КЛАСС РЫБЫ.

СРЕДА ОБИТАНИЯ. Рыбы - древнейшая группа первичноводных челюстных позвоночных. Их возникновение связано с развитием у предковых форм, ведущих активный образ жизни, ряда прогрессивных черт организации: дифференцированного на пять отделов головного мозга, черепа, челюстей, служащих для активного захвата пищи, парных плавников, сердца.

Обитают рыбы в морях, реках, озёрах, прудах, водохранилищах. Одни из них приспосабливались к жизни у поверхности воды, другие в её толще или придонном слое. Некоторые виды способны жить в периодически высыхающих водоёмах (вьюн, карась). Среди них есть растительноядные, питающиеся планктоном, бентофаги, а также настоящие хищники. Особенности местообитаний, образа жизни, характера питания определили направления их адаптивной радиации и видовую дифференцировку.

ВНЕШНЕЕ СТРОЕНИЕ.СКЕЛЕТ.МУСКУЛАТУРА.Особенности внешнего

строения, скелета и мускулатуры определяются приспособлением к водному образу жизни. Рассмотрим их на примере окуня. Тело его обтекаемое, сжато с боков и делится на три отдела: голову, туловище и хвост. Границей между головой и туловищем является задний край жаберной крышки, между туловищем и хвостом - анальное отверстие.

На голове находится ротовое отверстие, над ним пара ноздрей и пара глаз. На туловище расположен непарный спинной плавник, по паре грудных и брюшных плавников. В хвостовом отделе непарные хвостовой и подхвостовой плавники. Впереди последнего расположены анальное и мочевыделительное отверстие. С боков, по средней линии тела ,видны многочисленные отверстия канала боковой линии.

Тело окуня покрыто кожей с костными чешуями. Кожа двуслойная, эпителий многорядный с большим количеством одноклеточных слизистых желез. Слизь защищает кожу от проникновения болезнетворных микроорганизмов, а также уменьшает трение тела при движении в воде. Чешуи располагаются правильными рядами и выполняют защитную функцию. Передним краем их пластинки погружены в кожу, а задним накладываются на чешуи следующего ряда. Сверху они покрыты эпителием. Наличие пигментных клеток в эпителии определяет более темную окраску покрова на спинке и разбивку на полосы сбоку. Брюшная сторона светлая. Покровительственная окраска у окуня делает его незаметным среди водной растительности, скрывая и от врагов и от жертв.

Скелет рыб состоит из черепа, позвоночного столба, скелета непарных и парных плавников. По характеру образующей его соединительной ткани может быть хрящевым или костным. Позвоночный столб образует осевой скелет. Он состоит из 39-42 позвонков и подразделяется на туловищный и хвостовой отделы. Позвонки соединяются друг с другом суставными отростками. Каждый позвонок имеет двояковогнутое тело, от которого отходят верхние и нижние дуги. Верхние дуги срастаются друг с другом заканчиваются остистым отростком и образуют спиномозговой канал. К нижним дугам туловищного отдела прикрепляются рёбра. В хвостовом отделе они срастаются, образуя канал спинной аорты, и имеют остистые отростки. Череп делится на мозговой и жабернно-челюстной отделы. Мозговой череп образован множеством костей. В нём помещается головной мозг, органы обоняния, зрения, слуха. Жаберно-челюстной отдел состоит из челюстной, подъязычной и жаберных дуг, а также жаберной крышки. Скелет непарных плавников образован костными лучами. Пояс грудных плавников образован лопаткой и вороньей костью, а брюшных - костной пластинкой. Скелет свободной части грудных и брюшных плавников образован костными лучами. Парные плавники рыб являются гомологами конечностей наземных позвоночных.

Мышечная система туловищного и хвостового отделов состоит из сегментов, отделяющихся друг от друга соединительнотканными перегородками. Но есть уже и специализированные группы мышц. Это мышцы челюстного аппарата, жаберной крышки, парных плавников, глаз. Полость тела вторичная.

ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ.Пищеварительная система начинается ротовым отверстием, ведущим в ротовую полость. На челюстях, нёбе, сошнике окуня располагаются мелкие зубы. Все зубы однотипные, конической формы и служат для удержания пищи. Слюнные железы отсутствуют. Из ротовой полости пища попадает в глотку, которая прободена пятью парами жаберных щелей, а затем в пищевод и желудок. Из желудка частично переваренная пища поступает в тонкую кишку. В просвет её открываются протоки поджелудочной железы и печени. Начальный отдел тонкой кишки имеет несколько слепо замкнутых выпячиваний. Они увеличивают всасывающую поверхность кишечника. Кишечник открывается наружу анальным отверстием.

Над кишечником в брюшной полости на спинной стороне у многих видов рыб имеется тонкостенный выраст кишки - плавательный пузырь. Он заполнен газом и выполняет гидростатическую функцию. Стенки пузыря оплетены сетью капиллярных сосудов, через которые кровь выделяет или поглощает газы, заполняющие пузырь. При расширении пузыря удельный вес рыбы уменьшается, при сжатии - увеличивается. Это позволяет ей, не затрачивая мышечной энергии, удерживаться на любой глубине, облегчает погружение и подъём к поверхности.

Кровеносная система замкнутая, сердце двухкамерное, состоит из предсердия и желудочка. К предсердию прилежит венозная пазуха, а желудочек переходит в луковицу аорты. Круг кровообращения один. Венозная кровь из желудочка через луковицу направляется в брюшную аорту, которая ветвится на 4 пары приносящих жаберных артерий. Проходя через жабры, венозная кровь отдаёт углекислый газ, обогащается кислородом. Артериальная кровь из жабер собирается в спинную аорту, идущую вдоль тела под позвоночником. От неё отходят артерии к внутренним органам . Венозная кровь собирается по венам в венозный синус откуда поступает в предсердие.

Органы дыхания - четыре пар жабер. Жабра состоит из жаберной дуги, жаберных лепестков и жаберных тычинок. Жаберная дуга выполняет опорную функцию. Жаберные тычинки выполняют функции цедильного аппарата, задерживающего взвешенные в воде пищевые частицы. Жаберные лепестки располагаются на выпуклой стороне дуг в два ряда. Внутри лепестков проходят капилляры жаберных артерий. Кислород, растворенный в воде, поступает через стенки жаберных лепестков в кровь, а углекислота из крови в воду.

Акт дыхания производится движением жаберных крышек. При поднимании жаберных крышек в околожаберной полости возникает разряжённое пространство. В результате вода из ротоглотки проходит через жаберные щели, омывая жаберные лепестки. При опускании крышки вода сквозь жаберное отверстие выталкивается наружу.

Органы выделения - пара лентовидных первичных почек, расположенных над плавательным пузырём. Продукты обмена фильтруются непосредственно из крови. Моча по паре мочеточников выводится в мочевой пузырь, который открывается наружу мочевыделительным отверстием. Конечным продуктом белкового обмена является у большинства пресноводных рыб аммиак. Для его удаления из организма требуется большое количество воды. Её потери быстро восполняются за счёт осмоса через кожу, жабры, т.к. внутренняя среда тела рыб гипертонична по отношению к пресной воде. У морских рыб в связи с солёностью воды и изотоничностью ее тканевой жидкости, осмос ее невозможен. Поэтому в процессе белкового обмена образуется мочевина, удаление которой из организма требует меньшего количества воды.

Нервная система состоит из головного, спинного мозга и идущих от них переферических нервов. Головной мозг представлен пятью отделами: передним, промежуточным, средним, продолговатым мозгом и мозжечком. Передний мозг небольшой, крыша его не содержит серого вещества. От переднего мозга отходят небольшие обонятельные доли. Наиболее развиты у рыб средний мозг и мозжечок. Средний мозг является высшим зрительным центром. Здесь оканчиваются волокна зрительного нерва и происходит обработка воспринимаемой информации. Мозжечок регулирует мышечный тонус, сохранение равновесия, координацию движений. От головного мозга отходят десять пар черепномозговых нервов.

Спинной мозг лежит в спинномозговом канале. От него между каждой парой дуг позвонков отходят вправо и влево спиномозговые нервы к мышцам тела и плавников. Спиномозговые нервы смешанные - двигательно - чувствительные.

Органы чувств разнообразны и имеют некоторые особенности строения в связи с водным образом жизни.

Органы зрения представлены парой глаз, расположенных по бокам головы. Глаза не имеют век. Роговица их плоская, хрусталик шаровидный, что позволяет видеть только близко расположенные предметы. Аккомодация достигается приближением или удалением хрусталика от сетчатки, которая содержит и палочки и колбочки.

Орган слуха и равновесия представлен только внутренним ухом, перепончатый лабиринт которого заключён в скелетный лабиринт. Внутреннее ухо состоит из системы полукружных каналов и преддверия. Звуковые волны проводятся к рецепторам слуха, находящимися в преддверии, через кости черепа . Органы обоняния развиты хорошо и представлены парой обонятельным мешочков, внутри которых находятся обонятельные клетки. Мешочки открываются наружу ноздрями. Обоняние играет важную роль в поиске пищи, половых партнёров.

Органы вкуса представляют собой мелкие вкусовые почки, которые располагаются не только в ротовой полости, но разбросаны по всей наружной поверхности кожи.

Органы осязания представлены чувствительными рецепторами, залегающими в коже.

Особым органом чувств у рыб является боковая линия. Она представляет собой два канала, лежащие по бокам тела. Каналы сообщаются с внешней средой с помощью многочисленных отверстий, прободающих чешуи. На дне каналов лежат чувствительные клетки, воспринимающие изменение направления и силы течения воды, её давления. С помощью боковой линии рыбы воспринимают отражённые от водных предметов волны. Этот орган обеспечивает им совершенную ориентацию в воде в ночное и дневное время.

РАЗМНОЖЕНИЕ, НЕРЕСТ, РАЗВИТИЕ.Большинство видов рыб раздельнополы. Самцы имеют парные семенники, в которых развиваются сперматозоиды. Непарный семявыносящий канал открывается отверстием на мочеполовом сосочке. У самок яичник непарный. В нём развиваются яйцеклетки (икринки), выделяемые наружу через половое отверстие. Размножение окуня начинается на 2-4 году жизни. Весной, после схода льда, самка окуня мечет на подводные растения икру, склеенную в ленты, Самцы выделяют на икру семенную жидкость (молоки). Таким образом, осеменение у рыб наружное. В течение 5-7 дней в яйце развивается личинка. Через 9-14 дней она вылупливается из икринки и начинает самостоятельно питаться, превращаясь в малька. Через 2 месяца мальки вырастают до 2 см, через год до 10 см.

НЕРЕСТ.При достижении половой зрелости рыбы начинают проявлять инстинкт размножения. В этот период начинается их миграция в места наиболее благоприятные для развития потомства. У многих видов пресноводных рыб (окунь, карась, плотва) нерестовые миграции невелики и не выходят за пределы бассейна реки, озера.

Но некоторые виды рыб совершают миграции на многие тысячи километров из рек в море (угри) или из морей в реки (лососевые, осетровые и др.). Такие виды относят к проходным рыбам.

Лосось дальневосточный растёт и нагуливается в акватории северной части Тихого океана. У горбуши половая зрелость наступает в 2 года, у кеты в 3-5 лет. На нерест стаи рыб идут в верховья рек с галечным дном и быстрым течением. Во время миграции по рекам рыбы не питаются. Самки откладывают икру в вырытые в гальке ямки, укрывают её и охраняют в течение 10 дней. После нереста самки и самцы погибают. Инкубация икры длится 100-130 дней. Покидая гнездо молодые рыбы скатываются по течению в море, где живут до наступления зрелости.

В реках и озерах Европы живёт европейский угорь. В возрасте 9-12 лет угри мигрируют из рек в море. Проплывая 4-7 тыс.км, они нерестятся в Сарагассовом море. Здесь на глубине 800-900 м. самки

мечут икру и погибают. Личинки, вылупившиеся из икры, течением Гольфстрим приносятся к берегам Европы. В возрасте 3 лет они завершают метаморфоз и весной 4-го года молодые угри входят в реки. В период половодья они заселяют пойменные озера, где растут в течение 6-9 лет и более, после чего вновь совершают миграцию.

Полупроходные рыбы живут в опресненных районах морей, а на время зимовки или размножения входят в реки (судак, сазан, сом). Однако они могут жить в пресных водоёмах и постоянно.

У разных видов рыб нерест происходит в определенное время года. Окунь, щука, сазан, плотва нерестятся весной, осетровые - летом, лососевые - осенью и зимой.

ЗАБОТА О ПОТОМСТВЕ.Большинство видов рыб не проявляют инстинкт заботы о потомстве, т.к. его интенсивная гибель на разных этапах индивидуального развития компенсируется высокой плодовитостью самок. Например, щука мечет от 100 тыс. до 1 млн. икринок, треска - 2-10 млн.

В тоже время виды рыб, откладывающие небольшое количество икры, обеспечивают сохранение вида за счёт ухода за потомством (строительство гнёзд, охрана кладок икры и т.п.). Уже отмечалось, что самки лососевых зарывают икру в галечный грунт и охраняют кладки в течение 10 дней.

У трёхиглой корюшки самцы строят из водорослей гнездо. После откладки самкой икры, самец охраняет и чистит гнездо, прогоняет через него воду, осуществляя таким образом его аэрацию. После выхода личинок он охраняет их.

Самцы морского конька, морской иглы носят икринки в специальной сумке, развивающейся у них на брюшке. Сюда же прячется при опасности молодь. У некоторых видов рыб икра вынашивается в ротовой полости. У сомов икру вынашивают самцы, у африканской рыбки тиляпии - самка.

ПОВЕДЕНИЕ. Рыбам присущи сложные формы поведения. Основу его составляют разнообразные безусловные (врождённые) рефлексы. Они обеспечивают поиск и добывание пищи, размножение (выбор благоприятных для нереста мест, различные формы заботы о потомстве), миграции, охрану индивидуальных участков и т.п. Кроме того, у рыб можно вырабатывать условные рефлексы на звук, свет, цвет, форму предметов и др. раздражители, что позволяет им более эффективно адаптироваться к среде.

МНОГООБРАЗИЕ РЫБ. Известно около 20.000 видов рыб. По строению скелета их подразделяют на хрящевых и костных. Костные рыбы объединяются в 30-40 отрядов.

Отряд Сельдеобразные включает более 300 видов. Для них характерно сжатое с боков тело, покрытое серебристой чешуей, отсутствие отверстий боковой линии. Спинной плавник один. Зубы мелкие или отсутствуют. Ведут стайный образ жизни и населяют моря всего земного шара. Есть проходные виды, например, сельдь черноспинка. Живёт в Чёрном и Каспийском морях, на нерест уходит в верховья рек этого бассейна. Сельдеобразные имеют большое промысловое значение.

Отряд Кистеперые представлен в настоящее время одним реликтовым видом - латимерией. Первый экземпляр её был выловлен в 1938 г. в Индийском океане вблизи юго-восточных берегов Африки. Парные плавники приспособлены не только для плавания, но и для ползанья по грунту. В скелете грудного плавника легко обнаруживаются гомологи плечевой, лучевой и локтевой костей. Лучи на конце плавника соответствуют костям кисти. Имеют острые простые зубы. Тело покрыто чешуей, состоящей из сросшихся дентиновых зубчиков. Плавательный пузырь как и лёгкие двоякодышащих рыб отходит от брюшной стороны пищевода. Хищники, ведут придонный образ жизни. Тело имеет длину до 1,5 м.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КЛАССА.Рыбы имеют веретенообразное, сжатое с боков тело, приспособленное к быстрому плаванию. Оно подразделяется на голову, туловище и хвост и покрыто кожей с костными чешуями. Эпителий кожи многослойный, богат одноклеточными слизистыми железами. Собственно кожа имеет волокнистое строение. В ней развиваются костные пластинки, образующие чешую.

Скелет представлен позвоночником, состоящим из двояковогнутых позвонков, между телами которых сохраняются остатки хорды, черепом и скелетом парных и непарных плавников. Позвоночный столб делится на туловищный и хвостовой отделы. Череп подразделяется на мозговую и лицевую часть (висцеральный отдел).

Мозговой череп может состоять из хрящевых или костных элементов. Висцеральный отдел образован челюстными, подъязычной и жаберными дугами. Скелет непарных плавников образован многочисленными лучевыми косточками. Кости поясов парных плавников не связаны с осевым скелетом и лежат свободно в толще мышц.

Мышечная система в основном имеет сегментарное строение. Но есть специализированные группы мышц: челюстей, жаберного аппарата, глаз и другие.

Органы пищеварения начинаются ртом, ведущим в ротоглоточную полость, которая ограничена челюстями. На челюстях и других костях ротоглоточной полости есть зубы, наиболее развитые у хищных видов. С боков ротоглоточная полость ограничена жаберными дугами. На их внутренней стороне расположены жаберные тычинки, задерживающие пищевые частицы, взвешенные в воде. Ротоглотка переходит в пищевод, который расширяется в желудок. За желудком следует тонкая кишка, в просвет которой открываются протоки печени и поджелудочной железы. Выводное отверстие кишечника открывается либо наружу, либо в клоаку.

Кровеносная система замкнутая. Сердце двухкамерное, круг кровообращения один. У двоякодышащих рыб появляется перегородка в предсердии и развивается лёгочный круг кровообращения.

Органы дыхания - жабры, расположенные кнаружи от жаберных дужек. У двоякодышащих рыб из брюшной стенки пищевода развиваются легочные мешки.

У вьюнов, в период миграции по суше, дыхание атмосферным воздухом осуществляется за счёт среднего и заднего отделов кишечника, а также через кожу.

Органы выделения представлены первичными почками, которые расположены по бокам позвоночника.

Центральная нервная система состоит из головного и спинного мозга. Головной мозг рыб состоит из пяти отделов, наиболее развиты из которых средний мозг и мозжечок. От спинного мозга отходят соответственно сегментам спиномозговые нервы.

Органы чувств разнообразны и хорошо развиты. Подвижные глаза имеют плоскую роговицу, шаровидный хрусталик. Органы слуха и равновесия представлены только внутренним ухом. Рецепторы вкуса, вкусовые луковицы, локализуются не только в ротовой полости, но и рассеяны по поверхности тела. Органы обоняния представлены парой слепо замкнутых обонятельных мешков. У большинства рыб есть специфичный для них орган - боковая линия.

В большинстве своём рыбы раздельнополые животные. Самки имеют непарный яичник, а самцы - парные семенники.

Экология рыб отличается большим разнообразием. Среди них есть виды обитающие не только в пресной или соленой воде, но также проходные и полупроходные. По месту обитания в бассейне могут быть разделены на формы, живущие преимущественно в толще воды на различных глубинах, придонные, а также виды, адаптировавшиеся к жизни на больших глубинах (абиссальные).

ХОЗЯЙСТВЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ РЫБ.Значение рыб определяется в первую очередь тем, что их мясо является ценным источником животных белков. За счёт рыб человечество покрывает около 40% своих потребностей в белках. Мировой улов рыб составляет около 50 млн. тонн в год.

Из печени трески, акул получают рыбий жир, богатый витаминами А и Д. Рыбы используются для получения рыбной муки, рыбного клея, кож. Рыбы используются для борьбы с зарастанием мелководных водохранилищ. Для этого их зарыбливают растительноядными видами (белый амур, толстолобик). Для уничтожения личинок малярийных комаров заселяют водоёмы рыбками гамбузиями. важную роль в их распространении среди окончательных хозяев. Немаловажное значение имеет также и тот факт, что мясо или икра некоторых видов содержат токсины.

ИСКУССТВЕННОЕ РАЗВЕДЕНИЕ РЫБ. ПРУДОВОДСТВО.Интенсивный промысел рыб требует их постоянного расширенного воспроизводства. С этой целью создаются рыбоводные заводы , нерестово-вырастные хозяйства. Здесь от пойманных в период нереста взрослых рыб берут икру, поливают её молоками и перемешивают. Затем оплодотворённая икра помещается в инкубаторы, где проточная вода достаточно насыщена кислородом и имеет определенную температуру. Вылупившиеся из икры личинки выдерживаются и подкармливаются в специальных бассейнах. Когда мальки подрастут и окрепнут - их выпускают в естественные водоёмы.

Искусственное разведение используют и для расселения ценных пород. С этой целью полученных в хозяйствах мальков выпускают в незаселенные водоёмы. Так из Чёрного в Каспийское море была переселена кефаль, а дальневосточный лосось в реки Мурманского полуострова, сиг - из Ладожского озера в озёра Урала.

Для воспроизводства поголовья товарной рыбы широко используют разведение рыб в прудовых хозяйствах, где цикл от мальков до товарной рыбы проходит под контролем человека. В прудах разводят карпа, форель, сома, белого амура, пелядь. Прудовые хозяйства имеют систему прудов, позволяющую создавать наиболее благоприятные условия для развития потомства. В период нереста самцы и самки из зимовальных прудов переводятся в небольшие и неглубокие нерестовые. Подрастающая в них молодь пересаживается в большие вырастные пруды. Для зимнего содержания производителей и сеголеток пересаживают в глубокие зимовальные пруды. На следующий год сеголетки из зимовальных прудов переводятся в нагульные, где доращиваются до товарных кондиций. Нередко доращивание годовиков и двухлеток производят в торфяных карьерах, водохранилищах ТЭЦ.

ОХРАНА РЫБ.В целях сохранения ресурсов и видового многообразия рыб устанавливаются правила, ограничивающие объёмы лова. Запрещены хищнические способы лова (глушение),лов рыбы сетями с мелкими ячейками, наносящие большой ущерб рыбным запасам. При строительстве гидротехнических сооружений на путях миграции рыб создаются рыбоводы. Законодательством запрещён сброс в водоёмы промышленных стоков, содержащих ядовитые отходы производства.