Сайт учителя биологии и географии Лотоцкой Е. Г.

Блок 3. Система, многообразие и эволюция живой природы

Царство Животные

ТИП ХОРДОВЫЕ. НАДКЛАСС РЫБЫ

Рыбы – самая многочисленная группа позвоночных животных. Рыб подразделяют на класс Хрящевые рыбы (акулы, скаты) и класс Костные рыбы (осетры, лососи, сельди, караси, щуки, меченосцы и др.). Основной критерий такого разделения – вещество, из которого состоит внутренний скелет рыб: хрящ или кость.

Животных этой, самой процветающей на сегодняшний день группы позвоночных, можно встретить во всех уголках нашей планеты – от Северного полюса до Южного. Встречаются они и в солоноватых водах морей и океанов, и в пресных водах озёр и рек; живут в тёмных глубинах океанских впадин, и в залитых солнцем коралловых рифах. Количество форм их несметно, и каждая рыбка находится в удивительной гармонии с окружающей её средой.

Рыбы – большая группа позвоночных животных. Раздел зоологии, который изучает рыб, называется ихтиологией.

Общая характеристика рыб

Рыбы – позвоночные животные, обитающие в воде (в среде, значительно более плотной, чем воздух). Организм рыбы замечательно приспособлен к осуществлению всех жизненно важных функций в воде. Тело рыбы, как правило, покрыто чешуёй и имеет обтекаемую форму. Оно состоит из трёх частей: головы, туловища и хвоста. Основным органом дыхания являются жабры. Как и другие позвоночные животные, рыбы имеют твёрдый скелет, мускулатуру, кожный покров, пищеварительную, кровеносную и нервную системы, органы дыхания, выделения и размножения.

Рыбы – холоднокровные животные: температура их тела близка к температуре окружающей среды. Поэтому можно сказать, что скорость процессов обмена веществ зависит у них от температуры воды.

На сегодня известно около 25 тыс. видов рыб.

Местообитания и внешнее строение рыб

Среда обитания рыб – различные водоемы нашей планеты: океаны, моря, реки, озера, пруды. Она очень обширна: площадь, занятая океанами, превышает 70 % поверхности Земли, а наиболее глубокие впадины уходят в глубь океанов на 11 тыс. м.

Многообразие условий жизни в воде повлияло на облик рыб и способствовало большому разнообразию форм их тела: появлению множества приспособлений к условиям обитания как в строении, так и в биологических особенностях.

Общий план внешнего строения рыб

На голове рыб расположены глаза, ноздри, рот с губами, жаберные крышки. Голова плавно переходит в туловище. От жаберных крышек до анального плавника продолжается туловище. Заканчивается тело рыбы хвостом.

Снаружи тело покрыто кожей. Защищает кожу большинства рыб покрытая слизью чешуя.

Органами передвижения рыб являются плавники. Плавники – это выросты кожи, опирающиеся на костные плавниковые лучи. Наибольшую значимость имеет хвостовой плавник. Снизу по бокам туловища расположены парные плавники: грудные и брюшные. Они соответствуют передним и задним конечностям наземных позвоночных. Положение парных плавников у разных рыб варьирует. Сверху тела рыбы расположен спинной плавник, снизу, ближе к хвосту – анальный. Количество спинных и анальных плавников может быть разным.

По бокам тела большинства рыб расположен своеобразный орган, воспринимающий течение воды. Это боковая линия. Благодаря боковой линии даже ослеплённая рыба не натыкается на препятствия и способна ловить движущуюся добычу. Видимая часть боковой линии образована чешуйками, имеющими отверстия. Через них вода проникает в тянущийся вдоль тела канал, к которому подходят окончания нервных клеток. Боковая линия может быть прерывистой, сплошной или совсем отсутствовать.

Функции плавников

Благодаря плавникам рыба способна двигаться и удерживать равновесие в водной среде. Лишённая плавников, она переворачивается брюшком вверх, поскольку центр тяжести помещается в спинной части.

Непарные плавники (спинной и анальный) обеспечивают устойчивость тела. Хвостовой плавник у подавляющего большинства рыб выполняет функцию движителя.

Парные плавники (грудные и брюшные) служат стабилизаторами, т.е. обеспечивают равновесное положение тела при его неподвижности. С их помощью рыба поддерживает тело в нужном положении. При движении они служат несущими плоскостями, рулём. Грудные плавники перемещают тело рыбы при медленном плавании. Брюшные плавники выполняют в основном функцию равновесия.

Форма тела

У рыб обтекаемая форма тела. Она отражает особенности среды обитания и образа жизни. У рыб, приспособленных к быстрому длительному плаванию в толще воды (тунец (2), макрель, сельдь, треска, лососи), «торпедовидная» форма тела. У хищников, практикующих быстрые броски на небольшом расстоянии (щука, таймень, барракуда, сарган (1), сайра), она «стреловидная». Некоторые рыбы, приспособленные к длительному залеганию на дне (скат (6), камбала (3)), имеют плоское тело. У отдельных видов тело имеет причудливую форму. Например, морской конёк напоминает соответствующую шахматную фигуру: его голова расположена под прямым углом к оси тела.

Покровы тела

Снаружи кожа рыб покрыта чешуёй – тонкими полупрозрачными пластинками. Чешуи своими концами налегают друг на друга, располагаясь черепицеобразно. Это обеспечивает

прочную защиту тела и вместе с тем не создает препятствий движению. Чешуи образуются специальными клетками кожи. Размер чешуек бывает разный: от микроскопических у угрей до нескольких сантиметров у индийского усача. Наблюдается большое разнообразие чешуи: по форме, прочности, составу, количеству и некоторым другим характеристикам.

Наверное, всем приходилось слышать выражение «скользкий, как рыба». В нём подмечена такая особенность кожи рыб, как наличие большого количества слизи. Слизь облегчает скольжение в воде, предотвращает попадание в организм паразитов и бактерий, ускоряет заживление в случаях ранений, способствует выведению веществ из организма, регулирует проникновение воды и солей, осаждает муть и выделяет специфический видовой запах, необходимый для узнавания особей своего вида.

В коже залегают пигментные клетки – хроматофоры: при их расширении пигментные зёрна растекаются на большее пространство и окраска тела становится яркой. Если хроматофоры сокращаются, пигментные зёрна скапливаются в центре, оставляя большую часть клетки неокрашенной, и окраска тела бледнеет. Если пигментные зёрна всех цветов равномерно распределены внутри хроматофоров – рыба имеет яркую окраску; если пигментные зёрна собраны в центрах клеток – рыба становится почти бесцветной, прозрачной; если же только жёлтые пигментные зёрна распределены по своим хроматофорам – рыба меняет окраску на светло-жёлтую.

Хроматофоры определяют всё разнообразие окраски рыб, особенно яркой в тропиках. Таким образом, кожа рыб выполняет функцию наружной защиты. Она защищает тело от механических повреждений, облегчает скольжение, определяет цвет рыбы, осуществляет связь с внешней средой. В коже расположены органы, воспринимающие температуру и химический состав воды.

Особенности внутреннего строения и жизнедеятельности рыб

Костно-мышечная система рыб состоит из скелета и мышц. Основу скелета образуют череп и позвоночник. Позвоночник состоит из отдельных позвонков. Каждый позвонок имеет утолщенную часть – тело позвонка, а также верхние и нижние дуги. Верхние дуги вместе образуют канал, в котором лежит спинной мозг. Дуги защищают его от травм. Вверх от дуг торчат длинные остистые отростки. Нижние дуги в туловищной части разомкнуты. К боковым отросткам позвонков примыкают ребра – они прикрывают внутренние органы и служат опорой для туловищной мускулатуры. Особенно мощная мускулатура расположена у рыб в области спины и хвоста. В хвостовой части нижние дуги позвонков образуют канал, в котором проходят кровеносные сосуды.

Скелет включает также кости и костные лучи парных и непарных плавников. Скелет непарных плавников состоит из многих удлиненных косточек, укрепленных в толще мускулатуры. Парные плавники имеют скелеты поясов и скелеты свободных конечностей. Скелет грудного пояса неподвижно причленен к скелету головы. Скелет свободной конечности (собственно плавника) включает много мелких и удлиненных косточек. В брюшном поясе – единая кость. Скелет свободного брюшного плавника состоит из многих длинных косточек.

В скелете головы виден небольшой череп, или черепная коробка. Кости черепа защищают головной мозг. Основную же часть скелета головы составляют верхние и нижние челюсти, кости глазниц и жаберного аппарата. В жаберном аппарате хорошо заметны крупные жаберные крышки. Если их приподнять, можно увидеть жаберные дуги – они парные: левые и правые. На жаберных дугах находятся жабры. Мышц в головной части мало, в основном они расположены в области жаберных крышек, челюстей и на затылке.

К костям скелета прикрепляются мышцы, которые своей работой обеспечивают движение. Основные мышцы располагаются равномерно в спинной части тела рыбы; особенно хорошо развиты мышцы, двигающие хвост.

Костно-мышечная система выполняет в организме разные функции. Она служит опорой, позволяет двигаться, защищает от ударов и столкновений. Скелет защищает внутренние органы. Костные плавниковые лучи являются орудием защиты от хищников и соперников.

Пищеварительная система начинается крупным ртом, расположенным на конце головы и вооруженным челюстями. Имеется обширная ротовая полость. Есть мелкие или крупные зубы. За ротовой полостью находится полость глотки. В ней видны жаберные щели, разделенные межжаберными перегородками. На них расположены жабры. Их-то и прикрывают жаберные крышки снаружи. Далее следует пищевод и объемистый желудок. За желудком расположена кишка. В желудке и кишечнике пища переваривается под действием пищеварительных соков: в желудке действует желудочный сок, в кишечнике – соки, выделяемые железами стенок кишечника и поджелудочной железы, а также желчь, поступающая из желчного пузыря и печени. В кишечнике переваренная пища и вода всасываются в кровь. Непереваренные остатки выбрасываются наружу через анальное отверстие.

Пищеварительная система обеспечивает организм рыбы необходимыми питательными веществами.

Плавательный пузырь – это особый орган, свойственный только костным рыбам. Он находится в полости тела под позвоночником. В ходе эмбрионального развития возникает как спинной вырост кишечной трубки. Для того чтобы заполнить пузырь воздухом, новорождённый малёк всплывает к поверхности воды и заглатывает в пищевод воздух. Позднее связь плавательного пузыря с пищеводом прерывается.

Интересно, что при помощи плавательного пузыря некоторые рыбы способны усиливать издаваемые ими звуки. У некоторых видов рыб этот орган отсутствует (например, у живущих на дне или у тех, для которых характерны быстрые вертикальные перемещения).

Плавательный пузырь позволяет рыбе не утонуть под собственной тяжестью. Он состоит из одной или двух камер, заполнен смесью газов, близкой по составу к воздуху. Объем газов в плавательном пузыре может изменяться при выделении и поглощении их через кровеносные сосуды стенок пузыря или при заглатывании воздуха. Это изменяет объем тела рыбы и ее удельный вес. Благодаря плавательному пузырю масса тела рыбы приходит в равновесие с выталкивающей силой, действующей на рыбу на определенной глубине.

Дыхательная система расположена в области глотки.

Скелетной опорой жаберного аппарата служат четыре пары вертикальных жаберных дуг, к которым присоединяются жаберные пластины. Они состоят из бахромчатых жаберных лепестков, внутри которых проходят тонкостенные, ветвящиеся на капилляры кровеносные сосуды. Через стенки капилляров идет газообмен: поглощение из воды кислорода и выделение углекислого газа. Вода движется между жаберными лепестками благодаря сокращению мускулатуры глотки и движению жаберных крышек. На жаберных дугах есть жаберные тычинки. Они оберегают мягкие нежные жабры от засорения пищевыми частицами.

Кровеносная система рыб схематично представляет собой замкнутый круг, состоящий из сосудов. Её главным органом служит сердце. Оно двухкамерное: состоит из предсердия и желудочка. Работа сердца обеспечивает циркуляцию крови. Двигаясь по сосудам, кровь осуществляет газообмен, перенос питательных и других веществ в организме.

Кровеносная система рыб включает один круг кровообращения. От сердца кровь поступает в жабры, где обогащается кислородом. Насыщенную кислородом кровь называют артериальной. Она разносится по телу, отдаёт клеткам кислород, насыщается углекислым газом, т. е. становится венозной, и возвращается в сердце. У всех позвоночных сосуды, которые отходят от сердца, – это артерии. Сосуды, которые ведут к сердцу, – это вены.

Органы выделения отфильтровывают из крови и выводят из организма воду и конечные продукты обмена веществ. Органы выделения представлены парными почками, расположеными вдоль позвоночника, и мочеточниками. У некоторых рыб есть мочевой пузырь.

Извлечение из разветвленных кровеносных сосудов избыточной жидкости, солей, вредных продуктов обмена происходит в почках. Моча поступает по мочеточникам в мочевой пузырь, а из него выбрасывается наружу. Мочевыделительный канал открывается наружу отверстием, расположенным позади анального. Через эти органы из тела рыбы удаляются излишние соли, вода и вредные для организма продукты обмена веществ.

Обмен веществ – совокупность химических процессов, происходящих в живом организме. В основе обмена веществ лежат два явления: построение и распад органических веществ. Сложные органические вещества, поступающие в организм с пищей в процессе переваривания превращаются в менее сложные. Они всасываются в кровь и разносятся к клеткам организма, где из них образуются необходимые организму белки, жиры и углеводы. На это затрачивается энергия, которая выделяется при дыхании. При этом многие вещества в клетках распадаются на воду, углекислый газ и мочевину. Таким образом, обмен веществ состоит из процессов построения и распада веществ.

Интенсивность обмена веществ рыбы зависит от температуры тела. Рыбы относятся к животным с переменной температурой тела – холоднокровным. Температура тела рыб близка к температуре окружающей среды и не превышает её более чем на 0,5–1,0 градус (правда, у тунцовых разница может составить до 10 градусов).

Нервная система отвечает за слаженность работы всех систем и органов, осуществление реакций организма на изменения окружающей среды. Как и у всех позвоночных, у рыб она состоит из головного, спинного мозга (центральная нервная система) и отходящих от них нервов (периферическая нервная система). Головной мозг состоит из пяти отделов: передний, включающий зрительные доли, средний, промежуточный, мозжечок и продолговатый мозг. У всех пелагических рыб, ведущих активный образ жизни, зрительные доли и мозжечок крупные, поскольку им требуются хорошее зрение и тонкая координация. Продолговатый мозг переходит в спинной, который заканчивается в хвостовом отделе позвоночника.

ри участии нервной системы организм отвечает на различные раздражения. Эта реакция называется рефлексом. В поведении рыб проявляются безусловные и условные рефлексы. Безусловные рефлексы иначе называются врожденными. У всех животных, относящихся к одному виду, безусловные рефлексы проявляются одинаково. Условные рефлексы вырабатываются в течение жизни каждой рыбы. Например, постукивая всякий раз во время кормления по стеклу аквариума, можно добиться того, что рыбки начнут собираться возле кормушки только на стук.

Органы чувств рыб хорошо развиты. Глаза приспособлены к чёткому распознаванию предметов на близком расстоянии, к различению цветов. Через внутреннее ухо – орган, расположенный внутри черепа, – рыбы воспринимают звуки. Через ноздри распознают запахи. В ротовой полости, в коже усиков, губ расположены органы вкуса, определяющие сладкое, кислое, солёное.

Направление и силу тока воды воспринимает боковая линия. Она образована проходящим внутри туловища каналом, который сообщается с водной средой через отверстия в чешуйках. Чувствительные клетки боковой линии реагируют на изменение давления воды и передают сигналы в головной мозг.

Особенности размножения и развития рыб

Органы размножения. Почти все рыбы раздельнополы. Для размножения служат специальные парные органы: у самцов – семенники (молоки), семяпроводы, у самок –яичники, яйцеводы. В семенниках развиваются мужские половые клетки – сперматозоиды, в яичниках – женские половые клетки – яйцеклетки (икринки). Для их вывода существует специальное половое отверстие. У некоторых видов рыб самцы и самки отличаются по окраскеи форме тела. Такое явление биологи называют половым диморфизмом.

Половой диморфизм проявляется во внешних различиях особей противоположного пола (на основе этих различий они распознают и выбирают друг друга). Яркий пример полового диморфизма – исключительно своеобразный вид самцов и самок некоторых глубоководных рыб – удильщиков.

Мелкие самцы, размером всего несколько сантиметров, прикрепляются к телу гораздо более крупных самок. А точнее – прирастают, поскольку при этом их кровеносная система становится придатком кровеносной системы самки. С этого момента самцы становятся неспособными к самостоятельному существованию. Они нужны лишь для производства потомства.

Размножение и развитие рыб. При созревании половых клеток у рыб проявляется инстинкт размножения. Размножение рыб называют нерестом. О готовности к нересту сигнализирует поведение рыбы и брачная окраска. Некоторые рыбы совершают нерестовые миграции, перемещаясь в места, более подходящие для развития их будущего потомства.Лососи, угри и ряд других рыб преодолевают при этом огромные расстояния.

Нерестящиеся самки вымётывают икринки, которые оплодотворяются самцами. Рыбы откладывают икринки на скопления водорослей, комки слизи, пузырьки пены у поверхностиводы, в ямки на дне и т. д. Оплодотворение наружное - происходит в окружающей среде. 

При слиянии половых клеток образуется яйцо, которое созревает в воде. Внутри яйцаразвивается зародыш. Созревший зародыш рыбы освобождается от оболочек, выходит в воду и с этого момента называется личинкой. Со временем личинка начинает самостоятельно питаться микроскопическими водорослями, инфузориями, а затем мелкими рачками. В случае выживания она становится похожа на взрослую рыбку, её называют мальком.

У многих видов рыб приспособлением к выживанию служит огромная плодовитость. Так самка речного окуня откладывает 200–300 тыс. икринок, самка карпа 400–600 тыс. икринок, а самка трески до 10 млн. Есть рыбы, откладывающие небольшое количество икры. Однако эти рыбы проявляют заботу о потомстве. Например, колюшка трёхиглая откладывает всего 60–70 икринок. По-особому протекает забота о потомстве у морских коньков, морских игл, тилапий. Есть и живородящие виды рыб. При живорождении число рождённых детёнышей сокращается до десятков и единиц. Некоторые акулы и скаты откладывают яйца с хорошо развитым большим зародышем. Эти яйца имеют специальные приспособления для закрепления на растениях.

Подрастая, мальки переходят к «взрослой» жизни, вступают в период нагула. Достигнув половой зрелости, рыбы приступают к размножению.

Процесс размножения является весьма значимым для выживания вида. В результате эволюции у рыб выработались такие сложные формы поведения, как нерестовые миграции (лосось, осётр, пресноводный угорь), забота о потомстве (трехиглая колюшка, морской конёк и др.), брачные «танцы». Всё это – приспособления видов к условиям обитания, выживанию рядом с другими видами организмов.

Миграции. Как мы выяснили, рыбы в процессе жизненного цикла проходят следующие этапы: яйцо, личинка, малёк, нагул, половозрелая особь. У некоторых рыб, например лосося, в жизненном цикле обязательно присутствуют миграции. Первые три этапа (они занимают от 2 до 5 лет жизни) лососи проводят в реках. Затем приходит пора первой миграции, и молодь лосося скатывается по течению рек в море. Здесь, передвигаясь и питаясь на обширном пространстве, лосось быстро развиваются (нагул) и достигает половой зрелости.

После этого лососи начинают вторую (нерестовую) миграцию в родные реки, куда находят путь по запаху воды. Рыбы поднимаются в верховья реки и нерестятся. На этом заканчивается цикл воспроизводства. Ослабленные родители дрейфуют вниз по течению. Многие погибают, но многие и выживают для последующих миграций и нереста. Дальневосточный лосось (горбуша) после нереста погибает. Рыб, совершающих миграции из рек в моря или из морей в реки, называют проходными. К ним относятся многие виды сельдевых, лососёвых, осетровых. Перечисленные рыбы, как и лососи, размножаются в реках, а нагуливают в море. Проходным рыбам нужна свобода передвижения по рекам. Поэтому для их выживания требуется создание специальных устройств, помогающих им обойти плотины гидроэлектростанций. Некоторые виды рыб имеют специальные приспособления в строение своего тела, позволяющие им преодолевать различные преграды и препятствия на пути к местам нереста.

Миграции угрей. В реках Европы живёт европейский речной угорь. Угри могут достигать 2 м длины и 6 кг массы. Речной угорь относится к проходным рыбам. У речного угря мальковая стадия, нерестовая миграция и нерест проходят в море, а рост и нагуливание – в пресной воде. Угорь может длительное время находиться в основных местах своего обитания – тихих заводях рек. При наступлении половой зрелости угорь меняет облик (увеличивается диаметр глаз, спина из оливково-зелёной становится чёрной, а брюшко – серебристо-белым), скатывается в море и прекращает питаться. Известно, что нерестовые миграции угря в Балтийском море проходят по прибрежным водам, а, начиная с Северного моря, их след не изучен. В конце концов, угорь оказывается на месте своего нереста: у берегов Америки в Саргассовом море. Отнерестившись на глубине 300–400 м, угорь погибает. Вышедшие из икринок личинки (они называются лептоцефалы) так непохожи на своих родителей, что их одно время считали другим видом рыб.

Эти личинки угрей, появившись в Саргассовом море, всплывают в верхние слои воды, подхватываются возникающими в западной части Северной Атлантики течениями, и дрейфуют 2,5–3 года к берегам Европы. Во время этой миграции тело угрей претерпевает довольно сложные превращения. Прозрачные трёхлетние мальки угря (стеклянные угри) стаями появляются у берегов Европы. Далее самцы угрей откармливаются в солоноватыхных водах. А самки входят в реки, мигрируют против течения, расселяются по различным водоёмам и живут в пресной воде, по крайней мере, несколько лет. Питаются они мелкой рыбой, икрой, лягушками. При наступлении половой зрелости приходит пора отправляться в родные места.

Не все вопросы, связанные с длительными миграциями европейских угрей, выяснены. Помимо речного угря, такие миграции свойственны некоторым видам бычков и тропическим видам сомов.

Забота о потомстве у морских коньков. Примерным отцом среди рыб является морской конёк. Широко распространённые в морях и океанах коньки имеют твёрдое, покрытое пластинками наружного скелета тело. На животе самца расположен карман, который открывается наружу лишь маленьким отверстием.

На весь сезон размножения у коньков образуется постоянная пара, которая занимает определённый участок в морских зарослях. Если на эту территорию посягнёт какой-нибудь чужак, самец прогонит его. Во время нереста самка помещает внутрь выводковой сумки самца икринки, которые там же развиваются. В тканях выводковой сумки содержится большое количество мелких кровеносных сосудов, через которые происходит снабжение икринок кислородом. Откладывание икры обычно происходит несколько раз, поэтому в сумке самца маленькие коньки могут быть разного возраста, и тогда подросшее поколение покидает отцовскую сумку с интервалом в несколько дней.

Иногда забота отца на этом не заканчивается, и уже покинувшие сумку вполне сформировавшиеся молодые коньки в случае опасности могут снова ненадолго вернуться под защиту отца.

Живорождение. Некоторые виды рыб не откладывают икру, а рождают детёнышей, развившихся внутри тела матери. В этом случае развитие личинки происходит непосредственно в яйцеводах самки за счёт питательных веществ, имеющихся в икринке. К живородящим видам рыб относятся не только морские гиганты (акулы, скаты), но и совсем маленькие рыбки (аквариумные гуппи, меченосцы).

Значение рыб в природе и жизни человека. Охрана и разведение рыб

Роль в природе. Около 70% поверхности Земли покрыто водой, а точнее – водными биогеоценозами: устойчивыми сообществами живых организмов, которые сложились в процессе исторического развития Земли. У каждого вида как обитателя того или иного биогеоценоза сформировались характерные приспособления к жизни в сообществах. Каждый вид играет здесь свою неповторимую роль.

В водных биогеоценозах рыбы вступают в различные отношения с другими организмами. Рассматривая, например, пищевые цепи водных биогеоценозов, можно убедиться в том, что рыбы поедают большое количество животных и растительных организмов. Но и сами они, в свою очередь, служат пищей многим другим организмам. Очень интересны отношения, при которых разные виды животных связаны между собой с обоюдной пользой (симбиоз). Как это происходит у амфиприона (рыбы-клоуна) и актинии.

Такую же роль санитаров, выедающих рачков-паразитов из жабр и кожи крупных рыб коралловых рифов, играют и некоторые мелкие виды губанов и бычков.

гидроидных полипов, помогающих им маскироваться на дне. Гидроидные полипы в свою очередь находят в рыбах средство передвижения.

Значение рыб в жизни человека. Рыболовство – одна из самых древних форм хозяйственной деятельности людей. Рыба для человека – источник очень ценных пищевых веществ, главным образом животных белков и жиров, а эти продукты легче усваиваются организмом человека, чем растительные.

Рыбы (особенно костные) имеют для человека большое практическое значение. Помимо пищевых продуктов, рыбы служат сырьем для получения лекарства (рыбий жир и проч.), корма для скота и птицы (кормовая мука), удобрения для полей, технического жира, клея, кожи и других материалов, используемых в пищевой и легкой промышленности. Есть страны, где благосостояние населения прямо зависит от рыболовства.

До 90% массы рыбы ловят в морях и океанах. Основные объекты морского промысла – это треска, пикша, навага, минтай, сельдь, салака, сардина, морской окунь, камбала, сайра, скумбрия, тунец. В реках России отлавливают осетровых, лососевых, тарань, воблу, судака и других рыб. В пищу используют мясо, жир, икру.

Миллионы людей заняты ловом, разведением и обработкой рыбы, постройкой судов и изготовлением рыболовного снаряжения.

Ужением рыбы и подводной охотой увлекаются сотни тысяч людей, которым этот замечательный спорт дает здоровье и отдых. Еще больше любителей создаёт красочный тихий мир в стеклянных сосудах своих аквариумов.

Охрана рыб. Морское рыболовство в настоящее время испытывает большие трудности. Они связаны с загрязнением водных ресурсов (вследствие аварий нефтяных танкеров; загрязнений, вызванных разработкой полезных ископаемых; сбросами прибрежных стоков). К тому же, используя современные мощные средства лова рыбы, можно полностью выловить всю рыбу и тем самым не только прекратить дальнейшее рыболовство, но и нанести непоправимый вред природе. Чтобы этого не случилось, применяют специальные меры по охране и воспроизводству рыбы.

Экология утверждает: наиболее нестабильными факторами существования рыб на сегодняшний день является чистота воды, воздушный режим, сохранность местообитаний видов. И предлагает основные принципы экологически безопасной деятельности рядом с водоемами и в водоемах.

Основа устойчивости биогеоценозов – многообразие видов. Для того, чтобы водные биоценозы существовали всегда, необходимо всеми силами сохранять виды рыб, и в первую очередь – те из них, которым грозит исчезновение (из-за ухудшения экологических условий, перевылова или других факторов).

Всемирными организациями принимаются Законы об охране и использовании животного мира планеты. В частности, предписывается всем рыболовецким предприятиям, а также рыболовам-любителям строго соблюдать установленные правила рыболовства. В законах определены способы и сезоны лова. Диаметр ячеек сетей должен быть таким, чтобы не препятствовать выходу из них молоди. На реках и прудах России категорически запрещается использование сетей, а также – глушение рыбы взрывами (ведь при этом погибает почти все население данного участка водоёма). Большое внимание следует уделять устройству очистных сооружений, которые препятствуют попаданию в реки, озёра и моря воды, загрязнённой сточными водами с фабрик и заводов.

Ценные рыбы. Особую научную и биологическую ценность представляют редкие рыбы мира и России. Среди них отметим виды, которые встречаются только в данном местообитании (их называют эндемиками). Эндемиком России является, например, калуга, заплывающая из моря в Амур. Много эндемичных видов рыб живёт в озере Байкал. Эти виды необходимо охранять как особую природную ценность.

С промышленной точки зрения, большой ценностью являются, например, осетровые и лососевые рыбы. Их мясо и икра вкусны и питательны!

Ценятся и используются человеком особенности отдельных видов рыб. Так, вывезенная из Америки гамбузия расселяется для борьбы с комарами. Ведь она питается их личинками.

Многообразие рыб 

Изучая многообразие рыб, ихтиологи распределяют их на разные группы. Так, в зависимости от отношения к среде всех рыб делят на морских, пресноводных и проходных.

Морскими видами являются большинство акул, скаты, многие сельдеобразные и другие рыбы.

К пресноводным относятся, например, карпообразные: плотва, елец, жерех, линь, усач, лещ, уклейка, чехонь, сазан, карась, амур. В пресных водах важный фактор, определяющий распространение рыб, – проточность воды. Лещ живёт только в проточной воде. Зато караси, ротаны могут жить в небольших прудах и заболоченных озёрах.

К живущим как в пресной, так и в морской воде (т. е. проходным) относятся осетровые, лососеобразные, пресноводный угорь и др. Проходные рыбы обычно способны адаптироваться к сильным колебаниями солёности воды. К тому же в течение жизненного цикла им необходимо подготовить организм к большим затратам энергии, связанным, например, с преодолением течений.

Помимо этого, среди рыб различают пелагических, т. е. живущих в толще воды (сельдь, ставрида, треска, тунец), и придонных, т. е. живущих у дна (камбала, сом).

Есть среди рыб мирные растительноядные виды (например, толстолобик) и очень агрессивные хищники (щука, окунь, сом).

Класс Хрящевые рыбы

Рыб, обладающих хрящевым, неокостеневающим скелетом относят к классу Хрящевые рыб. У таких рыб нет жаберных крышек. С каждой стороны тела свободно открываются 5–7 пар отделённых друг от друга жаберных щелей. Среди хрящевых рыб выделяют три отряда: Акулы, Скаты, Химерообразные.

Отряд Акулы. Насчитывается более 250 видов акул. Их размеры различны. Так, например, акула-лилипут, обитающая в Мексиканском заливе, не превышает в длину 20 см и весит не более 500 г. А китовая акула имеет длину 18–20 м и массу около 10 т. Кожа акул шероховатая, покрыта чешуями с многочисленными зубцами. Во внешнем строении акулы отражены все приспособления к жизни в толще воды: торпедовидная форма тела, острый нос, темный сверху и светлый снизу цвет тела.

Парные грудные и брюшные плавники обеспечивают акуле движение вверх и вниз. Верхняя лопасть хвостового плавника, как правило, длиннее нижней. Зрение чёрно-белое. У акул хорошо развито обоняние, с помощью которого они отыскивают добычу. Живут в основном в морях. Большинство – активные хищники. Они охотятся на рыб, креветок, водных млекопитающих. Китовая акула питается планктоном. Сельдевые акулы – живородящие рыбы. Они встречаются в Атлантическом и Тихом океанах в умеренных и субтропических водах. Наиболее опасны для человека тигровая и тупорылаяакулы, акула-молот, мако и большая белая. Акулы являются объектом промысла. Ценным продуктом считают печень акулы, которая занимает 20–30% веса тела.

Отряд Скаты. Известно около 350 видов скатов. Это крупные рыбы с плоским, сплющенным в спинно-брюшном направлении ромбовидным телом. По бокам его образуют расширенные грудные плавники. При движении плавники волнообразно перемещаются.

Размеры скатов различны. Самый маленький скат – двукрылый из Жёлтого моря – имеет ширину 10–15 см. Самый крупный представитель отряда – манта – в размахе плавников достигает 8 м и имеет массу около 2,5 т.

На брюшной стороне тела скатов открывается поперечный рот с мощной тёркой из зубов, а также – пять пар жаберных щелей. У многих на чешуе есть шипы (кожные зубы). Питаются донными животными: моллюсками, червями, крабами, рыбами.

Хвост скатов вытянут в хлыст. На конце хвоста у хвостоколовых находится шип с ядовитой железой.

У некоторых тропических видов скатов есть электрические органы. Электрические разряды до 300 вольт производятся, вероятно, в целях защиты. Электрические процессы в мышечной ткани скатов пока не нашли должного объяснения. Скаты являются объектами промысла. Некоторые опасны для человека.

Отряд Химеры являтся предстивителем подкласса Цельноголовые или Слитночерепные. У химер челюсти полностью слиты с черепом; этим они сильно напоминают костных рыб. Жаберные щели прикрыты кожной складкой. Клоаки нет, анальное и мочеполовое отверстия обособлены друг от друга. Голое тело длиной до 1,5 м, постепенно утончаясь, переходит в длинный хвост.

Считается, что химеры произошли от древних акул и являются боковой ветвью эволюции. Цельноголовые известны с верхнего девона, в настоящее время существует только отряд химер. Из более чем десятка его семейств до наших дней дошли лишь 3; около 30 видов, живущих от шельфа до больших глубин Мирового океана. Химеры питаются морскими беспозвоночными и рыбами. Промыслового значения практически не имеют.

Класс Костные рыбы

Костные рыбы – класс водных позвоночных. Все особенности строения рыб обусловлены средой, в которой они обитают. Длительная адаптация к жизни в воде не оставила ни одной лишней детали, создающей помехи при движении.

Размеры тела колеблются от 0,7 - 0,9 см (филиппинский бычок) до 17 м (сельдяной король); голубой марлин весит до 900 кг. Форма тела, как правило, вытянутая и обтекаемая, хотя некоторые костные рыбы сплющены в спино-брюшном направлении или с боков, или наоборот имеют форму шара. Поступательное движение в воде осуществляется за счет волнообразных движений тела. Некоторые рыбы при этом «помогают» себе хвостовым плавником. Парные боковые, а также спинные и анальный плавники служат рулями-стабилизаторами. У некоторых рыб отдельные плавники трансформировались в присоски или совокупительные органы.

Снаружи тело костных рыб покрыто чешуёй: плакоидной (зубы, уложенные «в паркет»), ганоидной (ромбические пластинки с шипом), циклоидной (тонкие пластинки с гладким краем) или ктеноидной (пластинки с шипиками), периодически сменяющейся по мере роста животного. Годичные кольца на ней позволяют судить о возрасте рыбы.

У многих рыб на коже хорошо развиты слизистые железы, их выделения уменьшают силу сопротивления встречному потоку воды. У некоторых глубоководных рыб на коже развиваются органы свечения, служащие для опознавания своего вида, консолидации стаи, приманивания добычи, отпугивания хищников. Наиболее сложные из этих органов похожи на прожектор: они имеют светящиеся элементы (например, фосфоресцирующие бактерии), зеркальный отражатель, диафрагму или линзу и изолирующее чёрное или красное покрытие.

Окраска рыб очень разнообразна. Обычно рыбы имеют синеватую или зеленоватую спинку (под цвет воды) и серебристые бока и брюшко (плохо заметные на фоне светлого «неба»). Многие рыбы для маскировки покрыты полосами и пятнами. Обитатели коралловых рифов наоборот поражают буйством красок.

Многообразие костных рыб

К костным рыбам относится большинство видов рыб. Их подразделяют на костно-хрящевых, двоякодышащих, кистеперых и костистых.

К костно-хрящевым, или осетровым, рыбам относятся белуга, стерлядь, русский осетр. У них костно-хрящевой скелет с хорошо развитой хордой, имеются жаберные крышки, плавательный пузырь. Вдоль тела осетровых проходит 5 рядов костных пластинок, между которыми располагаются мелкие костные пластиночки. Голова, как у акул, имеет вытянутое рыло. Около рта, расположенного на нижней стороне головы, находятся усики. Хвостовой плавник неравнолопастной.

Осётрообразные: белуга (1), сибирский осётр (2), стерлядь (3), севрюга (4), обыкновенный лопатонос (5), веслонос (6).

Осетровые — проходные рыбы северного полушария. Они живут до 50–100 и более лет. Эти рыбы широко известны из-за особо вкусного мяса и черной икры. Типичный представитель осетровых — русский осетр, обычный обитатель Волго-Каспийского и Черноморского бассейнов. Большую часть времени проводит в море, нерестится в реках. Питается осетр в основном кольчатыми червями и моллюсками. На зиму залегает в глубокие ямы, чаще всего в предустьях рек. В настоящее время численность осетров небольшая.

Двоякодышащие — немногочисленная (всего 6 видов) древняя группа рыб. В их числеавстралийский рогозуб, африканский и южноамериканский чешуйчатники. У двоякодышащих в течение всей жизни сохраняется хорда, не развиваются тела позвонков, что и указывает на их древность. Непарные плавники имеют характерное для подкласса перистое строение. Верхняя челюсть сращена с черепом. Наряду с жабрами, эти рыбы имеют легкие, развившиеся из плавательного пузыря. Некоторые двоякодышащие, поднимаясь на поверхность, могут заглатывать атмосферный воздух. Удлинённое тело может достигать в длину 2 м. Эти рыбы могут пережидать длительную засуху, зарывшись в ил. Изменилось и строение сердца: предсердие разделено неполной перегородкой на левую и правую половины. В правую половину поступает кровь от жабр, а в левую — от легких.

Двоякодышащие: рогозуб (баррамунда) (7), лепидосирен (8), большой протоптер (мамба) (9).

Двоякодышащие – пресноводные рыбы, обитающие в стоячих или пересыхающих водоёмах.

Австралийский рогозуб (длиной более 1 м) живет в реках, сильно заросших растениями. Летом, когда водоемы мелеют, распадаясь на цепочку ям — бочагов с гниющей водой, он полностью переходит на дыхание атмосферным воздухом. Выставив рыло над водой, он с силой выбрасывает «отработанный» воздух и издает при этом стонуще-хрюкающий звук, который далеко разносится по окрестности. Рогозуб питается моллюсками, ракообразными, червями, личинками насекомых.

Другие представители двоякодышащих — африканский чешуйчатник (длиной до 2 м) и южноамериканский чешуйчатник (длиной до 1 м) во время пересыхания водоемов закапываются в ил и впадают в спячку.

Кистеперые рыбы — древняя группа рыб. До первой половины XX в. их считали вымершей ветвью позвоночных, когда-то широко распространенных как в пресных водоемах, так и в морях. Кистеперые близки к двоякодышащим. Скелет у них был в основном хрящевым. Хорда у взрослых рыб отсутствовала. Плавники кистеперых были похожи на плавники рогозуба, плавательный пузырь превратился в парное легкое, ноздри сообщались с ротоглоткой. В настоящее время известен один современный представитель —латимерия, потомок морских кистеперых.

Латимерия — крупная рыба (длиной до 180 см). Ее тело покрыто массивной чешуей, а плавники (особенно парные) похожи на мясистые лопасти. Живут латимерии у дна, на глубине до 400 м (возможно, и глубже), в юго западной части Индийского океана. Питаются рыбой.

Костистые рыбы — наиболее многочисленная группа современных рыб (около 96% всех видов). Скелет у них окостеневший, хорда развивается только у зародышей, чешуя костная. Для них обычен плавательный пузырь. К костистым рыбам относятся такие ценные промысловые породы, как тунец, палтус, лосось, сельдь, щука и другие. Обычные для наших речеккараси и лещи – тоже костистые рыбы. Обитают эти рыбы почти во всех водоемах Земли.

Сельдеобразные: атлантическая сельдь (10), японский анчоус (11), европейский шпрот (килька) (12), сардинелла (13).

К этой группе относятся рыбы отрядов сельдеобразных (сельди, сардины, анчоусы, два вида которых называют хамсой), лососеобразных (благородный лосось, или семга, кета, горбуша, чавыча, нерка, сиг, хариус, корюшки), карпообразных (голавль, плотва, лещ, язь, елец, жерех, сазан, карась), сомообразных (сом), трескообразных (треска, навага, пикша, путассу, минтай, налим), камбалообразных (камбала, палтус). Всего их более 40 отрядов.

Лососеобразные: сёмга (14), кета (15), обыкновенный проходной сиг (16), озёрная форель (17).