надкласс рыбы общая характеристика
Надкласс Рыбы. Общие характеристики.
Рыбы – одни из самых древних водных позвоночных животных. По современным принципам классификации рыбы представляют собой парафилетическую группу – совокупность видов живых организмов, которые являются потомками одного общего предка, но не все потомки этого предка принадлежат к данному надклассу.
Рыбы – это челюстноротые животные, которые дышат с помощью жабр. Водятся рыбы во всех видах водоемов и играют важнейшую роль для экосистемы, так как являются составляющей пищевых цепей человека и других живых существ.
Размеры рыб составляют от 8 мм до 20 метров (китовая акула). Всего в мире известно более 30 000 видов рыб. Изучением рыб занимается отдел биологии под названием ихтиология.
В отличие от круглоротых, рыбы (то есть челюстноротые), ведут активный образ жизни. Передвигаются рыбы в воде с помощью плавников: грудные, брюшные, спинной и хвостовой. Подвижные челюсти служат для захвата и удержания добычи. У рыб хорошо развиты органы чувств и нервная система, особенно, головной мозг.
Пищеварительный тракт рыб дифференцирован. У многих из них имеется желудок, кишечник. Последний, в свою очередь, делится на тонкий и толстый отделы.
Дышат рыбы с помощью жабр, которые имеют эктодермальное происхождение. Существуют виды рыб, которые из-за проживания в бедных на кислород водоемах выработали возможность дышать воздухом. Такие рыбы называются двоякодышащими. У двоякодышащих рыб имеются органы, способные усваивать атмосферный кислород.
Кровеносная система имеет один круг кровообращения. Исключение составляют двоякодышащие рыбы – у них имеются зачатки также легочного круга кровообращения. Скелет рыб имеет хрящевую или костную структуру, по этому признаку рыб делят на костных и хрящевых. На коже у рыб имеются костные образования – чешуйки, которые выполняют защитную функцию. Существует ряд видов рыб, у которых чешуя редуцируется.
Кожа рыб имеет огромное количество слизистых желез, которые выполняют большое количество важных функций – от терморегулирующей до защитной. У многих рыб также формируются органы боковой линии, которые находятся в коже. Рыбы являются холоднокровными животными, температура их тела зависит от температуры воды.
Надкласс Рыбы. Характеристика, внешнее и внутреннее строение, системы органов
Надкласс рыб относится к той группе организмов, которые находятся в состоянии выраженного биологического прогресса. Насчитывается около 20 тыс. видов рыб, обитающих в морях и пресных водах.
Возникновение рыб было связано с появлением ряда ароморфозов:
Рыбы — животные, приспособленные к узким, довольно однообразным условиям жизни — водной среде, обитая в которой они дифференцировались на большое число видов.
Характерные черты рыб рассмотрим на примере окуня. В нашей стране он обитает повсеместно (за исключением озера Балхаш и Дальнего Востока) в реках, озерах, водохранилищах и проточных прудах. Форма тела окуня, как и большинства других видов рыб, обтекаемая, что позволяет ему лучше преодолевать сопротивление воды.
В теле рыбы различают три отдела:
Условной границей между головой и туловищем является задняя часть жаберных крышек, а между туловищем и хвостовым отделом — анальное отверстие.
Внешнее строение
Покровы и окраска тела. Все тело окуня, за исключением головы, покрыто костными чешуйками. Они располагаются правильными рядами. Своим передним краем чешуйки погружены в кожу, а задним налегают на чешуйки следующего ряда. Чешуя является защитным покровом и не мешает движениям тела рыбы.
Сверху чешуйки покрыты тонкой кожицей, одноклеточные кожные железы которой выделяют обильную слизь. Слой слизи уменьшает трение тела рыбы при плавании и защищает ее от возбудителей бактериальных и грибных болезней.
Внешнее строение рыб
Брюхо окуня светлее, чем спина. Это имеет приспособительный характер, так как окунь меньше заметен снизу, на светлом фоне поверхности воды и сверху — на темном фоне дна. В озерах с темным дном обитают окуни с темной окраской, а в водоемах со светлым песчаным дном — светлые, что является следствием отбора и выживанием наиболее приспособленных к конкретным условиям среды.
Зеленоватый цвет окуня и вертикальные темные полосы на его теле помогают ему быть менее заметным в зарослях, где он часто затаивается. Покровительственная окраска позволяет лучше подкарауливать добычу и скрываться от врагов.
Скелет и мускулатура рыб
Скелет окуня состоит из черепа, позвоночного столба и скелета конечностей (плавников). В состав черепа входит два отдела — мозговой и жаберно-челюстной:
Позвоночный столб разделяется на туловищный и хвостовой отделы. Он состоит из 39-42 позвонков. Различают позвонки туловищные и хвостовые. Каждый позвонок имеет тело, со спинной стороны к которому примыкает верхняя дуга с остистым отростком. Между соседними телами позвонков сохраняются остатки хорды.
Спинной мозг находится в канале, образуемом верхними дугами позвонков. В туловищном отделе от позвонков отходят ребра, а в хвостовом отделе имеются нижние дуги с нижними отростками. В скелет парных плавников выходят пояса и костные лучи, а непарных — только костные лучи. Имеется два пояса: плечевой и тазовый.
Мускулатура. Основная масса мышц у окуня расположена в виде отдельных сегментов, которые соединяются между собой волокнистыми прослойками. Имеются и специализированные мышцы (мышцы грудных и брюшных плавников, жаберной крышки, мышцы, двигающие челюсти, глаза). Поступательное движение осуществляется за счет работы мышц хвостового плавника.
Системы внутренних органов
Пищеварительная система. Пищеварительный канал начинается ротовым отверстием, которое ведет в ротовую полость. На челюстях и других костях ротовой полости окуня находятся многочисленные недифференцированные зубы, служащие лишь для захвата и удержания добычи. Далее идут пищевод, желудок и кишка, заканчивающаяся анальным отверстием. Имеется печень. Поджелудочная железа развита слабо.
Пищеварительная система рыб
Плавательный пузырь у окуня, как и у многих других видов рыб, является гидростатическим аппаратом. Он представляет собой тонкостенный вырост кишки, который у личинок окуня и некоторых видов рыб (карп, плотва) соединяется в течение всей жизни с кишкой небольшой трубочкой.
Связь плавательного пузыря с кишкой у взрослого окуня утрачена. Пузырь расположен над кишкой и заполнен газом, в состав которого входят кислород, углекислый газ и азот. Стенки пузыря пронизаны многочисленными кровеносными сосудами, через которые кровь выделяет или поглощает газ.
Плавательный пузырь у рыб
При погружении или всплывании рыбы количество газа может увеличиваться или уменьшаться, и таким образом регулируется плотность тела рыбы. Так как в плавательном пузыре много кровеносных сосудов, образующих местами капиллярные скопления, то он может служить некоторым зарывающимся в ил рыбам для газообмена.
Органы дыхания у рыб представлены жабрами, состоящими из жаберных дуг, жаберных лепестков и жаберных тычинок. Жаберные тычинки являются цедильным аппаратом, препятствующим выскальзыванию проглоченной добычи через жаберные щели.
Органы дыхания у рыб
Жаберные лепестки наподобие бахромы покрывают жаберные дуги. Лепестки у живой рыбы имеют ярко-красный цвет, из-за просвечивания множества мелких кровеносных сосудов. В жаберных лепестках происходит газообмен. Нежные жабры снаружи прикрывают жаберные крышки.
Органами выделения являются почки. По двум мочеточникам моча попадает в мочевой пузырь, который открывается наружу позади заднепроходного отверстия.
Кровеносная система у рыб представлена одним кругом кровообращения. В сердце поступает только венозная кровь. Сердце у рыб двухкамерное. Оно состоит из предсердия и желудочка. В жабрах кровь насыщается кислородом.
Кровеносная система рыб
Нервная система у рыб. Центральная нервная система у окуня состоит из головного и спинного мозга. Головной мозг представлен типичными для позвоночных пятью отделами (передним, промежуточным, средним, мозжечком и продолговатым мозгом), но он имеет еще примитивное строение. Передний мозг развит слабо. Он служит высшим обонятельным центром. Средний мозг достигает наиболее крупных размеров. Хорошо развит мозжечок, что связано со сложной координацией движений.
Нервная система рыб
10.1. НАДКЛАСС РЫБЫ
1. Первично-водные животные (анамнии) живут и размножаются в воде.
2. У большинства тело покрыто чешуей.
3. Орган движения плавники.
4. Скелет хрящевой или костный
5. У многих есть плавательный пузырь (всплытие и погружение, у некоторых дыхание).
6. Дыхание жаберное.
7. Кровеносная система ― замкнутая, 1 круг кровообращения, сердце двухкамерное (предсердие и желудочек).
8. Специфический орган чувств ― боковая линия.
9. Головной мозг весьма мал и довольно примитивен
10. Раздельнополые животные, у большинства оплодотворение наружное.
Строение тела. Форма тела веретеновидная, обтекаемая, уплощенная с боков. Отделы: голова, туловище, хвост. Органы движения ― плавники. Плавники бывают непарные (спинной, хвостовой, анальный) и парные (грудные и брюшные).
Покров. Кожа, покрытая костными чешуями. В коже имеются железы, выделяющие слизь. Окраска покровительственная (спина ― темная, брюхо ― светлое, поперечные полосы по бокам).
Скелет. Слагается из черепа, позвоночника, связанных с ним ребер, скелета плечевого и тазового пояса. Череп состоит из мозговой коробки, костей челюстей, жаберных дуг и жаберных крышек. Пластинки плавников поддерживаются костными лучами.
Мышцы. Сегментированные, однотипные, опираются на позвоночник, особенно мощные мышцы спины и хвоста. Мышцы обеспечивают движения плавников, челюстей, жаберных крышек.
Пищеварительная система. Рот с зубами, глотка, пищевод, желудок, тонкий кишечник, куда впадают протоки печени и поджелудочной железы, задний отдел кишечника, заканчивающийся анальным отверстием. От переднего отдел кишечника ответвляется плавательный пузырь, наполненный смесью газов. Он обеспечивает вертикальное перемещение рыбы в толще воды.
Дыхательная система. Жабры, состоящие из дуг, с расположенными на них лепестками. Рыба заглатывает ртом воду, пропускает ее через жабры, где происходит поглощение кислорода и выделение углекислого газа (газообмен). Для многих важное значение имеет кожное дыхание.
Кровеносная система. Сердце двухкамерное, состоит из предсердия и желудочка. Один круг кровообращения. Венозная кровь проходит через предсердие, затем желудочек сердца, попадает в аорту, артерию, которая многократно ветвится на капилляры в жабрах. В жабрах происходит газообмен, в результате чего кровь становится артериальной ― насыщенной кислородом. Жаберные капилляры собираются в вены и несут артериальную кровь в клеткам тела, где снова происходит газообмен, кровь вновь становится венозной. Капилляры снова собираются в вены и несут кровь к предсердию.
Выделительная система. Туловищные почки, расположенные вдоль позвоночника в виде вытянутых темно-красных тел. От них отходят мочеточники, по которым моча стекает в мочевой пузырь, затем удаляется через мочевыделительное отверстие наружу.
Нервная система. ЦНС представлена спинным и головным мозгом, периферическая ― нервами. Спинной мозг находится в спинномозговом канале позвоночника. Головной мозг состоит из пяти отделов: переднего, среднего, промежуточного, продолговатого мозга и мозжечка. В переднем мозге не образуются полушария. Головной мозг расположен в черепной коробке.
Органы чувств. Органы зрения ― глаза, орган слуха ― внутреннее ухо, органы обоняния в носовой полости, органы вкуса (вкусовые почки) в ротовой полости и на губах. Боковая линия ― орган воспринимающий направление движения воды и силу тока воды. Осязательные клетки расположены по всему телу.
Размножение. Раздельнополые. У самок парные яичники с икринками (яйцами). У самцов парные семенники ― молоки, в которых развиваются сперматозоиды. Оплодотворение наружное. В период нереста самки откладывают икру, самцы изливают на нее семенную жидкость со сперматозоидами. Нерест ― сложное инстинктивное поведение рыб в период размножения. По месту нереста рыб делят на три группы: пресноводные (живут и нерестятся в пресных водоемах); морские (живут и нерестятся в морях) и проходные (живут в морях, а нерестятся в реках (лососевые) или наоборот (угорь европейский)).
Развитие. Оплодотворенная яйцеклетка (икринка) делится, проходя стадии бластулы, гаструлы, затем образуется личинка (на 9 ― 14-й день). Личинка покидает оболочку икринки и начинает самостоятельную жизнь, питаясь планктоном. Из личинки образуется малёк.
Надкласс рыбы
Общими признаками всех рыб является наличие обтекаемой формы тела, жизнь в воде. Тело подразделяется на голову, туловище и хвост. Хорошо развиты органы чувств: зрения, обоняния, слуха, осязания, равновесия.
Ароморфозы рыб
Рыбы отличаются от предшествующих эволюционных форм новыми, прогрессивными чертами строения, которые повысили их уровень организации. Давайте их перечислим.
Образуются предшественники конечностей, плавники, парные придатки тела, обособленные от туловища и головы, приводимые в движение мускульной силой.
У рыб хорда редуцируется, на ее месте формируется позвоночник. У хрящевых рыб позвоночник в течение всей жизни имеет хрящевое строение, а у костных рыб позвоночник окостеневает: он представлен костной тканью.
Обратите особое внимание, что в скелете хрящевых ганоидов (осетровых рыб) хорда сохраняется на всю жизнь.
Костные рыбы
Для большинства костных рыб характерен костный скелет, наличие жаберных крышек, прикрывающих жабры. Жаберные лепестки расположены непосредственно на жаберных дугах, имеется плавательный пузырь. Оплодотворение наружное.
Большинство видов костных рыб (90%) относятся к костистым рыбам. Для большей части костистых рыб характерно непрямое развитие (с метаморфозом).
Форма тела обтекаемая, рыбообразная, за счет чего снижается трение о воду. Поверхность тела покрыта налегающими друг на друга (подобно черепице) чешуйками.
В коже находится множество желез, которые секретируют слизь, покрывающущю все тело рыбы, благодаря чему снижается трение о воду. Из-за слизи пойманную рыбу тяжело удержать в руках, она выскальзывает.
Позвоночник состоит из двух отделов: туловищного и хвостового. В центре каждого позвонка имеется отверстие. Прилегая друг к другу, отверстия позвонков вместе соединяются в единый спинномозговой канал, в котором лежит спинной мозг.
Скелет грудных плавников соединен с позвоночником костями плечевого пояса, в отличие от скелета брюшных плавников, который не сочленяется с позвоночником. Имеются жаберные крышки, снаружи прикрывающие жаберные щели (у хрящевых рыб жаберные крышки отсутствовали, 5 жаберных щелей открывались каждая в отдельности наружу.)
Полость тела вторичная (целом).
Мышечная система сегментируется, что выражается в возникновении отдельных (дифференцированных) мышечных пучков. Наиболее ярким примером дифференцировки являются мышцы ротового аппарата и парных плавников.
Состоит из ротовой полости, глотки, продолжающейся в пищевод, желудка, толстого и тонкого кишечника. У многих рыб в ротовой полости имеются язык и острые зубы, расположенные на челюстях. Зубы предназначены не для механического измельчения пищи, а в основном для схватывания и удержания добычи. Слюнные железы отсутствуют, имеются вкусовые рецепторы.
Глотка тесно связано не только с пищеварительной, но и с дыхательной системой: здесь располагается жаберный аппарат рыб. С помощью жабр они приспособились забирать из воды растворенный в ней кислород и насыщать им кровь, откуда кислород поступает ко внутренним органам и тканям.
Процесс дыхания осуществляется благодаря тому, что вода через ротовое отверстие попадает в глотку. Вследствие движений жаберной крышки вода из ротоглоточной полости втягивается в боковую жаберную полость, омывая жабры. В результате газообмена в кровь рыбы поступает кислород, а углекислый газ покидает ее и растворяется в воде.
Как и хрящевые, костные рыбы имеют один круг кровообращения. Сердце двухкамерное, состоит из одного предсердия и одного желудочка. Запомните, что в сердце у рыб кровь венозная. Она накачивается сердцем в жабры, где происходит ее насыщение кислородом, после чего кровь становится артериальной.
Артериальная кровь направляется к внутренним органам и тканям, движется кровь внутри сосудов: кровеносная система замкнутого типа.
У всех хордовых нервная система трубчатого типа. Головной мозг состоит из продолговатого, среднего мозга, мозжечка, промежуточного и переднего мозга.
Развитие одних и тех же отделов у разных классов хордовых неодинаково, что мы с вами отчетливо увидим по мере изучения данного раздела. Я рекомендую вам обратить на данную тему особое внимание.
Также хорошо выражен (развит) мозжечок, который отвечает за координацию движений и ориентацию тела в пространстве. Это связано со сложными перемещениями рыбы, которая «парит как птица» только не в воздушной, а в водной среде. От головного мозга берут начало 10 пар черепно-мозговых нервов.
Органы зрения приспособлены к водной среде: хрусталик имеет шарообразную форму. Роговица плоская, аккомодация (настройка глаза на наилучшее видение объекта) происходит только благодаря перемещению хрусталика.
Рыбы хорошо видят лишь на близком расстоянии. Имеются органы вкуса на коже и нижней челюсти, а также органы обоняния, открывающиеся в ротовую полость.
Развитие у большинства рыб (костистые рыбы) непрямое, с метаморфозом. Запомните, что процесс выметывания икры и ее последующего оплодотворения называется нерест, он носит сезонный характер. У пресноводных рыб нерест происходит весной, в это время строго запрещена ловля рыбы.
Плавательный пузырь
Этот орган характерен исключительно для костных рыб: у хрящевых рыб (акулы, скаты) он отсутствует. Плавательный пузырь представляет собой воздушный мешок, заполненный смесью газов: азотом, кислородом, углекислым газом.
При заполнении газом пузырь расширяется: это меняет удельный вес рыбы, он понижается и рыба всплывает. Обратная схема происходит при уменьшении пузыря. Но откуда появляется газ, которым наполняется пузырь, если рыба обитает в воде? Отвечая на этот вопрос, отметим, что все рыбы делятся на два типа: открытопузырные и закрытопузырные.
У открытопузырных рыб плавательный пузырь сообщается с пищеварительной системой. Они в течение всей жизни поднимаются к поверхности воды и заглатывают воздух, по мере необходимости они могут освобождаться от газов, выдавливая их через глотку, а затем рот в окружающую среду. К таким рыбам относятся сельдеобразные, щукообразные, карпообразные, двоякодышащие.
Закрытопузырные рыбы имеют пузырь, не сообщающийся с пищеварительной трубкой. Газы в него поступают благодаря газовой секреции: они переходят из растворенного (в крови) состояния в газообразное, заполняя пузырь. Когда пузырь уменьшается газы вновь растворяются в крови, возвращаясь в кровеносное русло. К таким рыбам относятся: трескообразные, окунеобразные, кефалеобразные.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Группы рыб
Хрящевые рыбы
Разберем данный класс на примере акулы.
Кожа акулы покрыта примитивными плакоидными пластинками (зубоподобными пластинками). Плакоидные пластинки лежат в волокнистом слое кожи и заканчиваются зубцом с вершиной, направленной назад.
Чешуи (пластинки) состоят из плоского основания и зубовидного выроста наверху (шипа). По мере изнашивания старые пластинки сменяются новыми. Они располагаются отдельно, не налегают друг на друга, как у костных рыб.
В тонкую кишку открываются протоки поджелудочной железы, секрет которой содержит ферменты необходимые для пищеварения, и протоки печени, которая выделяет желчь для эмульгирования жиров.
Дыхание осуществляется жабрами. Жаберные крышки у хрящевых рыб отсутствуют (у костных рыб жаберные крышки прикрывают жаберные щели). Глотка пронизана жаберными щелями, обычно в количестве 5 штук, открывающихся наружу.
Плавательный пузырь отсутствует: акула всплывает в толще воды или погружается благодаря изменению положения грудных плавников. Без движения акула начинает опускаться на дно, так как ее тело более плотное, чем вода.
Акула должна постоянно находиться в движении, даже во время сна! Иначе поступление воды к жабрам будет недостаточным, а значит эффективность процессов дыхания снизится. Акула может останавливаться на недолгое время, в таком случае за счет движений ротоглотки акула всасывает воду через отверстия, брызгальца, в жаберный аппарат, осуществляя дыхание.
Один круг кровообращения, кровь в сердце только венозная. Сердце состоит из 1 предсердия и 1 желудочка, накачивает венозную кровь в жабры, где она насыщается кислородом, а затем кровь направляется к органам и тканям. Кровеносная система замкнутая, как и у всех хордовых.
Сила сердечных сокращений недостаточна для поддержания адекватного потребностям давления крови, поэтому акула должна постоянно находиться в движении. При этом происходят мышечные сокращения, которые способствуют движению крови.
Хрящекостные рыбы
Представители этой группы рыб: севрюга, стерлядь, осетр, белуга.
Скелет преимущественно состоит из хрящевой ткани. Чешуйки сливаются, образуют 5 рядов крупных костных пластинок, которыми покрыто тело. Хорда нерасчлененная, в кишечнике находится спиральный клапан. Это группа ценных промысловых рыб.
Двоякодышащие
Это древняя группа рыб, которые обладают как жаберным, так и легочным дыханием. Они обитают преимущественно в часто пересыхающих водоемах Южной Америки и Африки. Приспособлены к жизни в водоемах с низким уровнем кислорода. Скелет костно-хрящевой.
Кистеперые
Скелет преимущественно хрящевой. Современные латимерии утратили способность дышать атмосферным воздухом: в их организме обнаруживается дегенерированное легкое, но их далекие предки обладали такой способностью и смогли выйти на сушу.
Очень важно заметить, что скелет плавников латимерии напоминает скелет пятипалой конечности земноводных, что сближает их морфологически. Эти рыбы имеют важное эволюционное значение: именно они дали начало классу земноводных, который мы разберем в следующей главе.
Значение рыб
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.