Вода приблизительно в 800 раз плотнее воздуха, поэтому движение в воде требует больших усилий. У рыб большинства видов продвижение в воде достигается главным образом благодаря мускулам, изгибающим тело, и хвостовому плавнику, в то время как за точное маневрирование и медленные движения ответственны другие плавники. Рыбы многих видов имеют внутренний орган, наполненный газом, который называется плавательным пузырем (или воздушным пузырем). Он помогает рыбам достигать нейтральной плавучести. Слизистое покрытие кожи снижает трение при движении. Скорость движения в воде у рыб разных видов значительно отличается и может зависеть от среды обитания, а также от других факторов - например, от привычек, связанных с питанием, и необходимости избегать хищников. В целом рыбы из быстрых рек более ловкие и обтекаемые, а следовательно, потенциально более проворные, чем те, которые обитают в медленно текущих реках или прудах со стоячей водой.
Плавники играют решающую роль в передвижении. Типичный костистый плавник состоит из мягких или твердых лучей (шипов), которые поддерживают тонкую, нередко прозрачную ткань - перепонку плавника. Обычно у рыб бывает семь плавников, из которых три непарные. Это так называемые срединные плавники, а именно спинной, анальный и хвостовой (хвост). Остальные четыре плавника распределены попарно - это грудные и брюшные плавники. Они предназначены прежде всего для управления движением.
У многих рыб, помимо этих семи стандартных плавников, есть и другие. В то же время у некоторых рыб количество плавников меньше семи. Например, многие харациновые рыбы (в частности, тетры) и большинство сомов имеют восьмой плавник. Это так называемый жировой плавник, расположенный позади спинного плавника. Он называется так потому, что содержит жировую ткань. У некоторых мелких тетр этот жировой плавник совсем крошечный и прозрачный, поэтому его трудно различить. А у некоторых сомов - например, у перистоусых сомиков Synodontis spp. и Auchenoglanis spp. - он очень большой и пигментированный.
В плавниках могут проявляться значительные межвидовые различия, и эти различия нередко имеют важное таксономическое значение (для различения представителей разных семейств, родов и видов). Например, спинные плавники разных рыб обычно отличаются по размерам, расположению на спине и строению плавниковых лучей. У представителей некоторых групп имеется два спинных плавника. Среди аквариумных рыбок это бычки, илистые прыгуны, стеклянные окуни (семейство Ambassidae), а также радужницы. Однако некоторые стеклянные сомы (криптоптерусы Kryptopterus spp.) и рыбы-ножи (например, из семейства гимнотовых) вообще не имеют спинных плавников. У змееголовых (род ханна Channa spp.) и сомов клариасов Clarias спинной плавник имеет форму ленты и тянется на две трети длины рыбы, в то время как у представителей семейства хоботнорылых Mastacembelidae этот плавник представлен рядом отдельных шипов. Карповые Cyprinidae - карпы, барбусы и представители родственных видов - имеют спинные плавники, состоящие из мягких лучей, в то время как у представителей семейства цихловых лучи плавников могут быть как мягкими, так и в виде шипов.
Мир океанов, морей, рек и озер наполнен множеством обитателей. Рыбы относятся к большинству жителей водных глубин, но даже в их огромной семье бесчисленное количество видов. Практически все они имеют общие особенности строения, благодаря которым, плавают, точнее, очень быстро передвигаются в своей родной стихии.
Мышцы и плавники рыб: двигатель, руль и тормоза
Основную массу тела рыб составляют мышцы. Они соединяются с позвоночником и плавниками, обеспечивая их подвижность за счет сокращений. Благодаря развитой мускулатуре, рыбы могут виртуозно управлять собственным телом, вызывая волнообразные движения всего туловища или хвоста.
Плавники также соединены с мышечными волокнами и при необходимости могут сворачиваться и разворачиваться, меняя направление и скорость движения в воде. Главным двигателем рыб является хвостовой плавник, созданное природой совершенное весло, благодаря которому морские животные двигаются вперед.
Парные грудные и брюшные плавники позволяют рыбам двигаться вверх и вниз, а спинной и подхвостовой дают возможность держаться в прямом положении и избегать поворота вокруг собственной оси.
Подхвостовые плавники служат рыбам и в качестве тормоза, а с помощью брюшных они также могут подниматься на поверхность. У плавников могут быть различные функциональные особенности, которые меняются, в зависимости от ситуации и видов рыб.
В семействе морских жителей есть множество исключений из общих правил движения. Обусловлены они разнообразием животных и их ролью в подводном мире. Именно по этой причине за ними так интересно наблюдать.
Способы плавания у рыб
Классикой является плавание морских видов: акул, сельди, марлина и скумбрии. Их тела стремительно перемещаются, двигаясь равномерно из стороны в сторону. Форель и совершают быстрые маневры во время охоты, долгих заплывов вверх против течения, а также спасаясь от хищников.
Тунец совершает длинные морские переходы, благодаря чуть заметным движениям туловища, использует хвост в форме серпа в качестве руля. А угри используют для перемещений одну только мускулатуру и цепкий хвост, их плавники практически отмерли за ненадобностью.
Интересным способом двигается в воде морской конек. Его спинной плавник колеблется с удивительной быстротой. Этот плавник - единственное средство для совершения им морских прогулок и поиска пищи.
Наблюдая за плаванием рыб, можно увидеть, как разнообразен и прекрасен подводный мир, с какой фантазией и благоразумием он создан природой и подарен человеку. Оберегать этот оазис и изучать его особенности - большая и сложная задача на многие годы вперед.
Яблонская Александра
Научно-исследовательская работа помогла ответить на вопрос: Как плавают рыбы? Оказалось, рыбы отлично плавают не только в солёной воде, но и в пресной. Из опыта узнали, что солёная вода удерживает предметы, не даёт утонуть; самое солёное море – Мёртвое, в нём нет живых существ. Почему рыбы не тонут?
Скачать:
Предварительный просмотр:
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа № 24»
научно-исследовательская работа
Выполнила: ученица 4Б класса МБОУ «СОШ №24»
Яблонская Александра Валерьевна
Руководитель: учитель начальных классов
Гребенщикова Оксана Викторовна
Братск 2015
I Введение
II Основная часть
- Внешнее строение рыб
- Внутренние органы рыб
- Как в естественных условиях ведут себя рыбы
III Заключение
IV Список использованных источников и литературы
V Приложение
Цель: Изучить особенности погружения и поведения разных рыб.
Задачи:
- Наблюдать за поведением аквариумных рыбок.
- Собрать сведения о способах передвижения в воде разных рыб.
- Узнать, почему рыбы не тонут.
Объект исследования: морские и аквариумные рыбы.
Предмет исследования : передвижения рыбы в толще воды.
Методы исследования : наблюдение, анкетирование, выдвижение гипотез,
поисковый метод.
Гипотезы:
1. Солёная вода удерживает рыбу наплаву.
2. Рыбы плавают специальным способом.
3. У рыб особое строение, которое позволяет не тонуть.
Результаты наблюдений :
Оказалось, рыбы отлично плавают не только в солёной воде, но и в пресной.
Некоторые рыбы могут ходить по дну, перелетать длинные расстояния.
Подтвердились предположения, что особое строение позволяет рыбам не тонуть.
Выводы:
- Существуют особые разновидности плавания среди представителей рыб.
- Не все рыбы искусные пловцы.
- Плавательный пузырь, наполненный газом, не даёт рыбе утонуть.
- Рыбы лучше всех приспособились к жизни под водой.
Введение
Наверное, каждый человек, смотря на аквариум, испытывает какие-то странные чувства. Это и спокойствие, и расслабленность. Плавать умеют очень многие существа на планете Земля: люди, собаки, бобры, утки, лягушки и даже слоны . Но так, как плавают рыбы, – не умеет ни одно существо, даже те, кто постоянно живет около водоёмов. Рыбы являются одними из самых древних живых существ, и за многие сотни лет они лучше всех приспособились к жизни под водой.
Также многим людям всегда было интересно знать, с помощью чего плавают рыбы, как они это делают? Поэтому, для того, чтобы разобраться, как плавают рыбы, необходимо детальнее разобраться в их анатомии.
Рыбы – животные, живущие только в воде. Они появились более 400 млн.лет назад в пресных водах. Насчитывается свыше 20 тысяч видов, распространенных в Мировом океане (морские рыбы) и пресных водах (пресноводные рыбы). Изучением рыб занимается ихтиология - наука о рыбах (по-гречески "ихтис" - рыба, а "логос" - слово, разум).
Тело рыб покрыто чешуёй, они дышат жабрами и имеют конечности в виде плавников.
У каждого вида плавников есть своё назначение и зачастую не одно.
В частности, спинной плавник служит для совершения резких поворотов и торможений. Рыбы, располагающие вторым спинным плавником, используют его также, чтобы совершать рывок вперед. Анальные плавники выступают в роли тормоза, брюшные обеспечивают и торможение и всплытие, а грудные помогают совершать быстрые повороты. Пребывать в вертикальном положении рыбам помогает спинной и анальный плавник, а грудные плавники двигают рыбу вперед. Хвост также объясняет, почему рыбы плавают. Он функционирует как: руль и основной «двигатель» рыбы.
У большинства рыб снаружи форма обтекаемая, к голове и хвосту суженная, жаберные крышки отходят от тела задним краем, плавники и чешуя повернуты назад. А поверхность чешуйчатых пластинок- она словно полированная и вдобавок покрыта слизью. Все это позволяет рыбе легко и быстро плавать. На боках у большинства рыб легко заметить продольную полоску чешуек. Они отличаются от других по форме, размеру, окраске. Это боковая линия . Её называют «шестое чувство». Этим рыба отличается от других животных. Линия состоит из маленьких отверстий. С помощью их рыба улавливает малейшие движения и колебания воды. Поэтому и в темноте рыбы могут охотиться, замечать врагов и обходить препятствия . Направление течения воды рыба также определяет боковой линией. Основная часть рецепторов сосредоточена в боковой линии, но имеется много рецепторов и на других участках тела, способных реагировать на электромагнитные сигналы, на давление и температуру окружающей воды. У рыб развитое зрение, слух, хорошее обоняние и вкусовые рецепторы. Помогает рыбе двигаться вперед и реактивная сила. Она создается жабрами, сильными струйками воды, которую выбрасывают жаберные щели вдоль всей рыбы. У каждой части тела рыбы свое назначение и роль, что позволяет рыбам легко перемещаться в воде практически в любом направлении. Кожные покровы рыбы покрыты самой разнообразной чешуёй, защищающей рыбу от более сильных сородичей, а высокоразвитая нервная система имеет кроме головного и спинного мозга развитые органы чувств и большое количество кожных рецепторов самого разного назначения.
Человек, сооружая подводную лодку, не случайно придал ей форму рыбы. Рыбообразной создана и торпеда. Кстати, ее название заимствовано от латинского названия электрического ската - торпедо.
В полости тела рыб лежат органы пищеварения: пищевод, желудок, кишечник и печень, а также сердце, плавательный пузырь и другие органы.
Самый интересный и необычный орган у рыб – это плавательный пузырь, который представляет собой орган из пленки. Этот орган соединяется с кишечником рыбы. Чтобы передвигаться в воде, рыба регулирует объем газа в своем плавательном пузыре.
Плавательный пузырь, наполненный газом, служит рыбам «спасательным кругом», не даёт рыбе утонуть. Наполняя пузырь кислородом, или сдувая его, рыба может изменять глубину своего погружения. Когда плавательный пузырь растягивается, рыбка всплывает, а когда сжимается, то рыбка опускается в глубину. Не все виды рыб имеют плавательный пузырь. Некоторым морским обитателям, которые живут на большой глубине, пузырь заменяют либо большое количество жира, либо сильно развитая мускулатура. Жир, как и воздух, гораздо легче воды, поэтому глубоководные рыбы могут управлять перемещением тела благодаря нему. Таким рыбам приходится прилагать намного больше усилий, чтобы подняться или опуститься в толще воды.
Мышцы, которые расположены вдоль тела рыбы, тоже помогают ей передвигаться в воде. Когда рыба извивается всем своим телом, она напрягает и расслабляет мышцы с одного бока, а затем с другого. Так и происходит плавательное движение, которое напоминает движение змеи.
Таким образом, у рыбы действует целая система и механизм органов, чтобы она могла плыть. Есть еще некоторые особенности строения тела рыб, которые помогают ей быстрее и легче двигаться:
- У тела каждой рыбы плавные и гладкие очертания, что уменьшает сопротивление воды при движении.
- Кожа рыбы покрыта специальной слизью, которая добавляет скольжения и плавности в передвижении.
Быстро плавающие рыбы обладают теми же свойствами, что и обычные рыбы, но их мышцы более сильные, а плавники больше и подвижнее. Поэтому рыба может развить скорость, что помогает охотиться на более маленьких рыб и быстро уйти от хищников.
А как в естественных условиях ведут себя рыбы?
Губаны (семейство окунеобразных) вращают своими грудными плавниками, как олимпийские спортсмены, плывущие в стиле «баттерфляй». Помимо губанов, многие аквариумные виды рыб могут также её демонстрировать.
Морской угорь на хвосте н имеет плавника, поэтому не очень хорошо плавает. Он много времени проводит, прячась в трещинах и подводных пещерах. Хвост угрей может быть таким же цепким как хвост обезьяны. Стоит привести в пример мурену, которая способна молниеносно выбрасываться из своего логова и настолько же быстро забираться обратно, прихватив с собой добычу. При этом тело используется для сцепления с неподвижным предметом в норе, что повышает тяговую силу.
Акулы и парусники не обладают плавательными пузырями, поэтому им приходиться удерживаться в воде только за счет грудных плавников. Они выполняют те же функции, что и крылья у самолета. Чтобы не утонуть, рыбе приходиться постоянно двигаться.
Донные виды рыб очень редко всплывают в толщу воды, потому как там они сразу же заметны и привлекательны для хищников. У этих рыб сплющена спина, потому как у них нет необходимости постоянно плыть. Эти виды представлены бычками, камбалой, скатами и звездочетами. Полностью плоские рыбы, например, скаты – этот тот вид водных жителей, который превратил свои плавники в бока тела. Поэтому плыть им удается благодаря волнам, которые пробегают по их плоским очертаниям тела.
А вот рыбы, которые пребывают в постоянном движении, среди водных просторов, обладают сплющенным по бокам телом и головой. Такие рыбы делают движение вперед, изгибая свое тело, как пружину. Все их усилия – это движение, сокращение всех боковых мышц тела, которое сосредоточено на каждом взмахе хвоста. Так рыбы плавают у поверхности воды, ища мелкий планктон, или же уплывают от хищников, а могут и просто спокойно рассекать водную толщу.
Не учи рыбу плавать, - говорят в народе.
Но не все рыбы искусные пловцы. Есть и совсем беспомощные. Морские коньки, те вообще двигаются «стоймя», хвостом вниз. На спине у них торчит плавничок, который находится в постоянном движении. Посмотришь на таких и, кажется, будто ходят. Видимо, в прошлом они - жители мелководья и чувствовали себя у берега спокойно, без страха удалялись от своего убежища. А потом судьба занесла их в неведомый край, где до дна - километры. Тут опасно: не ровен час еще утонешь. Отдыхая, пришлось крепко держаться за водоросли- якорь спасения. Со временем приноровились цепляться хвостиком, как пружинкой.
Под стать коньку - паралепис. Живет эта маленькая рыбка тоже в вертикальном положении. Но глубины не боится, ныряя головой вниз, а потом резко поворачивается и, держа голову вверх, подымается.
Существуют и особые разновидности плавания, среди представителей рыб:
Если рыба плавает кверху брюхом, здесь могут иметь место несколько факторов:
- переедание;
- болезнь различного рода;
- смерть.
Один из сомиков африканских рек - его называют чернобрюхим - всегда держится брюшком кверху, в таком положении ему удобнее плыть. Еще тысячелетие назад это вызывало удивление древних египтян - странно так вести себя живой рыбе.
Рыба фугу
Сама рыба небольшого размера, примерно с ладонь. Она без чешуи и умеет плавать хвостом вперед. Если ее напугать, то рыба превращается в огромный шар с иголками, превышающий собственный размер рыбы в три раза. Она становится ядовитой со временем, так как рыба питается ядовитыми породами моллюсков.
Яд тетродотоксин присутствует в печени, молоках, половых органах, икре и на коже. Всего один миллиграмм тетродотоксина, попавший в организм человека, приводит к смерти. А в одной рыбе столько яда, что можно отравить сорок человек. Самое главное, что противоядие до сих пор не найдено.
Если немного пофантазировать и представить, что рыбу скрестили с насекомым, то результатом такого эксперимента вполне мог бы стать морской петух, представитель семейства лучеперых рыб. За долгие годы эволюции эти необычные рыбы, обитающие недалеко от берега в теплых и умеренных водах, обзавелись тремя парами «ног», которые, по распространенному мнению, помогают им передвигаться по дну. Морские петухи – прожорливые хищники, поедающие все, что вмещается в рот. Чтобы отыскать столь любимые ими лакомства - мелкую рыбу, червей, моллюсков или рачков, они прощупывают песок, ил, трещины в камнях своими ногами-щупальцами.
Туловище летающих рыб напоминает торпеду, их обтекаемые формы помогают развивать высокую скорость под водой. Этого достаточно, чтобы рыба буквально «воспарила» над морской гладью, расправив плавники-крылья. Как правило, за один полет рыбкам удается преодолеть около 50 метров, однако случается, что и все 200 м.
Особенности внешнего строения форели и лосося позволяют длительное время им плыть прямиком через озёра или вверх по рекам. Они могут совершать быстрые маневры в случае нападения хищников, во время охоты за добычей или же борьбы с постоянно меняющимися течениями.
Если бы мы представили состязание между ними - первенство оспаривал бы лосось.
Когда он спасается от врагов или сам гонится за добычей, то не отстанет от скорого поезда (70 километров в час). Акула проплывает в минуту свыше полкилометра. Ей чуждо состояние усталости. Предполагают, что если бы она плыла безостановочно, то за тридцать недель обогнула бы земной шар.
Но чемпионом, конечно, была бы меч-рыба - в час 100 километров.
Линь в час едва-едва продвинется на 13 километров. Он тихоход. Самые медлительные – морские коньки, они передвигаются 4мм/с.
Эти красавицы-рыбки настолько хороши и необычны, что остается лишь еще раз признать, как много еще не разгаданных секретов таит для нас природа.
Список использованной литературы:
- Большая энциклопедия животных/сост. А.Григорьева.Минск: «Белый город», 2005;
- Г.А. Юрмин,А.К. Дитрих «Потомучка»-М.:Педагогика-Пресс, 1998;
- Секреты природы.Удивительный мир растений/ЗАО «Издательский дом Ридерз Дойджест,1999;
- Что есть что. Подводные исследования./перевод О.А.Коротковой/ Слово, 1998;
- Что есть что. Рыбы./перевод О.А.Коротковой/ Слово, 1998;
- Моя первая энциклопедия/сост.Е.С. Чайка.-Минск:Харвест,2010;
- Новая энциклопедия школьника п/рЕ.Бубновой/Parragon,1999;
- Энциклопедия Жизнь животных, Т. 6, 1986, с. 407;
- Ю.К. Школьник Подводный мир. Обитатели морей. М.:ЭКСМО, 2014;
Разнообразие условий обитания рыб определяет и способы их движения. У рыб известны три способа передвижения – плавание, ползание и полет .
Плавание – основной тип движения, который осуществляется в основном за счет боковых изгибов тела и хвоста.
Различают два типа плавания при помощи боковых изгибов тела:
Скумбриевидный – у рыб при плавании большое значение имеет хвост, при помощи которого рыба отталкивается от воды и продвигается вперед, на долю которого приходится около 40% всей движущей силы (скумбрия, лосось).
Угревидный (змеевидный) – у рыб при движении волнообразно изгибается все тело. Это наиболее экономичный тип движения, скорость плавания при этом невелика (минога, угорь, вьюн).
Рыбы плавают с различной скоростью. Наиболее быстрой является меч-рыба, способная развивать скорость до 33 м/с (118,8 км/час), тунец плавает со скоростью до 20 м/с (72 км/час), лосось – 5 м/с (18 км/час).
Скорость движения рыб находится в определенной зависимости и от длины тела. В соответствии с этим определяется коэффициент скорости - отношение абсолютной скорости к корню квадратному от ее длины:
По скорости движения выделяют следующие группы рыб:
1)очень быстрые (меч-рыба, тунцы) – коэффициент скорости около 70;
2) быстрые (лососи, скумбрии) – 30–60;
3) умеренно быстрые (кефали, треска, сельди) – 20–30;
4) небыстрые (сазан, лещ) – 10–20;
5) медленные (бычки) – 5–10;
6) очень медленные (колюшка, луна-рыба) – 5.
Рыбы одного вида могут плавать с различной скоростью. Различают:
1. Бросковая скорость (коэффициент скорости 30–70), которая
развивается в течение очень короткого времени (при испуге, броске на добычу).
2. Крейсерская скорость (коэффициент скорости 1–4), с которой рыбы плавают в течение длительного времени.
Ползание по грунту является одним из способов передвижения рыб, которое осуществляется в основном при помощи грудных плавников и хвоста (ползун, морской черт, многопер, прыгун, морской петух). Так, прыгун живет в мангровых зарослях и значительную часть времени проводит на берегу. По суше двигается прыжками, которые совершает при помощи хвоста и грудных плавников, питается наземными беспозвоночными.
Полет (воздушное парение) свойствен немногим летучим рыбам, обитающим в пелагиали тропических и субтропических вод Мирового океана. У этих рыб длинные и широкие грудные плавники выполняют роль крыльев. Хвост с сильно развитой нижней лопастью является двигателем, дающим начальную скорость. Выскочив на поверхность воды, летучая рыба первое время скользит по водной поверхности, с нарастанием скорости движения отрывается от воды, пролетая при этом расстояние до 200 и даже 400 м.
Ход работы
1. Ознакомится с содержанием теоретического материала изложенного в методическом указании.
2. Рассмотреть формы, типы, расположение и строение плавников рыб приготовленных для лабораторной работы. Схематично изобразить лосося и выделить на схеме парные и непарные плавники. Назовите функции различных плавников.
3. Перечислите различные положения брюшных плавников и приведите примеры.
4. Перечислите и зарисуйте типы хвостовых плавников по строению и по форме и расположению относительно конца позвоночника.
5. Рассмотрите строение спинных плавников окуня, выделите не ветвистые (колючие) и ветвистые (членистые) лучи. Запишите формулу спинного плавника окуня и спинного и анального плавников серебряного карася или другой рыбы на выбор.
6. Приведите примеры рыб с различными видами плавания.
7. Используя компьютерный калькулятор, определите коэффициент скорости - отношение абсолютной скорости к корню квадратному от ее длины. При необходимости переведите скорость в км/час.
для меч-рыбы, (V= 33 м/с, L= 170 см),
тунца (V= 20 м/с, L= 120 см 20 м/с),
лосося – (V= 33 м/с, L= 70 см).
Форма тела должна обеспечивать рыбе возможность передвигаться в воде (среде значительно более плотной, чем воздух) с наименьшей затратой энергии и со скоростью, соответствующей ее жизненным потребностям.
Форма тела, отвечающая этим требованиям, выработалась у рыб в результате эволюции: гладкое, без выступов, тело, покрытое слизью, облегчает движение; шеи нет; заостренная голова с прижатыми жаберными крышками и сжатыми челюстями рассекает воду; система плавников определяет движение в нужном направлении. В соответствии с образом жизни выделено до 12 различных типов формы тела. Наиболее характерные представлены на рис. 2.
1. Торпедовидный (веретенообразный). Тело рыб похоже на торпеду или веретено, оно хорошо обтекаемо, немного сжато с боков и утончается к хвосту. Рыбы приспособлены к быстрому длительному плаванию в толще воды. Это наилучшие пловцы, совершающие продолжительные миграции к местам нагула и к местам икрометания (нерестилищам): тунец, макрель, сельдь, треска, лососи.
Такая же форма тела выработалась и у других хорошо плавающих водных животных, далеко отстоящих от рыб (китообразные и вымершие ихтиозавры).
2. Змеевидный . Тело вытянутое, змеевидное, округлое, на поперечном разрезе образует овал. Плавают, змеевидно изгибаясь всем телом. Это миноги, угри.
3. Лентовидный . Тело, подобное ленте, вытянуто вдоль, плоское с боков. Пловцы плохие, живут в спокойных водах больших глубин (сельдяной король, рыба-сабля).
4. Стреловидный . Тело удлиненное, сжато с боков, примерно одинаковой высоты; хвост сильный, голова заострена, спинной плавник сдвинут сильно назад. Эти рыбы продолжительных плаваний не совершают, но на небольшом расстоянии развивают огромную скорость, набрасываясь на добычу. Это хищники – щука, таймень.
5. Сплющенный . Здесь различают: а) симметрично-сжатую, лещевидную форму: тело высокое, сжатое с боков (лещ); б) несимметрично-сжатую: высокое, сжатое с боков тело несимметрично, глаза расположены на одной стороне (камбалы).
Такая форма тела не способствует быстрому перемещению, эти рыбы плохие пловцы.
6. Плоский . Тело сплющено в дорсовентральном направлении (сверху вниз). Обычно двигаются мало, живут у дна (скаты).
7. Шаровидный . Тело в виде шара, иногда передний отдел окружен костным панцирем (кузовок). Самостоятельно передвигаться иногда почти не могут. Это скалозубы – Tetrodon, Diodon.
Этими типами не исчерпывается многообразие форм тела рыб;у некоторых рыб форма тела является как бы промежуточной комбинацией нескольких типов.
Внешние признаки рыб имеют большое значение при их определении. Основные части тела – голова, туловище, хвост, плавники – очень варьируют у разных видов по размерам, форме, соотношению.
Форма головы очень разнообразна прежде всего в связи со строением ротового аппарата. Акулы – меч-рыба, пила-рыба, молот-рыба, игла, лопатонос своим названием обязаны видоизменениямчелюстей.
Многие глубоководные рыбы имеют огромный (около 1/4 длины тела) рот, благодаря которому они могут захватывать добычу, большую, чем они сами.
В прямой связи со способами питания находится положение рта (рис. 3). Различают рот верхний (планктоноядные рыбы), конечный (например, хищники), нижний (бентосоядные). Существуют и переходные формы – рот полуверхний, полунижний.
Многие рыбы (осетровые, карповые) имеют выдвижной рот, благодаря которому они легко роются в иле, отыскивая пищу (рис. 4); у круглоротых рот превращен в присоску.
У некоторых рыб (бычки, ротаны и др.) голова вооружена шипами и колючками. Карп, сом и многие другие имеют усики (органы вкуса и осязания).
Впереди глаз обычно расположены носовые, или обонятельные, отверстия (у круглоротых – непарные, у рыб – парные). У акул и скатов ноздри помещаются на нижней стороне головы, у остальных –на верхней.
Позади глаз у акул, скатов и осетровых имеется небольшое отверстие – брызгальце (рудимент нефункционирующей жаберной щели). В задней части головы расположены жаберные отверстия, или щели. У круглоротых, скатов и акул количество этих отверстий соответствует количеству жаберных мешочков или жаберных дуг (5–7 с каждой стороны головы).
У рыб жаберный аппарат усложнен: жаберные дуги (их 5) помещаются в жаберной полости, под прикрытием жаберной крышки. На внутренней вогнутой стороне четырех жаберных дуг имеются тычинки, образующие цедильный аппарат, на внешней выпуклой стороне – жаберные лепестки (органы дыхания).
Число и форма жаберных тычинок сильно варьируют в зависимости от образа жизни и, в частности, от характера питания рыбы. Задняя часть жаберной крышки не прикреплена к голове, и поэтому по бокам головы образуются жаберные щели.
Туловищный и хвостовой отделы тела рыб снабжены плавниками, благодаря которым рыба способна двигаться и удерживать равновесие. Лишенная плавников, она переворачивается брюшком вверх, поскольку центр тяжести помещается в спинной части.
Плавники – это кожистые выросты, опирающиеся на костные плавниковые лучи. Различают парные плавники, соответствующие конечностям высших позвоночных, и непарные (вертикальные).
Парные плавники – это грудные (p. pectoralis – Р) и брюшные (p. ventralis – V). Грудные плавники наиболее развиты у летающихрыб (позволяют им пролетать до 800 м) или ползающих по суше тропических Periophthalmys. Брюшные плавники сильно варьируют по положению: они могут смещаться вниз и вперед, под грудные (окунь) или даже на глотку (тресковые), превращаться в присоску (бычки, пинагор).
Грудные и брюшные плавники выполняют функцию стабилизаторов, несущих плоскостей, рулей, иногда органов движения. С их помощью рыба поддерживает тело в нужном положении: при удалении их рыба плавает наклонно (в сторону удаленных плавников), а при перерезке грудных – хвостом вверх.
Непарные плавники представлены спинным p. dorsalis – D, анальным p. analis – А и хвостовым p. caudalis – С.
Количество спинных плавников варьирует (у карпа – 1, у судака –2, у трески – 3). У скумбриевых за двумя спинными и анальным плавниками находятся многочисленные маленькие добавочные плавнички. У некоторых рыб может быть не один, а два анальных плавника. Так же варьируют функции плавников. У рыбы-прилипало спинной плавник превращен в присоску, а у рыбы-парусника, достигая высоты 1,5 м и возвышаясь над водой, служит парусом. Непарные плавники обеспечивают устойчивость тела.
Хвостовой плавник у подавляющего большинства рыб выполняет роль движителя, помогающего им плавать. Некоторые рыбы этого плавника не имеют (скаты).
Форма хвостового плавника также связана с образом жизни рыбы.
Неравнолопастный (гетероцеркальный) хвост большей частью сочетается с нижним ртом (акулы, осетровые).
У летающих рыб сильнее развивается нижняя часть хвоста, и это помогает им выпрыгивать из воды. (У некоторых глубоководных рыб нижняя лопасть хвостового плавника больше длины тела.)
Форма хвостового плавника связывается и со скоростью плавания: у наилучших пловцов – тунцов – хвост полулунный; медленнее плавает сельдь, имеющая вилообразный хвост; ещё медленнее –сазан, судак, лосось, обладающие выемчатым хвостом; у малоподвижного налима хвост округленный и т. д.
У некоторых рыб (лососевые, корюшковые, хариусовые, косатковые, кошачьи сомы) позади спинного есть жировой плавник (adiposa), не имеющий костной опоры.
В количестве и положении плавников возможны вариации. Парных плавников нет у круглоротых (миноги, миксины). Змеевидная форма тела обычно сопровождается потерей брюшных плавников (Anguillidae), а иногда и грудных (Muraenidae).
При определении видовой принадлежности рыб особенно важен подсчет количества лучей в спинном (D) и анальном (А) плавниках, так как у костистых оно соответствует числу позвонков на определённом участке тела.
Форма тела и его частей обусловливают возможность передвижения рыб (способы, скорости и т. д.). Взаимодействие формы тела (обтекаемой, сплющенной или иной), размеров, формы и расположения плавников позволяет рыбе наилучшим образом использовать гидродинамические силы, возникающие при движении. У хороших пловцов (акулы, осетровые) подъемная сила увеличивается за счет выпуклой спинной и уплощенной брюшной поверхности тела, грудных плавников и рыла, направленных под углом к движению. Движения хвоста и хвостового плавника перемещают тело впереди изменяют направление движения в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
Способы движения
Различия в форме тела и образе жизни рыб привели к их различиям в способах движения. Основные из них таковы:
1. Движение при помощи боковых колебательных изгибов всего тела. Скорость движения невелика. Таким способом передвигаются придонные рыбы, имеющие удлиненное тело (угри, вьюны).
2. Движение при помощи частых боковых колебательных движений задней части тела. Передняя часть тела рассекает воду, задняя является движителем. Рыбы имеют компактное тело и мощный хвостовой стебель. К этой группе относится большинство рыб.
Важная роль в обеспечении движения в водной толще принадлежит специальному гидростатическому органу – плавательному пузырю.
У круглоротых и пластиножаберных (миноги, акулы) плавательного пузыря нет. Он появляется у более высокоорганизованных рыб.
У костистых рыб, как правило, плавательный пузырь лежит в полости тела под позвоночником и почками над кишечником. Это однокамерный или двухкамерный орган, наполненный газами. Не имеют плавательного пузыря некоторые глубоководные рыбы, многие камбалы, а также рыбы, быстро меняющие глубину плавания (тунцы, скумбрии).
В эмбриональном периоде у всех рыб плавательный пузырь соединен с кишечником тонкой трубкой, и первоначальное наполнение пузыря воздухом совершается через кишечник. Взрослых рыб по связи плавательного пузыря с кишечником разделяют на две группы. У открытопузырных трубка остается полой, так что связь пузыря с кишечником сохраняется в течение всей жизни и рыбы, заглатывая воздух, могут заполнять им пузырь (см. рис. 19). Это осетровые и низкоорганизованные костистые – лососевые, сельдевые, карповые. У закрытопузырных проток, соединяющий пузырь с кишечником, замыкается и пузырь оказывается изолированным от кишечника (все окуневые и пучкожаберные рыбы – колюшка, судак, окунь, морской конёк и др.),
Таким образом, после того как в первые дни жизни у личинок всех рыб плавательный пузырь наполняется воздухом в результате заглатывания его ртом, регуляция содержания газов в пузыре совершается у открытопузырных рыб путем периодических заглатываний воздуха, а у закрытопузырных – секрецией газов стенками пузыря. Газовая секреция у открытопузырных рыб развита слабо,
Для выделения газов из крови в пузырь (газовая секреция) и наполнения его служат расположенные в передней части пузыря красные тела, или газовые железы, – скопления артериальных и венозных капилляров, называемых за определённый порядок расположения и большую концентрацию их на малой площади “чудесной сеточкой”. Например, у угря объём “чудесной сеточки” составляет 64 мм 3 (объём одной капли воды); она состоит из 88 тыс. венозных и 116 тыс, артериальных капилляров, общая длина которых достигает 352–464 м.
Удаление избытка газов из пузыря у открытопузырных рыб происходит через кровеносные сосуды стенки канала, соединяющего пузырь с кишечником, а также через рот. У закрытопузырных поглощение кислорода из пузыря совершается через овал – карманообразное, расположенное в задней части пузыря скопление капилляров. Изменение содержания газов в плавательном пузыре вызывает изменение плотности тела и связанной с ней плавучести.
У личинок карпа первое наполнение плавательного пузыря воздухом происходит через 1–1,5 сут. после выклева. Лишенные этой возможности, они плохо растут и погибают на 10–14-й день.
Кроме гидростатической плавательный пузырь выполняет ряд добавочных функций: барорецептора, добавочного органа дыхания, резонатора звуков, звукоиздающего органа.
