Текст книги "Биология. Животные. 7 класс"

1. Каковы отличительные признаки рыб?

2. В чем отличие хрящевых рыб от костных?

Общая характеристика. Рыбы – позвоночные животные, живущие только в воде. Появились рыбы более 400 млн лет назад в пресных водоемах материков, а затем освоили и морскую соленую воду. Сегодня известно около 20 тыс. видов рыб, которые различаются по форме тела, размерам и массе. Большинство из них имеют хрящевой или костный скелет, хорошо развитый головной мозг, плавательный пузырь, жабры, прикрытые жаберными крышками, костную чешую, парные грудные и брюшные плавники.

В зависимости от строения, питания, размножения и образа жизни рыб разделили на 2 класса: Хрящевые и Костные.

Хрящевые рыбы. Большинство из них – постоянные обитатели морской среды, в пресных водах встречаются лишь немногие виды. Современные хрящевые рыбы сохранили в своем строении ряд древних признаков: хрящевой скелет, жаберные щели, поперечное ротовое отверстие на нижней стороне головы и ряд других.

Костные рыбы – самая многочисленная группа рыб, обитающая в морях и океанах, в реках и озерах, в постоянных и временных водоемах. Они составляют 96 % от всех современных рыб на Земле. Форма тела разнообразная (рис. 82): вытянутая (щука, судак, треска), кругообразная (скалярия, рыба-луна), торпедообразная (налим, сом, рыба-меч), сплюснутая, листовидная (камбала, палтус), змееобразная (мурена, вьюн, угорь).

Наиболее распространены рыбы из следующих отрядов: сельдеобразные: океаническая сельдь, сельдь иваси; лососеобразные: кета, горбуша, семга, омуль, таймень; карпообразные: плотва, язь, карась, линь, лещ, вобла, тарань; щукообразные: обыкновенная щука; окунеобразные: окунь, судак, скумбрия, тунец; тресковые: треска, навага, пикша, налим.

Прекрасная приспособленность костных рыб к различным условиям водной среды, выработанная в процессе длительной эволюции, позволила им заселить разнообразные водоемы. Некоторые рыбы приспособились жить даже в подземных водах.

Рис. 82. Формы тела рыб

Рис. 83. Внешнее строение рыбы

Тело большинства рыб имеет вытянутую форму (рис. 83). Заостренная спереди голова слита с туловищем, которое начинается от свободного края жаберных крышек и заканчивается анальным плавником. Далее следует хвостовой отдел.

Снаружи кожа рыб покрыта чешуей. Чешуи своими концами налегают друг на друга, располагаясь черепицеобразно, рядами (рис. 84). Образующийся покров предохраняет рыб от механических повреждений. Чешуи могут быть микроскопическими, например у морского угря. Очень крупные чешуи, величиной с ладонь, имеют усачи, живущие в реках Индии.

В коже рыб располагаются различные железы, например слизеотделительные и ядоотделительные, у некоторых рыб есть светящиеся клетки. Выделяемая слизь способствует уменьшению трения и быстрому движению в воде.

Рис. 84. Различные формы чешуи рыб

Рис. 85. Внутреннее строение окуня

Внутренний скелет костных рыб состоит из костей головы, образующих череп, позвоночника, скелета парных и непарных плавников. Парные плавники – грудные и брюшные – обеспечивают горизонтальное положение рыб, осуществляют повороты, способствуют движению вниз и вверх. Хвостовой, спинной, анальный – непарные плавники. Хвостовой плавник осуществляет поступательное движение, служит рулем при изменении направления.

Пищеварительную систему составляют рот, ротовая полость, глотка, пищевод, желудок, кишечник, пищеварительные железы – печень и поджелудочная, анальное отверстие (рис. 85).

Плавательный пузырь имеют многие костные рыбы. Донные рыбы и рыбы, осуществляющие быстрые вертикальные перемещения в воде, не имеют плавательного пузыря. Пузырь заполнен смесью газов. Увеличение объема пузыря уменьшает плотность тела и способствует свободному перемещению к поверхности воды. Уменьшение объема увеличивает плотность тела и облегчает погружение.

Органы дыхания рыб – жабры (рис. 159). Они расположены с обеих сторон в головной части тела и покрыты жаберными крышками. Жабры осуществляют газообмен между водой и кровеносной системой организма. Процесс дыхания осуществляется благодаря движению воды, омывающей жабры. Нагнетание воды в ротовую полость и выталкивание ее наружу осуществляют жаберные крышки и ротовое отверстие. Кровеносная система замкнутая. Состоит из сердца и одного круга кровообращения. Сердце двухкамерное, состоит из предсердия и желудочка и расположено в передней части тела.

Органами выделения рыб служат почки, расположенные под позвоночником в виде лент (рис. 167).

Органы размножения рыб – парные яичники у самок и семенники – у самцов. Рыбы раздельнополы. Яичники формируют яйца – икринки, семенники – сперматозоиды. Оплодотворение у большинства костных рыб наружное, в воде. Самки выметывают икринки, самцы – молоки, содержащие сперматозоиды.

Нервная система примитивна. Отделы головного мозга располагаются линейно и характеризуются малыми размерами (рис. 176). Например, у щук головной мозг составляет ¹/₃₀₀₀ часть от общей массы тела.

Органы чувств представлены органами зрения, слуха, обоняния, осязания. Органы зрения – глаза, располагающиеся по бокам головы и приспособленные к четкому видению предметов на близком расстоянии.

Орган слуха рыб представлен внутренним ухом – лабиринтом, расположенным в задней части черепа.

Боковая линия рыб – своеобразный орган, воспринимающий направление и скорость течения (рис. 177). Она хорошо заметна сбоку и тянется от переднего конца тела до заднего.

Органы обоняния представлены двумя обонятельными, слепо замкнутыми ямками, расположенными на кончике морды. Дно и стенки носовых ямок снабжены нервными окончаниями. Рыбы воспринимают в воде различные запахи.

Органы вкуса рыб располагаются в ротовой полости, в коже и даже в хвосте. Рыбы различают горькое, сладкое, кислое, соленое, а имеющие предротовые усики, например сомы и налимы, распознают вкус пищи, не дотрагиваясь до нее.

Хозяйственное значение рыб для человека велико. Рыба – ценный пищевой продукт, она служит одним из основных источников пищевого белка. Ежегодно вылавливается 70–74 млн т рыб в морях и океанах и около 9 млн т в пресных водоемах. Рыбий жир – целебный для человека продукт – содержит витамин D. Его получают из печени некоторых рыб, например тресковых. Плавники, плавательный пузырь осетровых служат источником производства клея.

Ряд видов рыб имеет для человека отрицательное значение. Во-первых, некоторые из них ядовиты, и контакт с ними опасен. Во-вторых, многие рыбы являются промежуточными хозяевами паразитических червей (гельминтов), опасных для здоровья человека. В-третьих, есть рыбы, нападающие на человека, – акулы, мурены, пираньи и др.

Лабораторная работа № 7

Внешнее строение и передвижение рыб

Оборудование:

демонстрационные аквариумы (2–3 шт.), аквариумные рыбы. Микроскопы, чешуя карпа.

Ход работы

1. Рассмотрите плавающих рыб в аквариуме.

Отметьте, какова форма тела рыб; равномерно ли окрашено тело рыб; видна ли боковая линия; каково расположение рта; имеется ли чешуя. Обратите внимание на расположение парных и непарных плавников; на характер движения плавников, когда рыба стоит на месте; когда движется (лучше смотреть сверху); на синхронность движения рта и жаберных крышек; существует ли связь между ними; каково отношение особей разных видов к резкому взмаху рукой у стекла, стуку по стеклу; каковы характер и скорость передвижения рыб в момент испуга.

2. Рассмотрите чешую рыбы под микроскопом.

3. Напишите выводы наблюдений о строении и передвижении рыб.

Хрящевые рыбы. Костные рыбы. Чешуя. Плавательный пузырь. Боковая линия.

1. В чем особенность строения всех костных рыб?

2. Чем отличаются костные рыбы по внешнему и внутреннему строению от ранее изученных хордовых животных?

3. Что такое боковая линия?

Знаете ли вы, что:

У хищных рыб, например щуки, судака, окуня, сома, большой рот, снабженный острыми зубами. Рыбы, питающиеся планктоном, например сельди, имеют рот средней величины без зубов. Сазан, лещ, жерех и ряд других рыб зубов во рту не имеют и разжевывают пищу глоточными зубами, получившими такое название за свое расположение.

1. В чем сходство и отличие хрящевых рыб и круглоротых?

2. Все ли акулы опасны для людей?

К хрящевым рыбам относятся акулы, скаты и химеры. Скелет у них не костный, а хрящевой. Жаберных крышек нет, а с каждой стороны 5–7 жаберных щелей. Плавательного пузыря нет.

Отряд Акулы. К акулам относят рыб с удлиненной торпедообразной формой тела и длиной от 20 см до 20 м (рис. 86). Так, например, акула-лилипут из группы колючих, обитающая в Мексиканском заливе, не превышает длины 20 см во взрослом состоянии. Китовая акула, длиной 18–20 м и массой около 10 т, является гигантом среди всех рыб, существующих ныне на нашей планете.

Рис. 86. Акулы

Рис. 87. Строение акулы

Кожа акул шероховатая, покрыта чешуями, многочисленными зубчиками, зубцами. Чешуя имеет вид ромбических пластинок с острым, загнутым вершиной назад шипом. Парные грудные и брюшные плавники расположены горизонтально и обеспечивают движение рыбы вниз или вверх. Верхняя лопасть хвостового плавника, как правило, длиннее нижней. Движение вперед и повороты осуществляются изгибами хвостового плавника влево или вправо. На голове имеются слаборазвитые глаза, способные видеть предметы только в черно-белом изображении. Дышат акулы с помощью жабр. Их жаберные дуги усеяны жаберными лепестками с обильно разветвленной кровеносной системой (рис. 87).

Сельдевые акулы – довольно крупные рыбы, имеют равнолопастной хвостовой плавник, за исключением морской лисицы, и являются живородящими. Распространены они в Атлантическом и Тихом океанах, в их умеренных и субтропических водах.

Среди акул немало опасных для человека. Имея великолепное обоняние и систему улавливания малейших колебаний воды, акулы быстро появляются там, где плавают люди или есть запах крови. Акулы некоторых видов могут нападать на людей. Наиболее опасными являются акулы тигровая, тупорылая, молот, мако и большая белая (рис. 86, 88).

Рис. 88. Акула-молот

Акулы живут в морях и океанах, а также в южноамериканских реках Атлантического побережья.

Отряд Скаты. Это относительно крупные рыбы, некоторые из них достигают ширины 6–7 м и массы 2,5 т (рис. 89). Самый маленький из них, например скат двукрылый, обитает в Желтом море и бывает шириной 10–15 см. Самый крупный представитель отряда – манта, имеющая массу около 2,5 т и относящаяся к семейству широких дьяволов. Представители большинства видов ведут придонный образ жизни, освоили как мелководья вблизи берегов, так и значительные глубины (до 2700 м). Крупные скаты, например манты, живут в толще воды.

Приспособления к донному существованию отразились на общем строении тела скатов. Тело их плоское, сплющенное в спинно-брюшном направлении, ромбовидное – со сросшимися, расширенными по бокам грудными плавниками. Хвостовой плавник имеет вид вытянутого тонкого хлыста. У донных рыб глаза располагаются на верхней стороне головы. Поперечный рот и пять пар жаберных щелей находятся на брюшной стороне. Кожа некоторых скатов гладкая, но у многих из них развиты чешуя и шипы, схожие с акульими. Чешуи у скатов называют кожными зубами. Кожа, не имеющая чешуй и шипов, защищена слизью, вырабатываемой кожными железистыми клетками.

Рис. 89. Скаты

Отряд Химерообразные. К данному отряду относится малочисленная, своеобразная, преимущественно глубоководная группа малоподвижных хрящевых рыб (рис. 90). Их тело имеет мощный передний отдел, постепенно переходящий в тонкий задний хвостовой плавник, который заканчивается нитевидным придатком. Длина тела в пределах 60 см – 2 м. Кожа голая. Известно около 30 видов химерообразных. Обитают они в морях Индийского, Атлантического и Тихого океанов.

Наиболее известный вид – химера европейская, или морская кошка, встречающаяся в Баренцевом море на глубине свыше 1000 м. В умеренно спокойных зонах Тихого и Атлантического океанов живут носатые химеры. Химерообразные промыслового значения не имеют: их мясо считается несъедобным. Жир, извлеченный из огромной печени, находит применение в медицине, а в некоторых отраслях промышленности используется как смазочный материал.

Рис. 90. Химера европейская

Хрящевые рыбы: акулы, скаты.

1. Почему акул и скатов считают наиболее примитивными рыбами?

2. Докажите, что акулы и скаты – родственники ланцетников. Что их объединяет?

3. Каково значение акул и скатов в природе и жизни человека?

Знаете ли вы, что:

Семейство серых акул распространено в теплых водах. Среди них суповая акула считается промысловой. Ее плавники используются для приготовления деликатесного супа.

Акулье мясо употребляют в пищу, но особенно ценится печень и плавники. Печень некоторых видов содержит до 60–75 % жира и много витаминов. Прекрасные изделия делают из шагрени – специально выделанной акульей кожи.

У скатов некоторых видов есть электрические органы. Разряд длится 0,03 с, но редко бывает один, обычно их от 12 до 100 подряд с напряжением до 220 В. Электрические скаты малоподвижны и обычно лежат на дне, зарывшись в ил.

Оружием скатов других видов являются иглы или шипы на хвосте. Они часто ядовиты, вызывают мышечные судороги у жертвы и падение кровяного давления.

1. Чем отличаются костные рыбы от хрящевых?

2. Почему костные – более многочисленная группа, чем хрящевые?

3. Что общего у всех костных рыб?

Особенности внешнего и внутреннего строения, биологии и экологии позволяют выделить среди многообразия рыб некоторые систематические группы. Наиболее значимые из них следующие.

Отряд Осетрообразные, или Костно-хрящевые, – немногочисленная группа рыб (рис. 91). В строении осетрообразных сохранились древние признаки, подчеркивающие их сходство с хрящевыми рыбами. В течение всей жизни у осетрообразных сохраняется хорда, скелет костно-хрящевой. Тело удлиненное, голова начинается с уплощенного рыла, с нижней стороны которого имеются две пары усиков и рот в виде поперечной полулунной щели. Челюсти лишены зубов. В кожном слое по бокам вдоль тела и на хребте располагается пять рядов крупных костных бляшек, между ними хаотично разбросаны мелкие костные пластинки. Грудные и брюшные плавники прикрепляются к телу горизонтально. Хвостовой плавник неравнолопастный, напоминает хвост акул. Есть плавательный пузырь.

Представители семейства осетровых встречаются в основном в северном полушарии умеренных широт Европы, Северной Азии и Северной Америки. Во взрослом состоянии большую часть жизни эти рыбы проводят в морях. Байкальский осетр, американский озерный осетр и стерлядь считаются пресноводными рыбами. Весной либо осенью осетровые для размножения заходят из морей в реки: Волгу, Дон, Урал, Обь, Енисей, Лену и др. Особи, зашедшие в реки осенью, перезимовывают в них и нерестятся на другой год весной, одновременно с вновь подошедшими. Проклюнувшиеся личинки, подрастающие мальки осетровых с током воды постепенно сносятся к устью рек, а затем – в моря.

Рис. 91. Осетрообразные

Пищей осетровым служат моллюски, черви, ракообразные, личинки водных насекомых, преимущественно комаров. Дальневосточная калуга и европейская белуга являются хищниками. Они питаются мелкой и крупной рыбой. При вскрытии в их желудках обнаруживали в большом количестве сельдь, воблу, кету и даже уток.

Мясо осетровых ценится за прекрасные вкусовые качества. В пищу оно употребляется свежим, соленым, копченым. Икра осетровых – очень ценный питательный продукт.

Рис. 92. Сельдеобразные

Осетровых вылавливают в России, Иране, США, Франции, Испании и ряде других стран. Россияне их ловят в основном в Каспийском и Азовском морях, реках Сибири и Дальнего Востока.

Осетровые всегда подвергались браконьерскому лову. А ухудшение экологического состояния многих рек, строительство на них плотин гидроэлектростанций привели к вымиранию рыб. Особенно большой урон наносят поголовью осетровых гидроэлектростанции, так как лишь единицы особей по обводным каналам и через рыбоподъемники попадают выше плотины.

Отряд Сельдеобразные. Рыбы этого отряда обладают вытянутым телом, слегка сжатым с боков (рис. 92). Окраска спинки темно-синяя или зеленоватая, брюшко белое с серебряным отливом. Парные и непарные плавники мягкие. Боковая линия незаметна. Длина тела обычно 5–75 см, иногда достигает 5 м.

Большинство сельдеобразных обитает в морях, есть и проходные – перемещающиеся для размножения из морей в реки и наоборот. Немногие представители отряда обитают в пресных водоемах. Питаются планктонными беспозвоночными. Крупные особи, как правило, – хищники, поедающие мелких рыб.

Рис. 93. Лососеобразные

Отряд состоит из трех семейств. Наиболее известны рыбы из семейства сельдевых, относительно мелкие или средних размеров, длиной обычно 35–45 см, реже – более. Обитают сельдевые преимущественно в морях. Промысловое значение имеют океаническая (атлантическая, балтийская, беломорская, тихоокеанская) сельдь, сардина, иваси. Наиболее мелкими рыбами из имеющих промысловое значение являются килька и тюлька, обитающие в Балтийском, Черном и Каспийском морях.

Отряд Лососеобразные. Сюда относятся рыбы, внешне похожие на сельдеобразных, длиной от 2,5 см до 1,5 м (рис. 93). Обитают в морях, кормятся, растут, достигают половой зрелости, но для размножения заходят в реки. Кета, горбуша, нерка и другие из семейства лососевых нерестятся в реках Дальнего Востока; семга, кумжа – в реках европейского Севера; чавыча – обычно в реках Аляски. Все лососевые – промысловые рыбы, высоко ценятся за вкусное мясо и икру. Не менее ценными являются пресноводные: форель, байкальский омуль, чудской сиг, ряпушка. Многих из лососевых разводят в специальных рыбоводческих хозяйствах.

Рис. 94. Карпообразные

Отряд Карпообразные. Представители отряда (рис. 94) во многом сходны с сельдеобразными, но отличаются от них некоторыми анатомическими признаками. Число видов в отряде составляет около 15 % всех костных рыб.

Среди карпообразных имеются растительноядные, хищные и всеядные. К хищным рыбам принадлежит несколько видов пираний, обитающих в реках Южной Америки. Опасными для жизни животных и человека являются пиранья обыкновенная, длиной до 30 см, и восточнобразильская большая пиранья, длиной 60 см. Все пираньи имеют острые зубы, позволяющие им вырывать куски мяса из тела жертвы, попавшей в воду.

Рис. 95. Окунеобразные

К хищным рыбам относится и электрический угорь. Длина тела рыб составляет 1–1,5 м, иногда более. Кожа голая, чешуи нет. Угорь обитает в водоемах с минимальным содержанием кислорода в воде. В процессе эволюции угри выработали способность усваивать кислород воздуха: для этого угорь несколько раз в течение часа поднимается к поверхности воды и захватывает ртом воздух.

Электрический угорь обладает развитыми электрическими органами. Они сравнимы с электрическими батареями, расположенными по бокам тела от головы до хвоста и дающими в среднем напряжение в 350 В при силе тока ³/₄ А. Электрические органы служат защитой от врагов и для добывания пищи. Электрическое поле в момент разрядки распространяется в диаметре 5–10 м от угря. Животные, попавшие в поле действия разряда, парализуются и становятся добычей электрического угря.

В водоемах России наиболее распространенными представителями карпообразных являются плотва, елец, жерех, линь, усач, лещ, рыбец, уклейка, чехонь, сазан, карась, амур, все имеют большое промысловое значение. Ряд видов искусственно разводят в прудовых хозяйствах. За последние годы в большинстве стран, в том числе и России, стали разводить таких растительноядных рыб, как амур, толстолобик и их гибриды: лабео, усачи, катлеи, циррины. Некоторые тропические карпообразные с красивой яркой расцветкой стали объектами содержания в аквариумах. За многие годы селекционеры вывели красочных, разнообразных по форме золотых рыбок из карася серебряного.

Отряд Окунеобразные – самая многочисленная по видовому составу группа рыб (рис. 95). Распространены они в водоемах всех материков и в океанах. Характерная особенность окунеобразных – наличие двух спинных плавников с острыми колючками. Плавательный пузырь у некоторых из них отсутствует. Длина тела от 1 см до 5 м и масса от менее грамма до 1000 кг и более. Например, луна-рыба бывает длиной до 3 м и массой до 1400 кг. Наиболее распространены семейства: каменных окуней; окуневых с родами – судаки, окуни, ерши; ставридовых; морских карасей; нототениевых; зубатковых; бычковых; парусниковых. Почти все рыбы отряда окунеобразных съедобны и являются объектами промысла, а также любительского лова. Мелкие рыбы этой группы прекрасно живут и размножаются в аквариумах.

Из современных двоякодышащих рыб известны: протоптеры из Африки, лепидосирен, или чешуйчатник, из Южной Америки, неоцератод, или рогозуб, из Северо-Востока Австралии (рис. 96). Независимо от географического расположения все двоякодышащие живут в неглубоких реках с медленным течением, болотистых низинах, густо заросших растительностью. Такие водоемы в течение года в период засухи пересыхают и наполняются водой на несколько месяцев во время дождей. Рыбы считаются древними и характеризуются примитивной организацией. Они хорошо приспособлены к жизни в водоемах с небольшим содержанием кислорода, а в отсутствие воды могут переходить на легочное дыхание.

Рис. 96. Двоякодышащие рыбы

Рис. 97. Кистеперая рыба латимерия

Около 400 млн лет назад в морях и пресных водоемах нашей планеты появились кистеперые рыбы (рис. 97). Они были представлены многочисленной группой примитивных костных рыб. До недавнего времени считали, что представители кистеперых рыб вымерли около 7 млн лет назад. В 1938 г. у южных берегов Африки, в Индийском океане, был пойман с глубины 70 м первый экземпляр неизвестной рыбы. Ихтиолог Л. Б. Смит, впервые описавший живую «ископаемую» кистеперую рыбу, назвал ее латимерией. Второй экземпляр кистеперой рыбы был пойман на удочку с глубины 15 м в том же районе. К 1980 г. было выловлено более 70 латимерий.

Размножаются латимерии живорождением. Как и их далекие предки, латимерии имеют скелетные образования в парных конечностях, снабженные мощной мускулатурой. Практического промыслового значения эти рыбы не имеют.

Костные рыбы: Осетрообразные, Сельдеобразные, Лососеобразные, Карпообразные, Окунеобразные.

1. Какие биологические особенности позволили рыбам заселить почти все водоемы планеты?

2. Какие виды осетровых были распространены раньше или обитают сейчас в водоемах вашей местности?

3. В чем сходство акул и осетров?

4. В чем основные отличия осетровых от акул?

5. Каковы особенности строения живой «ископаемой» кистеперой рыбы латимерии?

Знаете ли вы, что:

Самые крупные из осетровых – дальневосточная калуга из бассейна Амура и европейская белуга, обитающая в Каспийском, Черном, Азовском и Адриатическом морях, длиной до 4 м и более, а массой до 1000 кг. Промысловые формы массой 70–80 кг. Самки выметывают более 9 тыс. икринок. Продолжительность жизни этих рыб более 100 лет.

Самый маленький представитель осетровых – лжелопатонос, обитающий в бассейнах рек Амударьи и Сырдарьи, массой менее 1 кг.