как устроен организм рыбы
Как устроен организм рыбы
Характерные признаки хордовых:
В ходе эволюции совершенствовались органы:
Биологический смысл всего живого:
Общая характеристика
Обитают — пресноводные водоёмы; в морской воде.
Продолжительность жизни — от нескольких месяцев до 100 лет.
Размеры — от 10 мм до 9 метров. (Рыбы всю жизнь растут!).
Вес — от нескольких грамм до 2 тонн.
Рыбы — наиболее древние первичноводные позвоночные. Они способны жить только в воде, большинство видов — хорошие пловцы. Класс рыб в процессе эволюции сформировался в водной среде, с ней связаны характерные особенности строения этих животных. Основной тип поступательного движения — боковые волнообразные движения благодаря сокращениям мускулатуры хвостового отдела или всего тела. Грудные и брюшные парные плавники выполняют функцию стабилизаторов, служат для подъёма и опускания тела, поворотов остановок, медленного плавного движения, сохранения равновесия. Непарные спинные и подхвостовой плавники действуют как киль, придавая телу рыбы устойчивость. Слизистый слой, на поверхности кожи, уменьшает трение и способствует быстрому движению, а также защищает тело от возбудителей бактериальных и грибковых заболеваний.
Внешнее строение рыбы
Боковая линия
Хорошо развиты органы боковой линии. Боковая линия воспринимает направление и силу тока воды.
Благодаря этому даже ослеплённая она не натыкается на препятствия и способна ловить движущую добычу.
Внутреннее строение
Скелет
Скелет является опорой для хорошо развитой поперечно-полосатой мускулатуры. Некоторые мышечные сегменты частично перестроились, образовав группы мышц в области головы, челюстей, жаберных крышек, грудных плавников и т.п. (глазные, наджаберные и поджаберные мышцы, мускулатура парных плавников).
Плавательный пузырь
Над кишечником находится тонкостенный мешок — плавательный пузырь, наполненный смесью кислорода, азота и углекислого газа. Пузырь образовался из выроста кишечника. Основная функция плавательного пузыря — гидростатическая. Изменяя давление газов в плавательном пузыре, рыба может изменять глубину погружения.
Если объём плавательного пузыря не изменяется, рыба находится на одной и той же глубине, как бы повисая в толще воды. Когда объём пузыря увеличивается, рыба поднимается вверх. При опускании происходит обратный процесс. Плавательный пузырь у части рыб может участвовать в газообмене (как добавочный орган дыхания), выполнять функции резонатора при воспроизводстве различных звуков и т.д.
Полость тела
Система органов
Пищеварительная
Пищеварительная система начинается ротовым отверстием. У окуня и других хищных костных рыб на челюстях и многих костях ротовой полости находятся многочисленные мелкие острые зубы, которые помогают захватывать и удерживать добычу. Мускулистого языка нет. Через глотку в пищевод пища попадает в большой желудок, где начинает перевариваться под действием соляной кислоты и пепсина. Частично переваренная пища попадает в тонкую кишку, куда впадают протоки поджелудочной железы и печени. Последняя выделяет желчь, которая скопляется в желчном пузыре.
В начале тонкой кишки в неё впадают слепые отростки, благодаря которым увеличивается железистая и всасывающая поверхность кишечника. Непереваренные остатки выводятся в заднюю кишку и через заднепроходное отверстие удаляются наружу.
Дыхательная
Органы дыхания — жабры — расположены на четырёх жаберных дугах в виде ряда ярко-красных жаберных лепестков, покрытых снаружи многочисленными тончайшими складочками, увеличивающими относительную поверхность жабр.
Вода попадает в рот рыбы, процеживается через жаберные щели, омывает жабры, и выбрасывается наружу из-под жаберной крышки. Газообмен происходит в многочисленных жаберных капиллярах, кровь в которых течёт навстречу омывающей жабры воде. Рыбы способны усваивать 46-82% растворённого в воде кислорода.
Напротив каждого ряда жаберных лепестков находятся беловатые жаберные тычинки, имеющие большое значение для питания рыб: у некоторых они образуют цедильный аппарат с соответствующим строением, у других способствуют удерживанию добычи в ротовой полости.
Кровеносная
Кровеносная система состоит из двухкамерного сердца и сосудов. Сердце имеет предсердие и желудочек.
Выделительная
Выделительная система представлена двумя тёмно-красными лентовидными почками, лежащими ниже позвоночного столба почти вдоль всей полости тела.
Почки отфильтровывает из крови продукты распада веществ в виде мочи, которая по двум мочеточникам поступает в мочевой пузырь, открывающийся наружу позади заднепроходного отверстия. Значительная часть ядовитых продуктов распада (аммиак, мочевина и др.) выводятся из организма через жаберные лепестки рыб.
Нервная
Нервная система имеет вид утолщённой впереди полой трубки. Передний её конец образует головной мозг, в котором имеется пять отделов: передний, промежуточный, средний мозг, мозжечок и продолговатый мозг.
Центры разных органов чувств размещены в различных отделах мозга. Полость внутри спинного мозга называется спинномозговым каналом.
Органы чувств
Органы чувств | Место нахождения в головном мозге |
Обоняния и вкуса | в переднем мозге |
Зрения | в среднем |
Слуха и осязания | в продолговатом |
Координации движения | в мозжечке |
Вкусовые рецепторы, или вкусовые почки, находятся в слизистой оболочке ротовой полости, на голове, усиках, удлиненных лучах плавников, рассеяны по всей поверхности тела. В поверхностных слоях кожи рассеяны осязательные тельца и терморецепторы. Преимущественно на голове рыб концентрируются рецепторы электромагнитного чувства.
Два больших глаза находятся по бокам головы. Хрусталик круглый, не изменяет формы и почти касается уплощённой роговицы (поэтому рыбы близоруки и видят не далее 10-15 метров). У большинства костных рыб сетчатка содержит палочки и колбочки. Это позволяет им адаптироваться в меняющейся освещённости. Большинство костных рыб имеют цветное зрение.
Органы слуха представлены лишь внутренним ухом, или перепончатым лабиринтом, расположенным справа и слева в костях задней части черепа. Звуковая ориентация очень важна для водных животных. Скорость распространения звуков в воде почти в 4 раза больше, чем в воздухе (и близка к звукопроницаемости тканей тела рыб). Поэтому, даже относительно просто устроенный орган слуха позволяет рыбам воспринимать звуковые волны. Органы слуха анатомически связаны с органами равновесия.
От головы до хвостового плавника вдоль тела тянется ряд отверстий — боковая линия. Отверстия связаны с погруженным в кожу каналом, который на голове сильно ветвится и образует сложную сеть. Боковая линия — характерный орган чувств: благодаря ей рыбы воспринимают колебания воды, направление и силу течения, волны, которые отражаются от разных предметов. С помощью этого органа рыбы ориентируются в потоках воды, воспринимают направление движения добычи или хищника, не наталкиваются на твёрдые предметы в едва прозрачной воде.
Размножение
Рыбы размножаются в воде. Большинство видов откладывают икру, оплодотворение наружное, иногда внутреннее, в этих случаях наблюдается живорождение. Развитие оплодотворённой икры длится от нескольких часов до нескольких месяцев. Личинки, которые выходят из икры, имеют остаток желточного мешка с запасом питательных веществ. Сначала они малоподвижны, и питаются лишь этими веществами, а потом начинают активно питаться различными микроскопическими водными организмами. Через несколько недель из личинки развивается покрытый чешуёй и похожий на взрослую рыбу малёк.
Нерест у рыб происходит в разное время года. Большинство пресноводных рыб откладывает икру среди водных растений на мелководье. Плодовитость рыб в среднем гораздо выше плодовитости наземных позвоночных, это связано с большой гибелью икры и мальков.
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.
Внутреннее строение рыб
Урок 3. Позвоночные животные [биология 7 класс]
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока «Внутреннее строение рыб»
Рыбы имеют внутренний хрящевой или костный скелет, который состоит из трёх отделов: скелет головы, скелет туловища и скелет конечностей.
Скелет рыб рассмотрим на примере речного окуня. Скелет головы – череп, имеет лицевой и мозговой отделы. Мозговой отдел защищает головной мозг, лицевой – содержит подвижные челюсти, жаберные дуги и жаберные крышки. Верхняя и нижняя челюсти служат для захвата и удержания добычи. Нижняя челюсть подвижна, как у всех позвоночных животных. Глаза рыб погружены в глубокие округлые впадины черепа – глазницы, защищающие их от повреждения. У хищных рыб на костях челюстей есть зубы.
Скелет туловища – позвоночник, состоит из двух отделов – туловищного и хвостового. Позвоночник состоит из позвонков, которые имеют сходное строение и соединяются друг с другом подвижно. Основу каждого позвонка составляет тело. От тела отходят верхние дуги, которые соединяются и образуют остистый отросток и позвоночный канал, в котором проходит спинной мозг. В туловищном отделе к позвонкам прикрепляются рёбра. В хвостовом отделе рёбер нет, и каждый позвонок имеет нижние дуги, которые смыкаются и образуют нижний остистый отросток.
Скелет конечностей представлен костными и хрящевыми лучами плавников.
Череп неподвижно соединяется с позвоночником.
Мышечная система окуня состоит из сегментов, которые образуют две мышечные ленты, лежащие по бокам тела. Наиболее развиты мышцы спины, хвоста и плавников. Благодаря сокращению мышц происходят однообразные боковые движения тела. Движения глаз, жаберных крышек и парных плавников обеспечивают специальные группы мышц.
Рыбы движутся с различной скорость. Виды, живущие в открытой части океана способны развивать скорость до 100 км/ ч. Виды, населяющие прибрежные участки водоёмов, и придонные рыбы плавают с небольшой скоростью.
В полости тела окуня, так же как и у большинства видов костных рыб, находится плавательный пузырь – тонкостенный мешок, заполненный смесью газов. Он выполняет гидростатическую функцию: когда мешок наполняется воздухом происходит уменьшение веса рыбы, и наоборот – когда мешок сжимается, удельный вес рыбы увеличивается. Это позволяет рыбам погружаться на разные глубины, всплывать и зависать в толще воды. Хрящевые рыбы (акулы и скаты) не имеют плавательного пузыря, поэтому, чтобы удержаться в толще воды, им приходится постоянно плавать.
Дыхательная система представлена жабрами, которые расположены по бокам головы рыбы. Они представляют собой многочисленные тончайшие кожные складки в виде лепестков, расположенные на жаберных дугах. Жаберные лепестки пронизаны сетью кровеносных капилляров, в которые проникает растворённый в воде кислород, а углекислый газ выходит из них, в воду. К жаберной дуге также прикреплены жаберные тычинки, которые защищают жаберные лепестки от засорения.
У костных рыб жабры прикрыты жаберными крышками.
Рыбы дышат растворённым в воде кислородом. Он вместе с водой поступает в рот. Затем в глотку, в стенках которой есть жаберные щели. Вода, проходя через жабры, омывает их. Здесь происходит газообмен, далее вода с углекислым газом выходит наружу.
У рыб, плавающих с высокими скоростями, например у акул, рот постоянно открыт, и ток воды омывает жабры тем интенсивнее, чем быстрее акула плывёт.
При недостатке кислорода многие виды рыб развили способность заглатывать атмосферный воздух ртом, поднимаясь к поверхности воды. Илистый прыгун, обитающий в водоёмах влажных тропических лесов, заглатывает воздух и удерживает его возле жабр, поглощая кислород кровеносными сосудами. Благодаря этой способности он может в поисках корма выходить из воды на илистые берега, передвигаясь на грудных плавниках и даже совершая прыжки.
Пищеварительная система начинается ротовым отверстием, продолжающимся в ротовую полость, которая переходит в глотку. Через жаберные щели глотки вода выходит наружу, а пища задерживается жаберными тычинками. Из глотки пища поступает в пищевод, а из него в желудок, где начинается её переваривание. Но окончательное переваривание и всасывание питательных веществ в кровь происходит в кишечнике. Непереваренные остатки удаляются через анальное отверстие. В пищеварении участвуют печень.
По типу питания выделяют растительноядных рыб, питающихся водными растениями (например, белый амур), планктоноядных (сельдь), хищных, поедающих мелких рыб, земноводных и даже водных птиц (к ним относятся щука, судак) и всеядных рыб (карп).
С добычей корма у рыб связано сложное пищевое поведение: активный поиск пищи у акул, тунцов; подкарауливание и нападение у щуки, окуня. Некоторым видам рыб свойственны сезонные массовые передвижения – миграции – в районы с обильными источниками пищи.
В умеренной климатической зоне с наступлением зимы многие виды рыб резко снижают или вовсе прекращают потребление пищи. Например, карпы в зимовальных прудах не питаются на протяжении более пяти месяцев, расходуя в этот период жировые запасы, накопленные в теле за летний период.
Кровеносная система. Рыбы, как и все позвоночные, имеют сердце. Оно состоит из двух камер – предсердия и желудочка, мускульные стенки которых поочерёдно сокращаются. Такое сердце называется двухкамерным.
В кровеносной системе рыб присутствуют сосуды разных типов: это артерии, несущие кровь от сердца, вены, несущие кровь к сердцу, и мельчайшие кровеносные сосуды – капилляры.
Сердце содержит венозную кровь, которая лишена кислорода и содержит много углекислого газа. Из желудочка кровь поступает в брюшную аорту, которая вскоре делится на артерии. По ним кровь поступает в жабры, где артерии разветвляются на множество мелких кровеносных сосудов – капилляров. Протекающая через них кровь отдаёт углекислый газ и насыщается кислородом. Обогащённая кислородом кровь собирается в спинную аорту, которая несёт кровь ко всем органам и тканям. В органах аорта ветвится на многочисленные капилляры, через которые в ткани поступают кислород и питательные вещества, а из них в кровь – углекислый газ и другие продукты жизнедеятельности. Кровь собирается в вены – сосуды, идущие к сердцу, и по ним поступает в предсердие. Из предсердия она снова попадает в желудочек и цикл повторяется. Получается, что кровь движется по одному замкнутому кругу кровообращения. Такую кровеносную систему называют замкнутой.
Обмен веществ у рыб происходит медленно, они – холоднокровные животные, не имеющие постоянной температуры тела.
Выделительная система представлена парными туловищными почками, расположенными в спинной части полости тела. От каждой почки отходит канал – мочеточник. Оба мочеточника сливаются в непарный мешковидный мочевой пузырь. От него отходит мочеиспускательный канал, открывающийся наружу выделительным отверстием. Продуктом выделения пресноводных рыб является аммиак, морских – мочевина.
Нервная система состоит из центрального и периферического отделов. Центральная нервная система представлена головным и спинным мозгом. Периферическая нервная система представлена нервами.
Головной мозг расположен в мозговой части черепа. Он состоит из пяти отделов: переднего, среднего мозга, мозжечка, промежуточного и продолговатого мозга, который без резких границ переходит в спинной мозг. Передний мозг отвечает за переработку информации, получаемой от органов обоняния, также принимает участие в регуляции поведения рыб. Промежуточный обеспечивает регуляцию обмена веществ. Средний анализирует информацию от органов зрения и боковой линии. Мозжечок отвечает за координацию движений. Продолговатый мозг регулирует работу дыхательной, пищеварительной и кровеносной систем.
Органы чувств хорошо приспособлены к работе в водной среде. Глаза имеют плоскую роговицу и шаровидный хрусталик. Рыбы видят только близко расположенные предметы (на расстоянии 10-15 метров).
Орган слуха устроен просто. Он не имеет связи с внешней средой и представлен только внутренним ухом.
Также развиты органы обоняния, осязания, вкуса.
Особую роль играет орган боковой линии. Боковая линия – это канал в толще кожи по бокам тема, сообщающийся с внешней средой отверстиями и содержащий чувствительные клетки, воспринимающие направление и силу тока воды.
Рыбы способны издавать звуки челюстями, жаберными крышками, плавниками, плавательным пузырём. Некоторые виды рыб, например черноморские барабульки, просто «болтливы». С помощью звуковых сигналов они выражают угрозу, предупреждение, призыв, сигнал тревоги.
Основные особенности рыб:
· имеют позвоночник и череп;
· челюсти, снабжённые у некоторых видов зубами;
· на брюшной стороне тела расположено двухкамерное сердце;
· один круг кровообращения.
На рисунке «Вскрытый речной окунь» мы можем увидеть жабры, почку, яичник, мочевой пузырь, плавательный пузырь, половое, анальное и мочевыделительное отверстия, желудок, кишечник, печень и сердце.