какая чешуя у костных рыб
Акваловер
Аквариумистика — аквариум новичкам, аквариум любителям, аквариум профессионалам
Самое читаемое
Самое читаемоеЧешуя рыб выполняет важную функцию защиты мышц, тела и внутренних органов от внешних паразитов и возбудителей, улучшает гидродинамические способности рыбы, придает ее телу обтекаемость, спасает внутренние органы от давления воды. У некоторых рыб чешуя — способ защиты и от зубов хищника.
Чешуя представляет из себя костные или хрящевые образования, находящиеся в коже рыбы, и на 50 % состоящие из органических веществ, а на 50% — из неорганики, в основном, фосфата кальция. Также среди неорганических веществ чешуя имеет карбонат кальция и натрия, фосфат магния. Имеются в чешуе и микроминералы.
Подавляющее большинство рыб имеет чешую. Однако количество чешуек и их размер может сильно варьироваться у разных видов. Встречаются виды как практически вообще без чешуи, так и с очень крупными «лепестками», например диаметр чешуек некоторых карпов и индийских усачей достигает нескольких сантиметров.
Однако в целом, рост тела рыбы и ее чешуи прямо пропорционален и характеризуется линейным уравнением:
Ln=(Vn/V)L : Ln — ожидаемая длина рыбы в возрасте n; Vn — расстояние от центра чешуи до годового кольца в возрасте n; V — длина чешуи от центра до края; L — длина рыбы.
Образ жизни, который ведет тот или иной вид рыбы, влияет на строение чешуи.
Рыбы-пловцы, проводящие значительную часть своей жизни в движении, имеют хорошо развитую, крупную чешую, что уменьшает трение их тела о воду и придает им скоростные качества.
Специалисты выделяют три типа чешуи у рыб: плакоидную, ганоидную и костную.
— Плакоидная чешуя: самый древний вид. Ее находят у ископаемых рыб. Этот тип чешуи также имеют акулы и скаты.
«Листочек» чешуи имеет форму ромба с шипом, выступающим наружу. По химическому составу, в чешуе присутствует дентин. Шип такой чешуи снаружи покрыт особой эмалью — витродентином. В плакоидной чешуйке располагается полость, заполненная рыхлой соединительной тканью с кровеносными сосудами и нервными окончаниями. Встречается и видоизмененная плакоидная чешуя, например колючки скатов — это видоизмененные плакоидные образования.
— Ганоидная чешуя характерна для осетровых (на хвосте), кистеперых рыб.
«Листочек» такой чешуи также имеет форму ромба, соединяются между собой чешуйки с помощью особых сочленений. Такая чешуя имеет вид плотного панциря. Прочность обеспечивается за счет ганоина — в верхней части, и костного вещества — в нижней.
— Костная чешуя (делят на ктеноидную — мелкие шипы по заднему краю и циклоидную — округлую и гладкую) характеризуется наличием лишь костного вещества в ней. Такую чешую имеют карповые, сельдевые, окуневые рыбы.
Чешуя рыб интересна и наличием «годовых колец» на чешуйках, являющихся результатом взаимодействия факторов внешней среды и обменных процессов организма рыбы.
Закладка этих колец у разных рыб проходит в разное время года. Например, у молоди азовского судака кольца закладываются весной, у взрослых особей — в конце лета. За это качество чешую еще называют паспортом рыбы. Однако провести такой «анализ паспорта» рыбы не всегда просто, так как эти кольца часто трудноразличимы и приходится сравнить между собой сразу несколько колец, а также размер рыбы.
Чешуйки расположены на теле рыбы рядами. Количество рядов и чешуек в них с возрастом не меняется и может служить видовым признаком рыб. Например, боковая линия золотого карася имеет 32 — 36 чешуек, щуки — 111 — 148. 
Чешуя рыб, часть 1: Введение
Одной из важных черт строения рыб является наличие у них чешуи (у ряда видов чешуя, однако, отсутствует). Какие типы чешуй бывают? Какие структуры древних рыб дали начало чешуям рыб современных?
Чешуя рыб является производной кожи, поэтому в начале следует упомянуть о ее строении и функциях.
Схема строения кожи рыб
Что же придает чешуям необходимую им твердость? Все дело в слагающих их специализированных тканях, содержащих большое количество кристаллов неорганических солей, главным образом кальция в форме гидроксиапатита (если не вдаваться в подробности, то эта соль относится к фосфатам). Помимо неорганического компонента, доля которого достигает в отдельных случаях немыслимых 95% и более, эти ткани имеют в составе и органическое вещество, в частности, белок коллаген. Молекулы коллагена, соединяясь друг с другом, образуют волокна, придающие чешуям эластичность.
Ниже, в основной части текста, я буду приводить названия тканей, входящих в состав чешуи, и для того, чтобы совсем уж не запутаться в терминах, рассажу о них хоть и вскользь, но чуть подробнее.
В зависимости от взаимного расположения коллагеновых волокон, состава и доли неорганических солей, наличия (или отсутствия) живых клеток, их формы и местоположения, наличия (или отсутствия) кровеносных сосудов различают несколько типов твердых тканей. Важную роль в их классификации играет и механизм развития.
Наиболее минерализованные (до 96%), а значит наиболее твердые ткани покрывают внешнюю часть чешуи. Это относительно тонкие ткани, как правило, не содержащие (или почти не содержащие) ни клеток, ни коллагеновых волокон, ни кровеносных сосудов, из-за чего их часто называют не тканями, а веществами. К таким относятся, например, эмаль, витродентин (enameloid), ганоин, гиалоин.
Различают несколько типов костной ткани, встречающейся в чешуе рыб. Одной из первых в эволюции появилась, вероятно, бесклеточная лишенная кровеносных сосудов кость, называемая аспидином (aspidin). Более молодые в эволюционном плане (но ныне более распространенные) типы кости живые клетки в своем составе имеют. Откладывая вокруг себя коллагеновые волокна и неорганические соли, эти клетки формируют тонкие костные пластины. В зависимости от взаимного расположения таких пластин, а также схемы кровоснабжения, различают плотную и губчатую костную ткань. Кроме того, в чешуе некоторых рыб присутствует пластинчатая кость (=lamellar bone =isopedine), в которой коллагеновые волокна упакованы, как и в эласмодине, в plywood-like structures (структуры, напоминающие фанеру).
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.
Какая чешуя у костных рыб
Денис Шолохов запись закреплена
Также в плане потенциального использования как природный материал большой интерес представляет чешуя.
Чешуя́ — наружный покров некоторых живых существ, образуемый роговыми (у амниот) или костными (у рыб) пластинками.
Большинство рыб покрыты чешуёй, хотя у некоторых она редуцируется. Их чешуя развивается в кориуме и представляет собой защитное костное образование в коже, иногда имеющее сложное строение. Чешуя рыб сочетается с наличием слизистых желёз в коже.
Расположение чешуи на теле организма называется фолидоз.
Чешуя (squama), жёсткие пластинки кожного скелета позвоночных — рыб, пресмыкающихся, птиц и некоторых млекопитающих, выполняющие защитную функцию. Форма и строение чешуи у животных разных систематических групп различны. Чешуя ископаемых бесчелюстных и рыб— мезодермального происхождения, образована костной тканью (дентин, кость); располагается на теле животного правильными диагональными рядами по ходу коллагеновых волокон кожи и, кроме защитной, выполняет опорно-двигательную функцию. В филогенезе низших позвоночных (круглоротые, рыбы, земноводные) исходна плакоидная чешуя хрящевых рыб, из к-рой возникли другие, более сложные чешуи костных рыб — ганоидная, в т. ч. космоидная, и костная, включающая циклоидную и ктеноидную. Все виды чешуи рыб характеризуются циклическим ростом с образованием годичных колец, позволяющих определять возраст и темп роста рыбы. Среди земноводных костные чешуи, гомологичные чешуи кистепёрых рыб, известны у некоторых стегоцефалов и современных безногих земноводных (червяги, рыбозмеи). Роговая чешуя пресмыкающихся, птиц и некоторых млекопитающих образуется ороговением наружного слоя эпидермиса. Роговые чешуи обычно сменяются путём периодической линьки или шелушения. У пресмыкающихся роговая чешуя иногда срастается со вторичными кожными окостенениями и покрывает всё тело (крокодилы, черепахи), у птиц — только ноги, у млекопитающих (сумчатые, грызуны, насекомоядные и некоторые др.) располагается главным образом на хвосте. Перья птиц — производные роговых чешуй! В филогенезе млекопитающих покров из роговых чешуй, как считается, заменился волосяным. Вторичное развитие мощных чешуй на теле наблюдается у броненосцев (подстилаются костными чешуями) и панголинов.
Чешуя выполняет защитную и опорную функции. У рыб развивается из собственно кожи (кориума), имеет различное строение и форму. Чешуя хрящевых рыб – плакоидная, имеет форму пластинки из остеодентина с зубцом, покрытым эмалью; зубы этих рыб – видоизменённые чешуи. Чешуя костных ганоидных рыб – ганоидная, крупная, ромбическая или округлая, из ганоина или костного вещества, чешуйки подвижно сочленены. Кистепёрые рыбы имеют космоидную чешую – толстые костные пластины, покрытые сверху космином и эмалью. Тело осетровых рыб покрыто несколькими рядами крупных чешуй в виде костных жучек. Костная чешуя лучепёрых может быть округлой – циклоидной (у карпообразных) и с зубчиками – ктеноидной (у окунеобразных). Чешуя костных рыб растёт неравномерно (циклически), образуя годичные кольца. Среди современных земноводных костные чешуи имеют безногие (червяги и рыбозмеи). Пресмыкающиеся и птицы имеют чешую эпидермального происхождения в виде роговых пластинок – мелких у ящериц и змей, крупных – у крокодилов и черепах. У птиц роговыми чешуями покрыты лишь ноги. У млекопитающих (сумчатые, насекомоядные, грызуны) роговые чешуи располагаются на хвосте. Тело броненосцев и ящеров (панголин) плотно покрыто вторичными чешуями, образующими защитный панцирь.
У рыб в зависимости от характера костного образования различают пять форм чешуй:
— плакоидные — пластинки, лежащие в волокнистом слое кожи и заканчивающиеся зубцом с вершиной, направленной назад (состоят из костного вещества остеодентина; термин «плакоидные» образован от греческих слов «плакос» ‘плоскость’ и «эйдос» ‘форма’);
— ганоидные — большие окостеневшие щитки;
— циклоидные — тонкие округлые полупрозрачные пластинки с гладким наружным краем;
— ктеноидные — тонкие округлые полупрозрачные пластинки с зазубренным наружным краем;
— космоидные — толстые пластинки округлой или ромбической формы, сверху покрытые космином (видоизменённым дентином).
Плакоидные чешуи характерны для хрящевых рыб, ганоидные — для низших лучепёрых (хрящевые и костные ганоиды), циклоидные — для костистых рыб, ктеноидные — для высших костистых рыб, космоидные — для лопастепёрых (у современных двоякодышащих чешуя утрачена)
Всё больше исследователей сегодня склоняются к тому, что чешуя у многих известных видов образовалась не просто естественно сама по себе, но в результате воздействия на организм некоего очень сильного и мощного излучения, спровоцировавшего мутацию, то есть образование чешуи является в данном случае защитной адаптивной реакцией.
Чешуя рыб, часть 3: Космоидная чешуя
Наиболее древней из «настоящих» чешуй является, вероятно, космоидная чешуя, о которой и пойдет сегодня речь.
Одонтоды на теле Astraspis
Примерно так выглядели вымершие представители мясистолопастных рыб
Хорошо сохранившиеся ископаемые остатки мясистолопастной рыбы
Кроме того, каждая чешуя имела с одной стороны зубоподобный вырост (peg), а с другой небольшое углубление-карман (socket). На теле рыбы чешуи располагались таким образом, что вырост одной чешуи входил в соответствующий карман соседней, образуя характерное соединение по типу «шип-паз» (peg-and-socket structure).
Космоидная чешуя в осадочной породе. Обратите внимание на ее блеск!
Что касается самого космина, то, так как Мясистолопастные были хоть и монофилетической (то есть произошедшей от одного предка), но очень разнообразной группой, его строение также достаточно разнообразно. В зависимости от принципа организации выделяют несколько типов космина (только у представителей Osteolepiformes их было шесть), однако нетрудно описать и общий план его строения.
По составу твердых тканей космин схож с одонтодами и поэтому он, вероятно, является одним из самых ранних производных одонтокомплекса. Более того, некоторые исследователи описывают наружную часть космина как слой слившихся «кожных» зубов, так как в его структуре можно выделить отдельные бочонковидные элементы с неким подобием пульпарных полостей. Таким образом, как и в случае с одонтодами и плакоидными зубчиками, внешний слой космина образован гиперминерализованным эмалеподобным веществом (витродентином), покрывающим слой дентина.