Зовнішня та внутрішня будова класу кісткових риб
Більшість
видів цього класу пристосоване до
швидкого плавання, і форма їх тіла схожа
з акулячою. Менш швидко плавають риби
мають більш високе тіло (наприклад, у
багатьох видів коропових риб). Види, які
ведуть малорухливий спосіб життя на
дні (наприклад, камбали), мають таку ж
сплющену форму тіла, як скати .
Незважаючи
на велике різноманіття кісткових риб,
усі вони мають спільні риси зовнішньої
будови. Тіло складається із трьох
відділів: голови, тулуба та хвоста. На
голові розташовані парні очі та ніздрі,
ротовий отвір і зяброві кришки, по
задньому краю яких проходить межа між
головою та тулубом. На тулубі містяться
парні (грудні та черевні) і непарні
(спинні та анальний) плавці. Межа між
тулубом та хвостом проходить на рівні
анального отвору. Хвіст закінчується
хвостовим плавцем.
Відділи
тіла риб - голова, тулуб, хвіст - плавно
переходять один в одного, забезпечуючи
обтикаємість. Внутрішню і зовнішню
будову кісткових риб, на прикладі окуня
річкового подано на малюнку 2.1.
Мал.
2.1. Внутрішня та зовнішня будова кісткових
риб
Плавають
риби за рахунок бічних хвилеподібних
ліній тіла. Тіло вкрите черепицеподібно
розташованими кістковими пластинками
- лускою. Виділятимуться численними
шкірними залозами слиз зменшує тертя
при русі риби. Парні плавці - грудні і
черевні - підтримують нормальне положення
тіла спиною вгору, служать кермом
повороту, а у деяких риб (скати) - основними
органами руху.
Покриви.
Довжина тіла риб різна - від декількох
сантиметрів до кількох метрів. На відміну
від хрящових і стародавніх кісткових
риб серед костистих безліч дрібних
видів, що освоїли малі біотопи, недоступні
для більш великих видів. Шкіра переважної
більшості костистих риб покрита
невеликими кістковими, порівняно тонкими
лусками,що черепице подібно налягають
один на одного. Вони добре захищають
риб від механічних ушкоджень і забезпечують
достатню гнучкість тіла. Розрізняють
циклоїдну луску з заокругленим верхнім
краєм і ктеноідну з дрібними зубчиками
на верхньому краї. Кількість луски в
поздовжніх і поперечних рядах для
кожного виду більш-менш постійна і
враховується при визначенні видової
приналежності риб. У холодну пору ріст
риб та луски сповільнюється або
припиняється, тому на лусці утворюються
річні кільця, підраховуючи які можна
визначити вік риби. У ряду видів шкіра
гола, позбавлена луски. У шкірі безліч
залоз, через які виділяється слиз, як і
в інших рибоподібних, який захищає від
бактерій і т. д. У нижніх шарах епідермісу
є різні пігментні клітини, завдяки яким
риби малопомітні на тлі навколишнього
середовища. У деяких видів забарвлення
тіла може змінюватися відповідно до
змін забарвлення субстрату. Подібні
зміни здійснюються під впливом нервових
імпульсів.
Особливу
роль в житті риб грає орган бічної лінії
(Мал. 2.2). Він представлений поздовжніми
каналами, що лежать з боків тіла в шкірі
і сполученими з зовнішньої середовищем
через велике число лінійно розташованих
отворів. На дні каналів навпроти отворів
лежать чутливі клітини, забезпечені
віями.
Мал.
2.2. Бічна лінія на чешуї плотви
Вони
сприймають зміну тиску та напрямки
води, що дає можливість рибі безперешкодно
орієнтуватися в її потоках, успішно
плавати як у денний так і в нічний час
і уникати зіткнень з підводними
предметами. Цей орган є тільки у
первічноводних, тобто у риб і амфібій.
Найбільшого розвитку вона досягла у
риб.
Плавці
- це складки шкіри. Всередині них розміщені
опорні плавцеві промені з особливої
пружної та міцної сполучної тканини.
Хвостовий плавець спричинює поступальний
рух риби; непарні плавці забезпечують
стійкість тіла під час плавання, парні
- є "кермом", а також за допомогою
їх риба може плисти з невеликою швидкістю
(наприклад, коли підкрадається до здобичі
у заростях водяних рослин).
Внутрішня
будова.
Скелет
(Мал. 2.3). Протягом еволюції цього класу
скелет поступово окостенів. Хорда
збереглася лише у нижчих представників
класу, число яких незначне. При вивченні
скелета потрібно мати на увазі, що одні
кістки виникають в результаті заміщення
хрящів кістковою тканиною, інші
розвиваються в сполучнотканинному шарі
шкіри. Перші називаються основними,
другі - покривними кістками.
Скелет
риб складається з черепа, хребта, скелета
непарних, парних плавників і їх поясів.
У туловищному відділі до поперечних
відростках тіла причленяются ребра.
Хребці зчленовуються один з одним за
допомогою суглобових відростків,
забезпечуючи вигин переважно в
горизонтальній площині. Череп утворений
великим числом кісток і несе щелепи,
забезпечені зубами. Скелет служить
опорою для м'язів і захистом для внутрішніх
органів.
Мал.
2.2. Скелет кісткових риб, на прикладі
окуня
Потужна
мускулатура риб складається із сегментів,
розділених сполучнотканинними
перегородками, і в цілому нагадує м'язову
систему ланцетника. Окремі пучки м'язів
керують рухами очей, зябер, щелеп.
Харчуються
риби різноманітною їжею. Харчова
спеціалізація відбивається на будові
органів травлення. Рот веде в ротову
порожнину, в якій зазвичай є численні
зуби, розташовані на щелепних, піднебінних
і інших кістках. У деяких представників
зуби розвинені дуже сильно і для людини
представляють велику небезпеку, наприклад
піранья.
Мозковий
відділ черепа представляє собою коробку,
що захищає головний мозок та органи
чуття: нюху, зору, рівноваги і слуху
(Мал. 2.3).
Мал.2.3.
Череп анчоуса :1 слізна кістка; 2 лобова
кістка; 3 задня тім'яна кістка; 4 кришка;
5 передкришка; 6 підкришка; 7 міжкришка;
8 надверхньощелепна кістка; 9 підочно-ямкова
кістка; 10 верхньощелепна кістка; 11 зубна
кістка.
Дах
черепа утворений парними носовими,
лобовими, тім'яними кістками. Останні
примикають до верхньої потиличної
кістки, яка разом з парними боковими
потиличними кістками і основною
потиличною кісткою утворює задню частину
черепа. Низ черепа складається (спереду
назад) з сошника, парасфеноіда (широкої
довгої кістки, дуже характерною для
черепа риб) та основної кістки. Передня
частина черепа зайнята капсулою, що
охороняє органи нюху; з боків розташовані
кістки, що оточують очі, і ряд кісток
(зазвичай 5), що захищають органи слуху
та рівноваги.
Вісцеральний
відділ черепа складається з ряду
кісткових зябрових дуг, які є опорою і
захистом зябрового апарату і передньої
частини травної системи. До складу
кожної із згаданих дуг входить декілька
кісточок. Дуг, до яких прикріплюються
зябра, у більшості риб 5 (з кожної сторони).
Внизу зяброві дуги з'єднуються між
собою, а передня з них пов'язана з
під'язикової дугою, що складається з
декількох кісток. Верхня з цих кісточок
- під'язикової-щелепна прикріплюється
до мозкового відділу черепа в області
слухового відділу і пов'язана через
квадратну кістку з кістками, оточуючими
ротову порожнину. Таким чином, під'язикова
дуга служить для з'єднання зябрових дуг
з іншими частинами вісцерального
відділу, а її верхня кістка - з мозковим
відділом черепа.
Краї
рота і вся ротова порожнина укріплені
поруч кісток. Верхньощелепної ряд кісток
представлений (з кожного боку) міжщелепної
і верхньощелепної кістками. Далі йде
ряд кісток: піднебінна, кілька крилоподібні
і квадратна. Квадратна кістка вгорі
примикає до підвіску а внизу - до нижньої
щелепи. Остання складається з декількох
кісток: зубний (найбільшої), кутовий і
сочленований, що з’єднується з квадратною
кісткою. У древніх риб (що мали ще хрящовий
скелет) всі дуги вісцерального відділу
черепа несли зябра, згодом же передні
з цих дуг перетворилися на під'язикові
дуги і щелепні ряди кісток.
Хребетний
стовп складається з великої кількості
двоввігнутих хребців, в проміжках між
якими зберігаються залишки хорди. Від
кожного хребця відходить вгору і трохи
назад довгий остистий відросток. Підстави
цих відростків розділені, і вони утворюють
канал, по якому проходить спинний мозок.
Від нижньої боку тіл хребців відходять
два коротких поперечних відростка, до
яких у відділі тіла прикріплюються
довгі зігнуті ребра. Вони вільно
закінчуються в м'язах і утворюють каркас
бічних стінок тіла. У хвостовій частині
тіла від хребців донизу відходять тільки
нижні остисті відростки.
Слинні
залози відсутні. З ротової порожнини
їжа проходить у глотку, прориву зябровими
щілинами, і по стравоходу потрапляє в
шлунок, залози якого рясно виділяють
травні соки. У деяких риб (коропові і
ряд інших) шлунка немає і їжа надходить
відразу в тонкий кишечник, де під впливом
комплексу ферментів, що виділяються
залозами самого кишечника, печінки та
підшлункової залози, відбувається
розщеплення їжі і всмоктування поживних
речовин.
У
більшості риб є тонкостінний виріст
кишечника, заповнений сумішшю газів, -
плавальний міхур (Мал. 2.4). Він виконує
гідростатичну функцію, тобто зрівнює
щільність риби з щільністю води, що
дозволяє рибі без м'язових зусиль
триматися на будь-якій глибині. Газова
суміш, якою наповнений міхур, може
поглинатися або виділятися капілярами
стінок міхура, що змінює питома вага
риби.
Мал.
2.4. Плавальний міхур
Органи
дихання-зябра - розташовані на верхній
стороні чотирьох зябрових дуг у вигляді
яскраво-червоних пелюсток (Мал. 2.5). Вода
потрапляє в рот риби, проціджується
через зяброві щілини, омиваючи зябра,
і виводиться назовні з-під зябрової
кришки. Газообмін здійснюється в
численних зябрових капілярах, кров в
яких тече назустріч омиває зябра воді.
Мал.
2.5. Зябра кісткових риб
На
нижній стороні зябрових дуг перебувають
білуваті тичинки, що мають велике
значення у харчуванні риб: у деяких вони
утворюють цедільний апарат - пристосування
для живлення дрібної харчової суспензією,
в інших сприяють утриманню в ротовій
порожнині великої здобичі.
Кровоносна
система риб закрита. Серце двокамерне,
складається з передсердя і шлуночка.
Венозна кров з шлуночка серця надходить
у черевну аорту, що несе її до зябер, де
вона збагачується киснем і звільняється
від вуглекислого газу. Відтікає від
зябер артеріальна кров збирається в
спинну аорту, яка розташована уздовж
тіла під хребтом. Від спинний аорти до
різних органів риби відходять численні
артерії. У них артерії розпадаються на
мережу найтонших капілярів, через стінки
яких кров віддає кисень і збагачується
вуглекислим газом. Венозна кров збирається
у вени і по них надходить у передсердя,
а з нього - в шлуночок. Отже, у риб одне
коло кровообігу.
Риби
- тварини з непостійною температурою
тіла. Швидкість процесів життєдіяльності
в них залежить від температури води.
Органами
виділення служать парні стрічкоподібні
туловищние нирки, розташовані в порожнині
тіла під хребтом. Вони втратили зв'язок
з порожниною тіла і видаляють шкідливі
продукти життєдіяльності, фільтруючи
їх із крові. У прісноводних риб кінцевим
продуктом білкового обміну є отруйний
аміак. Він розчиняється великою кількістю
води, і тому риби виділяють багато рідкої
сечі. Виведена з сечею вода легко
компенсується за рахунок її постійного
надходження через шкіру, зябра і з їжею.
У морських риб кінцевим продуктом
азотистого обміну служить менш отруйна
сечовина, виведення якої вимагає меншої
кількості води. Новоутворена в нирках
сеча по парним сечоводах відтікає в
сечовий міхур, звідки виводиться назовні
через видільні отвір.
Центральна
нервова система складається з головного
і спинного мозку. Головний мозок у риб,
як у всіх хребетних, представлений
п'ятьма відділами: переднім, проміжним,
середнім, мозочком і довгастим мозком.
Від переднього мозку відходять добре
розвинені нюхові частки. Найбільшого
розвитку досягає середній мозок, який
здійснює аналіз зорових сприйнять, а
також мозочок, регулюючий координацію
рухів і збереження рівноваги.
На
будову органів чуття сильний вплив
зробила життя у водному середовищі.
Так, очі мають пласку рогівку і майже
кулястої форми кришталик, що дає
можливість рибам бачити тільки близько
розташовані предмети (до 10 - 15 м). Оскільки
природні води відрізняються низькою
прозорістю, далеке бачення у риб не
розвинене. Акомодація, тобто наводка
на чітке бачення предмета, здійснюється
скороченням м'язового відростка
кришталика, що переміщує його по
відношенню до сітківки.
Пошуку
злиденні, зустрічі особин різної статі,
здатності триматися в зграї риб допомагає
гострий нюх. Орган нюху є парні мішечки,
вистелені чутливими клітинами, до основи
яких підходять волокна нюхового нерва.
Нюхові мішечки відкриваються назовні
отвором - ніздрів. Орган смаку представлений
численними смаковими сосочками,
розташованими на губах, в стравоході,
глотці і навіть на плавниках.
Орган
слуху і рівноваги представлений лише
внутрішнім вухом, розташованим з боків
задньої частини черепа. Швидкість
поширення звуку у воді в чотири рази
вище, ніж у повітрі. Тому простий за
будовою орган слуху риб дозволяє їм
через кістки черепа чуйно сприймати
звукові хвилі. Риби здатні видавати
звуки зубами, зябровими кришками,
плавцями, плавальним міхуром. За допомогою
звукової сигналізації риби висловлюють
емоційний стан - загрозу, попередження,
заклик, сигнал тривоги та ін.
Органи
пересування у кісткових риб, як і у
хрящових, вони представлені непарними
(спинні, анальний, хвостовий) та парними
(грудні і черевні) плавниками. Лопаті
плавців підтримуються кістковими
променями. Одні промені - м'які, що
складаються з ряду кісткових ділянок,
інші - тверді, цільні, кінці яких у
багатьох видів загострені. Промені
спинних і анального плавців спираються
на кісточки - Базалія (плавникові
підпірки), що лежать в м'язах у краю тіла.
Парні плавці опираються на кістки що
лежать між м'язами поясів кінцівок:
грудні - на плечовій (або передній) пояс,
що складається з декількох кісток,
верхня з яких прикріплюється до черепа,
черевні - на тазовий (або задній) пояс,
що складається, як правило, з пари кісток.
На малюнку 2.6 ми зобразили плавець
кісткових риб.
Мал.
2.6. Плавець кісткової риби
1
- первинний пояс; 2 - лопатка; 3 - коракоід;
4 - базальні елементи; 5 - радіалів; 6 -
шкірні промені
Промені
хвостового плавця спираються на задню
частину хребетного стовпа. У нижчих
кісткових риб (як і у хрящових) хвостовій
плавник гетероцеркальний, верхня лопать
якого значно більше нижньої лопаті. У
костистих риб хвостовій плавник -
гомоцеркальний, так як обидві лопаті
його приблизно рівні.
Поступове
окостеніння кістяка мало велике
пристосувальне значення в еволюції
риб, оскільки воно сприяло розвитку
міцної опори для м'язів і надійного
захисту центральної нервової системи
та внутрішніх органів. Так як до складу
кісткового скелета може входити велика
кількість дрібних кісточок, це стало
важливою умовою для виникнення безлічі
видів, що мають малу величину тіла.
Кістковий
скелет має більшу масу, ніж хрящовий,
що могло б ускладнити плавання розглянутих
риб. Тому в останніх розвинувся шляхом
відгалуження від передньої частини
кишки плавальний міхур, що лежить над
кишечником і заповнений сумішшю газів
(азоту, кисню і вуглекислого газу),
завдяки чому маса тіла риб значно
зменшилася. У примітивних видів кісткових
риб міхур залишається з'єднаним з
кишковою трубкою протягом усього життя.
У більшості видів, що з'явилися пізніше,
він повністю відокремлюється від кишки.
У стінках міхура є густі сплетення
капілярів, які забезпечують наповнення
його газами. Обсяг газів в закритому
просторі, як відомо, може при стисканні
сильно зменшуватися і, навпаки, при
зменшенні стиснення різко збільшуватися.
Збільшення і зменшення обсягу міхура
відбувається внаслідок роботи м'язів,
що оточують черевну порожнину. Тому
плавальний міхур не тільки зменшує масу
тіла, але і виконує також гідростатичну
роль, тобто полегшує підйом риби вверх
при його розширенні і занурення - при
його стисканні. Плавальний міхур
редукував у ряду видів риб, що ведуть
малорухливий спосіб життя на дні, й у
тих видів, які, володіючи сильною
мускулатурою, здатні швидко переміщатися
вгору або всередину. Наявність міхура
у останніх могло б викликати при швидкому
підйомі сильне розширення його і
вивертання нутрощів, як це було доведено
багатьма спостереженнями. У деяких риб
плавальний міхур, з'єднаний поруч
кісточок з лабіринтом, сприяє передачі
в останній деяких звукових хвиль.
М'язи
краще розвинені на спинному боці й у
хвостовому відділі. Вони мають сегментарну
будову, тобто утворюють послідовний
ряд подібних частин. Крім того, є особливі
м'язи, які рухають щелепи, парні плавці
та зяброві кришки.
Нервова
система. Розміри головного мозку по
відношенню до величини тіла дещо більші,
ніж у хрящових риб. Передній мозок
відносно малий в порівнянні з іншими
відділами, але смугасті тіла його великі
і за допомогою зв'язків їх з іншими
відділами Центральної нервової системи
впливають на здійснення деяких досить
складних форм поведінки. Нервові клітини
в даху переднього мозку відсутні.
Проміжний мозок і відокремлені від
нього епіфіз і гіпофіз добре розвинені.
Середній мозок більше за інших відділів
головного мозку, у верхній його частині
є дві добре розвинені зорові частки.
Мозочок у добре плаваючих риб великий.
Зросли розміри й ускладнилося будова
довгастого і спинного мозку. Центральний
відділ нервової системи кісткових риб
складається з головного та трубчастого
спинного мозку. В головному мозку
розрізняють кілька відділів. Передній
мозок в основному реагує на подразники,
що надходять від органів нюху.
Мозочок
і частково передній мозок відповідають
за узгодженість (координацію) рухів.
Сигнали від більшості органів чуттів
надходять до середнього мозку, який
водночас відповідає за складну поведінку
риб (у ньому розташовані центри інстинктів
та виникають умовні рефлекси). Крім
того, середній мозок разом із проміжним,
довгастим та спинним регулюють усі
процеси життєдіяльності риб.
Травна
система. У кісткових риб ротовий отвір
веде у ротоглоткову порожнину, з боків
задньої частини якої розміщені зяброві
щілини. На дні ротоглоткової порожнини
є м'язистий виріст - язик, який бере
участь у ковтанні (проштовхуванні їжі
з ротоглоткової порожнини у стравохід).
Немає коментарів:
Дописати коментар