Надкласс Рыбы. Характеристика, внешнее и внутреннее строение, системы органов

Особенности внешнего и внутреннего строения

Жизнедеятельность рыбы обеспечивается работой не только внутренних, но и внешних органов. Прежде чем начать разговор о пищеварении, размножении, выработке кислорода, необходимо изучить наружное строение и понять, для чего им нужны плавники, чешуя и боковая линия.

Внешнее строение рыбы

У всех рыб в анатомии тела можно выделить три основные части: голова, туловище, хвост. Они дробятся на более мелкие составляющие. Так, голова включает в себя:

• Рыло (от кончика носа до переднего края глаз);
• Лоб (между глаз);
• Щёки (от глаза до задней части жаберной крышки);
• Горло (между жаберными перепонками и грудными плавниками);
• Подбородок (от края нижней челюсти до основания жаберных перепонок);
• Межжаберный промежуток (образует жаберные полости);

После жаберной крышки начинается туловище со спинными, грудными, брюшными и анальным плавниками. Хвостовая часть может начинаться от анального плавника или отверстия.

Немаловажную роль играют пропорции. Разнообразие форм тела рыб возникло из особенностей среды и образа жизни.

Пример несимметричной формы: камбала

Кожный покров

Рыбья кожа состоит из двух слоёв. Верхний – эпидермис – представляет собой ткань с железами, выделяющими слизистый секрет. Он защищает покровы животного и уменьшает сопротивление жидкости. В нижнем – дерме – находятся сосуды, нервы и пигментные клетки.

Кожа рыбы защищена тонкими костными чешуйками. Этот твёрдый покров сформирован плотными продольными или поперечными рядами. Пластинки накладываются друг на друга, образуя ещё более плотный слой.

Окрас чешуи может быть разным. Яркая расцветка предупреждает врагов об опасности (например, наличии в организме рыбы яда), маскирует среди кораллов и водорослей. Чешуя естественного, или даже «камуфляжного» окраса укрывает в пресноводной растительности и мутной воде.

Строение плавников и их функции

В основании плавательных «конечностей» рыб положены прочные костные радиалии. Они соединены кожно-эпидермиальной тканью, благодаря которой плавники выполняют функцию равновесия и управления.

Симметрично расположенные по бокам парные органы движения рыб – брюшные и грудные – в первую очередь помогают поворачивать и оставаться в ровном положении, стоя на месте. Непарные плавники, а именно спинной и анальный, стабилизируют тело и не дают ему переворачиваться вокруг оси. Большая часть видов имеет сразу два спинных плавника. Основной же орган передвижения – толкающий – это хвост и его стебель.

У современных рыб плавники могут играть и другую роль в жизни. Например, у самцов живородящих видов анальный плавник эволюционировал в орган размножения. Другие рыбы благодаря мощным грудным плавникам способны выпрыгивать из воды или опираться на них при преодолении твёрдой поверхности.

Это интересно: Несколько видов не имеют плавников, так как большую часть времени проводят, зарывшись в грунт.

Боковая линия

От головы рыбы до основания хвостового плавника расположился особый орган чувств. Подкожный канал, образованный эпителием и нервными окончаниями, может воспринимать самые лёгкие колебания. Его рецепторы, или невромасты, имеют волосковые клетки, а сами волоски, размером не более 0,2 мм, сокрыты в купулах – желеобразных колпачках.

Внутреннее строение рыбы

Внутренние системы рыб не так сложны, как, например, у большинства млекопитающих. При этом у них есть уникальные органы, такие как плавательный пузырь и жабры. Всё это крепится в теле рыбы с помощью мускулатуры и прочного каркаса, которые тоже нельзя обходить стороной при изучении.

Скелет

Развитая мускулатура рыб держится на скелете. Его особенности позволили учёным выделить три большие группы:

• Круглоротые. Имеют змеевидное голое тело, хрящевой скелет и череп без челюстей. Из-за минимальной схожести с другими представителями некоторые исследователи вовсе не причисляют круглоротых к рыбам. К ним относятся миноги и миксины.
• Хрящевые. Скелет рыб состоит из упругой плотной соединительной ткани. Эта группа – одна из самых древних. Сейчас в неё включены акулы и скаты.
• Костные. Практически все рыбы относятся именно к этой группе.

Рыбный скелет делится на три части. Осевая включает в себя позвоночник, состоящий из туловищных и хвостовых позвонков, к которым крепятся рёбра. Головная – это череп, образованный коробкой, челюстями, жаберными крышками и дугами. Хрящевая или костная являются основанием для всех типов плавников.

Мускулатура

Система мышц делится на гладкие и поперечнополосатые ткани. Первые формируют внутренние органы у рыб, такие как желудок, кишечник, сосуды и так далее. Гладкие мышцы способны сокращаться, тем самым меняя размер органов. В веретенообразных клетках содержатся миофибриллы – белковые нити, придающие мышцам подвижность. Поперечнополосатые мускулы, регулируемые нервной системой, приводят в движение плавники, голову и туловище, при этом боковая мышца – самая большая в организме рыбы.

Это интересно: каждый вид имеет свой окрас мускулатуры. Форель известна розовой тканью, нерка – ярко-красной, судак – бледноватой, щука – серой.

Плавательный пузырь

Погружаться и подниматься к поверхности рыбе помогает воздушный мешочек, заполненный азотом, кислородом и углекислым газом. Рыбка сама меняет объём, тем самым регулируя положение: чем меньше пузырь – тем глубже она опускается, и наоборот.

Полость тела

Внутренний органы животного расположены в специальной полости под позвоночником. Они формируют основные системы, участвующие в жизнедеятельности рыб, их размножении.

Системы органов

Главные вопросы жизнедеятельности в организме рыбы решаются с помощью шести систем: пищеварительной, дыхательной, кровеносной, выделительной, нервной, половой, а также органов чувств, каждый из которых имеет свои особенности.

Пищеварительная

Имеет элементарное строение. У рыб нет языка, зато есть разделочные приспособления. Так, хищники имеют большие зубы в несколько рядов, а растительноядные виды – небольшие, но острые зазубринки. Челюсть не приспособлена к жеванию, поэтому еда попадает через пищевод в желудок необработанной. В кислоте она быстро растворяется, а нерасщеплённые частички поступают в тонкую кишку, где под воздействием желчи исчезают. Слизистая кишечника вбирает полезные микроэлементы, остальное выводится через заднюю кишку и отверстие.

Дыхательная

Рыбы добывают кислород из воды с помощью жабр. Жидкость поступает через рот в жаберную полость и лепестки, оснащённые капиллярами – через них в организм всасывается кислород. Остатки возвращаются в водоём через жаберные щели, защищённые пластинами.

Некоторые виды обзавелись вспомогательными органами. Так, некоторые добирают кислород через кожу или лабиринт – пластины в наджаберной области.

Это интересно: Оказавшись вне воды, рыбы начинают расходовать запасы кислорода из пузыря.

Кровеносная

Подводные обитатели имеют упрощённую, замкнутую систему кровообращения в один круг. Сердце маленькое, двухкамерное. Из его желудочка через аорту в артерию поступает венозная кровь, которую мышца гонит в жабры. Здесь при дыхании она превращается в артериальную и переходит в спинную аорту, далее распространяясь по всему телу рыбы. Кроме кислорода кровь несёт в органы и ткани полезные вещества и забирает оттуда продукты отходы метаболизма.

Выделительная

Вдоль позвоночника в нижней части тела находятся главные фильтры – пара овальных почек. Благодаря им из рыбы выводятся токсины в виде мочи. Из почек отходная жидкость через мочеточники попадает в мочевой пузырь, далее покидает организм через отверстие. Ещё часть продуктов, более ядовитых, выходит через жаберные лепестки.

Нервная и органы чувств

Канал центральной нервной системы пролегает вдоль корпуса рыбы и включает в себя спинной и головной мозг. Нервные узлы, исходящие от них, регулируют работу органов, желёз и сосудов.

Мозг подводного животного делится на пять отделов:

• Передний. Отвечает за обоняние и коммуникацию с сородичами.
• Промежуточный. Реагирует на внешние воздействия и отправляет сигналы в нужные участки мозга.
• Средний. Связан со зрительной возможностью.
• Продолговатый. Даёт возможность слышать и осязать.
• Мозжечок. Отвечает за координацию.

Взаимодействует с внешней средой рыба с помощью основных органов чувств:

• Вкусовые рецепторы. Находятся в ротовой полости, а также в голове, плавниках, изредка – на самом теле. Эта особенность направлена на успешную добычу.
• Глаза. Так как в яблоко состоит из округлого хрусталика и плоской роговицы, рыбка видит другие организмы и предметы только на расстоянии приблизительно 10 метров. Однако глаза могут подстраиваться под изменения в окружении благодаря палочкам и колбочкам.
• Органы слуха. Большинство видов обладает лишь внутренним ухом – мешочком с несколькими полукружными каналами. Некоторые виды имеют перепончатый лабиринт для улавливания звуков на больших дистанциях.

Половая

Самки обоеполых видов имеют яичники с икрой, оплодотворение которой происходит либо внутри её тела, либо уже в воде. Сперматозоиды самцов хранятся в их парных молоках, или семенниках, и выводятся через анальное отверстия или специальный канал, который называется гоноподий. Среди рыб встречается явлении гермафродитизма, когда одна особь обладает двумя половыми системами, чередующимися в своих функциях.

Общие сведения

У большинства рыб ротовая полость снабжена множеством конических зубов, предназначенных для захвата и удержания пищи. Она не разграничивается с глоткой, которая ведет в короткий пищевод. Желудок имеет разнообразные формы и размеры. Способность его у глубоководных хищных рыб растягиваться помогает им запасаться едой.

Частичная переработка пищи в желудке происходит под воздействием сока, который вырабатывают мелкие железы слизистой оболочки. Пища полностью перерабатывается и усваивается в тонком кишечнике. Для увеличения поверхности пищеварения в верхней его части имеются слепые отростки. Секрет, вырабатываемый поджелудочной железой по протокам, впадает в начальный отдел кишечника. Туда же поступает и желчь. В задней кишке скапливаются непереваренные остатки пищи, которые выводятся через анальное отверстие наружу.

Рост и развитие рыб

С момента оплодотворения в икринке возникает жизнь. Её развитие можно поделить на шесть основных этапов:

1. Эмбриональный. У зародыша формируются элементарные признаки организма. Питается эндогенно – внутренним желтком.
2. Личиночный. После вылупления рыбка учится добывать пищу извне, начиная с мелких водорослей. Внутренние органы и системы на начальной стадии.
3. Мальковый. Рыба приобретает внешние черты взрослой рыбы, отличаясь от неё лишь размерами и незначительными деталями. Начинает формироваться чешуйчатая поверхность тела. Происходит разделение полов без развития самих органов размножения.
4. Юношеский. На этой стадии половые железы уже сформированы, проявляются вторичные половые признаки в виде окраса и внешних пропорций.
5. Взрослый. Главный признак перехода – особь готова к выведению потомства.
6. Старческий. Рыба не может иметь потомство. Рост организма замедляется или полностью прекращается.

Важно: некоторые виды рыб, в частности аквариумные, – живородящие. В таком случае из организма самки выходят сформировавшиеся личинки.

Мы рассмотрели самые явные признаки внешнего и внутреннего строения рыбы. Порой тот или иной вид имеет кардинальные и очень любопытные отличия.

А вы знаете таких представителей? Давайте вспомним эти уникальные виды и поделимся особенностями их строения в комментариях.

Пищеварительный тракт

У рыб он состоит из пяти отделов: полости рта, глотки, пищевода и желудка, служащего для частичного переваривания пищи. Кроме этого, имеется кишечник, в котором происходит окончательное всасывание еды, питательных веществ и вывод отходов через анальное отверстие. Качество питания отражается на пищеварительной системе рыб, и она может существенно отличаться у разных пород. Крупноротые виды имеют пасть в виде специальной присасывательной воронки, внутри оснащенной зубами. Рыбы присасываются к своей добыче, просверливая тело острым язычком. В ранку они выделяют вещество, которое отчасти растворяет белок. В ЖКТ попадает уже частично переработанная пища.

Кишечник

Пищевод переходит в кишечник, который начинается с тонкой кишки. В нее впадают два протока от:

• печени, доставляющей желчь;
• поджелудочной железы с катализаторами (ферментами).

Эти составляющие способствуют расщеплению белков в аминокислоты, жиров в жирные кислоты и глицерин, полисахаридов в сахара. Питательные вещества после расщепления всасываются в кровь через складчатые стенки желудка, снабженные выростами и пронизанные лимфатическими сосудами и капиллярами. Особенностью пищеварительной системы рыб является длина кишечника. Она находится в прямой зависимости от калорийности пищи. У хищников он короткий, а у рыб, питающихся планктоном, длинный. Кишечник толстолобика по длине в 16 раз превышает его собственные размеры. У всех видов рыб он заканчивается анальным отверстием, расположенным между половым и мочевым проходом.

Ритм сердца

Сокращение сердечной мышцы происходит с определённой частотой, скорость которой зависит от множества факторов:

• Биологических особенностях вида;
• Возраста;
• Состояния здоровья;
• Температуры окружающей среды;
• Дыхательных движений;

Так, у взрослых карпов частота сердечных сокращений равняется в среднем 20-35 ударам в минуту, что достаточно медленно для рыб. Особенно в сравнении с молодью осетра, ЧСС которых доходит до 150 ударов.

Наиболее значимым фактором является температура. Как только вода становится холоднее – сердце рыб начинает стучать всё медленней. В зимней спячке у леща сердце сокращается до одного удара в минуту.

Основная задача ЧСС – поддержание определённого объёма кровотока, соответствующего внутренним и внешним обстоятельствам.

Забота о потомстве

Выметывание икры в больших количествах обусловлено тем, что рыбам не свойственна забота о своем потомстве. Оставленные икринки гибнут от врагов, пересыханий, неблагоприятных условий, только сравнительно небольшая часть может дожить до стадии зрелой особи.

Некоторые рыбы, которые заботятся о потомстве, выбирают места для нереста в расщелинах, сооружают гнезда для защиты, или же носят икринки во рту. Так, самка лососевых хвостовым плавником расчищает место для откладывания икры, делая углубление на песчаном дне, затем забрасывает икринки песком (защищая от хищников и промерзания).

Родители обеспечивают постоянный доступ кислорода для потомства, с помощью плавников аэрируют воду. Чтобы избежать пересыхания икринок, самец поливает их водой изо рта. Проявления заботы у рыб находятся на инстинктивном уровне, когда личинки способны самостоятельно добывать пищу, могут хорошо плавать, родители их оставляют.

Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:)

Электрические свойства сердца

Импульсы в сердечной мышце возникают не просто так. В движения её приводят кардиомиоциты – особые клетки органа, испускающие электрические импульсы. По строению и функционалу они близки к миоцитам млекопитающих.

В покое кардиомиоциты костистых и пластинчатожаберных равняется -70 мВ, у миксин – около -50 мВ. На максимальном уровне потенциала величина меняется с -50 мВ до +15 мВ. В момент деполяризации мембраны в организме возбуждаются каналы, по которым ионы натрия и кальция проникают внутрь моицитов. В этот момент сердце переходит в стадию рефрактерности – возбудимость падает, состояние клеток приходит к нейтральному уровню. В среднем эта фаза у рыб продолжается около 0,15 секунд.

Последующая реполяризация мембран происходит благодаря выбросу ионов калия из клетки. После чего калиевые каналы закрываются, натриевые – наоборот. Так потенциал кардиомиоцитов возвращается к -50 мВ.

У рыб миоциты сосредоточены в конкретных частях сердечной мышцы и вместе они образуют проводящую систему. Как у человека и других млекопитающих, инициирование систолы у рыб происходит у синатриальном узле. А вот функцию пейсмейкера (синусно-предсердного узла) у рыб выполняют все элементы проводящей системы: центр ушкового канала и узел в атриовентрикулярной перегородке.

Важно: скорость достижения возбуждения в клетке у рыб ниже, чем у высших животных, причём она разнится и в рамках органа одной особи.

Глотка

Изо рта снедь поступает в следующий отдел пищеварительной системы рыбы – глотку. В ней находятся жаберные щели, которые открываются наружу. На жабрах имеются тычинки.

Хищникам они помогают удерживать добычу и предохраняют от повреждения жабры. Другие рыбы через последние отцеживают воду и задерживают корм. Кроме этого, в глотке расположены железы, вырабатывающие слизь, которая способствует глотанию.

Половая система.

Рыбы, как правило, раздельнополы. Однако некоторые рыбы двуполы. Бывают случаи превращения одного пола в другой. Половые железы самца представлены парными семенниками (молоками), содержащими в период размножения огромное количество сперматозоидов. От семенников идут протоки, которые открываются в половое отверстие. Половые железы самки состоят из парных (как исключение, из одного) яичников, переходящих в короткие выносящие протоки, открывающиеся в половое отверстие. В яичниках находятся икринки (яйца). Количество икринок зависит как от возраста и размеров рыб (чем старше и крупнее рыба, тем больше икры), так и от их биологических особенностей (как правило, чем меньше данный вид рыбы проявляет заботы о потомстве, тем больше икры мечут самки).

Икринки в большинстве своем очень мелкие, круглые, богатые желтком. Строение икринки (яйцеклетки) костистых рыб довольно сложное. Икринка покрыта двумя оболочками: внешняя часть бывает студенистой и липкой; внутренняя толстая оболочка иногда состоит из двух слоев — более плотного и менее плотного Оболочки имеют отверстие — микропиле, сквозь которое внутрь икринки проникают сперматозоиды. Помимо двух оболочек имеется зародышевый диск, состоящий из протоплазмы с ядром. Запас белкового вещества сосредоточен в желтке, в определенном месте которого находится одна или много жировых капель. Оплодотворение у подавляющего большинства рыб происходит вне тела, в воде.

Процесс оплодотворения заключается в том, что сперматозоиды проникают внутрь икринки через микропиле, ядро яйцеклетки’», сливается с ядром сперматозоида и начинается дробление, ведущее к развитию зародыша. Зародыш развивается на питательном желтке и постепенно обрастает его, часть желтка остается в качестве резервного материала в виде желточного мешка у личинки. Так как оплодотворение обычно происходит вне тела матери, то очень большое значение при этом играют физические и химические свойства воды.

Кровеносная система.

Сразу же позади жабр, на брюшной стороне тела, у рыб расположено сердце, состоящее из одного предсердия и одного желудочка; впереди желудочка находится эластическое расширение (луковица аорты). Между предсердием и желудочком и между желудочком и луковицей аорты расположены клапаны.

Кровь из сердца поступает в брюшную аорту, расположенную под жабрами. От аорты отходят четыре пары жаберных артерий, которые поднимаются к жаберным лепесткам, где и разветвляются в капилляры. Здесь происходит обогащение крови кислородом и выделение углекислого газа. Окисленная кровь собирается в два корня аорты, лежащие над жабрами справа и слева. Спереди от них отходят сонные артерии, сзади оба корня аорты сливаются в аорту; вся венозная кровь собирается в вены, а затем через кювьеровы протоки вливается в венозный синус, откуда попадает в сердце. Часть венозной крови проходит через печень, часть — через почки.

Выделительная система рыб представлена двумя почками, расположенными по бокам позвоночника на спинной стороне полости тела. Вдоль почек тянутся мочеточники, которые на заднем конце сливаются в один проток, открывающийся в мочевое отверстие на мочеполовом сосочке.

Ротовая полость

Пасть, входящая в пищеварительную систему, у рыб-хищников является хватательным инструментом с острыми зубами, которые зачастую расположены в несколько рядов и крепко держат добычу.

Зубы не имеют корней и служат недолго, а потом вырастают новые. Они могут быть расположены не только на челюсти, но и в других местах ротовой полости, в том числе и на языке. Хищники обладают острыми зубами, которые загнуты назад, они есть даже в глотке. А многие мирные породы вообще не имеют зубов.