37. Класс Хрящевые рыбы

Определения и обозначения

Хрящевые рыбы — водные позвоночные, у которых скелет образован главным образом хрящом, а не костной тканью. Хрящ поддерживает тело и может укрепляться минеральными веществами, поэтому скелет не обязательно очень мягкий. Такая опора позволяет рыбе сохранять форму тела и двигаться в воде.

Плакоидная чешуя — мелкие твёрдые образования на коже, обычно направленные остриём к хвосту. Каждая чешуйка имеет внутреннюю часть и покрытие из твёрдых веществ, а по строению напоминает зуб. Она защищает тело, а сходство с зубами помогает понять происхождение зубов хрящевых рыб.

Жаберные щели — отверстия по бокам головы, через которые вода выходит из глотки наружу после прохождения мимо жабр. У большинства хрящевых рыб такие щели открываются отдельно, без общей костной крышки. Это позволяет распознать характерный способ вывода воды из жаберной полости.

Боковая линия — орган чувств, расположенный вдоль боков тела и улавливающий колебания воды. Благодаря ей рыба замечает приближение других животных, препятствия и изменения водного потока. Это помогает ориентироваться даже тогда, когда видимость плохая.

Как это устроено

Хрящевой скелет достаточно лёгкий и упругий, чтобы поддерживать тело и помогать ему сгибаться при плавании. На челюстях находятся зубы, которыми рыба захватывает или удерживает пищу; они не срастаются с челюстью так, как зубы у человека, и могут сменяться. Такое сочетание гибкой опоры и подвижного аппарата для захвата добычи подходит водным хищникам и другим обитателям моря. Плавательного пузыря у хрящевых рыб нет, поэтому для удержания в толще воды важны движение, плавники и особенности тела.

При дыхании вода обычно входит через рот и проходит в глотку, где омывает жаберные поверхности. Кислород из воды поступает в кровь, а затем вода выходит наружу через жаберные щели. Костные рыбы часто выводят её из-под жаберной крышки, но у большинства хрящевых рыб жабры открываются наружу отдельными отверстиями, поэтому такая крышка не требуется. У некоторых видов есть и дополнительные пути поступления воды, например отверстия позади глаз.

Плакоидные чешуйки покрывают кожу и уменьшают её уязвимость при контакте с окружающей средой. Их направленность и поверхность также влияют на движение воды вдоль тела. Зубы устроены сходно с чешуйками, но расположены во рту и выполняют другую задачу: помогают захватить, удержать или разорвать добычу. Поэтому защитное покрытие тела и приспособления для питания связаны общим типом строения.

Плавники помогают рыбе менять направление, тормозить и сохранять устойчивое положение. Хвостовой плавник создаёт основной толчок вперёд; у многих хрящевых рыб его верхняя и нижняя лопасти неодинаковы. Такая форма придаёт хвосту особую роль не только в движении, но и в создании подъёмной силы. Плавники и движения тела компенсируют отсутствие плавательного пузыря, хотя некоторые виды должны постоянно плыть, чтобы не опускаться.

У хрящевых рыб оплодотворение внутреннее: сперматозоиды попадают в организм самки до начала развития зародыша. Дальше способы различаются: одни виды откладывают яйца, у других зародыш развивается внутри тела матери и детёныш рождается живым. Условия развития и получение зародышем питательных веществ зависят от вида. У костных рыб чаще встречается наружное оплодотворение, когда икринки и сперматозоиды соединяются в воде, но и среди них есть исключения.

Признаки хрящевых рыб и их значение

Сначала можно найти в таблице признак, который требуется объяснить, а затем прочитать его устройство и значение. Например, отдельные жаберные щели показывают, каким путём вода выходит после газообмена. При сравнении разных рыб полезно учитывать сразу несколько строк, а не делать вывод по одному признаку.

Разбор задач

Задача 1. У рыбы скелет образован хрящом, а по бокам головы заметны отдельные жаберные щели. Определите класс и назовите два признака, подтверждающих ответ.

1. Сопоставляем устройство скелета с основным признаком групп рыб: у хрящевых скелет образован хрящом.
2. Проверяем второй признак: отдельные открытые жаберные щели характерны для большинства хрящевых рыб.
3. Оба наблюдения указывают на одну и ту же группу, поэтому определяем класс по совокупности признаков.

Ответ: это хрящевые рыбы. Признаки — хрящевой скелет и отдельные жаберные щели.

Задача 2. Объясните, почему отсутствие плавательного пузыря не мешает акуле удерживаться в толще воды.

1. Вспоминаем назначение плавательного пузыря: он помогает многим костным рыбам регулировать плавучесть.
2. У акулы его нет, поэтому учитываем другие приспособления: движение тела и работу плавников, которые помогают сохранять положение и создавать подъёмную силу.
3. Дополняем объяснение особенностями тела: крупная печень, богатая жиром, также способствует плавучести. При этом некоторым акулам для удержания в воде необходимо продолжать движение.

Ответ: акуле помогают плавание, плавники и особенности тела, в том числе крупная богатая жиром печень. Отсутствие пузыря не означает, что рыба обязательно тонет, но некоторым видам движение необходимо для поддержания положения.

Задача 3. Сравните размножение хрящевых и костных рыб по типу оплодотворения и способу развития потомства. Укажите, почему нельзя считать, что у всех хрящевых рыб развитие происходит одинаково.

1. Сначала сравниваем оплодотворение: у хрящевых рыб оно внутреннее, а у многих костных рыб — наружное, в воде.
2. Затем сравниваем развитие: хрящевые рыбы могут откладывать яйца или вынашивать развивающееся потомство, тогда как у костных рыб часто встречается развитие из икры.
3. Проверяем, не обобщили ли мы признак одного вида на весь класс: способы развития отличаются у разных хрящевых рыб.

Ответ: для хрящевых рыб характерно внутреннее оплодотворение, а для многих костных — наружное. Потомство хрящевых рыб может развиваться в отложенном яйце или внутри организма матери, поэтому утверждение об одном способе для всех видов неверно.

Типичные ошибки

Считать скелет хрящевых рыб полностью лишённым твёрдых частей — неточно. Обычно так думают, потому что хрящ представляют только как мягкую ткань, хотя он может укрепляться минеральными веществами. Проверка: формулируйте признак как «скелет преимущественно хрящевой», а не как «в теле нет твёрдых структур».

Называть плакоидную чешую костной — значит смешивать разные типы покровов. Ошибка возникает из-за слова «чешуя», общего для разных рыб, но её строение у групп неодинаково. Проверка: вспомните, что плакоидная чешуйка похожа на зуб и не тождественна чешуе костных рыб.

Путать жаберные щели с жаберными крышками нельзя: это разные части дыхательной системы. Крышка прикрывает жабры у многих костных рыб, тогда как у большинства хрящевых вода выходит через отдельные щели. Проверка: проследите путь воды и уточните, выходит ли она из-под одной крышки или через несколько отверстий.

Утверждать, что все хрящевые рыбы откладывают яйца или все рождают живых детёнышей, — чрезмерное обобщение. Его допускают, когда пример одного вида принимают за правило всего класса. Проверка: называйте внутреннее оплодотворение общей особенностью, а способ развития — различающимся у разных видов.

Связь с другими темами

Перед изучением хрящевых рыб полезно вспомнить общие признаки рыб: водную среду обитания, жаберное дыхание и роль плавников в движении. Эти знания помогают понять, какие особенности общие для рыб, а какие отличают отдельный класс. Затем можно сравнить хрящевых рыб с костными по строению скелета, жабр и способу размножения. Сравнение также помогает проследить разнообразие позвоночных животных и изменения их приспособлений в ходе эволюции.

Что запомнить

• У хрящевых рыб скелет образован хрящом.
• Для большинства представителей характерны открытые жаберные щели.
• Тело обычно покрыто плакоидной чешуёй.
• Зубы хрящевых рыб связаны с преобразованной плакоидной чешуёй.
• Плавательного пузыря у хрящевых рыб нет.
• Оплодотворение внутреннее, а развитие потомства у разных видов неодинаково.