Класс Хрящевые рыбы

Определения и обозначения

Хрящевые рыбы — класс рыб, у которых внутренний скелет образован хрящевой тканью, а не в основном костями. К ним относят акул, скатов и химер. По жаберному дыханию, плавникам и жизни в воде их относят к рыбам, но хрящевой скелет помогает отличить их от костных рыб.

Плакоидная чешуя — небольшие зубоподобные образования кожи. Каждое из них имеет основание, погружённое в кожу, и острый кончик, направленный назад. Такая чешуя защищает тело и делает его поверхность более обтекаемой, поэтому вода встречает меньше сопротивления.

Жаберные щели — отверстия, через которые вода выходит из глотки после прохождения через жабры. У большинства хрящевых рыб они открываются прямо наружу отдельными рядами. Это не то же самое, что жаберные крышки костных рыб: у костных рыб жабры прикрыты общей подвижной костной пластинкой.

Плавники-миксоптеригии — видоизменённые парные плавники самцов хрящевых рыб. Они помогают передавать половые продукты в тело самки и обеспечивают внутреннее оплодотворение. Поэтому по этим органам можно понять, что размножение у акул и скатов происходит не просто с выбросом икры в воду.

Как это устроено

Хрящевой скелет легче костного и сохраняет достаточную прочность для движений в воде. Он образует ось тела, череп и опоры плавников, а у некоторых видов дополнительно укрепляется отложениями минералов. Кожа с плакоидной чешуёй защищает животное от повреждений и паразитов, а её направленные назад кончики уменьшают завихрения воды. Поэтому сочетание лёгкого скелета и особой кожи выгодно для плавания.

У большинства акул вода входит через рот и движется к глотке, где омывает жаберные лепестки. Там из воды в кровь поступает кислород, а углекислый газ выходит обратно. Затем вода выталкивается через отдельные жаберные щели по бокам головы. У некоторых акул движение воды особенно зависит от постоянного плавания, а у донных видов помогают дыханию отверстия позади глаз — брызгальца.

Веретенообразное тело акулы сужается к хвосту и легко рассекает воду. Мощный хвостовой плавник создаёт толчки, а грудные и брюшные плавники помогают удерживать направление и глубину. У ската тело сплюснуто сверху вниз, а грудные плавники сильно расширены и соединены с головой. Такая форма позволяет скату прятаться на дне, передвигаться волнообразными движениями плавников и подниматься над грунтом.

Внутреннее оплодотворение повышает вероятность встречи половых клеток, потому что это происходит внутри тела самки. Самец использует плавники-миксоптеригии, а затем развитие потомства у разных видов идёт неодинаково. Одни хрящевые рыбы откладывают яйца в плотных яйцевых капсулах, другие сохраняют яйца внутри тела, и детёныши выходят уже сформированными. Поэтому нельзя утверждать, что все представители класса только откладывают икру.

У хрящевых рыб нет плавательного пузыря — органа, который у многих костных рыб помогает менять плавучесть. Акулы частично компенсируют это большим печёночным органом, содержащим жир, лёгким скелетом и подъёмной силой плавников. Однако для поддержания положения в толще воды многим акулам приходится постоянно двигаться. Скаты чаще используют уплощённое тело и широкие плавники, а также могут лежать на дне.

Сравнение основных групп хрящевых рыб

Таблицу удобно читать по строкам, если нужно сравнить один признак у всех групп. По столбцам можно восстановить общий образ каждой группы и связать форму тела с её образом жизни. Особое внимание уделяйте жаберным отверстиям и плавникам: они хорошо показывают различия между акулами, скатами и химерами.

Разбор задач

Задача 1

Условие: тело веретенообразное, жаберные щели расположены по бокам, хвостовой плавник неравнолопастный. Определите группу животного. Нужно не просто назвать животное, а сопоставить все признаки с характерным планом строения.

1. Веретенообразное тело уменьшает сопротивление воды и характерно для активно плавающих рыб.
2. Боковое расположение жаберных щелей соответствует акулам, тогда как у скатов отверстия находятся снизу.
3. Неравнолопастный хвостовой плавник, у которого верхняя лопасть больше нижней, также типичен для акул.

Ответ: описанное животное относится к группе акул. Совпадение сразу трёх признаков делает такой вывод надёжным.

Задача 2

Условие: сравните акулу и ската по форме тела, расположению жаберных отверстий и способу передвижения. Объясните различия через образ жизни животных, а не только перечислите внешние признаки.

1. У акулы тело веретенообразное, жаберные щели находятся по бокам головы, а движение создаётся главным образом мощными ударами хвоста.
2. У ската тело уплощённое, жаберные отверстия расположены снизу, а широкие грудные плавники волнообразно изгибаются и поднимают животное над дном.
3. Следовательно, различия связаны со средой: акула приспособлена к плаванию в толще воды, а скат — к жизни около грунта.

Ответ: акула — быстро плавающая рыба с боковыми жаберными щелями, скат — уплощённая донная форма с нижними жаберными отверстиями и широкими грудными плавниками.

Задача 3

Условие: у рыбы нет плавательного пузыря. Объясните, как это влияет на её плавучесть и поведение в воде. Для ответа нужно связать отсутствие органа с особенностями движения хрящевых рыб.

1. Без плавательного пузыря рыба не может быстро изменять объём тела и плавучесть так, как это делают многие костные рыбы.
2. Хрящевая рыба компенсирует это лёгким скелетом, жиром в печени и подъёмной силой плавников.
3. Акуле часто приходится непрерывно двигаться, чтобы сохранять положение в толще воды, а скат может опираться на дно и использовать широкие плавники.

Ответ: отсутствие плавательного пузыря усиливает зависимость от движения и формы тела. Поэтому активные акулы поддерживают плавучесть плаванием, а донные скаты чаще удерживаются у грунта.

Типичные ошибки

Ошибка 1. Считать, что у всех рыб костный скелет. Так думают из-за наиболее знакомых костных рыб, но у акул, скатов и химер скелет хрящевой. Проверка простая: сначала определите класс животного, а потом называйте тип скелета.

Ошибка 2. Называть плакоидную чешую обычной костной чешуёй. Ошибка возникает потому, что обе разновидности покрывают тело, однако плакоидная чешуя устроена как маленькие зубоподобные образования. Проверьте себя по форме: есть ли у чешуи основание в коже и острый выступающий кончик?

Ошибка 3. Путать жаберные щели с жаберными крышками. У большинства хрящевых рыб отверстия открываются наружу отдельно, а у костных рыб жабры прикрыты подвижной крышкой. Чтобы не ошибиться, выясните, есть ли у животного общая костная пластинка сбоку головы.

Ошибка 4. Утверждать, что все хрящевые рыбы откладывают только икру. Такое обобщение не учитывает, что у разных видов встречаются яйцекладный, яйцеживородящий и живородящий способы развития. Проверяйте не только класс, но и особенности конкретного вида.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужны общие признаки рыб: водная среда, жаберное дыхание и роль плавников. Хрящевые рыбы помогают сравнить два крупных направления разнообразия рыб — хрящевых и костных. Их строение и размножение связаны с пищевыми цепями, приспособлением к морской среде и охраной экосистем.

Что запомнить

• Скелет хрящевых рыб образован хрящевой тканью.
• Кожа большинства хрящевых рыб покрыта плакоидной чешуёй.
• У большинства акул и скатов заметны отдельные жаберные щели.
• У хрящевых рыб нет плавательного пузыря.
• Оплодотворение у хрящевых рыб внутреннее.
• К акулам, скатам и химерам относятся разные группы хрящевых рыб.