§ 35. Класс Хрящевые рыбы

Определения и обозначения

Хрящевые рыбы — класс водных позвоночных животных, у которых скелет образован хрящом. К ним относятся акулы, скаты и химеры; у них есть жабры и плавники, как у других рыб. Хрящевой скелет отличается от костного гибкостью и меньшей плотностью. По этим признакам можно отличить представителей класса от костных рыб.

Плакоидная чешуя — мелкие кожные зубчики, покрывающие тело хрящевой рыбы. Их острые концы обычно направлены к хвосту, поэтому поверхность тела на ощупь кажется шероховатой, если вести рукой против этого направления. Такие зубчики защищают кожу и помогают воде обтекать тело с меньшим сопротивлением. Это полезно животным, которым нужно быстро или долго плавать.

Жаберные щели — отдельные отверстия по бокам или на нижней стороне тела, через которые вода проходит к жабрам и выходит наружу. Жабры извлекают из воды кислород, необходимый для дыхания. Щели не закрыты общей подвижной крышкой, как у костных рыб. Их расположение помогает определить, к какой группе относится рыба.

Боковая линия — орган чувств, воспринимающий движения и колебания воды. Она состоит из чувствительных клеток, расположенных в канале вдоль тела. Благодаря этому органу рыба замечает приближение других животных или препятствие, даже если плохо видит. Боковая линия помогает ориентироваться и находить пищу в воде.

Как это устроено

Хрящевой скелет поддерживает тело и служит местом прикрепления мышц, но он легче и гибче костного. Это помогает рыбам совершать волнообразные движения и менять направление. Обтекаемая форма уменьшает сопротивление воды, потому что вода легче обтекает тело без резких выступов. Плакоидные зубчики также сглаживают поток у поверхности кожи, поэтому вместе эти особенности помогают акулам быстро плавать и экономить силы.

Для дыхания кислород должен попасть из воды в кровь через жабры. У многих акул поток воды создаётся во время плавания: рыба движется вперёд, и вода поступает через рот к жабрам. Если такая акула надолго остановится, приток воды может стать недостаточным. Однако это не правило для всех видов: некоторые акулы способны прокачивать воду движениями ротовой полости и жаберной области, поэтому могут отдыхать на месте.

У хрящевых рыб вода проходит через жабры и выходит через отдельные жаберные щели. У акул они обычно расположены по бокам головы, а у скатов — на нижней стороне тела. У костных рыб жабры прикрыты жаберной крышкой: её движения помогают прокачивать воду, в том числе когда рыба почти не движется. У хрящевых рыб такой крышки нет, поэтому особенности поступления воды зависят от вида и способа дыхания.

Боковая линия улавливает слабые колебания, возникающие при движении воды. Например, плывущая добыча создаёт волны, и чувствительные клетки передают сигнал нервной системе рыбы. Так акула или скат может обнаружить животное, скрытое в мутной воде или за преградой. Этот орган также помогает заметить препятствие и понять, откуда движется водный поток.

У хрящевых рыб оплодотворение происходит внутри тела самки, поэтому половые клетки встречаются не в воде, а в её организме. Дальше развитие различается: некоторые виды откладывают яйца, заключённые в плотную оболочку, а у других детёныши развиваются внутри тела матери и рождаются живыми. Внутреннее оплодотворение повышает вероятность встречи половых клеток и защищает зародыш на ранних этапах. Поэтому нельзя считать, что все хрящевые рыбы размножаются одинаково.

Сравнительные признаки хрящевых рыб

В таблице сопоставлены типичные особенности акул, скатов и общие признаки класса. Сравнивайте сразу несколько строк: например, форма тела связана со способом движения и образом жизни. У разных видов бывают исключения, поэтому таблица показывает наиболее характерные, а не единственно возможные варианты.

Разбор задач

Определяем класс животного

Условие. Тело животного покрыто плакоидной чешуёй, скелет хрящевой, жаберные щели открываются наружу. Нужно определить, к какому классу оно относится. Каждый из названных признаков важен, но надёжнее рассматривать их вместе. Такой подход помогает не делать вывод по одному случайному сходству.

1. Сначала отмечаем плакоидную чешую: это характерный покров хрящевых рыб, состоящий из кожных зубчиков.
2. Затем проверяем скелет: он образован хрящом, а не костями.
3. Наконец, учитываем отдельные жаберные щели, которые открываются наружу. Все три признака совпадают с особенностями хрящевых рыб.

Ответ. Животное относится к классу Хрящевые рыбы. Вывод основан не на одном признаке, а на их сочетании. Среди представителей этого класса есть акулы, скаты и химеры.

Объясняем дыхание акулы

Условие. Нужно объяснить, почему акула не может дышать так же, как костная рыба, если полностью прекратит движение. В условии не сказано, к какому виду относится акула, поэтому нельзя утверждать, что остановка опасна для всех акул. Нужно связать дыхание с прохождением воды через жабры и учесть различия между видами.

1. Кислород поступает в организм из воды, проходящей через жабры.
2. У многих акул поток воды поддерживается движением вперёд, поскольку вода проходит через рот к жабрам и выходит через щели.
3. Костная рыба может прокачивать воду движениями ротовой полости и жаберной крышки, даже оставаясь почти неподвижной. Некоторые акулы тоже прокачивают воду, поэтому для них остановка не обязательно означает прекращение дыхания.

Ответ. Многие акулы зависят от движения, которое обеспечивает приток воды к жабрам, и при полной остановке такой приток может ослабнуть. Но некоторые виды способны дышать на месте, активно прокачивая воду. Значит, верное объяснение должно учитывать особенности конкретной акулы.

Сравниваем акулу и ската

Условие. Сравните акулу и ската по форме тела, способу движения, расположению жаберных щелей и образу жизни. Объясните, какое значение имеют различия. Для решения нужно не просто перечислить особенности, а показать связь строения с тем, где и как животное передвигается. Общие признаки класса при этом сохраняются у обеих групп.

1. У акулы тело обычно обтекаемое, а у ската — уплощённое. Обтекаемость удобна для активного плавания, уплощённое тело помогает держаться у дна.
2. Акула движется, изгибая тело и хвост; скат волнообразно работает широкими грудными плавниками. Различия в плавниках соответствуют разным способам передвижения.
3. У акулы жаберные щели находятся по бокам головы, у ската — на нижней стороне тела. Такое расположение связано с формой тела и положением животного в воде.

Ответ. Акула обычно приспособлена к плаванию в толще воды, а скат — к жизни у дна. Их форма тела, движения и расположение жаберных щелей соответствуют этим особенностям. При этом у обеих групп хрящевой скелет и отдельные жаберные щели.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что у всех рыб скелет костный. Так думают, потому что костные рыбы хорошо знакомы и их признаки иногда переносят на весь класс рыб. Проверка простая: вспомните, что акулы и скаты относятся к рыбам, но имеют хрящевой скелет. Значит, наличие костей не является обязательным признаком всех рыб.

Ошибка — называть плакоидную чешую такой же, как у костных рыб. Путаница возникает из-за общего слова «чешуя», хотя строение покровов различается. У хрящевых рыб это мелкие зубчики, направленные назад, а не тонкие пластинки, налегающие друг на друга. Чтобы проверить себя, представьте чешую как зубчики на коже.

Ошибка — утверждать, что у акулы есть жаберная крышка. Её принимают за костную рыбу, потому что обе группы живут в воде и дышат жабрами. У акулы жабры открываются наружу отдельными щелями, а у костных рыб жабры прикрывает общая крышка. При проверке ответа спросите себя, описаны отверстия или прикрывающая их крышка.

Ошибка — считать акул и скатов одинаковыми по форме тела и образу жизни. Так бывает, если замечают только общие признаки рыб и не сравнивают приспособления к движению. Акулы чаще имеют обтекаемое тело, а скаты — уплощённое и нередко держатся у дна. Сверьте форму тела, плавники и расположение жаберных щелей: эти признаки помогут увидеть различия.

Связь с другими темами

Для изучения хрящевых рыб пригодятся знания об общих признаках рыб, строении жабр, плавников и покровов тела. Сравнение с костными рыбами помогает увидеть, как отличаются два класса по скелету, дыханию и чешуе, хотя оба приспособлены к водной среде. Позже эти знания помогут разбираться в эволюции позвоночных и связи строения животных с образом жизни. Они также важны для понимания охраны морских экосистем и роли рыб в природе.

Что запомнить

• Скелет хрящевых рыб образован хрящом.
• Кожа покрыта плакоидной чешуёй.
• Жабры открываются наружу отдельными жаберными щелями.
• Боковая линия воспринимает движения и колебания воды.
• К хрящевым рыбам относятся акулы, скаты и химеры.
• Для хрящевых рыб характерно внутреннее оплодотворение.
• Форма тела и плавников связана со способом движения и образом жизни.