§ 31. Внутреннее строение рыб

Определения и обозначения

Жабры — органы дыхания рыб, в которых происходит газообмен между водой и кровью. Их тонкие жаберные лепестки пронизаны капиллярами — мельчайшими кровеносными сосудами. Благодаря большой поверхности лепестков кислород из воды может быстро поступать в кровь, а углекислый газ — выходить из неё.

Плавательный пузырь — заполненный газом орган, который есть у многих рыб. Изменяя количество газа в пузыре, рыба может поддерживать положение в воде или менять глубину, не расходуя лишние силы на движение. Пузырь есть не у всех видов, и обычно его основная задача — регулировать плавучесть, а не дышать.

Двухкамерное сердце — сердце, состоящее из предсердия и желудочка. Предсердие принимает кровь, а желудочек выталкивает её к жабрам. Через сердце рыбы проходит венозная кровь, то есть кровь, которая ещё не насытилась кислородом в жабрах.

Один круг кровообращения — путь крови от сердца через жабры и органы тела обратно к сердцу. По дороге через жабры кровь получает кислород, а затем разносит его по организму. Такое движение связывает работу сердца, органов дыхания и всех тканей рыбы.

Как это устроено

Пища проходит по органам пищеварительной системы последовательно, поэтому каждый участок выполняет свою часть работы. Во рту она захватывается и измельчается, а затем по пищеводу попадает в желудок, где продолжается её переваривание. Далее пища поступает в кишечник: там вещества окончательно расщепляются, а полезные питательные вещества всасываются в кровь. Печень и поджелудочная железа выделяют вещества, помогающие пищеварению, поэтому система включает не только полый пищеварительный тракт.

Для дыхания рыба пропускает воду через рот и жаберную полость, после чего вода выходит через жаберные щели или прикрывающие их жаберные крышки. Кислород растворён в воде, поэтому он переходит через тонкие стенки жаберных лепестков в кровь. Лепестки имеют множество капилляров и большую площадь поверхности: так контакт воды с кровью становится эффективнее. Если повреждена значительная часть лепестков, газообмен ухудшается и организму не хватает кислорода.

Кровь из желудочка направляется к жабрам, где отдаёт углекислый газ и получает кислород. Затем она течёт к органам тела, снабжает их кислородом и питательными веществами и возвращается к предсердию. Этот путь образует один круг кровообращения, потому что на пути от сердца к телу кровь проходит через жабры, но не возвращается в сердце между жабрами и органами. Сердце получает венозную кровь, поскольку насыщение кислородом происходит в жабрах, расположенных после сердца по ходу движения крови.

Клетки организма образуют продукты обмена, которые нужно удалить, чтобы они не накапливались. Почки фильтруют кровь и участвуют в выведении таких веществ, а часть продуктов обмена удаляется и через другие органы, в том числе жабры. Плавательный пузырь у многих рыб помогает сохранять равновесие и удерживаться на нужной глубине: изменение количества газа в нём меняет плавучесть. Это облегчает пребывание в воде, но не заменяет работу выделительной системы.

Нервная система получает сигналы от органов чувств, обрабатывает их и помогает организму отвечать на изменения среды. Рыба может замечать свет, запахи, колебания и движение воды, а затем менять направление или скорость движения. Такое взаимодействие полезно для поиска пищи, избегания опасности и ориентации в воде. Половая система образует половые клетки и обеспечивает размножение, продолжая существование вида.

Системы внутренних органов рыб и их функции

Пользуйся таблицей, чтобы сопоставлять каждую систему с её органами и задачей. Если нужно определить систему по органу, найди его в среднем столбце и проверь функцию справа. Некоторые органы участвуют в нескольких процессах, поэтому учитывай, о какой функции идёт речь.

Разбор задач

1. Найти органы пищеварения и дыхания

Условие. По схеме внутреннего строения рыбы укажите органы пищеварительной и дыхательной систем. Схемы перед глазами может не быть, поэтому сначала восстановим порядок органов по их расположению. Важно не перепутать жабры с органами, через которые движется пища.

1. Найдите рот: через него пища попадает в пищеварительный тракт, а вода проходит к жабрам. Затем проследите путь пищи: за ртом идут пищевод, желудок и кишечник. Рядом могут быть показаны печень и поджелудочная железа, участвующие в пищеварении.

2. Найдите жабры по бокам головы, рядом с жаберными крышками или щелями. Они относятся к дыхательной системе, потому что именно здесь происходит газообмен между водой и кровью. Жаберная крышка защищает жабры, но сама не выполняет газообмен.

Ответ. К пищеварительной системе относятся рот, пищевод, желудок, кишечник, печень и поджелудочная железа. Главные органы дыхательной системы — жабры. При разборе конкретной схемы названия следует сверить с теми органами, которые на ней обозначены.

2. Проследить путь крови

Условие. Нужно проследить путь крови от желудочка сердца через жабры и органы тела обратно к сердцу. Для решения соединяем органы по направлению движения крови. Отдельно отмечаем место, где кровь получает кислород.

1. Начните с желудочка: его сокращение выталкивает кровь из сердца к жабрам. На этом участке кровь ещё венозная, то есть не насыщенная кислородом. Поэтому нельзя считать, что сердце отправляет к жабрам уже насыщенную кислородом кровь.

2. В капиллярах жаберных лепестков кровь получает кислород из воды и отдаёт углекислый газ. Затем она движется от жабр к органам тела, где кислород используется клетками. После этого кровь возвращается к сердцу и поступает в предсердие.

Ответ. Путь такой: желудочек → жабры → органы тела → предсердие. Кровь насыщается кислородом в жабрах. Сердце рыбы двухкамерное, а весь путь составляет один круг кровообращения.

3. Объяснить последствия повреждения жабр

Условие. Нужно объяснить, почему повреждение жаберных лепестков нарушает и дыхание, и снабжение кислородом органов. Связь здесь последовательная: сначала кислород должен перейти из воды в кровь, а затем кровь переносит его по телу. Поэтому повреждение места газообмена отражается на работе всего организма.

1. Жаберные лепестки имеют большую поверхность и содержат множество капилляров. Через их тонкие стенки кислород поступает из воды в кровь. Если лепестки повреждены, площадь и эффективность газообмена уменьшаются.

2. Кровь получает меньше кислорода, поэтому переносит его к органам в недостаточном количестве. Клетки используют кислород для своей работы, и его нехватка нарушает работу организма. Следовательно, последствия повреждения жабр не ограничиваются дыхательными органами.

Ответ. Повреждение жаберных лепестков затрудняет поступление кислорода из воды в кровь. Из-за этого кровь хуже снабжает кислородом органы тела. Связь между жабрами и органами обеспечивается кровообращением.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что у рыб два круга кровообращения, как у многих наземных позвоночных. Так думают, потому что сравнивают число камер сердца и кругов кровообращения у разных животных, не прослеживая путь крови. Проверь себя: у рыбы кровь идёт от сердца к жабрам, затем к органам тела и возвращается к сердцу по одному кругу.

Ошибка: называть кровь в сердце насыщенной кислородом. Её принимают за артериальную, потому что сердце выталкивает кровь к органам, однако сначала кровь направляется к жабрам. Проверь себя по порядку: жабры стоят после сердца по ходу тока крови, поэтому в сердце поступает венозная кровь.

Ошибка: считать плавательный пузырь органом дыхания у всех рыб. Такое представление возникает из-за того, что пузырь заполнен газом и связан с содержанием газа в организме. Проверь себя: основной газообмен у рыб происходит в жабрах, а плавательный пузырь у многих видов помогает регулировать плавучесть; он есть не у всех.

Ошибка: относить почки к пищеварительной системе. Их могут путать с кишечником, потому что обе системы участвуют в удалении веществ из организма. Проверь себя по задаче органа: почки удаляют продукты обмена и относятся к выделительной системе, а пищеварительные органы перерабатывают пищу и обеспечивают всасывание питательных веществ.

Связь с другими темами

Чтобы изучать внутреннее строение рыб, нужно знать, что органы объединяются в системы по общим функциям. Эта тема связана с дыханием и кровообращением позвоночных: на примере рыб можно проследить, как жабры снабжают кровь кислородом и чем один круг отличается от двух. Сравнение с земноводными помогает увидеть, как строение органов связано со средой обитания. Эти знания объясняют приспособленность рыб к жизни в воде.

Что запомнить

• Жабры обеспечивают газообмен между водой и кровью.
• Сердце рыбы состоит из предсердия и желудочка.
• У рыб один круг кровообращения.
• Через сердце рыбы проходит венозная кровь.
• Кислородом кровь насыщается в жабрах.
• Плавательный пузырь у многих рыб помогает регулировать плавучесть.
• Почки участвуют в выделении продуктов обмена.