§ 33. Основные систематические группы рыб

Определения и обозначения

Хрящевые рыбы — рыбы, у которых скелет на протяжении жизни состоит преимущественно из хряща, а не из твёрдой костной ткани. Их кожа обычно покрыта плакоидной чешуёй, а жаберные щели у многих видов открываются наружу отдельно. Сочетание этих признаков помогает отличать акул, скатов и их родственников от костных рыб.

Костные рыбы — рыбы с преимущественно костным скелетом. К ним относится большинство современных видов рыб, от небольших пресноводных до крупных морских. Костная основа тела, как правило, сочетается с жаберными крышками, но конкретные особенности зависят от вида.

Плакоидная чешуя — особый тип чешуи хрящевых рыб, состоящий из маленьких зубцов, направленных назад. Такая поверхность делает движение рыбы в воде более обтекаемым и уменьшает сопротивление. По строению эта чешуя напоминает зубы и отличается от обычных гладких чешуек многих костных рыб.

Плавательный пузырь — заполненный газом орган, который есть у большинства костных рыб и помогает поддерживать плавучесть. Изменяя количество газа в пузыре, рыба может удерживаться на нужной глубине с меньшими затратами сил. Этот орган характерен не для всех костных рыб и отсутствует у хрящевых.

Как это устроено

Систематические группы выделяют по признакам, которые устойчиво передаются от поколения к поколению. Внешнее сходство само по себе не доказывает близкого родства: обтекаемая форма тела может возникнуть у разных рыб как приспособление к быстрому плаванию. Поэтому учёные сопоставляют строение скелета, покровов и жабр, а также размножение. Чем больше совпадающих важных признаков, тем надёжнее определение группы.

Хрящевых рыб объединяет прежде всего скелет из хряща, который сохраняется у взрослой особи. Их кожа часто несёт плакоидную чешую: направленные назад зубцы помогают воде обтекать тело. У большинства акул и скатов жабры сообщаются с внешней средой через отдельные щели, а не прикрыты общей костной крышкой. Поэтому по строению скелета и жаберного аппарата можно распознать группу, даже если тело акулы веретенообразное, а ската уплощённое.

Костные рыбы разнообразны, но их скелет содержит хорошо развитую костную ткань. У большинства жабры прикрыты жаберными крышками: они защищают жаберный аппарат и участвуют в движении воды через жабры. У многих есть плавательный пузырь, благодаря которому можно регулировать плавучесть и меньше тратить энергию на удержание глубины. Однако отдельные костные рыбы лишены этого органа, поэтому для классификации нельзя опираться лишь на его наличие.

Размножение тоже помогает сравнивать крупные группы, но у каждой есть исключения. У многих хрящевых рыб оплодотворение внутреннее: половые клетки встречаются внутри тела самки, а развитие потомства происходит в икре или организме матери. У костных рыб часто распространено наружное оплодотворение: самка откладывает икру, а самец выделяет молоки в воду. Значит, способ размножения полезен как один из признаков, но его нужно рассматривать вместе со строением.

Внутри костных рыб выделяют множество отрядов, то есть групп родственных видов с общими особенностями. У сельдеобразных обычно обтекаемое тело и важное значение в морских пищевых цепях; у карпообразных часто есть глоточные зубы, помогающие измельчать пищу. У окунеобразных нередко заметны колючие лучи в плавниках, хотя состав и признаки отряда разнообразны. Сопоставляя форму тела, плавники, питание и образ жизни, можно различать отряды, но окончательный вывод делают по нескольким признакам.

Основные признаки хрящевых и костных рыб

Сначала сравните строение скелета и жабр: эти признаки обычно дают наиболее ясную подсказку о крупной группе. Затем проверьте покровы, наличие плавательного пузыря и сведения о размножении. Таблица показывает типичные особенности, поэтому отдельное исключение не отменяет принадлежности вида к группе.

Разбор задач

Задача 1. Определите, к какой крупной группе относится рыба с хрящевым скелетом и несколькими открытыми жаберными щелями. Здесь даны два признака, поэтому их нужно не рассматривать по отдельности, а сопоставить с характерными особенностями групп. Это позволяет сделать вывод даже без сведений о размере и месте обитания рыбы.

1. Определяем первый признак: скелет преимущественно хрящевой.
2. Сравниваем второй признак: открытые жаберные щели типичны для большинства хрящевых рыб.
3. Проверяем, совпадают ли оба признака с одной группой: оба указывают на хрящевых рыб.

Ответ: рыба относится к хрящевым. Вывод основан на сочетании скелета и устройства жаберного аппарата, а не на внешнем сходстве.

Задача 2. У рыбы костный скелет, жабры прикрыты крышками, а плавательный пузырь помогает удерживаться в толще воды. Определите её крупную систематическую группу и объясните выбор. Важно проверить сразу несколько характеристик: плавательный пузырь встречается не у всех представителей одной группы. Поэтому решающими будут также скелет и жаберные крышки.

1. Костный скелет соответствует признаку костных рыб.
2. Жабры, прикрытые крышками, — ещё один характерный признак этой группы.
3. Плавательный пузырь поддерживает вывод, но не используется как единственное доказательство.

Ответ: это костная рыба. Выбор подтверждают три признака, причём наличие пузыря не означает, что он есть у всех костных рыб.

Задача 3. Сравните акулу, ската и карпа по строению тела, скелету, жаберному аппарату и размножению. Нужно отделить общие признаки акулы и ската от особенностей, связанных с образом жизни каждого вида. Затем следует найти признаки, отличающие их от карпа.

1. Акула и скат имеют преимущественно хрящевой скелет и открытые жаберные щели; у обоих кожа часто несёт плакоидную чешую.
2. Форма тела у них различается: акула обычно вытянутая, а скат уплощённый. Это частные приспособления к плаванию, а не причина разделять их на разные крупные группы.
3. У карпа костный скелет, жабры прикрыты крышками, обычно есть плавательный пузырь. У многих хрящевых рыб оплодотворение внутреннее, а у карпа типично наружное.

Ответ: акула и скат относятся к хрящевым рыбам, а карп — к костным. Группы различаются по нескольким признакам, тогда как форма тела объясняется приспособлением к образу жизни.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что у всех рыб костный скелет. Так можно подумать, потому что многие знакомые виды, например карп, относятся к костным рыбам. Проверьте себя: вспомните акул и скатов — у них скелет преимущественно хрящевой, значит, верный вывод должен учитывать обе группы.

Ошибка: путать жаберные щели с жаберными крышками. Оба названия связаны с жабрами, поэтому их легко смешать, но щели — это открытые наружу отверстия, а крышки прикрывают жабры. Для проверки спросите себя, что именно описывается: отдельное отверстие или защитное подвижное образование.

Ошибка: полагать, что плавательный пузырь есть у каждой рыбы. Его часто описывают при изучении костных рыб, но он отсутствует у хрящевых и не встречается у некоторых костных. Проверьте себя по таблице и не заменяйте формулировку «у многих» на «у всех».

Ошибка: определять группу только по форме тела или месту обитания. Обтекаемость и жизнь в воде могут быть общими у неродственных рыб, потому что помогают им плавать. Чтобы проверить вывод, сопоставьте хотя бы скелет и жаберный аппарат, а затем учтите покровы и размножение.

Связь с другими темами

Для сравнения групп пригодятся знания об общем плане строения рыб: скелете, покровах, жабрах, плавниках и органах размножения. Систематика связана с эволюцией позвоночных, потому что различия групп показывают разнообразие строения и приспособлений. Классификация также помогает изучать биоразнообразие, пищевые цепи и роль рыб в водных экосистемах.

Что запомнить

• Рыб делят на крупные систематические группы по совокупности признаков строения и размножения.
• У хрящевых рыб скелет преимущественно хрящевой.
• К акулам и скатам относятся представители хрящевых рыб.
• У большинства костных рыб жабры прикрыты жаберными крышками.
• Плавательный пузырь есть у многих костных рыб, но не у всех рыб.
• Костные рыбы включают множество отрядов с разными особенностями строения и образа жизни.