§ 31. Внутреннее строение рыб

Определения и обозначения

Жабры — органы дыхания рыб, состоящие из жаберных дуг и лепестков. Вода омывает лепестки, и через их тонкие стенки кислород переходит в кровь, а углекислый газ выходит из крови в воду. Благодаря этому клетки тела получают кислород, необходимый для работы.

Плавательный пузырь — заполненный газом орган, который есть у многих костных рыб. Он помогает сохранять плавучесть и удерживаться на нужной глубине, не совершая постоянно движения плавниками. У некоторых рыб такого органа нет.

Кровеносная система — сердце и кровеносные сосуды, по которым движется кровь. Она переносит кислород и питательные вещества к органам, а продукты обмена — от тканей к органам, участвующим в их удалении. Так поддерживается работа всего организма.

Почка — парный орган выделительной системы, который фильтрует кровь. Почки удаляют из неё продукты обмена, образующиеся при работе клеток. Благодаря этому ненужные вещества выводятся из организма, а состав внутренней среды поддерживается.

Как это устроено

Пища проходит по пищеварительному тракту: в его начале она захватывается и измельчается, затем продвигается дальше и переваривается. В разных отделах пища обрабатывается, а растворённые питательные вещества всасываются и поступают в кровь. Такое разделение работы позволяет извлечь из пищи вещества, необходимые организму. Непереваренные остатки выводятся наружу.

Вода входит в рот рыбы и проходит к жабрам, омывая жаберные лепестки. Их тонкие стенки позволяют газам обмениваться между водой и кровью: кислород поступает в кровь, а углекислый газ уходит в воду. Для этого вода должна постоянно обновляться у жаберной поверхности, иначе содержание кислорода рядом с ней уменьшится. Движение воды обеспечивается работой рта и жаберных крышек либо плаванием.

Сердце рыбы состоит из предсердия и желудочка, то есть имеет две камеры. Предсердие принимает кровь, а желудочек сокращается и выталкивает её к жабрам. Там кровь получает кислород, затем направляется к органам тела и возвращается к сердцу. Поскольку на пути кровь проходит через сердце один раз за полный обход, у рыб один круг кровообращения.

Почки фильтруют кровь и отделяют от неё часть продуктов обмена. Эти вещества вместе с избытком воды попадают в выделительную систему и выводятся из организма. Фильтрация нужна, потому что продукты обмена образуются постоянно и не должны накапливаться в теле. Работа почек связана с поддержанием подходящего состава внутренней среды.

Плавательный пузырь у многих костных рыб заполнен газом и влияет на общую плавучесть тела. Изменяя количество газа в пузыре, рыба может удерживаться на глубине или менять её, не поддерживая положение непрерывными взмахами плавников. Поэтому пузырь помогает экономить силы при плавании. У большинства рыб он не участвует в дыхании: газообмен с водой происходит в жабрах.

Органы и системы внутренних органов рыб

Таблица помогает сопоставить органы, их задачи и особенности рыб. Читая строку, сначала найдите систему или орган, затем проследите, как его строение связано с функцией. Сравнение показывает, что разные системы работают согласованно.

Разбор задач

Задача 1. Назовите орган, через который рыба получает кислород из воды, и укажите, где происходит газообмен. Сначала определим, какая часть тела непосредственно соприкасается с водой и принимает кислород. Затем уточним, где именно кислород переходит в кровь. Это позволит не спутать орган в целом с участком, на котором происходит обмен газами.

1. Органы дыхания рыбы — жабры, поэтому именно их нужно назвать.
2. Внутри жабр вода омывает жаберные лепестки.
3. Через тонкие стенки лепестков кислород переходит в кровь, а углекислый газ — в воду.

Ответ: рыба получает кислород с помощью жабр. Газообмен происходит в жаберных лепестках.

Задача 2. Расположите по порядку участки пути крови: сердце, жабры, органы тела. Чтобы определить порядок, нужно помнить, куда сердце выталкивает кровь и где она получает кислород. Затем проследим путь крови до возвращения к сердцу. Так мы восстановим полный круг кровообращения.

1. Желудочек сердца выталкивает кровь к жабрам.
2. В жабрах кровь получает кислород и направляется к органам тела.
3. От органов тела кровь возвращается к сердцу.

Ответ: сердце → жабры → органы тела → сердце. У рыб этот путь образует один круг кровообращения.

Задача 3. У костной рыбы повреждён плавательный пузырь. Объясните, как это может повлиять на её положение в воде и почему. Для решения важно отделить поддержание плавучести от дыхания и движения. Плавательный пузырь меняет способность тела удерживаться на глубине, а плавники обеспечивают движение. Значит, повреждение пузыря затруднит поддержание положения, но само по себе не означает, что жабры перестали получать кислород.

1. Определим функцию пузыря: он помогает регулировать плавучесть.
2. Повреждённый пузырь может хуже поддерживать нужное положение тела в воде.
3. Рыбе, вероятно, придётся активнее работать плавниками, чтобы удерживаться на глубине.

Ответ: рыбе может стать труднее сохранять нужную глубину и положение в воде. Причина — нарушение функции плавательного пузыря, а не дыхания.

Типичные ошибки

Называть плавательный пузырь органом дыхания — ошибка: у большинства рыб он помогает регулировать плавучесть. Её допускают потому, что пузырь заполнен газом, и связывают это с дыханием. Проверьте себя: кислород из воды поступает в кровь через жаберные лепестки. Значит, в ответе о дыхании нужно назвать жабры.

Считать, что кровь от сердца сначала направляется к органам тела, — неверно: сначала она идёт к жабрам. Путаница возникает, если представить, что сердце сразу разносит кислород по всему телу. Но кровь получает кислород именно при прохождении через жабры. Проверяйте последовательность: сердце → жабры → органы тела.

Описывать кровообращение рыб как два круга — ошибка: у них один круг кровообращения. Два круга часто запоминают по примерам других позвоночных и переносят на рыб. Чтобы проверить ответ, проследите полный путь крови: она проходит через сердце один раз, направляясь к жабрам, затем к органам и обратно. Это один круг.

Считать сердце рыбы четырёхкамерным или путать предсердие с желудочком — неправильно: оно состоит из двух камер. Ошибка может возникнуть при сравнении с сердцем других позвоночных или при смешении названий. Вспомните последовательность: предсердие принимает кровь, желудочек выталкивает её дальше. Если в ответе названы две камеры, а не четыре, число указано верно.

Связь с другими темами

Для понимания работы внутренних органов нужно знать, что клеткам необходимы кислород и питательные вещества. Также важно представлять, что при работе клеток образуются продукты обмена, которые следует удалять. Поэтому дыхательная, пищеварительная, кровеносная и выделительная системы решают разные, но связанные задачи.

Знания о жабрах пригодятся при сравнении дыхания рыб, земноводных и других позвоночных. У разных групп животных органы дыхания приспособлены к условиям среды, поэтому сравнение помогает увидеть связь строения и образа жизни. Например, жабры обеспечивают газообмен с водой.

Сведения о сердце рыб и одном круге кровообращения станут основой для изучения других позвоночных. Сравнивая группы, можно проследить, как меняется строение сердца и число кругов кровообращения. Так легче понять, как устроен перенос крови у разных животных.

Что запомнить

• Основной орган дыхания рыб — жабры.
• Через жабры кислород из воды поступает в кровь.
• Сердце рыбы двухкамерное: состоит из предсердия и желудочка.
• У рыб один круг кровообращения.
• Почки участвуют в удалении продуктов обмена.
• Плавательный пузырь у многих костных рыб помогает поддерживать плавучесть.