§ 33. Основные систематические группы рыб

Определения и обозначения

Систематическая группа — объединение организмов по общим признакам и степени родства. Группы располагаются одна внутри другой: класс Рыбы включает разные крупные группы, а внутри них выделяют более узкие объединения, например отряды. Такая классификация нужна, чтобы упорядочить большое разнообразие рыб и понять, какие виды наиболее близки друг к другу.

Хрящевые рыбы — рыбы, скелет которых образован главным образом хрящом. К ним относятся акулы и скаты: их тело приспособлено к жизни в воде, а жабры обычно открываются наружу отдельными щелями. Эта группа отличается от костных не только материалом скелета, поэтому при определении учитывают также жабры, покровы и размножение.

Костные рыбы — большая группа рыб, у большинства представителей которой скелет в основном состоит из костной ткани. Костные рыбы сильно различаются по форме тела, питанию и образу жизни: к ним относятся, например, щука, окунь, сельдь и осётр. Понятие объединяет не рыб с абсолютно одинаковым строением, а множество видов с общими признаками и общим происхождением.

Отряд — систематическая группа внутри более крупной группы, объединяющая близкие виды рыб. У представителей одного отряда есть общие особенности строения и происхождения, но они могут различаться размерами, местом обитания и поведением. Например, окунь и судак относятся к окунеобразным, а их сходство не означает, что они живут в одинаковых условиях.

Как это устроено

Рыб разделяют на группы, потому что внешне похожие животные могут иметь разное происхождение и важные различия во внутреннем строении. Для классификации сравнивают скелет, устройство жабр, покровы тела, плавники и особенности размножения. Несколько признаков вместе надёжнее одного: форма тела может зависеть от условий жизни и не всегда показывает родство. Поэтому систематическая группа отражает не просто сходство облика, а совокупность признаков.

Главное различие хрящевых и костных рыб связано со скелетом: у первых он преимущественно хрящевой, у вторых — в основном костный. У большинства хрящевых рыб жаберные щели открываются на поверхность тела отдельно, а у большинства костных жабры прикрыты крышками, которые помогают прокачивать воду через жаберный аппарат. Костные чешуи обычно тонкие и покрывают тело, а у многих хрящевых кожа покрыта мелкими зубчиками, похожими на зубы. Различается и размножение: у хрящевых рыб оплодотворение обычно внутреннее, а среди костных встречаются разные способы, часто с наружным оплодотворением; единого правила для всех видов нет.

Внутри костных рыб выделяют отряды по характерным сочетаниям признаков — строению челюстей, плавников, чешуи и другим особенностям. Крупные отряды не являются местами обитания: морские и пресноводные виды могут принадлежать к одной систематической группе. Например, сельдеобразные включают морских сельдей и пресноводных близких рыб. Чтобы определить отряд, сравнивают устройство тела и другие признаки, а не только то, где рыба была поймана.

Осетровые отличаются вытянутым телом и рядами костных щитков на коже; вместо множества обычных костей в скелете у них сохраняется много хрящевых частей. У сельдеобразных обычно сжатое с боков тело и серебристая чешуя, а многие виды образуют стаи. Карпообразные, к которым относятся карп и карась, чаще живут в пресных водах и имеют глоточные зубы; у многих нет настоящих зубов на челюстях. Лососеобразных узнают, в частности, по жировому плавнику между спинным и хвостовым. Окунеобразные разнообразны, но у многих представителей есть колючие лучи в плавниках.

Кистепёрые рыбы важны для понимания эволюции, потому что их парные плавники имеют внутреннюю опору и мышцы. Такое строение помогает представить, как могли изменяться плавники древних позвоночных при появлении конечностей. Двоякодышащие способны дышать атмосферным воздухом с помощью лёгких или лёгкоподобных органов, помимо использования жабр. Однако эти особенности не превращают их в земноводных: кистепёрые и двоякодышащие остаются рыбами, а их строение позволяет обсуждать происхождение наземных позвоночных.

Основные систематические группы рыб и их признаки

Таблица помогает сравнивать группы по нескольким признакам сразу, а не по одному внешнему сходству. Если сведения о представителе не совпадают с одной строкой полностью, учитывай изменчивость внутри группы и сопоставляй основные признаки. Особенно полезно отличать общие признаки крупной группы от особенностей отдельного вида.

Разбор задач

Задача 1. Распределите акулу, ската, щуку, окуня и осетра по основным систематическим группам и назовите признак классификации. Нельзя делать вывод только по форме тела или месту обитания: нужно опереться на признаки, которые показывают строение и родство рыб. Проверим, к какой крупной группе относится каждый пример, а затем уточним отряд костных рыб.

1. Акула и скат имеют преимущественно хрящевой скелет, поэтому относятся к хрящевым рыбам.
2. Щука и окунь имеют костный скелет и относятся к костным рыбам; по отрядам это щука и окунеобразные соответственно.
3. Осётр относится к осетровым. Несмотря на хрящевые части скелета, его включают в группу костных рыб по совокупности систематических признаков.

Ответ: акула и скат — хрящевые рыбы; щука и окунь — костные рыбы, окунь относится к окунеобразным; осётр — костная рыба из осетровых. Основной признак для крупного разделения — строение скелета, но окончательное определение проводят по совокупности признаков.

Задача 2. Сравните хрящевых и костных рыб по строению скелета, жабр, плавательного пузыря и размножению. Чтобы сравнение было точным, нужно рассматривать типичные особенности групп, не забывая, что среди рыб есть исключения. Сопоставим один и тот же признак у обеих групп.

1. Скелет хрящевых рыб состоит главным образом из хряща, а костных — преимущественно из костной ткани.
2. У большинства хрящевых жаберные щели открываются наружу отдельно; у большинства костных жабры прикрыты крышками.
3. У хрящевых плавательного пузыря нет. У многих костных он есть и помогает регулировать плавучесть.
4. У хрящевых оплодотворение обычно внутреннее; у костных способы размножения разнообразнее, часто встречается наружное оплодотворение.

Ответ: группы различаются скелетом, жаберным аппаратом и наличием плавательного пузыря, а также типичными способами размножения. Слова «обычно» и «у большинства» нужны потому, что признаки внутри больших групп могут различаться.

Задача 3. У рыбы есть жировой плавник, она нерестится в реках, а после нереста погибает. Определите, к какому отряду она относится. Каждый из признаков по отдельности может встречаться в описаниях разных видов, поэтому сначала используем наиболее характерный признак, а затем проверим вывод дополнительными сведениями.

1. Найдём жировой плавник — небольшой плавник без обычных лучей между спинным и хвостовым.
2. Сопоставим его с признаками отрядов: жировой плавник характерен для лососеобразных.
3. Нерест в реке и гибель после нереста встречаются у некоторых лососевых, например у ряда тихоокеанских лососей; это подтверждает, но не заменяет признак плавника.

Ответ: рыба относится к лососеобразным. Нельзя заключать, что после нереста погибают все представители этого отряда: это свойственно лишь некоторым видам.

Типичные ошибки

Ошибка: считать всех рыб одной систематической группой. Так можно подумать, если ориентироваться только на общий признак — жизнь в воде и наличие плавников. Но хрящевые и костные рыбы существенно различаются по скелету и другим признакам. Проверь себя: можешь ли ты назвать признаки, по которым акула отличается от щуки?

Ошибка: определять группу только по внешнему виду. Похожая форма тела не всегда означает близкое родство, а одна группа может включать непохожих представителей. Такую ошибку допускают, потому что наружные признаки легче заметить, чем строение скелета и жабр. Проверь себя, сравнив несколько признаков, а не только силуэт рыбы.

Ошибка: путать систематическую группу с местом обитания. Морская и пресноводная рыбы не образуют отдельные группы только потому, что живут в разной воде: представители одного отряда могут заселять разные водоёмы. Путаница возникает из-за привычки объединять животных по среде обитания. Проверь себя: спроси, какие признаки строения или родства объединяют этих рыб.

Ошибка: считать кистепёрых и двоякодышащих земноводными. Наличие необычных плавников или способности дышать атмосферным воздухом не отменяет принадлежности этих животных к рыбам. Ошибка возникает, когда отдельную особенность принимают за достаточный признак целого класса. Проверь себя по совокупности строения и происхождения: дыхание воздухом само по себе не делает рыбу земноводным.

Связь с другими темами

Для изучения классификации рыб пригодятся знания о типе Хордовые, подтипе Позвоночные и общих признаках класса Рыбы. Эти признаки дают основу для сравнения скелета, жабр и других частей организма. Тема помогает понять разнообразие рыб и связь их групп с эволюцией позвоночных. Классификация также нужна при определении животных и изучении их охраны и промыслового значения.

Что запомнить

• Рыб классифицируют по общим признакам строения и происхождению.
• Основные группы рыб — хрящевые и костные.
• У хрящевых рыб скелет образован хрящом, а жаберные щели открываются наружу.
• У большинства костных рыб есть жаберные крышки и костный скелет.
• Костные рыбы включают несколько крупных отрядов, различающихся строением и образом жизни.
• Кистепёрые и двоякодышащие рыбы имеют признаки, важные для понимания эволюции позвоночных.