§ 31. Внутреннее строение рыб

Определения и обозначения

Жабры — органы дыхания рыб, состоящие из жаберных дуг и тонких жаберных лепестков с густой сетью кровеносных сосудов. Вода омывает их поверхность, и между водой и кровью происходит газообмен. Благодаря этому кислород может попасть к клеткам, а углекислый газ — покинуть организм.

Однокруговое кровообращение — путь крови, при котором за один полный цикл она проходит через сердце один раз. У рыбы кровь направляется от сердца к жабрам, затем к органам тела и возвращается к сердцу. Такая схема помогает понять, как кислород, полученный в жабрах, доставляется тканям.

Двухкамерное сердце — сердце рыбы, состоящее из предсердия и желудочка. Предсердие принимает кровь, которая возвращается от органов тела, а желудочек выталкивает её к жабрам. Слово «двухкамерное» обозначает число основных отделов сердца, а не число кругов кровообращения.

Почки — органы выделительной системы, которые фильтруют кровь и участвуют в удалении продуктов обмена. Они помогают выводить вещества, образующиеся в организме, и регулировать состав внутренней среды. Поэтому работа почек нужна не только для удаления отходов, но и для поддержания нормального состояния организма.

Как это устроено

Пища проходит через рот и глотку в пищевод, а затем попадает в желудок, если он есть у данного вида. Далее содержимое движется в кишечник, где пища продолжает перевариваться. Пищеварительные соки расщепляют её на более простые вещества, а питательные вещества всасываются через стенки кишечника в кровь. Непереваренные остатки выводятся наружу.

Жабры расположены по бокам глотки и защищены жаберными крышками у многих рыб. Внутри находятся тонкие лепестки, к которым подходит кровь по мелким сосудам. Когда вода проходит между лепестками, кислород из неё переходит в кровь, а углекислый газ движется в обратном направлении. Тонкая поверхность и постоянное омывание водой облегчают газообмен.

Кровь движется благодаря сокращениям сердца. Желудочек выталкивает её к жабрам, где она получает кислород, затем кровь разносится по органам тела и отдаёт клеткам кислород и питательные вещества. От органов она возвращается в предсердие, а затем снова поступает в желудочек. Сердце оказывается на пути крови только один раз за цикл, поэтому такое кровообращение называют однокруговым.

В клетках образуются продукты обмена, которые нельзя накапливать без вреда для организма. Почки фильтруют кровь и помогают удалять такие вещества, а выделительная система выводит их наружу. У рыб в выведении некоторых продуктов обмена участвуют также жабры. Работа этих органов помогает сохранять подходящий состав внутренней среды, несмотря на поступление воды и веществ из окружающей среды.

Нервная система получает сигналы от органов чувств, обрабатывает их и управляет ответными действиями организма. Например, зрение помогает замечать предметы, а органы равновесия — сохранять положение тела. Боковая линия воспринимает колебания и движение воды, поэтому рыба может обнаруживать препятствия или приближение других животных. Нервные сигналы также согласуют работу внутренних органов с потребностями организма.

Внутренние системы органов рыб

Таблица помогает быстро сопоставить систему органов с её составом и задачей. При разборе любой функции сначала найдите соответствующую систему, а затем проследите, как её органы выполняют работу вместе. Некоторые органы участвуют в нескольких важных процессах, поэтому названия систем не означают, что они действуют отдельно друг от друга.

Разбор задач

1. Кислород из воды

Условие. Назовите орган, через который рыба получает кислород из воды, и укажите, куда он поступает после газообмена. Чтобы ответить, нужно определить место газообмена и проследить дальнейший путь кислорода. Не путайте поступление кислорода в кровь с его последующей доставкой к клеткам.

1. Определяем орган дыхания рыбы: это жабры, поверхность которых омывается водой.
2. Вспоминаем, что рядом с жаберными лепестками проходят кровеносные сосуды. Через тонкую поверхность кислород переходит из воды в кровь.
3. Устанавливаем дальнейший путь: кровь переносит кислород от жабр к органам и клеткам тела.

Ответ. Рыба получает кислород из воды через жабры. После газообмена кислород поступает в кровь, а затем переносится к клеткам организма.

2. Путь крови

Условие. Проследите путь крови от желудочка сердца через жабры к органам тела и обратно к сердцу. Здесь нужно выстроить органы в правильной последовательности, учитывая, что кровь сначала направляется к жабрам. Последняя часть пути должна привести её к предсердию, которое принимает кровь.

1. Начинаем с желудочка: его сокращение выталкивает кровь к жабрам.
2. В жабрах кровь отдаёт углекислый газ и получает кислород из воды.
3. От жабр кровь идёт к органам тела и снабжает их кислородом.
4. Затем кровь возвращается от органов к предсердию, а из него попадает в желудочек.

Ответ. Путь выглядит так: желудочек → жабры → органы тела → предсердие → желудочек. За один цикл кровь проходит через сердце один раз, поэтому у рыб один круг кровообращения.

3. Нарушение работы почек

Условие. У рыбы нарушена работа почек. Объясните, какие функции организма могут пострадать и почему. Для решения важно связать фильтрацию крови с удалением продуктов обмена, а не с перевариванием пищи. Также следует помнить, что выделительная система поддерживает состав внутренней среды.

1. Определяем обычную роль почек: они фильтруют кровь и помогают удалять продукты обмена.
2. При нарушении их работы вредные продукты могут хуже выводиться и накапливаться в организме.
3. Состав внутренней среды может измениться, поэтому нормальная работа клеток и органов окажется под угрозой.
4. Учитываем, что часть отходов удаляется и другими органами, но это не отменяет важности почек.

Ответ. Могут нарушиться выведение продуктов обмена и поддержание постоянства внутренней среды. Это способно повлиять на работу клеток и всего организма, потому что состав крови и внутренних жидкостей изменится.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что у рыб два круга кровообращения, как у многих наземных позвоночных. Так думают, перенося на рыб знакомую схему кровотока других животных. Проверьте себя, проследив путь от желудочка: кровь проходит через жабры, органы тела и возвращается к сердцу, то есть за цикл встречает сердце один раз.

Ошибка: называть сердце рыб трёхкамерным. Иногда дополнительные участки кровеносной системы принимают за камеры сердца, но основных камер две: предсердие и желудочек. Для проверки назовите эти два отдела и не считайте сосуды или жабры частями сердца.

Ошибка: считать, что жабры извлекают кислород из воздуха. Такое представление возникает потому, что жабры выполняют ту же общую задачу, что и лёгкие, но среда для газообмена у них другая. Проверьте ответ вопросом: что омывает жаберную поверхность? Вода, из которой кислород переходит в кровь.

Ошибка: смешивать пищеварение и выделение. Пищеварительная система расщепляет пищу и обеспечивает поступление питательных веществ, а выделительная удаляет продукты обмена. Чтобы не путаться, спросите себя, откуда берётся вещество: из пищи или образуется в организме как отход. Первый случай связан с пищеварением, второй — с выделением.

Связь с другими темами

Для понимания работы внутренних органов нужно знать, что клетки нуждаются в кислороде и питательных веществах, а продукты обмена требуется удалять. Строение внутренних систем дополняет знакомство с внешним строением рыбы и позволяет сравнивать органы позвоночных животных. Эти знания пригодятся при изучении приспособлений рыб к жизни в воде: например, дыхание жабрами связано с водной средой, а кровообращение показывает, как кислород доставляется тканям. Сравнение систем разных позвоночных помогает понять их сходства и изменения в ходе эволюции.

Что запомнить

• Жабры — органы дыхания рыб.
• Газообмен происходит между водой и кровью в жабрах.
• Сердце рыбы двухкамерное.
• У рыб один круг кровообращения.
• Почки фильтруют кровь и участвуют в удалении продуктов обмена.
• Внутренние системы органов работают согласованно.