Класс Хрящевые рыбы

Определения и обозначения

Хрящевые рыбы — класс рыб, у которых внутренний скелет образован преимущественно хрящом, а не костью. К этому классу относятся акулы, скаты и химеры. Такой скелет достаточно прочен и легче костного, поэтому он подходит для активного движения в воде.

Плакоидная чешуя — мелкие зубоподобные образования, покрывающие кожу хрящевых рыб. Их острые концы направлены к хвосту, поэтому вода обтекает тело плавнее. Чешуя также защищает кожу от повреждений.

Боковая линия — орган чувств, воспринимающий колебания и движения воды вокруг тела. Она помогает рыбе замечать приближение других животных и препятствий. Благодаря этому органу можно ориентироваться даже в мутной воде или при слабом освещении.

Клоака — общий выводной отдел пищеварительной, выделительной и половой систем. В неё поступают остатки пищи, продукты выделения и половые клетки. Такое устройство важно учитывать при описании размножения и внутреннего строения хрящевых рыб.

Как это устроено

Хрящевой скелет удерживает тело, но остаётся сравнительно лёгким и гибким. Обтекаемая форма уменьшает сопротивление воды, поэтому рыбе проще плыть, не тратя лишнюю энергию. Плавники помогают направлять движение и сохранять равновесие, а хвост создаёт основную движущую силу у многих акул.

Жабры хрящевых рыб открываются наружу несколькими отдельными жаберными щелями. Вода проходит через жаберный аппарат, где кислород поступает в кровь, а затем выходит через щели. Жаберные крышки отсутствуют, потому что каждая щель имеет собственное наружное отверстие; число пар у разных видов может различаться.

У большинства хрящевых рыб нет плавательного пузыря — органа, помогающего костным рыбам регулировать плавучесть. Поэтому акула часто поддерживает себя в толще воды движением: подъёмная сила возникает благодаря работе плавников и потоку воды вокруг тела. Кроме того, крупная печень, богатая жиром, делает тело менее плотным и помогает не опускаться слишком быстро.

Плакоидные чешуйки защищают кожу, а их направленность вместе со слизью помогает воде легче скользить вдоль тела. Это снижает сопротивление при плавании. Боковая линия улавливает водные колебания, поэтому рыба может обнаруживать движение добычи и других объектов, даже когда не видит их.

Внутреннее оплодотворение повышает вероятность встречи половых клеток и защищает их от рассеивания в воде. Дальнейшее развитие зависит от вида: одни хрящевые рыбы откладывают яйца, другие сохраняют яйца в теле самки, а у некоторых детёныши развиваются внутри неё. В результате молодые рыбы появляются на свет или выходят из яйца уже достаточно развитыми, что повышает их шансы выжить.

Сравнение акул и скатов

Таблица показывает, как форма тела связана с передвижением, образом жизни и добыванием пищи. Сравнивайте не отдельный признак, а целые сочетания: например, уплощённое тело и широкие плавники ската соответствуют жизни у дна. Так легче объяснить, почему акулы и скаты по-разному используют водную среду.

Разбор задач

1. Определение класса по признакам

Условие. У животного хрящевой скелет, пять пар жаберных щелей, плакоидная чешуя и нет плавательного пузыря. Нужно определить, относится ли оно к хрящевым рыбам. Решение строим на проверке всей совокупности признаков, а не одного из них.

1. Сначала отмечаем хрящевой внутренний скелет — главный признак, указанный в условии. Он соответствует строению хрящевых рыб.
2. Затем проверяем остальные признаки: жаберные щели, плакоидная чешуя и отсутствие плавательного пузыря также характерны для представителей этого класса. Все они согласуются друг с другом.
3. Сопоставляем набор признаков с особенностями класса. Противоречий в описании нет, поэтому можно сделать уверенный вывод.

Ответ. Да, животное относится к хрящевым рыбам. На это указывает совокупность перечисленных признаков, а не только наличие хрящевого скелета.

2. Форма тела и образ жизни

Условие. Объясните, почему акула имеет обтекаемое тело, а скат — уплощённое, и как это связано с образом жизни. Нужно связать форму тела со способом движения и местом обитания. Сравнение помогает не путать особенности двух групп.

1. У акулы веретенообразное тело, которое уменьшает сопротивление воды при быстром плавании. Хвост и изгибы тела помогают ей двигаться в толще воды.
2. Скат чаще держится у дна, поэтому широкое уплощённое тело помогает ему прилегать к грунту и скрываться. Волнообразные движения грудных плавников позволяют перемещаться вдоль дна.
3. Следовательно, различия формы связаны с разными условиями жизни. Они помогают акулам плавать в толще воды, а скатам — передвигаться и добывать пищу у дна.

Ответ. Обтекаемая форма акулы приспособлена к активному плаванию, а уплощённая форма ската — преимущественно к донному образу жизни.

3. Размножение хрящевых и костных рыб

Условие. Сравните размножение хрящевых и костных рыб и объясните значение внутреннего оплодотворения для хрящевых рыб. Для ответа нужно различать оплодотворение и дальнейшее развитие потомства. Способ развития не одинаков у всех представителей класса.

1. У многих костных рыб оплодотворение наружное: самка и самец выделяют половые клетки в воду. Их встреча зависит от условий среды, а икринки и молодь могут быть уязвимы.
2. У хрящевых рыб оплодотворение обычно внутреннее, поэтому половые клетки с большей вероятностью встречаются и оплодотворённая яйцеклетка не сразу оказывается в окружающей воде. Это повышает вероятность появления потомства.
3. Затем развитие может идти по-разному: самка откладывает яйца, сохраняет их внутри тела или вынашивает развивающихся детёнышей. Нельзя утверждать, что все хрящевые рыбы размножаются одним способом.

Ответ. Внутреннее оплодотворение повышает вероятность оплодотворения и защищает ранние стадии развития. У хрящевых рыб встречаются разные способы дальнейшего развития потомства, тогда как у многих костных рыб оплодотворение происходит в воде.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что у всех рыб костный скелет. Так думают, потому что кости хорошо знакомы по большинству рыб, которых изучают в повседневной жизни. Проверьте себя: если в задании названы акулы или скаты, вспомните, что их внутренний скелет преимущественно хрящевой.

Ошибка — путать жаберные щели хрящевых рыб с жабрами костных рыб, закрытыми жаберными крышками. Путаница возникает потому, что обе группы дышат жабрами. Чтобы проверить ответ, спросите себя, есть ли у рыбы отдельные отверстия наружу или общая крышка над жабрами.

Ошибка — приписывать всем хрящевым рыбам одинаковую форму тела и образ жизни. Часто запоминают акул как типичного представителя класса и переносят их особенности на скатов. Сравните форму и способ движения: акулы обычно активные пловцы, а скаты чаще обитают у дна.

Ошибка — заключать, что без плавательного пузыря рыба не может держаться в воде. Плавательный пузырь — не единственный способ поддерживать плавучесть: помогают движение, плавники и богатая жиром печень. Проверьте вывод, вспомнив, что акулы способны плавать, хотя у большинства из них этого органа нет.

Связь с другими темами

Для изучения хрящевых рыб пригодятся общие знания о рыбах: строение жабр, плавников и органов чувств водных позвоночных. Они помогают понять, как животное дышит, движется и воспринимает окружающую среду. Особенно полезно вспомнить, как вода проходит через жаберный аппарат.

Тема связана со сравнением хрящевых и костных рыб. По скелету, жаберному аппарату, плавучести и способу размножения можно увидеть, какие особенности различают эти группы. Такое сравнение также помогает объяснить, как разные животные приспособлены к жизни в воде.

Знания о хрящевых рыбах пригодятся при изучении эволюции позвоночных и пищевых цепей морских экосистем. На их примере можно разбирать, как строение связано с образом жизни и местом в сообществе. Эти же закономерности встречаются при изучении приспособлений других животных к водной среде.

Что запомнить

• Хрящевые рыбы имеют преимущественно хрящевой внутренний скелет.
• Кожа покрыта плакоидной чешуёй.
• Жабры открываются наружу отдельными жаберными щелями.
• У большинства хрящевых рыб нет плавательного пузыря.
• Оплодотворение обычно внутреннее.
• Акулы — в основном активные пловцы, а скаты — преимущественно донные животные.