§23. Особенности внутреннего строения и жизнедеятельности рыб

Определения и обозначения

Жабры — органы дыхания рыб, в которых происходит обмен газами между водой и кровью. Вода омывает тонкие жаберные лепестки, и растворённый кислород поступает в кровь. Благодаря жабрам рыба может дышать под водой, не используя атмосферный воздух.

Плавательный пузырь — заполненный газом орган, который есть у многих рыб и помогает регулировать плавучесть. Изменяя количество газа в пузыре, рыба может удерживаться на нужной глубине с меньшими усилиями. У некоторых видов этого органа нет.

Боковая линия — орган чувств, воспринимающий колебания и движение воды. Она помогает рыбе замечать приближение других животных и препятствия даже тогда, когда их плохо видно. Это особенно полезно в мутной воде или в темноте.

Круг кровообращения — путь, по которому кровь движется от сердца по сосудам к органам и возвращается обратно. У рыб такой круг один: кровь сначала идёт к жабрам, а затем направляется к органам тела. Это связано с тем, что в жабрах кровь получает кислород.

Как это устроено

Жабры расположены по бокам головы и защищены жаберными крышками или прикрыты кожей, в зависимости от группы рыб. Рыба набирает воду через рот; затем вода проходит через жаберный аппарат, омывает жаберные лепестки и выходит наружу. Стенки лепестков тонкие, а в них много кровеносных сосудов, поэтому кислород из воды может перейти в кровь, а углекислый газ — выйти из неё. Так дыхание связано с постоянным движением воды через жабры: без поступления воды газообмен становится затруднён.

Сердце рыбы имеет две камеры: предсердие и желудочек. Оно проталкивает кровь по сосудам к жабрам, где кровь получает кислород, а оттуда кровь направляется к органам тела и возвращается к сердцу. Этот маршрут называют одним кругом кровообращения, потому что между сердцем и органами дыхания кровь проходит только один последовательный путь. Кровь переносит кислород и питательные вещества к клеткам, а от клеток уносит часть продуктов обмена.

Пища проходит через пищеварительную систему: изо рта — в глотку и пищевод, затем в желудок и кишечник. В разных отделах пища измельчается и расщепляется, а полезные вещества всасываются и поступают в кровь. Непереваренные остатки выводятся из организма через задний отдел кишечника. Продукты обмена удаляются также органами выделения, в том числе почками; это помогает поддерживать подходящий состав внутренней среды.

Нервная система принимает сигналы от органов чувств и управляет ответными действиями рыбы. Глаза помогают замечать предметы, органы обоняния — улавливать вещества в воде, а внутреннее ухо воспринимает звуки и участвует в равновесии. Боковая линия чувствует колебания и движение воды, поэтому рыба может заметить добычу, соседей или приближающуюся опасность. Разные органы чувств дополняют друг друга и помогают ориентироваться в среде, где звук и движение распространяются через воду.

Плавательный пузырь у многих рыб помогает менять плавучесть, а значит, удерживаться на определённой глубине без непрерывного движения. Плавники решают другую задачу: с их помощью рыба движется, поворачивает и сохраняет равновесие. При плавании тело изгибается из стороны в сторону, а хвостовой плавник создаёт толчок вперёд. Поэтому нормальная работа пузыря облегчает удержание глубины, но сама по себе не заменяет движения плавников и тела.

Внутренние органы рыб и их функции

Сначала найдите в таблице нужную систему, затем сопоставьте её органы с функцией. Последний столбец показывает, как эта функция помогает рыбе жить именно в воде. Обратите внимание: плавательный пузырь и плавники связаны с разными сторонами движения.

Разбор задач

Задача 1. Установите, какой орган обеспечивает поступление кислорода из воды в организм рыбы, и назовите путь воды через него. Нужно определить не только орган, но и последовательность движения воды. Для этого вспомните, где начинается путь и через какие части жаберного аппарата вода проходит.

1. Сначала называем орган дыхания рыбы — это жабры.
2. Затем прослеживаем поток: вода входит через рот и проходит к жабрам.
3. Вода омывает жаберные лепестки; здесь кислород переходит в кровь, после чего вода выходит наружу через жаберные щели или жаберные крышки.

Ответ: кислород поступает в организм через жабры. Вода проходит через рот, омывает жаберные лепестки и выходит наружу через жаберный аппарат.

Задача 2. Проследите путь крови от сердца рыбы к жабрам, затем к органам тела и обратно к сердцу. Важно не перепутать направление движения крови и последовательность органов. Путь следует начать от сердца и завершить возвращением крови к нему.

1. Из желудочка кровь по сосудам направляется к жабрам.
2. В жабрах кровь получает кислород и далее по сосудам течёт к органам тела.
3. От органов кровь по венам возвращается к сердцу, поступая в предсердие.

Ответ: желудочек → жабры → органы тела → предсердие. Это один круг кровообращения: на пути кровь проходит через жабры, а затем через органы тела.

Задача 3. Объясните, почему нарушение работы плавательного пузыря затрудняет удержание рыбы на определённой глубине, даже если её плавники работают нормально. В условии специально указано, что плавники исправны: значит, нужно разделить задачи органов. Сравните, за что отвечает пузырь, а за что — плавники.

1. Плавательный пузырь помогает регулировать плавучесть и удерживать глубину.
2. Если он работает неправильно, рыбе труднее сохранять нужное положение в воде, даже когда плавники двигаются нормально.
3. Плавники помогают плыть, поворачивать и удерживать равновесие, но не выполняют функцию регулирования плавучести пузыря.

Ответ: повреждение пузыря затрудняет удержание глубины, потому что нарушается регулирование плавучести. Исправные плавники могут помогать двигаться, но не заменяют работу плавательного пузыря.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что жабры извлекают кислород из воздуха. Так могут думать, потому что жабры выполняют ту же общую задачу, что и лёгкие, — обеспечивают дыхание. Но рыба получает через них растворённый в воде кислород. Проверьте себя: путь воды проходит через рот и жабры, а не через дыхание воздухом.

Ошибка: приписывать рыбам два круга кровообращения или считать, что сердце у них трёхкамерное. Такая путаница возникает при сравнении разных групп позвоночных. У рыб сердце состоит из предсердия и желудочка, а круг кровообращения один. Чтобы проверить себя, проследите кровь от сердца: она идёт к жабрам, затем к телу и возвращается к сердцу.

Ошибка: смешивать функции плавательного пузыря и плавников. Оба связаны с положением рыбы в воде, поэтому их назначение легко перепутать. Пузырь помогает регулировать плавучесть, а плавники участвуют в движении и равновесии. Проверьте себя вопросом: какой орган помогает удерживать глубину, а какой — плыть и поворачивать?

Ошибка: считать боковую линию органом зрения или слуха. Она находится на поверхности тела и поэтому может показаться похожей на отдельный канал для другого чувства. На самом деле боковая линия воспринимает колебания и движение воды. Проверка проста: зрение связано с глазами, слух — с органами слуха, а боковая линия помогает ощущать водные движения.

Связь с другими темами

Для понимания строения рыб нужно знать, что такое органы и системы органов, а также зачем нужны дыхание, питание, кровообращение и выделение. Эти знания помогают увидеть, как отдельные органы работают вместе. Позже строение рыб можно будет сравнить с другими классами позвоночных и объяснить, какие особенности помогают животным жить в воде. Тема также связана с эволюцией позвоночных и разнообразием способов дыхания и передвижения.

Что запомнить

• Рыбы дышат растворённым в воде кислородом с помощью жабр.
• Сердце рыб двухкамерное: оно состоит из предсердия и желудочка.
• У рыб один круг кровообращения.
• Плавательный пузырь у многих рыб помогает регулировать плавучесть.
• Боковая линия воспринимает колебания и движение воды.
• Плавники и движения тела обеспечивают передвижение рыбы.