Надкласс Рыбы

Определения и обозначения

Надкласс Рыбы — группа водных позвоночных животных, дышащих главным образом жабрами и передвигающихся с помощью плавников. Слово «надкласс» обозначает крупную группу в классификации животных. Объединяющие признаки показывают, как рыбы приспособлены к жизни в воде.

Боковая линия — орган чувств, воспринимающий колебания и движение воды. Она проходит вдоль тела и помогает рыбе замечать изменения водных потоков. Благодаря этому животное может ориентироваться, даже если вода мутная или вокруг темно.

Жаберная крышка — костная складка у костных рыб, прикрывающая жабры и участвующая в прокачивании воды. При движениях крышки вода проходит через жаберную полость и омывает жабры. Крышка защищает нежные жаберные ткани и помогает обеспечить их водой.

Плавательный пузырь — заполненный газом орган костных рыб, регулирующий плавучесть. Меняя количество газа в пузыре, рыба может удерживаться на глубине или перемещаться вверх и вниз. Этот орган позволяет меньше тратить энергию на то, чтобы не опускаться.

Как это устроено

Рыб объединяет жизнь в воде, обтекаемая форма тела, плавники, жаберное дыхание и холоднокровность. Обтекаемое тело легче раздвигает воду, а плавники дают возможность управлять движением. Жабры извлекают из воды растворённый кислород. Температура тела большинства рыб зависит от температуры окружающей воды, поэтому их называют холоднокровными.

Основной толчок при плавании создают туловище и хвост: изгибаясь из стороны в сторону, они отталкивают воду. Парные и непарные плавники помогают сохранять устойчивость, менять направление и тормозить. Чешуя защищает тело, а покрывающая его слизь уменьшает трение о воду. Поэтому рыбе проще скользить вперёд, не расходуя лишнюю энергию.

При дыхании рыба открывает рот и пропускает воду в жаберную полость. Затем вода омывает жаберные лепестки — тонкие участки жабр, пронизанные кровеносными сосудами. Кислород из воды переходит в кровь, а углекислый газ из крови — в воду. Постоянный поток необходим, потому что жабры получают кислород только тогда, когда их поверхность омывается водой.

Сердце рыб состоит из двух камер, а кровь проходит по одному кругу кровообращения: от сердца к жабрам, затем к органам и обратно к сердцу. Нервная система принимает сигналы и согласует работу мышц, поэтому рыба может двигаться и реагировать на изменения среды. Боковая линия улавливает колебания и движение воды. С её помощью животное обнаруживает приближающиеся объекты и ориентируется без хорошего зрения.

Хрящевые и костные рыбы различаются прежде всего скелетом: у первых он хрящевой, у вторых — костный. У хрящевых рыб жаберные щели обычно открываются наружу отдельно, а у костных жабры прикрывает крышка, движения которой помогают прогонять воду. У большинства костных рыб есть плавательный пузырь, но у хрящевых его нет. Различаются группы и размножением: у хрящевых рыб оплодотворение обычно внутреннее, а у многих костных — наружное.

Сравнение хрящевых и костных рыб

Таблица помогает сравнить группы по конкретным признакам, а не только по общему виду. Ищите сочетание признаков: например, жаберные щели и отсутствие плавательного пузыря указывают на хрящевых рыб. У отдельных видов могут быть особенности, поэтому при сравнении важно учитывать формулировки «обычно» и «у многих».

Разбор задач

Задача 1

Распределите признаки между хрящевыми и костными рыбами: хрящевой скелет, жаберная крышка, плавательный пузырь, жаберные щели, костный скелет. Важно не спутать орган и его покров: жабры есть у обеих групп, а крышка — не сами жабры. Сначала найдите признаки, связанные со скелетом, затем сопоставьте остальные.

1. Хрящевой скелет прямо указывает на хрящевых рыб.
2. Костный скелет, жаберная крышка и плавательный пузырь характерны для костных рыб.
3. Жаберные щели, открывающиеся наружу, характерны для хрящевых рыб.

Ответ: хрящевые — хрящевой скелет и жаберные щели; костные — костный скелет, жаберная крышка и плавательный пузырь.

Задача 2

Объясните, почему при повреждении боковой линии рыба хуже ориентируется в мутной воде. Не нужно приписывать этому органу способность видеть или чувствовать запахи. Вспомните, какой сигнал воспринимает боковая линия, и что именно мешает мутная вода.

1. Боковая линия улавливает колебания и движение воды.
2. В мутной воде видимость снижена, поэтому рыбе сложнее полагаться на зрение.
3. При повреждении боковой линии животное хуже замечает водные потоки и изменения вокруг себя.

Ответ: повреждённая боковая линия хуже передаёт информацию о движении воды, поэтому рыбе труднее обнаруживать препятствия и приближающиеся объекты, особенно когда их плохо видно.

Задача 3

Сравните движение воды через жабры костной рыбы и газообмен в них; объясните, почему жаберные лепестки должны постоянно омываться водой. Разделите рассуждение на два процесса: сначала проследите путь воды, затем — переход газов. Так станет ясно, почему прекращение притока воды затрудняет дыхание.

1. Вода входит через рот, проходит в жаберную полость и движениями жаберной крышки направляется к жабрам.
2. Когда вода омывает жаберные лепестки, кислород переходит из неё в кровь, а углекислый газ — из крови в воду.
3. Без постоянного обновления воды запас доступного кислорода у поверхности жабр быстро уменьшается, а удаление углекислого газа замедляется.

Ответ: постоянное омывание поддерживает газообмен: приносит к жабрам воду с кислородом и уносит воду с углекислым газом.

Типичные ошибки

Ошибка — называть рыб земноводными, потому что некоторые из них могут ненадолго выжить вне воды. Такое рассуждение смешивает отдельную особенность с основным образом жизни группы: рыбы приспособлены к водной среде. Проверьте себя вопросом: где животное обычно живёт и чем дышит? Для рыб типичны жизнь в воде и жаберное дыхание.

Ошибка — считать, что плавательный пузырь есть у всех рыб. Его отсутствие у хрящевых рыб легко упустить, если запомнить только один пример костной рыбы. Проверяйте принадлежность животного к группе: у многих костных рыб пузырь регулирует плавучесть, у хрящевых его нет.

Ошибка — путать жабры с жаберной крышкой. Это разные части: жабры обеспечивают газообмен, а крышка у костных рыб прикрывает жабры и помогает прокачивать воду. Если сомневаетесь, спросите себя, где происходит обмен газами и что именно его защищает.

Ошибка — утверждать, что у рыб трёхкамерное сердце. Иногда путают строение сердца рыб с сердцем других групп позвоночных. У рыб сердце двухкамерное, а кровообращение однокруговое. Для самопроверки вспомните путь крови: сердце — жабры — органы — сердце.

Связь с другими темами

Для понимания темы понадобятся знания о признаках позвоночных, клетке и функциях органов. Сравнение хрящевых и костных рыб продолжает изучение того, как строение организма связано с условиями среды. Позже эти знания помогут разбирать строение земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих, сравнивать позвоночных в ходе эволюции и понимать экологию водоёмов. Например, зависимость рыб от качества воды объясняет, почему загрязнение водоёма опасно для его обитателей.

Что запомнить

• Рыбы — водные позвоночные животные.
• Основной орган дыхания рыб — жабры.
• Тело большинства рыб состоит из головы, туловища и хвоста.
• Движение обеспечивают хвост и плавники.
• Боковая линия воспринимает колебания воды.
• Сердце рыб двухкамерное, кровообращение однокруговое.
• Надкласс Рыбы включает хрящевых и костных рыб.