Подкласс Двоякодышащие рыбы

Определения и обозначения

Двоякодышащие рыбы — древняя группа рыб, способных дышать жабрами и атмосферным воздухом. Такое сочетание признаков отличает их от большинства рыб. Оно помогает понять, почему эти животные могут выживать и в воде, и при временном недостатке кислорода.

Лёгочное дыхание — получение кислорода из атмосферного воздуха с помощью лёгких. Рыба заглатывает воздух, а затем использует содержащийся в нём кислород. Это особенно нужно в тёплых водоёмах, где в воде растворено мало кислорода.

Парные плавники двоякодышащих — мясистые плавники, внутри которых есть скелет и мышцы. У большинства рыб плавники поддерживаются тонкими лучами и не имеют такого мясистого основания. Внутренний скелет позволяет двоякодышащим отталкиваться от дна и медленно перемещаться по нему.

Эстивация — состояние покоя, в которое животное впадает во время жаркого и засушливого периода. Некоторые двоякодышащие зарываются в грунт, покрываются слизью и резко снижают активность. Так они уменьшают потерю воды и переживают пересыхание водоёма.

Как это устроено

Двоякодышащих считают необычными, потому что в их организме сочетаются два способа дыхания. Жабры работают при извлечении кислорода из воды, а лёгкие — при использовании воздуха. Такое сочетание возникло как приспособление к жизни в пресных водоёмах, условия которых могут сильно меняться.

Лёгкие двоякодышащих представляют собой мешковидные органы, соединённые с пищеварительным трактом. Рыба поднимается к поверхности и заглатывает воздух, после чего кислород поступает через стенки лёгких в кровь. В тёплой воде кислорода становится меньше, поэтому воздушное дыхание поддерживает работу организма и повышает шансы рыбы на выживание.

Мясистые парные плавники имеют основание с мышцами и внутренними костными элементами. Благодаря этому плавник способен сгибаться и опираться на дно, а не только отталкивать воду. Такая конструкция помогает рыбе двигаться среди ила и растений, хотя плавник всё равно остаётся органом рыбы, а не настоящей ногой.

У двоякодышащих из разных регионов приспособления различаются. Австралийская форма сохраняет эффективное жаберное дыхание и живёт в водоёмах, которые не пересыхают полностью. Некоторые африканские и южноамериканские формы при наступлении засухи зарываются в грунт и переходят к дыханию атмосферным воздухом.

Переживание засухи связано с оцепенением, то есть резким снижением активности и замедлением процессов в организме. Рыба находится в почве внутри слизистой оболочки, которая уменьшает испарение воды. Когда водоём снова наполняется, животное выходит из покоя и возвращается к обычной активности.

Особенности двоякодышащих рыб

Таблицу удобно читать по строкам: сначала определить признак, затем найти его строение или проявление и объяснить пользу. При сравнении видов особенно важно учитывать не только дыхание, но и особенности плавников и поведения во время засухи.

Разбор задач

Задача 1

Назовите два способа дыхания двоякодышащих рыб и укажите, какой из них помогает получать кислород из воздуха. Нужно не просто перечислить органы, а связать каждый способ с источником кислорода.

1. Определяем первый способ: жаберное дыхание связано с извлечением кислорода из воды.
2. Определяем второй способ: лёгочное дыхание использует воздух, который рыба заглатывает у поверхности.
3. Сравниваем источники кислорода и выбираем способ, связанный с атмосферой.

Ответ: двоякодышащие используют жаберное и лёгочное дыхание. Кислород из воздуха они получают с помощью лёгочного дыхания.

Задача 2

В засушливый сезон водоём почти пересох. Объясните, как некоторые двоякодышащие рыбы могут пережить этот период. В решении нужно показать последовательность приспособлений, а не ограничиваться словом «зарываются».

1. Рыба зарывается в влажный грунт, где испарение воды слабее, чем на открытом воздухе.
2. Она покрывается слизью, которая образует защитный слой и уменьшает потерю влаги.
3. Затем рыба впадает в оцепенение: её активность и расход энергии снижаются до возвращения воды.

Ответ: некоторые виды переживают засуху в грунте, в состоянии эстивации. Слизь и сниженная активность помогают сохранить влагу и дождаться наполнения водоёма.

Задача 3

Сравните двоякодышащих рыб с обычными рыбами по дыханию и строению парных плавников. Объясните, как эти особенности помогают им жить в своей среде.

1. У обычных рыб основным органом дыхания обычно являются жабры, а у двоякодышащих к жабрам добавляются лёгкие.
2. У двоякодышащих парные плавники мясистые и имеют внутренний скелет, тогда как у большинства рыб они образованы главным образом лучами.
3. Связываем признаки с условиями жизни: лёгкие помогают при нехватке кислорода, а плавники позволяют опираться на дно.

Ответ: двоякодышащие отличаются сочетанием жаберного и лёгочного дыхания и строением мясистых плавников. Эти признаки помогают им жить в тёплых водоёмах с малым количеством кислорода и передвигаться по дну.

Типичные ошибки

Ошибка 1. Считать, что двоякодышащие дышат только лёгкими. Так думают из-за необычного воздушного дыхания, но жабры у них сохраняются. Проверьте себя: назовите оба источника кислорода — воду и воздух.

Ошибка 2. Называть лёгкие плавательным пузырём. Эти органы могут быть похожи по расположению, но лёгкие участвуют в дыхании, а плавательный пузырь регулирует плавучесть. Проверка проста: спросите, какой орган обеспечивает получение кислорода из воздуха.

Ошибка 3. Утверждать, что все двоякодышащие одинаково переживают засуху. Способность впадать в оцепенение особенно характерна для некоторых африканских и южноамериканских видов. Сверяйте вывод с конкретным видом и его местом обитания.

Ошибка 4. Считать мясистые плавники ногами. Внутри них есть скелет, но это всё равно плавники, а не конечности наземных позвоночных. Проверьте формулировку: плавник помогает опираться и двигаться, но не превращается в настоящую ногу.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужны знания об общих признаках рыб, строении жабр и роли жаберного дыхания. Без этого трудно объяснить, чем воздушное дыхание дополняет обычное рыбье дыхание.

Тема показывает разнообразие способов дыхания позвоночных и то, как животные приспосабливаются к нехватке кислорода и воды. Такие примеры помогают увидеть связь строения организма с условиями среды.

Внутренний скелет мясистых плавников важен при изучении происхождения наземных позвоночных. Он помогает сравнивать плавники рыб с конечностями более поздних групп животных.

Что запомнить

• Двоякодышащие рыбы способны дышать жабрами и атмосферным воздухом.
• Лёгочное дыхание помогает получать кислород из воздуха.
• Парные плавники двоякодышащих имеют мясистое основание и внутренний скелет.
• Двоякодышащие обитают в пресных водоёмах Африки, Южной Америки и Австралии.
• Некоторые виды переживают засуху, зарываясь в грунт и впадая в оцепенение.
• Приспособления к засухе и дыхание у разных двоякодышащих различаются.