Подкласс Кистепёрые рыбы

Определения и обозначения

Кистепёрые рыбы — древняя группа рыб, у которых парные плавники имеют мясистое основание с внутренним скелетом и мышцами. Такое основание не просто поддерживает плавник, а помогает ему двигаться. Этот признак отличает кистепёрых от большинства современных рыб.

Двоякодышащие рыбы — представители кистепёрых, способные дышать не только жабрами, но и лёгкими. Лёгкие позволяют им получать кислород из атмосферного воздуха. Это особенно нужно в водоёмах, которые становятся мелкими или пересыхают.

Латимерия — современная морская кистепёрая рыба, сохранившая древнее строение плавников. Она обитает на значительной глубине и почти не встречается у поверхности. Латимерия помогает учёным изучать признаки древних кистепёрых.

Мясистая лопасть плавника — мускулистое основание парного плавника с костными элементами внутри. Кости расположены не только в тонких лучах, но и в самой лопасти. Поэтому такой плавник по внутреннему строению напоминает зачаток конечности.

Как это устроено

У большинства современных рыб парные плавники состоят главным образом из тонких лучей и соединяющих их тканей. У кистепёрых основание плавника мясистое: внутри проходят мышцы и кости. Благодаря этому плавник мог не только изгибаться в воде, но и опираться на твёрдую поверхность. Такое строение объясняет, почему кистепёрых связывают с изучением возможного происхождения конечностей.

Лёгочное дыхание сформировалось у двоякодышащих как ответ на жизнь в спокойных водоёмах с недостатком кислорода. Когда вода нагревается или пересыхает, растворённого в ней кислорода становится мало. Рыба поднимается к поверхности и заглатывает атмосферный воздух, используя лёгкие. При полном пересыхании некоторые виды зарываются в грунт и переходят в состояние покоя, пережидая неблагоприятный период.

Жабры у двоякодышащих продолжают работать, пока в водоёме есть вода, а лёгкие подключаются при дыхании атмосферным воздухом. Получается двойная система, позволяющая использовать кислород из двух источников. У целакантов, напротив, главным органом дыхания остаются жабры, потому что они постоянно живут в воде. Их лёгочный орган сильно уменьшен и не играет такой роли, как у двоякодышащих.

Сочетание мясистых плавников, внутреннего скелета и лёгочного дыхания напоминает некоторые особенности наземных позвоночных. Поэтому кистепёрые важны для понимания перехода от водного образа жизни к наземному. Однако современные двоякодышащие и латимерии развивались по собственным путям. Их нельзя считать прямыми предками современных земноводных или других наземных животных.

Сравнение современных кистепёрых рыб

Сначала сравните строки, связанные со средой обитания и дыханием: они объясняют различия между группами. Затем обратите внимание на плавники и приспособления к условиям жизни. Последняя строка показывает, почему обе группы важны для изучения эволюции, хотя их современные представители сильно различаются.

Разбор задач

Признаки латимерии

Условие. Назовите признаки, по которым латимерию относят к кистепёрым рыбам. Нужно опираться не на место обитания, а на особенности строения. Главными будут признаки парных плавников.

1. Уточним, что латимерия имеет парные плавники с мясистым основанием, а не только тонкие плавниковые лучи.
2. Проверим внутреннее строение этого основания: в нём находятся костные элементы, соединённые с мышцами.
3. Сделаем вывод: сочетание мясистой лопасти, внутреннего скелета и мускулатуры является признаком кистепёрых.

Ответ. Латимерию относят к кистепёрым по мясистым основаниям парных плавников. Внутри плавников находятся кости и мышцы. Именно внутреннее строение, а не только их внешний вид, имеет решающее значение.

Переживание пересыхания водоёма

Условие. Объясните, почему двоякодышащие рыбы могут пережить пересыхание водоёма. Нужно связать их дыхательные органы с поведением во время засухи. Одного упоминания жабр для объяснения недостаточно.

1. При пересыхании вода нагревается, её становится мало, а жабрам трудно получать достаточное количество кислорода.
2. Рыба использует лёгкие и дышит атмосферным воздухом, пока сохраняется такая возможность.
3. При неблагоприятных условиях некоторые двоякодышащие зарываются в грунт и переходят в состояние покоя, снижая активность и расход энергии.

Ответ. Двоякодышащие переживают засуху благодаря лёгочному дыханию и способности переходить в состояние покоя. Лёгкие дают возможность использовать кислород воздуха, а покой помогает экономить запасы энергии. После возвращения воды рыба может возобновить обычную активность.

Эволюционное значение кистепёрых

Условие. Сравните кистепёрых рыб с наземными позвоночными и сделайте вывод об их эволюционном значении. Нельзя объявлять современных кистепёрых прямыми предками наземных животных. Сравнение должно показать сходство признаков и его научный смысл.

1. У кистепёрых парные плавники имеют внутренние кости и мышцы, а у наземных позвоночных конечности также построены на основе внутреннего скелета.
2. У двоякодышащих есть лёгочное дыхание, которое важно для получения кислорода из воздуха; у наземных позвоночных оно стало основным или одним из главных способов дыхания.
3. Сопоставим эти признаки с общим планом тела позвоночных и сделаем осторожный вывод: кистепёрые сохраняют особенности, помогающие понять древние этапы эволюции.

Ответ. Кистепёрые интересны сочетанием рыбьего образа жизни с признаками, связанными с наземными позвоночными. Их плавники и дыхательная система помогают представить, какие изменения могли происходить у древних предков. Современные виды не являются прямой «ступенью» к наземным животным, но сохраняют ценные для науки особенности.

Типичные ошибки

«Все кистепёрые живут в пресной воде». Так думают из-за примеров двоякодышащих, но латимерии обитают в море. Проверяйте себя по среде обитания: у группы есть пресноводные и морские представители.

«Мясистая лопасть — это просто широкий плавник». Ширина сама по себе ничего не доказывает, поэтому легко спутать внешний вид со строением. Ищите внутри лопасти мышцы и костные элементы.

«Все современные кистепёрые постоянно дышат лёгкими». Лёгочное дыхание особенно характерно для двоякодышащих, а у латимерии главным остаётся жаберное. Сверяйте утверждение с конкретной группой, а не переносите признак одного представителя на всех.

«Латимерия — прямой предок наземных позвоночных». Ошибка возникает из-за древнего строения её плавников. Правильнее говорить, что латимерия сохраняет некоторые древние признаки и помогает изучать эволюцию.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужны знания о строении рыбы, функциях жабр, плавников и плавательного пузыря. Кистепёрые связаны с происхождением наземных позвоночных и эволюцией конечностей. Позже эти сведения пригодятся при изучении земноводных, сравнительной анатомии и доказательств эволюции.

Что запомнить

• Кистепёрые рыбы имеют парные плавники с мясистыми основаниями.
• Внутри лопастей плавников находятся кости и мышцы.
• К современным кистепёрым относят двоякодышащих рыб и целакантов.
• Двоякодышащие используют для дыхания жабры и лёгкие.
• Латимерия — морская глубоководная кистепёрая рыба.
• Кистепёрые важны для понимания происхождения наземных позвоночных.