§ 47. Классы хрящевые рыбы и костные рыбы

Определения и обозначения

Хрящевые рыбы — класс рыб, у которых внутренний скелет образован хрящом, упругой тканью, похожей на ту, из которой состоит ушная раковина человека. Их жаберные щели обычно открываются наружу отдельными отверстиями, а не закрыты общей костной пластинкой. Кожа многих хрящевых рыб покрыта плакоидной чешуёй — мелкими твёрдыми образованиями. Эти признаки помогают отличать акул и скатов от большинства других рыб.

Костные рыбы — класс, представители которого имеют внутренний скелет, состоящий преимущественно из костной ткани. У большинства из них жабры прикрыты жаберными крышками, защищающими нежные жаберные лепестки. Костная опора помогает поддерживать тело и служит местом прикрепления мышц. Название класса указывает на преобладание костей в скелете, хотя в нём могут сохраняться и хрящевые части.

Плавательный пузырь — заполненный газом орган, который есть у большинства костных рыб и помогает регулировать плавучесть. Меняя количество газа в пузыре, рыба может подниматься или опускаться и удерживаться на глубине с меньшими затратами сил. Этот орган не следует путать с лёгкими: он прежде всего помогает управлять положением в воде. У некоторых костных рыб пузырь отсутствует или сильно уменьшен.

Жаберная крышка — костная пластинка, прикрывающая жабры костной рыбы. Она защищает жаберные ткани, а её движения помогают воде проходить через жабры. Из воды рыба получает кислород, необходимый для дыхания. Крышка и жаберные щели — разные части жаберного аппарата, характерные для разных групп рыб.

Как это устроено

Названия классов связаны с тем, из какой ткани построена основная часть внутреннего скелета: у хрящевых это хрящ, у костных — кость. Хрящ легче и гибче костной ткани, однако он тоже поддерживает тело и позволяет мышцам двигать плавниками. У костных рыб костные элементы формируют прочную опору. Сравнение скелетов поэтому даёт главный ориентир для различения этих классов, хотя другие признаки помогают проверить вывод.

Для дыхания вода должна постоянно омывать жабры, через которые рыба получает растворённый в воде кислород. У хрящевых рыб жаберные щели обычно открываются наружу отдельными отверстиями, поэтому их хорошо видно по бокам головы. У большинства костных рыб жабры находятся под крышками. Движения крышек создают условия для перемещения воды через жаберную полость, в том числе когда рыба не плывёт быстро.

Плавучесть зависит от того, насколько тело рыбы стремится опуститься или всплыть. Плавательный пузырь у большинства костных рыб позволяет менять количество газа и тем самым регулировать положение в воде. У акул и скатов такого органа нет, поэтому они не могут использовать его для удержания глубины. Многие акулы поддерживают плавание движением тела и плавников, хотя конкретные способы поддерживать плавучесть зависят от вида.

Покровы и плавники тоже помогают сравнивать рыб. У многих хрящевых кожа покрыта плакоидной чешуёй, а у костных чешуя обычно устроена иначе и часто имеет более гладкие края. Чешуя защищает тело, а её строение связано с особенностями покровов каждой группы. Форма хвостового плавника также может различаться: она связана с тем, как рыба движется, но сама по себе не всегда позволяет надёжно определить класс.

Способы размножения у рыб не сводятся к одному варианту для каждого класса. У хрящевых рыб часто происходит внутреннее оплодотворение, когда половые клетки соединяются внутри организма самки. У многих костных рыб оплодотворение наружное: икринки и половые клетки оказываются в воде. Однако у представителей обоих классов есть разнообразие способов размножения и развития, поэтому слова «часто» и «многие» здесь важны.

Сравнение хрящевых и костных рыб

Сначала сравните скелет — это главный признак в таблице, — а затем проверьте ответ по жабрам и другим особенностям. Слова «обычно», «часто» и «у большинства» показывают, что признак может иметь исключения. Поэтому для определения рыбы лучше учитывать сразу несколько наблюдений.

Разбор задач

Задача: у рыбы обнаружены отдельные жаберные щели, открывающиеся наружу, и нет плавательного пузыря. К какому классу её вероятнее всего отнести?

1. Отдельные наружные жаберные щели характерны для хрящевых рыб. У большинства костных жабры, напротив, прикрыты крышками.
2. Отсутствие плавательного пузыря согласуется с признаками хрящевых рыб: у акул и скатов такого органа нет.
3. Сопоставляем два признака, а не полагаемся только на один. Оба указывают на один и тот же класс.

Ответ: вероятнее всего, это хрящевая рыба.

Задача: у двух рыб сравнили скелеты: у первой он хрящевой, у второй — костный. Назовите классы рыб и укажите ещё по одному отличительному признаку каждого.

1. Скелет первой рыбы образован хрящом, значит, она относится к хрящевым рыбам. Дополнительный признак: жаберные щели у таких рыб обычно открываются наружу отдельно.
2. У второй рыбы скелет костный, следовательно, это костная рыба. У большинства костных рыб жабры прикрыты жаберными крышками.
3. Проверяем, что дополнительные особенности не перепутаны: жаберные щели — не крышки, а плавательный пузырь есть не у каждой костной рыбы.

Ответ: первая рыба — хрящевая, вторая — костная; у первой можно отметить отдельные жаберные щели, у второй — жаберные крышки.

Задача: костная рыба поднимается от дна к поверхности. Как плавательный пузырь может помочь ей изменить глубину и почему акуле для плавания приходится активно двигаться?

1. Плавательный пузырь влияет на плавучесть: изменение количества газа в нём меняет способность рыбы удерживаться на определённой глубине.
2. Чтобы подняться, костная рыба может изменить плавучесть с помощью пузыря, а затем продолжать двигаться к поверхности плавниками и телом. Работа органа не заменяет движения полностью.
3. У акулы плавательного пузыря нет, поэтому она не может регулировать глубину таким способом. Для перемещения и поддержания положения ей помогает активное движение.

Ответ: плавательный пузырь помогает костной рыбе регулировать плавучесть, а акула компенсирует отсутствие этого органа движением тела и плавников.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что все хрящевые рыбы являются акулами. Так думают, потому что акулы хорошо известны и часто приводятся как пример этой группы. Но к хрящевым рыбам относятся также скаты. Проверяйте себя: если речь идёт о классе, вспомните не только акул, но и вторую крупную группу его представителей.

Неверно утверждать, что плавательный пузырь обязательно есть у каждой костной рыбы. Он имеется у большинства, но у некоторых представителей отсутствует или редуцирован. Путаница возникает, если признак большинства принимают за признак без исключений. Проверяйте формулировку: слова «у большинства» точнее, чем «у всех».

Жаберные щели хрящевых рыб не следует называть жаберными крышками костных. Щели — это отдельные отверстия, через которые открываются жабры, а крышка — пластинка, которая прикрывает жабры у большинства костных рыб. Похожие слова легко смешать, потому что обе особенности связаны с дыханием. Чтобы проверить себя, спросите: речь идёт об отверстии или о прикрывающей его пластинке?

Ошибка — считать, что все представители одного класса размножаются одинаково. Часто у хрящевых рыб происходит внутреннее оплодотворение, а у многих костных — наружное, но в обоих классах способы размножения разнообразны. Простое правило «один класс — один способ» кажется удобным, однако не учитывает исключений. Проверяйте вывод по конкретной формулировке: «часто» и «у многих» не означают «всегда».

Связь с другими темами

Для сравнения классов нужно знать общий план строения рыбы: скелет поддерживает тело, плавники помогают двигаться, жабры участвуют в дыхании, а кожа покрывает тело и защищает его. Эти органы работают не отдельно: например, форма плавников связана с движением в воде, а жабры должны омываться водой. Знакомые функции помогают понять, почему строение разных рыб может отличаться. Такие сравнения пригодятся при изучении многообразия позвоночных и приспособления животных к среде.

Что запомнить

• У хрящевых рыб внутренний скелет образован хрящом, у костных — преимущественно костной тканью.
• У хрящевых рыб жаберные щели обычно открываются наружу отдельно.
• У большинства костных рыб жабры прикрыты жаберными крышками.
• Плавательный пузырь есть у большинства, но не у всех костных рыб.
• Акулы и скаты относятся к хрящевым рыбам.
• Признаки размножения различаются у разных представителей обоих классов.