§ 17. Общая характеристика надкласса Рыбы

Определения и обозначения

Надкласс Рыбы — группа преимущественно водных позвоночных животных. Позвоночные имеют внутренний скелет с позвоночником, а рыбы приспособлены к жизни в воде с помощью жабр, плавников и особых покровов. Это понятие нужно, чтобы объединить животных по общим признакам и отличить их от других позвоночных.

Жабры — органы дыхания, которые извлекают из воды растворённый кислород. Они состоят из жаберных дуг, тычинок и множества тонких лепестков, пронизанных кровеносными сосудами. Благодаря жабрам рыба получает кислород не из воздуха напрямую, а из воды, проходящей через жаберный аппарат.

Плавники — органы движения, управления и сохранения равновесия. Хвостовой плавник главным образом толкает тело вперёд, а грудные, брюшные, спинной и анальный помогают поворачивать, тормозить и удерживать нужное положение. Поэтому по форме и расположению плавников можно понять, как рыба перемещается.

Боковая линия — орган чувств, расположенный вдоль боков тела. Она воспринимает колебания и движение воды, передавая информацию нервной системе. Этот орган помогает ориентироваться, находить добычу и вовремя замечать опасность даже при плохой видимости.

Как это устроено

Обтекаемая форма тела уменьшает сопротивление воды: при движении вода легче обтекает голову, туловище и хвост, поэтому рыбе требуется меньше усилий. Чешуя образует защитный покров, но лежит так, что почти не мешает изгибам тела. Слизь заполняет неровности между чешуёй, снижает трение и дополнительно защищает кожу от повреждений и микроорганизмов.

Голова содержит рот, глаза и жаберный аппарат, поэтому именно через неё вода поступает к органам дыхания. Туловище включает основную часть внутренних органов и несёт плавники, участвующие в управлении телом. Хвост соединён с хвостовым плавником и передаёт волны изгибов тела в воду, превращая их в поступательное движение.

При ударах хвостом из стороны в сторону хвостовой плавник отталкивает воду и создаёт главную тягу. Парные плавники изменяют направление движения, помогают подниматься и опускаться, тормозить и зависать на месте. Спинной и анальный плавники не дают телу переворачиваться, а вместе с другими плавниками поддерживают устойчивость.

Жабры приспособлены к дыханию в воде благодаря большой поверхности тонких лепестков и густой сети капилляров. Рыба открывает рот, вода проходит в ротовую полость, затем через жаберные щели выходит наружу и омывает лепестки. Через их стенки кислород поступает в кровь, а углекислый газ выходит из крови в воду; постоянный ток воды поддерживает газообмен.

У рыб один круг кровообращения: от двухкамерного сердца кровь направляется к жабрам, затем ко всему телу и возвращается к сердцу. Плавательный пузырь у большинства костных рыб помогает изменять плавучесть без постоянной работы плавниками. Выделение происходит главным образом через почки и жабры, а размножение обычно связано с водой: многие виды откладывают икру, и оплодотворение у них наружное.

Основные признаки рыб и их значение

В таблице сначала найдите признак, затем прочитайте его характеристику и объясните, какую задачу он решает в водной среде. Такой способ помогает не просто запомнить строение рыбы, а связать каждый орган с его функцией.

Разбор задач

Задача 1. Назовите признаки, по которым изображённое животное относят к рыбам, и определите назначение его плавников.

1. Сначала ищем признаки всей группы: водная среда, обтекаемое тело, жабры, чешуя или слизь, хвост и плавники.
2. Затем разделяем плавники по расположению: хвостовой, спинной и анальный — непарные, грудные и брюшные — парные.
3. Связываем строение с функцией: хвостовой создаёт тягу, грудные и брюшные помогают менять направление и глубину, а спинной и анальный поддерживают равновесие.

Ответ: животное относят к рыбам по совокупности признаков, а не по одному плавнику. Плавники обеспечивают движение, управление телом и устойчивость.

Задача 2. Объясните, почему рыба погибает при длительном нахождении вне воды, даже если её жабры не повреждены.

1. Проверяем условие работы жабр: их лепестки должны быть влажными и омываться водой.
2. На воздухе жаберные лепестки слипаются, высыхают и получают меньше кислорода из окружающей среды.
3. Из-за прекращения нормального тока воды газообмен резко ослабевает, кровь недополучает кислород, и органы перестают работать.

Ответ: неповреждённые жабры всё равно не могут нормально дышать без постоянного омывания водой, поэтому рыба погибает от недостатка кислорода.

Задача 3. Сравните движение рыбы и наземного позвоночного животного: какие особенности тела и органов движения обеспечивают приспособленность рыбы к воде?

1. Устанавливаем различие среды: вода плотнее воздуха и оказывает сопротивление, поэтому важны обтекаемая форма и слизь.
2. У рыбы основную тягу создают изгибы тела и хвостовой плавник, а не конечности, опирающиеся о твёрдую поверхность.
3. Остальные плавники управляют движением и сохраняют равновесие, позволяя менять направление и глубину без опоры на землю.

Ответ: рыбе помогают обтекаемое тело, слизь, хвост и система плавников. Наземное позвоночное обычно перемещается с помощью конечностей, опирающихся на поверхность, а рыба отталкивает воду хвостом.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что рыбы дышат атмосферным воздухом непосредственно жабрами. Так думают из-за сходства жабр с лёгкими как органов дыхания. Проверка простая: вспомните, что жабры поглощают именно кислород, растворённый в воде.

Ошибка: называть все плавники одинаковыми по функции. Это происходит, если запомнить только общее слово «плавники», не учитывая их положение. Проверьте себя: хвостовой в основном создаёт тягу, остальные преимущественно управляют движением и поддерживают равновесие.

Ошибка: путать чешую и слизь. Чешуя образует защитный покров, а слизь уменьшает трение и дополнительно предохраняет кожу. Чтобы не ошибиться, спросите себя, идёт ли речь о твёрдых элементах покрова или о скользком поверхностном слое.

Ошибка: считать, что плавательный пузырь есть у всех рыб. Его отсутствие у хрящевых рыб часто забывают, потому что признак характерен для большинства костных рыб. Проверяйте формулировку: плавательный пузырь не является общим органом всех рыб.

Связь с другими темами

До изучения рыб нужно знать общие признаки позвоночных, а также понимать, что такое орган и система органов. Полезно помнить особенности водной среды: вода сопротивляется движению, содержит растворённый кислород и влияет на распространение колебаний.

Тема подготавливает к изучению хрящевых и костных рыб. Их сравнение покажет, почему у одних групп нет плавательного пузыря, а у других он развит, и как различия строения связаны с образом жизни.

Знания о жабрах, кровообращении и размножении пригодятся при сравнении рыб с земноводными и другими позвоночными. Так можно увидеть, какие признаки сохраняются у животных, а какие изменяются при переходе к жизни на суше.

Что запомнить

• Рыбы — преимущественно водные позвоночные животные.
• Тело рыбы обычно состоит из головы, туловища и хвоста и имеет обтекаемую форму.
• Рыбы дышат жабрами кислородом, растворённым в воде.
• Плавники обеспечивают движение, управление и сохранение равновесия.
• Боковая линия воспринимает колебания и движения воды.
• У рыб один круг кровообращения и двухкамерное сердце.
• Большинство рыб размножается в воде, а оплодотворение у многих видов наружное.