Что такое боковая линия у рыбы. Класс костные рыбы. Основные структурные элементы нефромаста

• Читать: Многообразие рыб: форма, размер, цвет

Боковая линия рыб

• Читать дополнительно: Органы чувств рыб

Органы чувств системы боковой линии.

Строение и расположение органов чувств системы боковой линии специфичны для каждого вида рыб. Система боковой линии (или сейсмосенсорная система) включает обычные и ампулярные органы.

К обычным органам относятся невромасты (или чувствующие почки), которые представляют комплекс чувствительных клеток с волосками на конце. У многих рыб невромаст образует студенистый выступ (купулу), куда входят волоски чувствительных клеток. Купулы легко колышутся под действием токов воды. Невромасты располагаются на поверхности тела в углублениях. Они позволяют рыбам ориентироваться в воде и воспринимать звуки низких частот. Клетки невромастов иннервируются боковой ветвью блуждающего нерва.

У круглоротых органы чувств системы боковой линии представлены многочисленными мелкими бугорками на коже, особенно на голове. В каждом бугорке имеется желобок, на дне которого находится невромаст.

У хрящевых рыб имеются невромасты, расположенные в открытых (у примитивных акул и химер) и закрытых каналах (у других рыб); пузырьки Сави (Савишевы бляшки) – невромасты, прикрытые видоизмененной плакоидной чешуей (у электрических скатов); спиракулярные органы, представленные невромастами, поверхности брызгальца.

У осетровых имеются невромасты, расположенные в каналах и коротких костных трубочках кожи, и спиракулярный орган. У большинства костистых рыб невромасты находятся в замкнутых каналах, которые тянутся вдоль туловища, образуя боковую линию, заходят на голову. Каналы боковой линии и головы заполнены слизью, в их полость выступают купулы чувствующих почек. С наружной средой каналы соединяются через отверстия в чешуе (прободенные чешуйки).

Ампулярные органы (или ампулы Лоренцини) относятся к электрорецепторам. Они расположены в головном отделе рыб, имеются только у пластиножаберных (акулы, скаты). Ампулярные органы имеют вид капсул, которые погружены в кожу. От капсул отходят трубочки, открывающиеся отверстиями на поверхности кожи. Капсулы заполнены желеобразным веществом, на их стенках расположены чувственные клетки с волос- ками на вершине. К каждой капсуле подходят нервные оконча- ния.

К органам чувств системы боковой линии относятся также электрорецепторы, которые имеются почти у всех электрических рыб и у некоторых неэлектрических костистых. Они сходны по строению с чувствительными клетками системы боковой линии, но не имеют волоска.

Н. В. ИЛЬМАСТ. ВВЕДЕНИЕ В ИХТИОЛОГИЮ. Петрозаводск, 2005

Характерные признаки хордовых:

• трёхслойное строение;
• вторичная полость тела;
• появление хорды;
• завоевание всех сред обитания (вода, наземно-воздушная).

В ходе эволюции совершенствовались органы:

• движения;
• размножения;
• дыхания;
• кровообращения;
• пищеварения;
• чувств;
• нервная (регулирующая и контролирующая работу всех органов);
• изменялись покровы тела.

Биологический смысл всего живого:

Общая характеристика

Обитают — пресноводные водоёмы; в морской воде.

Продолжительность жизни — от нескольких месяцев до 100 лет.

Размеры — от 10 мм до 9 метров. (Рыбы всю жизнь растут!).

Вес — от нескольких грамм до 2 тонн.

Рыбы — наиболее древние первичноводные позвоночные. Они способны жить только в воде, большинство видов — хорошие пловцы. Класс рыб в процессе эволюции сформировался в водной среде, с ней связаны характерные особенности строения этих животных. Основной тип поступательного движения — боковые волнообразные движения благодаря сокращениям мускулатуры хвостового отдела или всего тела. Грудные и брюшные парные плавники выполняют функцию стабилизаторов, служат для подъёма и опускания тела, поворотов остановок, медленного плавного движения, сохранения равновесия. Непарные спинные и подхвостовой плавники действуют как киль, придавая телу рыбы устойчивость. Слизистый слой, на поверхности кожи, уменьшает трение и способствует быстрому движению, а также защищает тело от возбудителей бактериальных и грибковых заболеваний.

Внешнее строение рыбы

Боковая линия

Хорошо развиты органы боковой линии. Боковая линия воспринимает направление и силу тока воды.

Благодаря этому даже ослеплённая она не натыкается на препятствия и способна ловить движущую добычу.

Внутреннее строение

Скелет

Скелет является опорой для хорошо развитой поперечно-полосатой мускулатуры. Некоторые мышечные сегменты частично перестроились, образовав группы мышц в области головы, челюстей, жаберных крышек, грудных плавников и т.п. (глазные, наджаберные и поджаберные мышцы, мускулатура парных плавников).

Плавательный пузырь

Над кишечником находится тонкостенный мешок — плавательный пузырь, наполненный смесью кислорода, азота и углекислого газа. Пузырь образовался из выроста кишечника. Основная функция плавательного пузыря — гидростатическая. Изменяя давление газов в плавательном пузыре, рыба может изменять глубину погружения.

Если объём плавательного пузыря не изменяется, рыба находится на одной и той же глубине, как бы повисая в толще воды. Когда объём пузыря увеличивается, рыба поднимается вверх. При опускании происходит обратный процесс. Плавательный пузырь у части рыб может участвовать в газообмене (как добавочный орган дыхания), выполнять функции резонатора при воспроизводстве различных звуков и т.д.

Полость тела

Система органов

Пищеварительная

Пищеварительная система начинается ротовым отверстием. У окуня и других хищных костных рыб на челюстях и многих костях ротовой полости находятся многочисленные мелкие острые зубы, которые помогают захватывать и удерживать добычу. Мускулистого языка нет. Через глотку в пищевод пища попадает в большой желудок, где начинает перевариваться под действием соляной кислоты и пепсина. Частично переваренная пища попадает в тонкую кишку, куда впадают протоки поджелудочной железы и печени. Последняя выделяет желчь, которая скопляется в желчном пузыре.

В начале тонкой кишки в неё впадают слепые отростки, благодаря которым увеличивается железистая и всасывающая поверхность кишечника. Непереваренные остатки выводятся в заднюю кишку и через заднепроходное отверстие удаляются наружу.

Дыхательная

Органы дыхания — жабры — расположены на четырёх жаберных дугах в виде ряда ярко-красных жаберных лепестков, покрытых снаружи многочисленными тончайшими складочками, увеличивающими относительную поверхность жабр.

Вода попадает в рот рыбы, процеживается через жаберные щели, омывает жабры, и выбрасывается наружу из-под жаберной крышки. Газообмен происходит в многочисленных жаберных капиллярах, кровь в которых течёт навстречу омывающей жабры воде. Рыбы способны усваивать 46-82% растворённого в воде кислорода.

Напротив каждого ряда жаберных лепестков находятся беловатые жаберные тычинки, имеющие большое значение для питания рыб: у некоторых они образуют цедильный аппарат с соответствующим строением, у других способствуют удерживанию добычи в ротовой полости.

Кровеносная

Кровеносная система состоит из двухкамерного сердца и сосудов. Сердце имеет предсердие и желудочек.

Выделительная

Выделительная система представлена двумя тёмно-красными лентовидными почками, лежащими ниже позвоночного столба почти вдоль всей полости тела.

Почки отфильтровывает из крови продукты распада веществ в виде мочи, которая по двум мочеточникам поступает в мочевой пузырь, открывающийся наружу позади заднепроходного отверстия. Значительная часть ядовитых продуктов распада (аммиак, мочевина и др.) выводятся из организма через жаберные лепестки рыб.

Нервная

Нервная система имеет вид утолщённой впереди полой трубки. Передний её конец образует головной мозг, в котором имеется пять отделов: передний, промежуточный, средний мозг, мозжечок и продолговатый мозг.

Центры разных органов чувств размещены в различных отделах мозга. Полость внутри спинного мозга называется спинномозговым каналом.

Органы чувств

Вкусовые рецепторы , или вкусовые почки, находятся в слизистой оболочке ротовой полости, на голове, усиках, удлиненных лучах плавников, рассеяны по всей поверхности тела. В поверхностных слоях кожи рассеяны осязательные тельца и терморецепторы. Преимущественно на голове рыб концентрируются рецепторы электромагнитного чувства.

Два больших глаза находятся по бокам головы. Хрусталик круглый, не изменяет формы и почти касается уплощённой роговицы (поэтому рыбы близоруки и видят не далее 10-15 метров). У большинства костных рыб сетчатка содержит палочки и колбочки. Это позволяет им адаптироваться в меняющейся освещённости. Большинство костных рыб имеют цветное зрение.

Органы слуха представлены лишь внутренним ухом, или перепончатым лабиринтом, расположенным справа и слева в костях задней части черепа. Звуковая ориентация очень важна для водных животных. Скорость распространения звуков в воде почти в 4 раза больше, чем в воздухе (и близка к звукопроницаемости тканей тела рыб). Поэтому, даже относительно просто устроенный орган слуха позволяет рыбам воспринимать звуковые волны. Органы слуха анатомически связаны с органами равновесия.

От головы до хвостового плавника вдоль тела тянется ряд отверстий — боковая линия . Отверстия связаны с погруженным в кожу каналом, который на голове сильно ветвится и образует сложную сеть. Боковая линия — характерный орган чувств: благодаря ей рыбы воспринимают колебания воды, направление и силу течения, волны, которые отражаются от разных предметов. С помощью этого органа рыбы ориентируются в потоках воды, воспринимают направление движения добычи или хищника, не наталкиваются на твёрдые предметы в едва прозрачной воде.

Размножение

Рыбы размножаются в воде. Большинство видов откладывают икру, оплодотворение наружное, иногда внутреннее, в этих случаях наблюдается живорождение. Развитие оплодотворённой икры длится от нескольких часов до нескольких месяцев. Личинки, которые выходят из икры, имеют остаток желточного мешка с запасом питательных веществ. Сначала они малоподвижны, и питаются лишь этими веществами, а потом начинают активно питаться различными микроскопическими водными организмами. Через несколько недель из личинки развивается покрытый чешуёй и похожий на взрослую рыбу малёк.

Нерест у рыб происходит в разное время года. Большинство пресноводных рыб откладывает икру среди водных растений на мелководье. Плодовитость рыб в среднем гораздо выше плодовитости наземных позвоночных, это связано с большой гибелью икры и мальков.

Для того чтобы удачно охотиться и спасаться от врагов, рыбам мало хорошо видеть и слышать - кстати говоря, и слух у них не такие уж и замечательные, - но тут на помощь им приходят другие органы чувств, и, прежде всего, так называемая боковая линия. Этот орган «шестого чувства» имеется только у рыб и земноводных, постоянно живущих в воде. Боковая линия - это канал, который обычно тянется вдоль туловища от головы до хвоста. В канале расположены чувствующие сосочки, соединенные с внешней средой малюсенькими отверстиями, находящимися в чешуйках, и нервами -с головным мозгом. Иногда боковая линия бывает прерывистой, а иногда, как например у сельдей, располагается на голове.

Боковая линия воспринимает даже самые незначительные водные колебания и помогает рыбам определять силу и направление течения, улавливать отраженные токи воды, чувствовать движение в стае, волнение на поверхности. Пользуясь «шестым чувством», рыбы могут плавать ночью в мутной воде, не наталкиваясь на подводные предметы и друг на друга.

Боковая линия позволяет улавливать и те колебания, которые передаются воде извне, - в результате сотрясения почвы, ударов по воде, взрывной волны.

Именно боковая линия помогла рыбам почувствовать сотрясение столика, вызванное звучащим будильником, о чем рассказывалось в .

Такие колебания рыбы ощущают с гораздо большей чувствительностью, чем колебания в воздухе. Поэтому опытные рыболовы остерегаются стучать в лодке, ходят по берегу не топая, но не опасаются громко разговаривать.

Исключительно большую роль играет боковая линия у хищных рыб во время охоты. Так, например, ослепленная не теряет ориентации в воде и безошибочно схватывает движущуюся рыбку. А у слепой щуки с разрушенной боковой линией способность ориентироваться пропадает, она натыкается на стенки бассейна и, даже очень голодная, не обращает никакого внимания на плавающую рядом рыбку.

Среди камбал нередко встречаются слепые от рождения, и они не погибают, нормально упитаны и доживают до глубокой старости. Это лишний раз подтверждает, что боковая линия играет большое значение в жизни рыб.

Мирным рыбам «шестое чувство» тоже не лишнее - оно помогает им вовремя обнаруживать врагов. Пользуясь боковой линией, мирные рыбы отличают колебания, которые создают хищные рыбы, от колебаний, создаваемых своими собратьями. Рыбки отлично «понимают», что движение помогает хищнику их обнаружить, и поэтому ночью мелкие рыбы стоят спокойно. Особенно типично в этом отношении поведение атлантической сельди, которая спит ночью «мертвым сном».

Помимо «шестого чувства», ориентироваться в воде рыбам помогают осязание и обоняние. Органы осязания у некоторых рыб расположены чуть ли не на всем теле, как например у . Но чаще всего они находятся около рта. У трески, органом осязания служит усик на нижней губе. У нашего сома имеется два длинных подвижных уса, а у его близких заморских родственников таких усиков бывает до шестнадцати.

Удивительным щупом вооружена глубоководная рыбка гигантактис, обитающая в Индийском океане. Рыбка не превышает и пяти сантиметров, но на носу у нее имеется щуп почти такой же длины, как она сама. Щуп оканчивается светящимся наростом, напоминающим шляпку гриба. Гигантактис ловко орудует им, поворачивая его вверх, вниз, вправо и влево.

У некоторых рыб органы осязания похожи на самую настоящую бороду. Забавно выглядит глубоководная черт-рыба. У нее на подбородке растет целый развесистый куст. Величиной эта рыба с апельсин. Водится в Атлантическом океане на глубине свыше 500 метров.

А у рыбки ултимостомиас мирабилис, выловленной на глубине 1800 метров, борода достигает 40 сантиметров, в то время как сама рыбка не бывает длиннее 4 сантиметров.

У черноморской триглы и глубоководной «шагающей» рыбы бентозавра органами осязания служат удлиненные лучи грудных плавников. У лабиринтовой рыбы гурами грудные плавники вытянуты в длинные нитевидные отростки. Они очень подвижны, и гурами, не двигаясь, может одновременно ощупывать предметы одним усом спереди, а другим сзади.

Многие рыбы, в том числе и наши пресноводные, в поисках пищи руководствуются обонянием.

У костистых рыб органы обоняния - парные ноздри. Они расположены по обеим сторонам головы и ведут в носовую полость. В одно отверстие вода входит, из другого выходит. Такое устройство органов обоняния позволяет рыбе ощущать запахи растворенных или взвешенных в воде веществ. Однако на течении рыба чувствует запахи только на струе, несущей пахучие вещества, а в тиховодье - только в направлении токов воды. Об обонянии рыб много могут рассказать рыболовы. Они хорошо знают, что запах свежей прикормки из ржаных сухарей, конопляного жмыха, только что сваренной каши привлекает многих мирных рыб.

Далеко слышат запахи акулы. Когда на китобойных судах разделывают добычу, они массами собираются вокруг.

Как по мановению волшебной палочки, собираются на запах свежей крови южноамериканские рыбы пираньи. Стоит опустить в реку только что убитое животное, и вскоре от него останется чисто обглоданный скелет.

На охоте рыбы пользуются одновременно несколькими органами чувств.

Дневные хищники при поисках добычи руководствуются в основном зрением и водными колебаниями.

Обоняние у дневных хищников развито слабо, но все же запахи они чувствуют. часто не обращает внимания на голую мормышку, но устремляется к ней издалека, если на крючок насажен червяк или кусочек рыбы.

Предполагают, что некоторые рыбы, например морской конек, белуга, пользуются эхолокацией, то есть, издавая звуки, они могут улавливать их отражение ото дна или других подводных предметов. Правда, пока это не доказано, но радары - приборы, использующие не звуковые, а электромагнитные волны, - у некоторых рыб имеются.

В мутных водах Нила обитает рыба длиннорыл, или водяной слон. Назвали ее так за длинное, вытянутое в виде хобота рыло. Это крупная рыба, достигающая двух метров длины. Арабы издавна относились к длиннорылу с суеверным страхом, считая, что он может видеть... хвостом. Но вот в 1953 году в Восточно-Африканском институте было установлено, что у водяного слона около хвоста имеется своеобразный «генератор переменного тока». В «батареях» этого «генератора» напряжение около шести вольт. Разряжаясь, «батареи» создают вокруг рыбы электромагнитное поле. Если в это поле попадает какой-либо предмет, оно искажается, и особый приемник на спине рыбы регистрирует искажение.

«Радар» позволяет длиннорылу обнаруживать падающую позади хвоста песчинку или висящую на крючке приманку. Он очень чувствителен, и не случайно водяной слон почти никогда не попадает в рыболовные сети.

По-видимому, «радарной установкой» обладают и другие рыбы, имеющие электрические органы: электрические угри, электрический сом, скаты-торпедо.

В. Б. Сабунаев
"Занимательная ихтиология"

Тесты

755-01. Имеющиеся у рыб органы боковой линии выполняют функции
А) опоры и движения
Б) обоняния
В) ощущения температуры воды
Г) ощущения направления и силы течения воды

Ответ

755-02. Какие приспособления, позволяющие передвигаться в воде с наименьшими энергозатратами, возникли в процессе эволюции у рыб?
А) парные грудные и брюшные плавники
Б) спинной и анальный плавники
В) жабры, прикрытые жаберными крышками
Г) обтекаемая форма тела, слизь на коже

Ответ

755-03. Основное значение слизи, выделяемой кожными железами рыбы, заключается в
А) уменьшении трения тела рыбы о воду
Б) снабжении чешуи питательными веществами
В) защите чешуи от поселения на ней одноклеточных водорослей
Г) усилении чувствительности органов боковой линии

Ответ

755-04. Какую функцию в организме животных выполняют органы боковой линии?
А) помогают в поиске партнера при размножении
Б) сигнализируют о наступлении сезонных изменений в воде
В) позволяют ощущать приближение к подводным предметам
Г) определяют источник света

Ответ

Какие из приведённых признаков характерны для большинства представителей класса Костные рыбы? Выберите три верных ответа.
А) скелет хрящевой
Б) плавательного пузыря нет
В) есть жаберные крышки
Г) встречаются преимущественно в морях и океанах
Д) хорда имеется только у зародышей
Е) очень плодовиты, икра мелкая

Ответ

Какие особенности характерны для представителей костных рыб? Выберите три верных ответа из шести.
А) Сердце образовано тремя камерами и имеется один круг кровообращения.
Б) Дышат кислородом, растворенным в воде.
В) В коже отсутствуют железы.
Г) Имеют жаберные крышки.
Д) Имеют плавательный пузырь.
Е) Обладают постоянной температурой тела.