Плавники. Размеры, форма, количество, положение и функции их различны. Плавники позволяют сохранять равновесие тела, участвуют в движении.
Рис. 1 Плавники
Плавники подразделяются на парные, соответствующие конечностям высших позвоночных животных, и непарные (рис.1).
К парным относятся:
1) грудные Р (pinna pectoralis );
2) брюшные V. (р. ventralis ).
К непарным :
1) спинной D (p. dorsalis );
2) анальный А (р. analis );
3) хвостовой С (р. caudalis ).
4) жировой ар ((p.adiposa ).
У лососевых, харациновых, косатковых и др. позади спинного плавника имеется жировой плавник (рис. 2), лишенный плавниковых лучей (p.adiposa ).
Рис. 2 Жировой плавник
Грудные плавники обычны у костных рыб. У скатов грудные плавники увеличены и являются основными органами движения.
Брюшные плавники занимают у рыб различное положение, что связано с перемещением центра тяжести, вызванного сокращением брюшной полости и концентрацией внутренностей в передней части тела.
Абдоминальное положение – брюшные плавники находятся на середине брюшка (акулы, сельдеобразные, карпообразные) (рис. 3).
Рис. 3 Абдоминальное положение
Торакальное положение – брюшные плавники смещены в переднюю часть тела (окунеобразные) (рис.4).
Рис. 4 Торакальное положение
Югулярное положение – брюшные плавники расположены впереди грудных и на горле (тресковые) (рис. 5).
Рис. 5 Югулярное положение
Спинных плавников может быть один (сельдеобразные, карпообразные), два (кефалеобразные, окунеобразные) или три (трескообразные). Расположение их различно. У щуки спинной плавник смещен назад, у сельдеобразных, карпообразных находится на середине тела, у рыб с массивной передней частью тела (окунь, треска) один из них располагается ближе к голове.
Анальный плавник обычно бывает один, у трески их два, у колючей акулы он отсутствует.
Хвостовой плавник отличается разнообразным строением.
В зависимости от величины верхней и нижней лопастей различают:
1)изобатный тип – в плавнике верхняя и нижняя лопасти одинаковые (тунцы, скумбрии);
Рис. 6 Изобатный тип
2)гипобатный тип – удлинена нижняя лопасть (летучие рыбы);
Рис. 7 Гипобатный тип
3)эпибатный тип – удлинена верхняя лопасть (акулы, осетровые).
Рис. 8. Эпибатный тип
По форме и расположению относительно конца позвоночника различают несколько типов:
1) Протоцеркальный тип - в виде плавниковой каймы (миноги) (рис. 9).
Рис. 9 Протоцеркальный тип -
2) Гетероцеркальный тип – несимметричный, когда конец позвоночника заходит в верхнюю, наиболее удлиненную лопасть плавника (акулы, осетровые) (рис. 10).
Рис. 10 Гетероцеркальный тип;
3) Гомоцеркальный тип – наружносимметричный, при этом видоизмененное тело последнего позвонка заходит в верхнюю лопасть (костистые) (
Рис. 11 Гомоцеркальный тип
Опорой плавников служат плавниковые лучи. У рыб различают ветвистые и неветвистые лучи (рис. 12).
Неветвистые лучи плавников могут быть:
1)членистыми (способными гнуться) ;
2)нечленистыми жесткими (колючими), которые в свою очередь бывают гладкими и зазубренными.
Рис. 12 Типы плавниковых лучей
Количество лучей в плавниках, особенно в спинных и анальных, является видовым признаком.
Число колючих лучей обозначают римскими цифрами, ветвистых - арабскими. Например, формула спинных плавников для речного окуня такова:
DXIII-XVII, I-III 12-16.
Это значит, что у окуня два спинных плавника, из них первый состоит из 13 - 17 колючих, второй из 2 - 3 колючих и 12-16 ветвистых лучей.
Функции плавников
· Хвостовой плавник создает движущую силу, обеспечивает высокую маневренность рыбы при поворотах, выполняет роль руля.
· Грудные и брюшные (парные плавники) поддерживают равновесие и являются рулями при поворотах и на глубине.
· Спинной и анальный плавники выполняют роль киля, препятствуя вращению тела вокруг оси.
Все плавники у рыб подразделяются на парные, которые соответствут конечностям высших позвоночных животных, а также непарные. К парным плавникам относятся грудные (Р - pinna pectoralis) и брюшные (V - рinna ventralis). К непарным плавникам относятся спинной (D - p. dorsalis); анальный (А - р. analis) и хвостовой (С - р. caudalis).
У ряда рыб (лососевые, харациновые, косатковые и др.) позади спинного плавника имеется жировой плавник, он лишен плавниковых лучей (p.adiposa).
Грудные плавники обычны у костных рыб, в то время как у муреновых и некоторых других, они отсутствуют. Миноги и миксины полностью лишены грудных и брюшных плавников. У скатов грудные плавники сильно увеличены и выполняют основную роль как органы их движения. Особенно сильно грудные плавники развились у летающих рыб. Три луча грудного плавника у морского петуха выполняют роль ног при ползании по грунту.
Брюшные плавники могут занимать различное положение. Абдоминальное положение – они находятся примерно на середине брюшка (акулы, сельдеобразные,карпообразные) При торакальном положении они смещены к передней часть тела (окунеобразные) . Югулярное положение, плавники расположены впереди грудных и на горле (тресковые) .
У некоторых рыб брюшные плавники превращены в колючки (колюшка) или в присоску (пиногора) . У самцов акул и скатов задние лучи брюшных плавников в процессе эволюции преобразовались в совокупительные органы. Они полностью отсутствуют у угрей, зубатковых и др.
Может быть различное количество спинных плавников. У сельдеобразных и карпообразных он один, кефалеобразные и окунеобразные – два, у трескообразных - три. Расположение их может быть различно. У щуки он смещен далеко назад, у сельдеобразных, карпообразных - на середине тела, у окуня и трески - поближе к голове. Самый длинный и высокий спинной плавник у рыбы парусника У камбалы он имеет вид длинной ленты, идущей вдоль всей спины и одновременно с почти таким же анальным, является их основным органом движения. У скумбрии, тунца и сайры – есть маленькие добавочные плавнички позади спинного и анального плавников.
Отдельные лучи спинного плавника иногда вытягиваются в длинные нити, а у морского черта первый луч спинного плавника смещен на морду и преобразовался в своеобразную удочку, как и у глубоководного удильщика. Первый спинной плавник у рыбы-прилипалы также сместился на голову и превратился в настоящую присоску. Спинной плавник у малоподвижных придонных видов рыб слабо развит (сомы) или отсутствует (скаты, электрический угорь) .
Хвостовой плавник:
1) изобатный–верхняя и нижняя лопасти одинаковые (тунцы, скумбрии) ;
2) гипобатный–удлинена нижняя лопасть (летучие рыбы) ;
3) эпибатный–удлинена верхняя лопасть (акулы, осетровые) .
Типы хвостовых плавников: вильчатый (сельди) , выемчатый (лосось) , усеченный (треска) , округлый (налим, бычки) , полулунный (тунцы, скумбрии) , заостренный (бельдюга) .
За плавниками с самого начала закрепилась функция движения и сохранения равновесия, но иногда они выполняют и другие функции. Основными плавниками являются спинной, хвостовой, анальный, два брюшных и два грудных. Они подразделяются на непарные - спинной, анальный и хвостовой, и парные - грудные и брюшные. У некоторых видов есть еще и жировой плавник, расположенный между спинным и хвостовым плавниками. Все плавники приводятся в движение мышцами. У многих видов плавники часто видоизменены. Так, у самцов живородящих рыб видоизмененный анальный плавник превратился в спаривающий орган; у некоторых видов хорошо развиты грудные плавники, что позволяет рыбе выпрыгивать из воды. Гурами обладают особыми щупальцами, которые представляют собой нитевидные брюшные плавники. А у некоторых видов, зарывающихся в грунт, плавники часто отсутствуют. Хвостовые плавники гуппи тоже интересное творение природы (их около 15 видов и их количество все время растет). Движение рыбы начинают хвост и хвостовой плавник, которые сильным ударом посылают тело рыбы вперед. Спинной и анальный плавники обеспечивают равновесное положение тела. Грудные плавники перемещают тело рыбы при медленном плавании, служат рулем и вместе с брюшным и хвостовым плавниками обеспечивают равновесное положение тела при его недвижимости. Кроме того, некоторые виды рыб могут опираться на грудные плавники или передвигаться с их помощью по твердой поверхности. Брюшные плавники выполняют в основном функцию равновесия, но у некоторых видов изменены в присасывающийся диск, что позволяет рыбе присасываться к твердой поверхности.
1. Спинной плавник.
2. Жировой плавник.
3. Хвостовой плавник.
4. Грудной плавник.
5. Брюшной плавник.
6. Анальный плавник.
Строение рыбы. Виды хвостовых плавников: 
Усеченный
Расщепленный
Лировидный
24. Строение кожи рыб. Строение основных типов чешуи рыб, ее функции.
Кожа рыб выполняет ряд важных функций. Располагаясь на границе внешней и внутренней среды организма, она защищает рыбу от внешних воздействий. Одновременно, отделяя организм рыбы от окружающей ее жидкой среды с растворенными в ней химическими веществами, кожа рыб является эффективным гомеостатирующим механизмом.
Кожа рыб быстро регенерирует. Через кожу происходит, с одной стороны, частичное выделение конечных продуктов обмена веществ, а с другой – поглощение некоторых веществ из внешней среды (кислород, угольная кислота, вода, сера, фосфор, кальций и другие элементы, играющие большую роль в жизнедеятельности). Большую роль играет кожа как рецепторная поверхность: в ней располагаются термо-, баро- хемо- и другие рецепторы. В толще кориума образуются покровные кости черепа и пояса грудных плавников.
У рыб кожа выполняет также довольно специфическую – опорную – функцию. На внутренней стороне кожи закрепляются мышечные волокна скелетной мускулатуры. Таким образом, она выступает как опорный элемент в составе опорно-двигательного аппарата.
Кожа рыб состоит из двух слоев: наружный слой эпителиальных клеток, или эпидермис, и внутренний слой из соединительно тканных клеток – собственно кожа, дерма, кориум, кутис. Между ними выделяют базальную мембрану. Кожа подстилается рыхлой соединительнотканной прослойкой (подкожная соединительная ткань, подкожная клетчатка). У многих рыб в подкожной клетчатке откладывается жир.
Эпидермис кожи рыб представлен многослойным эпителием, состоящим из 2–15 рядов клеток. Клетки верхнего слоя эпидермиса имеют плоскую форму. Нижний (ростковый) слой представлен одним рядом цилиндрических клеток, которые, в свою очередь, происходят от призматических клеток базальной мембраны. Средний слой эпидермиса состоит из нескольких рядов клеток, форма которых изменяется от цилиндрической до плоской.
Самый наружный слой эпителиальных клеток ороговевает, но в отличие от наземных позвоночных у рыб он не отмирает, сохраняя связь с живыми клетками. В течение жизни рыбы интенсивность ороговения эпидермиса не остается неизменной, наибольшей степени оно достигает у некоторых рыб перед нерестом: так, у самцов карповых и сиговых в некоторых местах тела (особенно на голове, жаберных крышках, боках и т. д.) появляется так называемая жемчужная сыпь – масса мелких белых бугорков, придающих коже шероховатость. После нереста она исчезает.
Дерма (кутис) состоит из трех слоев: тонкого верхнего (соединительнотканного), толстого среднего сетчатого слоя коллагеновых и эластиновых волокон и тонкого базального из высоких призматических клеток, дающих начало двум верхним слоям.
У активных пелагических рыб дерма хорошо развита. Толщина ее в участках тела, обеспечивающих интенсивное движение (например, на хвостовом стебле акулы), сильно увеличена. Средним слой дермы у активных пловцов может быть представлен несколькими рядами прочных коллагеновых волокон, которые между собой связываются еще и поперечными волокнами.
У медленноплавающих литоральных и донных рыб дерма рыхлая или вообще слаборазвитая. У быстроплавающих рыб на участках тела, обеспечивающих плавание (например, хвостовом стебле), подкожная клетчатка отсутствует. В этих местах к дерме прикрепляются мышечные волокна. У других рыб (чаще всего медлительных) подкожная клетчатка хорошо развита.
Строение чешуи рыб :
Плакоидная (она очень древняя);
Ганоидная;
Циклоидная;
Ктеноидная (самая молодая).
Плакоидная чешуя рыбы
Плакоидная чешуя рыбы (фото вверху) характерна для современных и ископаемых хрящевых рыб – а это акулы и скаты. Каждая такая чешуйка имеет пластинку и шип, сидящий на ней, остриё которого выходит наружу через эпидермис. В этой чешуйке основой является дентин. Сам шип покрыт ещё более твёрдой эмалью. Плакоидная чешуйка внутри имеет полость, которая заполнена мякотью – пульпой, она имеет кровеносные сосуды и нервные окончания.
Ганоидная чешуя рыбы
Ганоидная чешуя рыбы имеет вид ромбической пластинки и чешуйки соединены друг с другом, образуя на рыбе плотный панцирь. Каждая такая чешуйка состоит из очень твёрдого вещества – верхняя часть из ганоина, а нижняя из кости. Такой вид чешуи имеют большое количество ископаемой рыбы, а также верхние части в хвостовом плавнике у современных осетровых рыб.
Циклоидная чешуя рыбы
Циклоидная чешуя рыбы встречается у костистых рыб и не имеет слоя ганоина.
Циклоидная чешуя имеет округлую шейку с гладкой поверхностью.
Ктеноидная чешуя рыбы
Ктеноидная чешуя рыбы
тоже встречается у костистых рыб и не имеет слоя ганоина, на тыльной стороне у неё шипы. 
Обычно чешуя у этих рыб расположена черепицообразно, и каждая чешуйка прикрыта спереди и с обеих сторон такими же чешуйками. Получается так, что задний конец чешуйки выходит наружу, но и снизу он подостлан другой чешуйкой и такой вид покрова сохраняет гибкость и подвижность рыбы. Годовые кольца на чешуе рыбы позволяют определить её возраст.
Расположение чешуек на теле рыбы идёт рядами и число рядов и количество чешуек в продольном ряду с изменением возраста рыбы не меняется, что является важным систематическим признаком для разных видов. Возьмём такой пример – боковая линия золотого карася имеет 32-36 чешуек, щука же имеет 111-148.
Плавники рыб бывают парные и непарные. К парным принадлежат грудные Р (pinna pectoralis) и брюшные V (pinna ventralis); к непарным – спинной D (pinna dorsalis), анальный А (pinna analis) и хвостовой С (pinna caudalis). Наружный скелет плавников костистых рыб состоит из лучей, которые могут быть ветвистыми и неветвистыми . Верхняя часть ветвистых лучей разделена на отдельные лучики и имеет вид кисточки (ветвистая). Они мягкие и расположены ближе к каудальному концу плавника. Неветвистые лучи лежат ближе к переднему краю плавника и могут быть разделены на две группы: членистые и нечленистые (колючие). Членистые лучи разделены по длине на отдельные членики, они мягкие и могут гнуться. Нечленистые – твердые, с острой вершиной, жесткие, могут быть гладкими и зазубренными (рис. 10).
Рисунок 10 – Лучи плавников:
1 – неветвистый членистый; 2 – ветвистый; 3 – колючий гладкий; 4 – колючий зазубренный.
Число ветвистых и неветвистых лучей в плавниках, особенно в непарных, – важный систематический признак. Лучи просчитываются, и число их записывается. Нечленистые (колючие) обозначаются римскими цифрами, ветвистые – арабскими. На основании просчета лучей составляется формула плавника. Так, судак имеет два спинных плавника. В первом из них 13-15 колючих лучей (у разных особей), во втором 1-3 колючки и 19-23 ветвистых луча. Формула спинного плавника судака имеет следующий вид: D XIII-XV, I-III 19-23. В анальном плавнике судака число колючих лучей I-III, ветвистых 11-14. Формула анального плавника судака выглядит так: А II-III 11-14.
Парные плавники. Эти плавники есть у всех настоящих рыб. Отсутствие их, например, у муреновых (Muraenidae) – явление вторичное, результат поздней утраты. Круглоротые (Cyclostomata) не имеют парных плавников. Это явление первичное.
Грудные плавники находятся позади жаберных щелей рыб. У акул и осетровых грудные плавники располагаются в горизонтальной плоскости и малоподвижны. У этих рыб выпуклая поверхность спины и уплощенная брюшная сторона тела придают им сходство с профилем крыла самолета и при движении создают подъемную силу. Подобная асимметричность корпуса вызывает появление вращательного момента, стремящегося повернуть, голову рыбы вниз. Грудные плавники и рострум акул и осетровых рыб в функциональном отношении составляют единую систему: направленные под небольшим (8-10°) углом к движению они создают добавочную подъемную силу и нейтрализуют действие вращательного момента (рис. 11). Если акуле удалить грудные плавники, она будет поднимать голову вверх, чтобы удержать тело в горизонтальном положении. У осетровых рыб удаление грудных плавников ничем не компенсируется из-за плохой гибкости тела в вертикальном направлении, которой мешают жучки, поэтому при ампутации грудных плавников рыба опускается на дно и не может подняться. Так как грудные плавники и рострум у акул и у осетровых рыб функционально связаны, сильное развитие рострума, как правило, сопровождается уменьшением размеров грудных плавников и удалением их от передней части тела. Это хорошо заметно у акулы-молота (Sphyrna) и пилоносной акулы (Pristiophorus), рострум которых развит сильно, а грудные плавники невелики, тогда как у морской лисицы (Alopiias) и синей акулы (Prionace) грудные плавники развиты хорошо, а рострум небольшой.
Рисунок 11 – Схема вертикальных сил, возникающих при поступательном движении акулы или осетровой рыбы в направлении продольной оси тела:
1 – центр тяжести; 2 – центр динамического давления; 3 – сила остаточной массы; V 0 – подъемная сила, создаваемая корпусом; V р – подъемная сила, создаваемая грудными плавниками; V r – подъемная сила, создаваемая рострумом; V v – подъемная сила, создаваемая брюшными плавниками; V с – подъемная сила, создаваемая хвостовым плавником; Изогнутые стрелки показывают действие вращательного момента.
Грудные плавники костистых рыб в отличие от плавников акул и осетровых расположены вертикально и могут совершать гребные движения вперед и назад. Основная функция грудных плавников костистых рыб – движители малого хода, позволяющие точно маневрировать при поисках корма. Грудные плавники вместе с брюшными и хвостовым позволяют сохранять равновесие рыбе при неподвижности. Грудные плавники у скатов, равномерно окаймляющие их тело, выполняют функцию главных движителей при плавании.
Грудные плавники у рыб очень разнообразны как по форме, так и по размерам (рис. 12). У летучих рыб длина лучей может составлять до 81 % длины тела, что позволяет
Рисунок 12 – Формы грудных плавников рыб:
1 – летучая рыба; 2 – окунь-ползун; 3 – килебрюшка; 4 – кузовок; 5 – морской петух; 6 – морской черт.
рыбам парить в воздухе. У пресноводных рыб килебрюшек из семейства Харациновые увеличенные грудные плавники позволяют рыбе совершать полет, напоминающий полет птиц. У морских петухов (Trigla) первые три луча грудных плавников превратились в пальцевидные выросты, опираясь на которые рыба может передвигаться по дну. У представителей отряда Удильщикообразные (Lophiiformes) грудные плавники с мясистыми основаниями также приспособлены к передвижению по грунту и быстрому закапыванию в него. Передвижение по твердому субстрату с помощью грудных плавников сделало эти плавники очень подвижными. При передвижении по грунту удильщиковые могут опираться как на грудные, так и на брюшные плавники. У сомов рода Clarias и морских собачек рода Blennius грудные плавники служат дополнительными опорами при змеевидных движениях тела во время перемещения по дну. Своеобразно устроены грудные плавники прыгуновых (Periophthalmidae). Их основания снабжены специальной мускулатурой, позволяющей совершать движения плавника вперед и назад, и имеют изгиб, напоминающий локтевой сустав; под углом к основанию находится сам плавник. Обитая на прибрежных отмелях, прыгуновые с помощью грудных плавников способны не только перемещаться по суше, но и подниматься вверх по стеблям растений, используя при этом хвостовой плавник, которым они обхватывают стебель. С помощью грудных плавников перемещаются по суше и рыбы-ползуны (Anabas). Отталкиваясь хвостом и цепляясь грудными плавниками и шипами жаберной крышки за стебли растений, эти рыбы способны путешествовать от водоема к водоему, проползая сотни метров. У таких придонных, рыб, как каменные окуни (Serranidae), колюшковые (Gasterosteidae), и губановые (Labridae), грудные плавники обычно широкие, закругленные, веерообразные. При их работе волны ундуляции движутся вертикально вниз, рыба оказывается как бы подвешенной в толще воды и может подниматься вверх подобно вертолету. Рыбы отряда Иглобрюхообразные (Tetraodontiformes), морские иглы (Syngnathidae) и коньки (Hyppocampus), имеющие малые жаберные щели (жаберная крышка скрыта под кожей), могут совершать грудными плавниками круговые движения, создавая отток воды от жабр. При ампутации грудных плавников эти рыбы задыхаются.
Брюшные плавники выполняют главным образом функцию равновесия и поэтому, как правило, располагаются вблизи центра тяжести тела рыбы. Их положение меняется с изменением центра тяжести (рис. 13). У низкоорганизованных рыб (сельдеобразные, карпообразные) брюшные плавники расположены на брюхе за грудными плавниками, занимая абдоминальное положение. Центр тяжести этих рыб находится на брюхе, что связано с некомпактным положением внутренних органов, занимающих большую полость. У высокоорганизованных рыб брюшные плавники находятся в передней части тела. Такое положение брюшных плавников называется торакальным и характерно преимущественно для большинства окунеобразных рыб.
Брюшные плавники могут располагаться впереди грудных – на горле. Такое расположение называется югулярным , и характерно оно для большеголовых рыб с компактным расположением внутренних органов. Югулярное положение брюшных плавников свойственно всем рыбам отряда Трескообразные, а также большеголовым рыбам отряда Окунеобразные: звездочетовым (Uranoscopidae), нототениевым (Nototheniidae), собачковым (Blenniidae) и др. Брюшные плавники отсутствуют у рыб с угревидной и лентовидной формой тела. У ошибневидных (Ophidioidei) рыб, имеющих лентовидно-угревидную форму тела, брюшные плавники находятся на подбородке и выполняют функцию органов осязания.
Рисунок 13 – Положение брюшных плавников:
1 – абдоминальное; 2 – торакальное; 3 – югулярное.
Брюшные плавники могут видоизменяться. С помощью их некоторые рыбы прикрепляются к грунту (рис. 14), образуя либо присасывательную воронку (бычковые), либо присасывательный диск (пинагоровые, слизняковые). Видоизмененные в колючки брюшные плавники колюшковых несут защитную функцию, а у спинорогов брюшные плавники имеют вид колючего шипа и вместе с колючим лучом спинного плавника являются органом защиты. У самцов хрящевых рыб последние лучи брюшных плавников преобразованы в птеригоподии – совокупительные органы. У акул и осетровых брюшные плавники, как и грудные, выполняют функцию несущих плоскостей, однако их роль при этом меньше, чем грудных, так как они служат для увеличения подъемной силы.
Рисунок 14 – Видоизменение брюшных плавников:
1 – присасывательная воронка у бычковых; 2 – присасывательный диск у слизняка.
Местообитания и внешнее строение рыб
Среда обитания рыб - различные водоемы нашей планеты: океаны, моря, реки, озера, пруды. Она очень обширна: площадь, занятая океанами, превышает 70 % поверхности Земли, а наиболее глубокие впадины уходят в глубь океанов на 11 тыс. м.
Многообразие условий жизни в воде повлияло на облик рыб и способствовало большому разнообразию форм их тела: появлению множества приспособлений к условиям обитания как в строении, так и в биологических особенностях.
Общий план внешнего строения рыб
На голове рыб расположены глаза, ноздри, рот с губами, жаберные крышки. Голова плавно переходит в туловище. От жаберных крышек до анального плавника продолжается туловище. Заканчивается тело рыбы хвостом.
Снаружи тело покрыто кожей. Защищает кожу большинства рыб покрытая слизью чешуя .
Органами передвижения рыб являются плавники . Плавники - это выросты кожи, опирающиеся на костные плавниковые лучи . Наибольшую значимость имеет хвостовой плавник. Снизу по бокам туловища расположены парные плавники: грудные и брюшные. Они соответствуют передним и задним конечностям наземных позвоночных. Положение парных плавников у разных рыб варьирует. Сверху тела рыбы расположен спинной плавник, снизу, ближе к хвосту - анальный. Количество спинных и анальных плавников может быть разным.
По бокам тела большинства рыб расположен своеобразный орган, воспринимающий течение воды. Это боковая линия . Благодаря боковой линии даже ослеплённая рыба не натыкается на препятствия и способна ловить движущуюся добычу. Видимая часть боковой линии образована чешуйками, имеющими отверстия. Через них вода проникает в тянущийся вдоль тела канал, к которому подходят окончания нервных клеток. Боковая линия может быть прерывистой, сплошной или совсем отсутствовать.
Функции плавников
Благодаря плавникам рыба способна двигаться и удерживать равновесие в водной среде. Лишённая плавников, она переворачивается брюшком вверх, поскольку центр тяжести помещается в спинной части.
Непарные плавники (спинной и анальный) обеспечивают устойчивость тела. Хвостовой плавник у подавляющего большинства рыб выполняет функцию движителя.
Парные плавники
(грудные и брюшные) служат стабилизаторами, т.е. обеспечивают равновесное положение тела при его неподвижности. С их помощью рыба поддерживает тело в нужном положении. При движении они служат несущими плоскостями, рулём. Грудные плавники перемещают тело рыбы при медленном плавании. Брюшные плавники выполняют в основном функцию равновесия.
У рыб обтекаемая форма тела. Она отражает особенности среды обитания и образа жизни. У рыб, приспособленных к быстрому длительному плаванию в толще воды (тунец (2), макрель, сельдь, треска, лососи ), «торпедовидная» форма тела. У хищников, практикующих быстрые броски на небольшом расстоянии (щука, таймень, барракуда, сарган (1) , сайра ), она «стреловидная». Некоторые рыбы, приспособленные к длительному залеганию на дне (скат (6) , камбала (3) ), имеют плоское тело. У отдельных видов тело имеет причудливую форму. Например, морской конёк напоминает соответствующую шахматную фигуру: его голова расположена под прямым углом к оси тела.
Морские коньки
населяют разные океаны Земного шара. Эти рыбки удивляют всякого, кто их наблюдает: тело, подобно насекомому, заключено в панцирь, цепкий хвост обезьяны, вращающиеся глаза хамелеона и, наконец, сумка, как у кенгуру.
Хотя эта симпатичная рыбка и может плавать в вертикальном положении при помощи колебательного движения спинного плавника, она - плохой пловец и большую часть времени висит, цепляясь хвостом за водоросли и высматривая мелкую добычу. Трубчатое рыло конька действует как пипетка - когда резко раздуваются щеки, добыча быстро втягивается в рот с расстояния до 4 см.
Самой маленькой рыбкой считают филиппинского бычка Пандаку
. Его длина около 7 мм. Этих рыбок одно время модницы носили в... ушах. В хрустальных серьгах-аквариумах!
Самой большой рыбой считают китовую акулу , которая достигает длины 15 м.
Дополнительные органы рыб
У некоторых видов рыб (например, у карпа или сома) вокруг рта расположены усики. Это - дополнительные органы осязания и определения вкуса пищи. У многих морских глубоководных рыб(например, у глубоководного удильщика, рыбы-топорика, анчоуса, фотоблефарона
) развиты светящиеся органы.
На чешуе рыб встречаются защитные шипы. Они могут располагаться в разных частях тела. Например, шипы покрывают тело рыбы-ежа
.
Некоторые рыбы, например скорпена, морской дракон, бородавчатка имеют органы защиты и нападения - ядовитые железы, помещающиеся у основания шипов и плавниковых лучей.
Покровы тела
Снаружи кожа рыб покрыта чешуёй - тонкими полупрозрачными пластинками. Чешуи своими концами налегают друг на друга, располагаясь черепицеобразно. Это обеспечивает
прочную защиту тела и вместе с тем не создает препятствий движению. Чешуи образуются специальными клетками кожи. Размер чешуек бывает разный: от микроскопических у угрей до нескольких сантиметров у индийского усача . Наблюдается большое разнообразие чешуи: по форме, прочности, составу, количеству и некоторым другим характеристикам.
В коже залегают пигментные клетки - хроматофоры : при их расширении пигментные зёрна растекаются на большее пространство и окраска тела становится яркой. Если хроматофоры сокращаются, пигментные зёрна скапливаются в центре, оставляя большую часть клетки неокрашенной, и окраска тела бледнеет. Если пигментные зёрна всех цветов равномерно распределены внутри хроматофоров - рыба имеет яркую окраску; если пигментные зёрна собраны в центрах клеток - рыба становится почти бесцветной, прозрачной; если же только жёлтые пигментные зёрна распределены по своим хроматофорам - рыба меняет окраску на светло-жёлтую.
Хроматофоры определяют всё разнообразие окраски рыб, особенно яркой в тропиках. Таким образом, кожа рыб выполняет функцию наружной защиты. Она защищает тело от механических повреждений, облегчает скольжение, определяет цвет рыбы, осуществляет связь с внешней средой. В коже расположены органы, воспринимающие температуру и химический состав воды.
Значение окраски
Пелагические рыбы часто имеют тёмную «спинку» и светлое «брюшко», как эта рыба абадехо
семейства тресковых.
Индийский стеклянный сом
может служить пособием по изучению анатомии.
Многие рыбы, обитающие в верхних и средних слоях воды, имеют более тёмную окраску верхней части тела и светлую - нижней. Серебристое брюшко рыбы, если смотреть на рыбу снизу, не будет выделяться на светлом фоне неба. Точно так же тёмная спинка, если смотреть на рыбу сверху, будет сливаться с тёмным фоном дна.
Изучая окраску рыб можно увидеть, как с её помощью происходят маскировка и подражание другим видам организмов, пронаблюдать демонстрацию опасности и несъедобности, а также подачу рыбами других сигналов.
В отдельные периоды жизни многие рыбы приобретают яркую брачную окраску. Часто окраска и форма рыбы дополняют друг друга.
Интерактивный урок-тренажёр (Пройдите все страницы урока и выполните все задания)
Гидросфера отличается чрезвычайным разнообразием условий. Это пресные, проточные и стоячие воды, а также солёные моря и океаны, заселённые организмами на разных глубинах. Для существования в столь разнообразных условиях у рыб выработались как общие принципы строения, отвечающие требованиям среды (гладкое, без выступов вытянутое тело, покрытое слизью и чешуёй; заострённая голова с прижатыми жаберными крышками; система плавников; боковая линия), так и приспособления, свойственные отдельным группам (сплющенное тело, световые органы и др.). Каждый вид рыб имеет соответствующие определённому образу жизни многочисленные и разнообразные приспособления.
К непарным плавникам относятся спинной, анальный и хвостовой.
Спинной и анальный плавники выполняют функцию стабилизаторов, оказывают сопротивление боковому смещению тела при работе хвоста.
Большой спинной плавник парусников при резких поворотах действует как руль, сильно повышая маневренность рыбы при преследовании добычи. Спинной и анальный плавники у некоторых рыб выступают в качестве движителей, сообщающих рыбам поступательное движение (рис. 15).
Рисунок 15 – Форма ундулирующих плавников у различных рыб:
1 – морской конек; 2 – солнечник; 3 – рыба-луна; 4 – кузовок; 5 – морская игла; 6 – камбала; 7 – электрический угорь.
В основе локомоции при помощи ундулирующих движений плавников лежат волнообразные движения пластинки плавника, обусловленные последовательными поперечными отклонениями лучей. Такой способ движения обычно свойствен рыбам с небольшой длиной тела, неспособным изгибать корпус, – кузовки, рыба-луна. Только за счет ундуляции спинного плавника передвигаются морские коньки и морские иглы. Такие рыбы, как камбалообразные и солнечникообразные, наряду с ундулирующими движениями спинного и анального плавников плавают, латерально изгибая тело.
Рисунок 16 – Топография пассивной локомоторной функции непарных плавников у различных рыб:
1 – угорь; 2 – треска; 3 – ставрида; 4 – тунец.
У медленноплавающих рыб с угревидной формой тела спинной и анальный плавники, сливаясь с хвостовым, образуют в функциональном смысле единый окаймляющий тело плавник, несут пассивную локомоторную функцию, так как основная работа приходится на корпус тела. У быстро двигающихся рыб с увеличением скорости движения локомоторная функция концентрируется в заднем отделе корпуса и на задних частях спинного и анального плавников. Увеличение скорости ведет к потере локомоторной функции спинным и анальным плавниками, редукции задних их отделов, передние же отделы выполняют функции, не имеющие отношения к локомоции (рис. 16).
У быстроплавающих скомброидных рыб спинной плавник при движении укладывается в желобок, проходящий вдоль спины.
Сельдеобразные, сарганообразные и другие рыбы имеют один спинной плавник. У высокоорганизованных отрядов костистых рыб (окунеобразные, кефалеобразные), как правило, два спинных плавника. Первый состоит из колючих лучей, которые придают ему определенную поперечную устойчивость. Этих рыб называют колючеперыми. У трескообразных три спинных плавника. У большинства рыб только один анальный плавник, а у трескоподобных рыб их два.
Спинной и анальный плавники у ряда рыб отсутствуют. Например, спинного плавника нет у электрического угря, локомоторным ундулирующим аппаратом которого служит сильно развитый анальный плавник; нет его и у скатов-хвостоколов. Анального плавника не имеют скаты и акулы отряда Squaliformes.
Рисунок 17 – Видоизмененный первый спинной плавник у рыбы-прилипалы (1 ) и удильщика (2 ).
Спинной плавник может видоизменяться (рис. 17). Так, у рыбы-прилипалы первый спинной плавник переместился на голову и превратился в присасывательный диск. Он как бы поделен перегородками на ряд самостоятельно действующих более маленьких, а потому относительно более мощных присосок. Перегородки гомологичны лучам первого спинного плавника, они могут отгибаться назад, принимая почти горизонтальное положение, или выпрямляться. За счет их движения и создается эффект присасывания. У удильщикообразных первые разъединенные друг от друга лучи первого спинного плавника превратились в удочку (ilicium). У колюшек спинной плавник имеет вид обособленных колючек, выполняющих защитную функцию. У рыб-курков рода Balistes первый луч спинного плавника имеет замковую систему. Он выпрямляется и фиксируется неподвижно. Вывести его из такого положения можно нажатием третьего колючего луча спинного плавника. С помощью этого луча и колючих лучей брюшных плавников рыба при опасности укрывается в расщелины, фиксируя тело в полу и потолке убежища.
У некоторых акул задние удлиненные лопасти спинных плавников создают определенную подъемную силу. Аналогичная, но более существенная, поддерживающая сила создается анальным плавником с длинным основанием, например, у сомовых рыб.
Хвостовой плавник выступает как главный движитель особенно при скомброидном типе движения, являясь силой, сообщающей рыбе поступательное движение вперед. Он обеспечивает высокую маневренность рыб при поворотах. Выделяют несколько форм хвостового плавника (рис. 18).
Рисунок 18 – Формы хвостового плавника:
1 – протоцнркальная; 2 – гетероцеркальная; 3 – гомоцеркальная; 4 – дифицеркальная.
Протоцеркальный, т. е. первично равнолопастный, имеет вид каймы, поддерживается тонкими хрящевыми лучами. Конец хорды входит в центральную часть и делит плавник на две равные половины. Это самый древний тип плавника, свойствен круглоротым и личиночным стадиям рыб.
Дифицеркальный – симметричный внешне и внутренне. Позвоночник расположен в середине равных лопастей. Он присущ некоторым двоякодышащим и кистеперым. Из костистых рыб такой плавник имеется у саргановых и тресковых.
Гетероцеркальный, или несимметричный, неравнолопастной. Верхняя лопасть разрастается, и конец позвоночника, изгибаясь, входит в нее. Этот тип плавника характерен для многих хрящевых рыб и хрящевых ганоидов.
Гомоцеркальный, или ложносимметричный. Этот плавник внешне можно отнести к равнолопастным, но осевой скелет распределен в лопастях неодинаково: последний позвонок (уростиль) заходит в верхнюю лопасть. Этот тип плавника широко распространен и характерен для большинства костистых рыб.
По соотношению размеров верхней и нижней лопастей хвостовые плавники могут быть эпи- , гипо- и изобатными (церкальными). При эпибатном (эпицеркальном) типе верхняя лопасть длиннее (акулы, осетровые); при гипобатном (гипоцеркальном) верхняя лопасть короче (летучие рыбы, чехонь), при изобатном (изоцеркальном) обе лопасти имеют одинаковую длину (сельди, тунцы) (рис. 19). Деление хвостового плавника на две лопасти связано с особенностями обтекания тела рыбы встречными токами воды. Известно, что вокруг движущейся рыбы образуется слой трения – слой воды, которому движущимся телом сообщается некоторая дополнительная скорость. При развитии рыбой скорости возможны отрыв пограничного слоя воды от поверхности тела рыбы и образование зоны вихрей. При симметричном (относительно его продольной оси) теле рыбы возникающая сзади зона вихрей более или менее симметрична относительно этой оси. При этом для выхода из зоны вихрей и слоя трения лопасти хвостового плавника удлиняются в равной мере – изобатность, изоцеркия (см. рис. 19, а). При асимметричном теле: выпуклая спина и уплощенная брюшная сторона (акулы, осетры), зона вихрей и слой трения сдвинуты вверх относительно продольной оси тела, поэтому в большей степени удлиняется верхняя лопасть – эпибатность, эпицеркия (см. рис. 19, б). При наличии у рыб более выпуклой брюшной и прямой спинной поверхностей (чехонь) удлиняется: нижняя лопасть хвостового плавника, так как зона вихрей и слой трения более развиты с нижней стороны тела – гипобатность, гипоцеркция (см. рис. 19, в). Чем выше скорость движения, тем интенсивнее процесс вихреобразования и толще слой трения и тем сильнее развиты лопасти хвостового плавника, концы которого должны выходить за пределы зоны вихрей и слоя трения, что обеспечивает высокие скорости. У быстроплавающих рыб хвостовой плавник имеет либо полулунную форму – короткий с хорошо развитыми серповидно вытянутыми лопастями (скомброидные), либо вильчатую – выемка хвоста идет почти до основания тела рыбы (ставридовые, сельдевые). У малоподвижных рыб, при медленном движении которых процессы вихреобразования почти не имеют места, лопасти хвостового плавника обычно короткие – выемчатый хвостовой плавник (сазан, окунь) либо не дифференцирован совсем – закругленный (налим), усеченный (солнечники, рыбы-бабочки), заостренный (капитанские горбыли).
Рисунок 19 – Схема расположения лопастей хвостового плавника относительно зоны вихрей и слоя трения при разной форме тела:
а – при симметричном профиле (изоцеркия); б – при более выпуклом контуре профиля (эпицеркия); в – при более выпуклом нижнем контуре профиля (гипоцеркия). Зона вихрей и слой трения заштриховано.
Величина лопастей хвостового плавника, как правило, связана с высотой тела рыбы. Чем выше тело, тем длиннее лопасти хвостового плавника.
Кроме основных плавников на теле рыб могут быть дополнительные плавнички. К ним относится жировой плавник (pinna adiposa), расположенный позади спинного плавника над анальным и представляющий собой складку кожи без лучей. Он характерен для рыб семейств Лососевые, Корюшковые, Хариусовые, Харациновые и некоторых сомовидных. На хвостовом стебле у ряда быстроплавающих рыб за спинным и анальным плавниками нередко находятся маленькие плавнички, состоящие из нескольких лучей.
Рисунок 20 – Кили на хвостовом стебле у рыб:
а – у сельдевой акулы; б – у скумбрии.
Они выполняют функцию гасителей завихрений, образующихся при движении рыбы, что способствует увеличению скорости рыбы (скомброидные, макрелещуковые). На хвостовом плавнике сельдей и сардин располагаются удлиненные чешуи (alae), выполняющие функцию обтекателей. По бокам хвостового стебля у акул, ставридовых, скумбриевых, рыбы-меча располагаются боковые кили, которые способствуют уменьшению боковой сгибаемости хвостового стебля, что улучшает локомоторную функцию хвостового плавника. Кроме того, боковые кили служат горизонтальными стабилизаторами и уменьшают вихреобразование при плавании рыбы (рис. 20).
