Рыбы

Каких животных называют рыбами?

Ученые называют рыбами холоднокровных челюстноротых позвоночных животных, которые живут в воде, дышат с помощью жабр растворенным в ней кислородом (у некоторых, двоякодышащих, есть добавочные органы дыхания, так называемые легкие), двигаются в ней, плавая с помощью парных и непарных конечностей — плавников. Кожа рыб обычно покрыта чешуей, тело двусторонне симметричное (исключение— камбалы) разнообразной формы: змеевидной, как у угря, лентовидной, как у сельдяного короля, шаровидной, как у кузовка, торпедовидной, как у скумбрии, стреловидной, как у саргана, плоской, как у ската, уплощенной, как у камбалы.

Анатомия карпа

Внешнее строение

_{1. Верхняя губа; 2. Усик; 3. Ноздря; 4. Щека; 5. Затылок; 6. Жаберная крышка; 7. Спина; 8. Спинной плавник; 9. Грудные плавники; 10. Брюшные плавники; 11. Боковая линия; 12. Заднепроходное отверстие; 13. Заднепроходный плавник; 14. Хвостовой плавник.}

Скелет

_{1. Черепная коробка; 2. Кости жаберной крышки; 3. Позвоночник; 4. Радиальные лучи спинного плавника; 5. Скелет грудного плавника; 6. Скелет брюшного плавника; 7. Скелет заднепроходного плавника; 8. Скелет хвостового плавника.}

Внутренние органы

_{1. Жаберные лепестки; 2. Отделы плавательного пузыря; 3. Пищевод; 4. Печень; 5. Кишка; 6. Задний проход; 7. Почки; 8. Мочевой пузырь; 9. Гонады (половые железы) 10. Сердце.}

Рыбы обжили все водоемы Земли — не только моря, но и пруды, реки, ручьи, от высокогорных водоемов до предельных глубин океана. В Мертвом море, например, их нет, потому что его вода слишком соленая. Многие реки и озера сейчас отравлены промышленными и бытовыми сточными отходами, и из-за этого рыбы в них вымирают. А когда-то справедливым было утверждение, что рыбы водятся везде, где есть вода.

Почему рыбы часто похожи друг на друга?

По количеству видов рыбы уступают только насекомым. Но при всем разнообразии их форм рыбы, в отличие от наземных животных, похожи и строением, и внешним видом. Это объясняется тем, что водная среда однороднее любой другой среды обитания и условия жизни в ней более или менее постоянные. Рыбам не пришлось приспосабливаться, как обитателям суши, к засушливым пустыням, приполярным льдам или влажным жарким тропикам, хотя и в море для каждой рыбы есть своя область обитания. Температура воды в морях меняется незначительно и медленно, более или менее резкие колебания ее заметны лишь в самых верхних слоях.

А в тропических водах она, как и температура воздуха, почти всегда одинакова.

Если же при изменении направления морских течений в область холодной воды внезапно попадет теплая вода, может произойти катастрофа — рыба почти вся погибнет: у нее случится нечто вроде теплового удара. Даже в самых глубоких морях рыбы живут в основном в верхних или срединных слоях водной толщи. Температура воды на средних глубинах в Северном Ледовитом океане и на экваторе различается лишь на несколько градусов, а на значительной глубине почти не колеблется. Наибольшее разнообразие видов животных — 170 тысяч — в поверхностных зонах Мирового океана. Чем глубже, тем их становится меньше, а на самых больших глубинах обитает несколько сотен видов.

В морях много мест, богатых кормом. Микроскопические планктонные водоросли сами производят нужные себе питательные вещества, используя энергию солнечного света, углекислый газ и минеральные вещества, растворенные в воде. (Плотность планктона в прибрежных водах достигает сотен, иногда тысяч миллиграммов на кубический метр, а в глубине — всего лишь долей миллиграмма.) Этими крошечными растениями питаются маленькие планктонные животные, чаще всего рачки. Их, в свою очередь, едят сельди и другие мелкие рыбы, за которыми охотятся более крупные хищные рыбы, такие как треска. А они уже становятся жертвами самых крупных хищников вроде барракуды.

Типичная пищевая цепь моря состоит из пяти звеньев. Растительный планктон, используя энергию солнечного света, создает питательные вещества для самого себя и тем самым для всех обитателей моря. Планктонные животные, поедающие растительный планктон, — основная пища сельди и других мелких рыб. Они, в свою очередь, становятся добычей трески и прочих рыб массой более нескольких килограммов, на которых охотятся очень крупные хищники вроде барракуды. На этом пищевая цепь завершается. У барракуды нет врагов, кроме человека.

Как рыбы плавают?

Рыбы тяжелее воды, в которой они живут. Казалось бы, если они не будут непрерывно помахивать плавниками, то непременно окажутся на дне. Следовательно, чтобы держаться на определенной глубине, им пришлось бы расходовать огромное количество энергии. На самом деле мудрая природа решила эту проблему, наделив многих рыб особым гидростатическим органом — полым, иногда ячеистым плавательным пузырем, наполненным смесью кислорода, азота и углекислого газа. Поступают газы в закрытый плавательный пузырь из кровеносных сосудов газовой железы, расположенной на его переднем конце. Пополняя запас газа в плавательном пузыре или сбрасывая его в пищеварительный тракт или в кровеносную систему через скопление капилляров на его заднем конце, рыба поддерживает в пузыре постоянное давление, что позволяет ей зависать на нужной глубине. Плавательного пузыря нет только у некоторых донных рыб, в том числе у акул, которые все время двигаются, не останавливаясь ни на секунду.

При наполненном газами (вверху) или опорожненном (внизу) плавательном пузыре меняются его объем и сила тяжести, действующая на рыбу в воде. Благодаря ему рыба может всплывать, опускаться или находиться на одном и том же уровне.

Для продвижения вперед рыба отталкивается от воды, волнообразно изгибаясь всем телом и одновременно ударяя хвостом. Плавники — рули и стабилизаторы — нужны для управления движением и балансировки. Некоторые рыбы двигаются, изгибая грудные (скаты) или спинной и анальный (иглобрюхообразные) плавники. Многие рыбы плавают очень быстро, складывая при этом спинной и анальный плавники. Проводя измерения, ученые установили, что лосось может проплыть 100 м за 10,8 секунды. Это результат отлично подготовленного спортсмена-бегуна, правда, как и человек, рыба не в состоянии держать такой темп длительное время.

Как рыбы дышат?

Ни одно животное не может жить без кислорода. Он есть в воздухе и растворен в воде. Наземные позвоночные дышат кислородом воздуха; их орган дыхания — легкие. Рыбы добывают кислород из воды, для этого у них есть жабры.

Рыба дышит, набирая воду в рот. Через глотку, в которой есть ряды парных отверстий — жаберные щели, вода поступает к расположенным по обе стороны головы жабрам и, омывая их, вытекает из-под жаберной крышки. При этом растворенный в ней кислород через тончайшие покровы жаберных лепестков, пронизанные кровеносными капиллярами, проникает в кровь, а кровеносная система доставляет кислород в клетки. На воздухе у рыбы наступает удушье, как только жаберные лепестки подсыхают и становятся не проницаемыми для кислорода.

Когда рыбы дышат, они «вдыхают» и «выдыхают» не воздух, как люди, а воду. Понаблюдайте за рыбкой в аквариуме: ее рот и жаберные крышки то открываются, то закрываются, обеспечивая организм свежим водным раствором кислорода.

Наземные животные дышат кислородом воздуха с помощью легких, а рыбы — кислородом, растворенным в воде, с помощью жабр. На нижнем рисунке изображена голова трески без жаберной крышки, под которой находятся заходящие друг на друга ряды жаберных лепестков. Две верхние схемы показывают, как дышит костистая рыба. При открытой нёбной складке и закрытом клапане жаберной крышки вода втекает в ротовую полость. Когда дно ротовой полости поднимается, клапан жаберной крышки открывается и вода вытекает, омывая жаберные лепестки, поверхность которых пронизана сетью кровеносных капилляров. Кровь связывает растворенный в воде кислород и отдает углекислый газ.

Однако из этого общего правила есть исключение. В Африке, Южной Америке и Австралии обитают двоякодышащие рыбы, которые дышат не только жабрами, но и плавательным пузырем, соединенным протоком с глоткой. Впрочем, строением их ячеистый плавательный пузырь мало чем отличается от настоящих легких. У большинства современных видов это даже парный орган, как у всех высших позвоночных. Двоякодышащие рыбы втягивают воздух в «легкие» ноздрями при закрытом рте, как и все наземные позвоночные, но, кроме того, они могут дышать и жабрами, как рыбы. Все они — обитатели пресных водоемов, которые в сухой период года частично или полностью пересыхают. Тогда двоякодышащие рыбы залегают в вырытые в грунте норы и впадают в спячку. Африканские протоптеры могут прожить без воды 9 месяцев, а один подопытный протоптер установил рекорд — более четырех лет!

И протоптеры, и южноамериканские чешуйчатники из бассейна Амазонки во время спячки дышат воздухом. Австралийский рогозуб не впадает в спячку и выживает, если от его водоема остается хотя бы зловонная лужа. Даже тогда он, дыша своим непарным «легким», чувствует себя хорошо, но совсем без воды быстро погибает.

Двоякодышащие питаются беспозвоночными, рыбами и земноводными. Нерестятся они в период дождей.

Прежде ученые считали, что наземные позвоночные произошли от древних двоякодышащих. Но теперь твердо установлено, что связующим звеном между рыбами и земноводными были животные из класса почти полностью вымерших кистеперых рыб, а двоякодышащие, тоже вымершие, кроме современных шести видов, — это боковая, тупиковая ветвь эволюции.

Двоякодышащие рыбы Африки, Южной Америки и Австралии — это живые ископаемые, так как они существуют на Земле уже почти 400 млн. лет. В засушливые периоды года они зарываются в грунт, сооружают коконы из слизи и спят в этих норах до тех пор, пока снова не польют дожди.

Почему мы называем рыб холоднокровными?

Температура теплокровных животных — птиц и млекопитающих, а стало быть, и человека — почти постоянна. У здорового человека она колеблется от 36 до 37 °C. В мороз мы одеваемся потеплее.

Это же, по сути, делают все млекопитающие: к зиме у них отрастает густой подшерсток. Плавающих в ледяных водах тюленей греет толстый слой подкожного жира.

А вот температура крови рыб, земноводных и ящериц почти не отличается от температуры воды или воздуха, поэтому она не постоянна. Всех этих животных называют холоднокровными. Приспосабливаясь к понижению температуры, они впадают в спячку или становятся менее активными.

Рыбам уютно и летом в теплой воде, и зимой подо льдом. Однако при резком понижении температуры воды они цепенеют и могут погибнуть. У рыб нет век, поэтому они не закрывают глаза. Кроме того, они не спят крепким сном, как мы.

Но, наблюдая за аквариумными рыбками, можно заметить, что по ночам они хаотично двигаются, то есть, как говорят знатоки, становятся сонными.

Есть ли у рыб зрение, слух и обоняние?

Рыбы видят хуже большинства наземных животных. В воде света меньше, чем на суше, и чем глубже, тем темнее. У некоторых, обитающих на глубине 560 м, где царит вечная темнота, есть органы свечения (фотофоры). Не будь их, рыбы не смогли бы приманивать добычу и находить себе партнеров.

Уравновешивает слабое зрение рыб тончайшее обоняние. Особенно этим отличаются акулы и пираньи. Акулы, которых не зря называют «плавучими носами», чуют запах даже капли крови, растворенной в миллионах литров воды. Эта поразительная способность объясняется тем, что в обонянии участвуют две трети клеток их мозга.

Ученые до сих пор не знают, хорошо ли рыбы слышат. Наружного уха у рыб нет, но есть орган, похожий на наше внутреннее ухо. У многих пресноводных рыб он связан с плавательным пузырем так называемым веберовым аппаратом. Полагают, что он передает звуковые волны от плавательного пузыря, служащего резонатором, к внутреннему уху.

Благодаря боковой линии, особой системе органов чувств, рыбы ощущают малейшие колебания воды. Боковая линия — это система канальцев под кожей. На ней чешуя другой формы или в ней есть отверстия.

Органы боковой линии воспринимают направление и скорость течения, позволяя рыбам ориентироваться в подводной тьме, соблюдать порядок в косяке. Форель «разбежится», даже если мы будем осторожно подкрадываться к ручью, но не потому, что увидит или услышит нас, а потому, что почувствует легкое сотрясение воды у берега от шагов. Сом, обитатель илистых водоемов, многое об окружающем мире узнает с помощью мясистых свисающих усов: они дотрагиваются до предметов, мимо которых иначе он проплыл бы, не заметив. Как и все животные, рыбы ощущают боль, но не столь остро, как люди.

Этот африканский сом ориентируется и ищет корм в мутной воде с помощью усиков.

У большинства рыб глаза довольно далеко отстоят друг от друга. Следовательно, воспринимаемая ими картина плоская, а не трехмерная.

Какая бывает чешуя у рыб?

Тело большинства рыб покрыто чешуей. Плакоидная чешуя, которая «линяет», состоит из костных пластинок с шипами. Это принадлежность древних рыб — акул, скатов или самых современных из колючеперых рыб — спинорогов. Из нее произошли зубы позвоночных. Остальные типы чешуи моложе. Ганоидная чешуя осетров, латимерий, панцирных щук образует панцирь, который растет вместе с хозяином. Некоторые настоящие костистые рыбы — сельди, лососи, карпы — покрыты циклоидной, а колючеперые — ктеноидной чешуей.

Тело большинства рыб покрыто чешуей — плакоидной, ганоидной, ктеноидной или циклоидной. Плакоидная, которую рыбы периодически меняют, состоит из костных пластинок с шипами. Это принадлежность акул, скатов, спинорогов. Ганоидная чешуя осетров, латимерий, панцирных щук образует панцирь. Сельди, лососи, карпы покрыты циклоидной, а колючеперые, например окуни, — ктеноидной чешуей.

Размножение рыб

Почти все рыбы выметывают икру в воду, некоторые виды по многу миллионов икринок сразу. Происходит это в строго определенных местах — нерестилищах. Самки откладывают икринки, а самцы поливают их молоками. Изредка рыбы строят на нерестилищах гнезда. Так делают колюшки. Большинство же рыб, отнерестившись, уплывают прочь и даже не сторожат, как судаки, оплодотворенную икру. Среди акул и окунеобразных есть живородящие виды. У них потомство развивается в а матке» самки.

На фотографии вверху только то вылупившаяся из оплодотворенной икринки личинка форели с желточным мешком, его содержимым она питается. В середине — личинки в возрасте нескольких недель, внизу — малек форели.

Могут ли рыбы «говорить»?

Оказывается, многие рыбы могут «разговаривать». Они трещат, шелестят, рычат, цокают, стонут, крякают, кудахчут, каркают, гудят, как пароходы, стучат, словно на барабане, щебечут, как птицы, пищат, как мыши. Звуки возникают при колебательных движениях стенок плавательного пузыря, служащего резонатором, при скрежетании зубами или трении жаберных пластинок друг о друга.

У старых и крупных рыб «голос» на октаву ниже, чем у молодых и мелких. В морских глубинах самцы и самки находят друг друга в брачный период по звукам, как и обитатели мутных мелководных рек и озер, например сомы. Репертуар рыб весьма разнообразен. Самец нотропис, защищая свою территорию, издает звуки, похожие на глухие удары, а самку обольщает мурлыканием. Самые громкие брачные песни исполняет самец фахака: каждые 30 секунд он ревет, словно сирена, и рычит, охраняя оплодотворенную икру.

Морские петухи, водящиеся у нас а Черном и Азовском морях, во время нереста сильно шумят. Похоже, будто кто-то трет по резиновому шарику.

Если эту рыбку, которую местные жители называют морским чертом, взять в руки, она начинает рычать и визжать.

Какие рыбы самые большие и самые маленькие?

Размерами рыбы, даже одного вида, различаются сильнее, чем наземные животные. Их габариты зависят от возраста, количества и качества корма, температуры воды. Самые крупные рыбы живут в море. Рекорд здесь принадлежит китовой и чуть уступающей ей в размерах гигантской акулам. Эти вполне миролюбивые, питающиеся исключительно планктоном великанши достигают в длину 14–15 м и весят до полутора десятков тонн. Среди речных рыб первенство держат южноафриканская арапаима (4–6 м и 200 кг) и сом (5 м и 300 кг).

Самые маленькие на Земле позвоночные — бычки пандака и мистихис, самцы которых в длину не превышают 11 мм, а самки 14 мм.

Этих совершенно прозрачных рыбок во множестве ловят местные жители северо-запада филиппинского острова Лусон через три дня после каждого полнолуния, когда бывает особенно высокий прилив.

Синяя акула достигает в длину 6,5 м. Этот хищник не брезгует никакой добычей.

Арапаима дышит кислородом воздуха с помощью плавательного пузыря.

Почему рыбы не погибают в замерзших водоемах?

Пруды и озера зимой не промерзают до самого дна даже в суровые морозы. Известно, что плотность воды зависит от ее температуры. Выше всего она при температуре плюс 4 °C. А это значит, что зимой на дне водоема самая «тяжелая» и поэтому самая теплая вода, здесь-то рыбы и могут перезимовать. Поскольку, как мы уже знаем, температура их тела равна температуре воды, рыбы не страдают от холодов.

Может случиться, однако, что под сплошным ледяным покровом кислород будет постепенно полностью израсходован, так как лед не пропускает воздуха. Поэтому, если в небольшом водоеме нет притока воды, рыба задохнется, или, как говорят, наступит «замор». Чтобы этого не произошло, в прудах, где разводят рыбу, всегда держат несколько открытых прорубей. В них бросают вязанки тростника, благодаря чему проруби не затягиваются льдом.

При недостатке кислорода рыбки могут «уснуть» и в аквариуме. Это бывает, когда в нем слишком мало воды или на ней образуется слишком толстый слой грязи и из воздуха поступает меньше кислорода, чем его расходуют рыбки. Поэтому аквариумисты всегда следят за тем, чтобы их питомцам хватало кислорода. Для этого они периодически продувают воздух через воду и высаживают в аквариум растения, которые служат рыбкам укрытием и обогащают воду кислородом.

Летом солнце в водоемам сильно прогревает верхние слои воды, а внизу она всегда прохладнее. Зимой, наоборот, верхний слой воды самый холодный, особенно около ледяного покрова.

На рисунках показано, в каких слоях воды живут рыбы летом (слева) и зимой (справа). Палии, озерные виды гольца, всегда держатся дна, окуни но зиму уходят на глубину. Сомы летом обычно лежат днем в глубоких ямах на дне и поднимаются наверх ранним утром. Их появление в верхних слоях днем зачастую предвещает ненастье или перемену погоды. С осени сомы не покидают свои норы и проводят там всю зиму.