Парные плавники у рыбы. Парные и непарные плавники рыбы

; их органы, регулирующие движение и положение в воде, а у некоторых (летучие рыбы ) - еще и планирование в воздухе.

Плавники представляют собой хрящевые или костные лучи (радиалии), имеющие сверху кожно-эпидермиальные покровы.

Основные виды плавников рыб - это спинной, анальный, хвостовой, пара брюшных и пара грудных .
Некоторые рыбы имеют еще и жировые плавники (они лишены плавниковых лучей), находящиеся между спинным и хвостовым плавниками.
Плавники приводятся в движение мышцами.

Часто у разных видов рыб плавники видоизменены например, самцы живородящих рыб используют анальный плавник в качестве органа для спаривания (основная же функция анального плавника сходна с функцией спинного - это киль при движении рыбы); у гурами видоизмененные нитевидные брюшные плавники представляют собой особые щупальца; сильно развитые грудные плавники позволяют некоторым рыбам выпрыгивать из воды.

Плавники рыб активно участвуют в движении, балансируя тело рыбы в воде. При этом двигательный момент начинается от хвостового плавника, который резким движением толкает вперед. Хвостовой плавник - это своеобразный движитель рыбы. Спинной и анальный плавники балансируют тело рыбы в воде.

У разных видов рыб количество спинных плавников разное.
Сельдеобразные и карпообразные имеют один спинной плавник, кефалеобразные и окунеобразные - два, у трескообразных - три.
Расположены они тоже могут быть по-разному: у щуки - смещен далеко назад, у сельдеобразных, карпообразных - на середине хребта, у окуня и трески - ближе к голове. У скумбрии, тунца и сайры имеются небольшие дополнительные плавнички за спинным и анальным плавниками.

Грудные плавники задействуются рыбой при медленном плавании, а также вместе с брюшным и хвостовым плавниками поддерживают равновесие тела рыбы в воде. Многие донные рыбы передвигаются по грунту с помощью грудных плавников.
Однако у некоторых рыб (муреновые, например) грудные и брюшные плавники отсутствуют. У некоторых видов отсутствует и хвост: гимноты, рамфихтовые, морской конек, скат, рыба-луна и другие виды.

Колюшка трехиглая

В целом, чем более развиты у рыбы плавники, тем более она приспособлена для плавания в спокойной воде.

Помимо движения в воде, воздухе, по грунту; прыжков, cкачков, плавники помогают разным видам рыб прикрепляться к субстрату (плавники-присоски у бычков ), искать пищу (триглы ), обладают защитными функциями (колюшки ).
Некоторые виды рыб (скорпеновые ) в основаниях колючек спинного плавника имеют ядовитые железы. Бывают и рыбы вообще без плавников: круглоротые.

Задание 1. Выполните лабораторную работу.

Тема : "Внешнее строение и особенности передвижения рыбы".

Цель работы : изучить особенности внешнего строения и способы передвижения рыбы.

1. Убедитесь в том, что на рабочем месте есть все необходимое для выполнения лабораторной работы.

2. Пользуясь инструкцией, приведенной в параграфе 31 учебника, выполните лабораторную работу, заполняя по ходу наблюдений таблицу.

3. Зарисуйте внешний вид рыбы. Обозначьте части тела.

4. Запишите результаты наблюдений и сделайте выводы. Отметьте черты приспособленности рыб к водной среде.

Рыбы хорошо приспособлены к жизни в водной среде. Они имеют обтекаемую форму тела, плавники, органы чувств, позволяющие ориентироваться в воде.

Задание 2. Заполните таблицу.

Задание 3. Выпишите номера правильных утверждений.

Утверждения :

1. Все рыбы имеют обтекаемую форму тела.

2. Тело большинства рыб покрыто костной чешуей.

3. Кожа рыб имеет кожные железы, выделяющие слизь.

4. Голова рыбы незаметно переходит в туловище, а туловище - в хвост.

5. Хвост рыбы - та часть тела, которая окаймлена хвостовым плавником.

6. На спинной стороне тела рыбы имеется один спинной плавник.

7. Грудными плавниками рыба при передвижении пользуется как веслами.

8. Глаза у рыб не имеют век.

9. Рыбы видят предметы, расположенные на близком расстоянии.

Правильные утверждения : 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9.

Задание 4. Заполните таблицу.

Задание 5. Форма тела рыб очень разнообразна: у лещей тело высокое и сильно сжатое с боков; у камбалы - сплюснутое в спинно-брюшном направлении; у акул - торпедообразное. Объясните, чем вызваны различия в форме тел у рыб.

Из-за места обитания и передвижения.

Камбала имеет сплюснутую форму, потому что медленно плавает по дну.

Акула наоборот передвигаться быстро (тарпедовидная форма обеспечивает быстрое передвижение в открытой воде).

Тело у леща сплюснуто с боков, потому что он передвигается в водоемах с густой растительностью.

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).



Внешнее строение рыб

Рыбы и рыбообразные имеют тело, разделяемое на три отдела: голову, туловище и хвост .

Голова заканчивается у костных рыб (А) на уровне заднего края жаберной крышки, у круглоротых (Б) - на уровне первого жаберного отверстия. Туловище (обычно его называют телом) у всех рыб заканчивается на уровне анального отверстия. Хвост состоит из хвостового стебля и хвостового плавника.

Рыбы имеют парные и непарные плавники . К парным плавникам относят грудные и брюшные плавники, к непарным - хвостовой, спинные (один-три), один или два анальных плавника и жировой плавник, расположенный позади спинного (лососи, сиги). У бычков (В) брюшные плавники видоизменились в своеобразные присоски.

Форма тела у рыб связана с условиями обитания. Рыбы, живущие в толще воды (лосось), имеют, как правило, торпедовидную или стреловидную форму. Донные рыбы (камбала) чаще всего имеют уплощенную или даже совсем плоскую форму тела. Виды, обитающие среди водных растений, камней и коряг, имеют сильно сжатое с боков (лещ) или змеевидное (угорь) тело, что обеспечивает им лучшую маневренность.

Тело рыб может быть голым, покрытым слизью, чешуей или панцирем (игла-рыба).

Чешуя у пресноводных рыб Центральной России может быть 2 типов: циклоидной (с гладким задним краем) и ктеноидной (с шипиками по заднему краю). Существуют различные модификации чешуи и защитные костные образования на теле рыб, в частности, жучки осетровых.

Чешуя на теле рыб может располагаться различным образом (сплошным покровом или участками, как у зеркального карпа), а также быть различной по форме и размерам.

Положение рта - важный признак для определения рыб. Рыб разделяют на виды с нижним, верхним и конечным положениями рта; есть и промежуточные варианты.

Для рыб приповерхностных вод характерно верхнее положение рта (чехонь, верховка), что позволяет им подбирать добычу, упавшую на поверхность воды.
Для видов-хищников и других обитателей толщи воды характерно конечное положение рта (лосось, окунь),
а для обитателей придонной зоны и дна водоема - нижнее (осетр, лещ).
У круглоротых функцию рта выполняет ротовая воронка, вооруженная роговыми зубами.

Рот и ротовая полость хищных рыб снабжены зубами (см. ниже). У мирных бентосоядных рыб на челюстях нет зубов, но для размельчения пищи имеются глоточные зубы.

Плавники - образования, состоящие из жестких и мягких лучей, соединенных перепонкой или свободных. Плавники рыб состоят из колючих (жестких) и ветвистых (мягких) лучей. Колючие лучи могут иметь вид мощных шипов (сомы) или зазубренной пилы (карп).

По наличию и характеру лучей в плавниках большинства костных рыб составляется плавниковая формула , которая широко используется при их описании и определении. В этой формуле латинскими буквами приводится сокращенное обозначение плавника: А - плавник анальный (от латинского pinna analis), P - плавник грудной (pinna pectoralis) , V - плавник брюшной (pinna ventralis) и D1, D2 - плавники спинные (pinna dorsalis). Римскими цифрами даны числа колючих, а арабскими - мягких лучей.

Жабры поглощают из воды кислород и выделяют в воду углекислый газ, аммиак, мочевину и другие продукты жизнедеятельности. У костистых рыб по четыре жаберных дуги на каждой стороне.

Жаберные тычинки наиболее тонки, длинны и многочисленны у рыб, питающихся планктоном. У хищников жаберные тычинки редкие и острые. Число тычинок считают на первой дуге, расположенной сразу под жаберной крышкой.

Глоточные зубы расположены на глоточных костях, позади четвертой жаберной дуги.

ТЕМА 1.

Плавники риб. Органи дихання, зору та слуху.

ПЛАВНИКИ РЫБ

Плавники являются характерной особенностью строения рыб. Они подразделяются на парные, соответствующие конечностям высших позвоночных, и непарные, или вертикальные.

К парным относятся грудные и брюшные плавники. Непарные состоят из спинного (от одного до трех), хвостового и анальных (одного или двух). У лососевых, хариусовых и других рыб на спине имеется жировой плавник, а у скумбрии, тунца, сайры позади спинного и анального плавников имеются маленькие добавочные плавнички. Положение плавников на теле, их форма, размеры, строение и функции весьма разнообразны. Рыбы используют плавники для передвижения, маневрирования и сохранения равновесия. В продвижении вперед основную роль у большинства рыб играет хвостовой плавник. Он выполняет работу наиболее совершенного с поворотными лопастями гребного винта и стабилизирует движение. Спинные и анальные плавники являются своеобразными килями для придания телу рыбы нужного устойчивого положения.

Два комплекта парных плавников служат для равновесия, торможения и управления.

Грудные плавники располагаются, как правило, позади жаберных отверстий. Форма грудных плавников связана с формой хвостового: они закруглены у рыб, которые имеют округлый хвост. У хороших пловцов грудные плавники заострены. Особенно сильно развиты грудные плавники у летающих рыб. Благодаря высокой скорости передвижения и ударам хвостового плавника летучие рыбы выскакивают из воды и парят на крыловидных грудных плавниках, покрывая по воздуху расстояние до 100-150 м. Такие полеты помогают им скрыться от преследования хищников.

Грудные плавники у морского чёрта имеют членистое мясистое основание. Опираясь на них, морской чёрт передвигается по дну скачками, как на ногах.

Местоположение брюшных плавников у разных рыб неодинаково. У низко организованных (акул, сельдей, карповых) они находятся на брюхе. У более высокоорганизованных брюшные плавники смещаются вперед, занимая положение под грудными (окунь, скумбрия, кефаль). У тресковых брюшные плавники находятся впереди грудных.

У бычков брюшные плавники срослись в воронкообразную присоску.

В еще более удивительное приспособление видоизменились брюшные плавники у пинагора. Их присоска держит рыбу так прочно, что ее трудно оторвать от камня.

Из непарных плавников особое внимание заслуживает хвостовой, полное отсутствие которого наблюдается очень редко (скаты хвостоколы). По форме и расположению относительно конца позвоночника различают несколько типов хвостовых плавников: асимметричный (гетероцеркальный) - у акул, осетровых и др.; ложносимметричный (гомоцеркальный) - у большинства костистых рыб.

Форма хвостового плавника тесно связана с образом жизни ры6 и особенно со способностью плавания. Хорошими пловцами являются рыбы с полулунным, вилообразным и выемчатым хвостами. Менее подвижные рыбы имеют усеченный закругленный хвостовой плавник. У парусников он очень большой (длиной до 1,5 м), они пользуются им как парусом, выставляя его над поверхностью воды. У колючеперых рыб лучи спинного плавника представляют собой сильные колючки, нередко снабженные ядовитыми железами.

Своеобразное превращение наблюдается у рыбы-прилипалы. Спинной плавник у нее перемещается на голову и превращается в присасывательный диск, с помощью которого она прикрепляется к акулам, китам, кораблям. У удилыциков спинной плавник смещается на морду и вытягивается в длинную нить, служащую приманкой для добычи.