Надкласс Рыбы: общая характеристика. Класс Хрящевые рыбы

Общая характеристика надкласса Рыбы. Рыбы — наиболее древние первично-водные челюстнорогые. Они обитают как в морских, так и в пресных водах. Это самая многочисленная группа позвоночных, которая насчитывает более 22 тыс. современных видов. Надкласс Рыбы подразделяют на 2 класса: Костные рыбы и Хрящевые рыбы.

По сравнению с круглоротыми рыбы стоят на более высокой ступени эволюционного развития. Большинство рыб способны к энергичному передвижению за счет боковых изгибов тела или мощного хвоста. Они активно разыскивают и захватывают пищу. Рыбы обладают сложным поведе­нием и разнообразными приспособлениями к окружающей среде. Высокий уровень поведения и морфофизиологической организации связан с более совершенным развитием многих систем, в первую очередь центральной нервной сис­темы, органов чувств и скелета.

Перечислим основные признаки, которые позволили рыбам подняться на более высокий уровень организации:

• тело рыб покрыто чешуей, которая выполняет защитную функцию;

• дополнение или замена осевого скелета (хорды) хрящевым, а затем костным позвоночником;

• появление черепа, защищающего мозг со всех сторон;

• хорошо развитые подвижные челюсти, снабженные зубами, служащие для захвата и удержания добычи;

• появление парных конечностей (грудных и брюшных плавников) и их поясов;

• более дифференцированный пищеварительный тракт, у большинства видов обособляется желудок, имеются тонкий и толстый отделы кишечника;

• дифференцировка пищеварительной железы на отдельные специализированные структуры — печень и поджелудочную железу;

• органы дыхания — жабры, жаберные лепестки которых имеют эктодермальное происхождение; появление жабр значительно интенсифицировало процесс газообмена;

• выделительная система представлена обособленным специализированным органом — парными первичными (туловищными) почками;

• парные обонятельные органы; орган слуха — внутреннее ухо с тремя полукружными каналами; хорошо развитые органы зрения;

• прогрессивное развитие нервной системы — увеличение среднего отдела мозга и мозжечка.

В настоящее время рыбы — господствующая в водных биоценозах группа животных. По местам обитания различают морских и пресноводных рыб. Промежуточное положение занимают проходные рыбы, большую часть времени проводящие в море, а размножающиеся в пресных водах (например, лососи) или, наоборот, для размножения уходя­щие в моря (речные угри).

Некоторые рыбы держатся около дна, это бентосные (придонные) виды. Другие большую часть времени проводят в движении в толще воды — это нектонные (пелагиче­ские) рыбы, они обладают торпедообразным телом и высокой плавучестью. Относительная невесомость в воде у рыб достигается путем выравнивания плотности тела и окружающей среды.

У хрящевых рыб для этого накапливаются запасы жира, преимущественно в печени и иногда в других тканях тела. Например, у акул печень достигает 14—25% от общей массы тела, а у костных рыб — лишь 1—8%.

У костных рыб для обеспечения плавучести появляется специальный гидростатический орган — плавательный пузырь. Он формируется как полый вырост начальной части пищевода.

В процессе эволюции рыбы возникли в силурийском периоде палеозойской эры. В отложениях нижнего девона обнаружены остатки уже нескольких, четко различимых групп рыб. Современные ученые считают, что возникновение рыб шло в пресных водоемах, откуда позднее разные группы рыб независимо и многократно проникали в моря, а некоторые из них потом вновь возвращались в пресные водоемы.

Большое число и разнообразие современных и ископае­мых видов и групп рыб, их длительная и сложная эволюция, недостаточная изученность отдельных групп приводят к тому, что в настоящее время нет единой общепринятой окончательной систематики рыб. Среди специалистов существуют значительные расхождения в определении числа и объема систематических групп — подклассов, надотрядов, отрядов.В данном пособии мы будем придерживаться наиболее распространенной на сегодняшний день классификации.

Класс Хрящевые рыбы. Класс хрящевых рыб делится на 2 подкласса: подкласс Пластинчатожаберные, к которому относятся акулы (около 250 видов) и скаты (около 330 видов), и подкласс Цельноголовые, или Химеры (около 30 видов) (рис. 77).

Это преимущественно морские рыбы, размеры которых варьируют от 20 см до 15—20 м. Наиболее часто встречаются в тропических районах. Многие виды имеют промысловое значение.

Внешнее строение и покровы. Форма тела разнообразна. Акулы имеют обтекаемое веретеновидное тело, на голове спереди — носовой вырост (рострум, или рыло) (рис. 78). Тело скатов сплющено в спинно-брюшном направлении, они большую часть времени проводят лежа на дне. Плавательного пузыря у хрящевых рыб нет, плавучесть тела обеспечивается содержанием большого количества жира в организме.

По бокам головы расположены жаберные щели, у боль­шинства 5 пар. Кожные покровы образованы многослойным эпидермисом и подстилающей его дермой (собственно кожей). В эпидермисе находятся многочисленные железистые клетки, выделяющие слизь. У большинства кожа покрыта плакоидной чешуей. Каждая чешуйка представляет собой пластинку, на верхней стороне которой находится покрытый эмалью зубец. Чешуя развивается в дерме и со­стоит из вещества, близкого к дентину. Плакоидные чешуи, расположенные в несколько рядов на челюстях, выполняют функцию зубов.

Опорно-двигательная система. Скелет в течение всей жизни остается хрящевым, окостенения отсутствуют. В по­звоночнике выделяют два отдела: туловищный и хвосто­вой. У акул пожизненно сохраняется хорда, проходящая через отверстия в телах позвонков. К поперечным отросткам позвонков причленяются короткие ребра, защищающие полость тела сверху и немного с боков. У цельноголовых тела позвонков не развиваются. Парные конечности пред­ставлены грудными и брюшными плавниками, расположенными горизонтально. Пояс передних конечностей (грудных плавников) — хрящевая дуга, свободно лежащая в толще мускулатуры. Пояс задних конечностей (брюшных плавников) состоит из непарного хряща, расположенного в мускулатуре поперек тела перед клоакой. Хвостовой плав­ник гетероцеркальный (неравнолопастной), позвоночник заходит только в верхнюю большую лопасть. Череп состоит из мозгового черепа и висцерального скелета.

Поперечнополосатая мускулатура сегментирована, представлена миомерами, отделенными друг от друга соединительнотканными перегородками — миосептами. Мес­тами метамерия нарушается — дифференцируются мышцы парных плавников, наджаберные и поджаберные мышцы.

Характерной особенностью мускулатуры хрящевых рыб является ее относительная автономность — способность сокращаться при нарушении связи с центральной нервной системой. Отличается и химический состав мышц — в них очень велико содержание мочевины и солей тяжелых металлов.

Питание и пищеварительная система. Мощная мускулатура челюстей и крупные острые зубы акул позволяют захватывать добычу и откусывать от нее крупные куски. Скаты, питающиеся моллюсками и ракообразными, имеют уплощенные бугорчатые зубы, позволяющие дробить и перетирать панцири и раковины добычи. Ротовая полость переходит в глотку, пронизанную жаберными щелями. Короткий пищевод открывается в дугообразно изогнутый желудок, от которого начинается тонкая кишка (рис. 79). В ее петле лежит поджелудочная железа. Печень имеет желчный пузырь, проток которого впадает в начальный отдел тонкой кишки. В толстой кишке находится спиральный клапан, увеличивающий всасывательную поверх­ность кишечника. Толстая кишка заканчивается клоакой, в которую также впадают протоки выделительной и половой систем.

Органы дыхания. Каждая жаберная щель внутренним краем открывается в глотку, а наружным — на поверхность тела. Жаберные отверстия отграничены друг от друга широ­кими межжаберными перегородками, в толще которых находятся хрящевые жаберные дуги. На перегородках сидят

жаберные лепестки. Газообмен осуществляется противоточным движением потоков крови и воды.

Кровеносная система. Общая схема кровеносной системы хрящевых рыб напоминает таковую ланцетника. Однако, в отличие от ланцетника, у хрящевых рыб есть двух­камерное сердце, состоящее из предсердия и желудочка (рис. 80). К предсердию прилегает широкий тонкостенный венозный синус, в который вливается венозная кровь. От желудочка отходит артериальный конус, переходящий в брюшную аорту. Жаберные артерии в жабрах распадаются на капилляры, где кровь окисляется. Насыщенная кислоро­дом кровь собирается в парные сосуды — корни аорты, которые, сливаясь, образуют основной артериальный сосуд — спинную аорту. Она расположена под позвоночником и снабжает кровью внутренние органы. Вперед от корней аорты отходят сонные артерии, несущие кровь к голове. Венозная кровь от туловища собирается в парные задние кар­динальные вены, а от головы — в парные яремные (передние кардинальные) вены. На уровне сердца передние и задние кардинальные вены каждой стороны сливаются, образуя правый и левый кювьеровы протоки, впадающие в венозный синус. Задние кардинальные вены, проходя через почки, распадаются на капилляры, образуя воротную систему. Кровь от кишечника проходит через воротную систему печени и далее по печеночной вене поступает в венозный синус. Хрящевые рыбы имеют один круг кровообращения. В полости тела, рядом с желудком, находится селезенка — кроветворный орган.

Нервная система и органы чувств. Головной мозг состоит из пяти отделов: передний, промежуточный, средний, мозжечок и продолговатый. От головного мозга отходят 10 пар черепно-мозговых нервов. Большинство хрящевых рыб — подвижные хищники, поэтому органы чувств у них развиты очень хорошо. Важную роль в поиске добычи играют органы обоняния — парные обонятельные мешки. Запах крови акулы улавливают за 500 м от объекта. Строение глаз типично для водных животных: роговица плоская, хрусталик шарообразный, век нет. У большинства акул и скатов в сетчатке отсутствуют колбочки, поэтому они по-видимому, не различают. Орган слуха —внутреннее ухо (перепончатый лабиринт). Полукружных каналов три. Система каналов, расположенных на голове и вдоль тела в виде боковой линии, позволяет хрящевым рыбам определить направление водных потоков (сейсмосенсорная система). С наружной средой каналы сообщаются через отверстия в чешуе.

Выделительная система. Органы выделения — пер вичные (туловищные) почки, расположены вдоль позвоночника. В качестве их выводных протоков функциониру­ют парные вольфовы каналы, впадающие в клоаку. Через жабры удаляется аммиак.

Половая система и размножение. У самцов парные семенники связаны системой канальцев с передними отделами почек. Проходя через вещество почек, эти канальцы впадают в вольфовы каналы. Эти каналы служат не только мочеточниками, но и семяпроводами. Передние отделы почек не выполняют выделительную функцию, а служат придатками семенников. Как выделительные органы у самцов функционируют только задние отделы почек. Оба вольфова канала впадают в мочеполовой синус, который открывается в клоаку.

У самок половые и мочевые пути разделены на всем протяжении. Яичники парные. Парные яйцеводы (мюллеровы каналы) не соединены с яичниками, а начинаются общей воронкой в полости тела рядом с ними. Расширенные нижние отделы яйцеводов (так называемые «матки») открываются в клоаку. Созревшие яйцеклетки из яичника выходят в полость тела и подхватываются воронкой яйцеводов. Оплодотворение внутреннее, происходит в яйцеводе. В верхнем отделе яйцеводов расположены скорлуповые железы, секрет которых образует плотную оболочку яйца. Яйца крупные, богатые питательными веществами. У некоторых видов развивается яйцеживорождение или даже истинное живорождение (рыба-молот). Эмбриональное раз­витие длится 7—14 месяцев, а число детенышей при живорождении уменьшается до 6—12 штук. В этом случае часть питательных веществ зародыш получает от матери. У ската гигантского манты (морского дьявола) рождается всего 1 детеныш массой до 20 кг и в размахе плавников более 1,2 м.

Дата добавления: 2015-10-21