Хрящевые рыбы

Кровеносная система.

Сразу же позади жабр, на брюшной стороне тела, у рыб расположено сердце, состоящее из одного предсердия и одного желудочка; впереди желудочка находится эластическое расширение (луковица аорты). Между предсердием и желудочком и между желудочком и луковицей аорты расположены клапаны.

Кровь из сердца поступает в брюшную аорту, расположенную под жабрами. От аорты отходят четыре пары жаберных артерий, которые поднимаются к жаберным лепесткам, где и разветвляются в капилляры. Здесь происходит обогащение крови кислородом и выделение углекислого газа. Окисленная кровь собирается в два корня аорты, лежащие над жабрами справа и слева. Спереди от них отходят сонные артерии, сзади оба корня аорты сливаются в аорту; вся венозная кровь собирается в вены, а затем через кювьеровы протоки вливается в венозный синус, откуда попадает в сердце. Часть венозной крови проходит через печень, часть — через почки.

Выделительная система рыб представлена двумя почками, расположенными по бокам позвоночника на спинной стороне полости тела. Вдоль почек тянутся мочеточники, которые на заднем конце сливаются в один проток, открывающийся в мочевое отверстие на мочеполовом сосочке.

Описание ярких представителей

В реках, озерах, океанах и морях можно встретить особей, принадлежащих к разным классам и отрядам.

Наиболее яркими представителями считаются следующие:

1. Судак — хищная особь с чрезвычайно развитым стайным инстинктом, относится к классу Костных, отряду Окуневых. Обитает в ямах и чистых водоемах, чаще в реке, питается мелкой рыбой. Имеет маскировочный окрас в виде вертикальных темных полос на туловище.
2. Окунь — хищник из семейства Окуневых, размер его достигает 35 см в длину, обитает только в чистых водоемах на небольшой глубине. В пищу употребляет мелких обитателей, живет в стае. Характерная особенность особей — двойной плавник на спине.
3. Карп — представитель Костных рыб и семейства Карповые. Питается растительной и животной пищей, но предпочитает искать на дне водоема мелких жуков и червей. Считается очень прожорливой особью, некоторые представители достигают веса 9 кг. Карп — долгожитель, живет 50 и более лет.
4. Минтай — особь из семейства Тресковые, обитающая на севере Тихого океана, считается всеядной, постоянно держится в толще воды, предпочитает низкие температуры.
5. Налим — единственный представитель Тресковых, обитающий в пресных водоемах. Имеет небольшой размер, интересный окрас, питается ракообразными и мелкой рыбой, не переносит солнечных лучей, охотится только ночью.
6. Атлантическая сельдь — наиболее яркий представитель семейства Сельдеобразных. Питается мелкой рыбой и планктоном, обитает в Черном, Средиземном море и водоемах, имеет огромное промысловое значение, вылавливается в больших количествах.
7. Тигровая акула — представитель семейства Акул, наиболее распространенный вид. Обитает в тропической и субтропической части Мирового океана, в некоторых областях Тихого океана. В пищу употребляет птиц, ракообразных, мелких представителей водоемов и даже черепах. Длина акулы достигает 5 метров.
8. Хвостокол — особь из отряда Скатов. Имеет хвост длиной 70 см, используемый в качестве оружия. Обитает в Черном море, является опасным хищником. Длина тела без хвоста достигает 4—5 метров.

На территории России встречаются различные представители из отряда Карповых, Окуневых.

Акулы принадлежат к классу хрящевых рыб

Надотряд Акулы (лат. Selachii) включает на сегодняшний день 8 отрядов:

• 1. Отряд Воббегонгообразные (Orectolobiformes);
• 2. Отряд Разнозубообразные (Heterodontiformes);
• 3. Отряд Катранообразные (Squaliformes);
• 4. Отряд Многожаберниковообразные (Hexanchiformes);
• 5. Отряд Ламнообразные (Lamniformes);
• 6. Отряд Пилоносообразные (Pristiophoriformes);
• 7. Отряд Скватинообразные (Squatiniformes);
• 8. Отряд Кархаринообразные (Carcharhiniformes).

Акулы – хрящевые рыбы, относящиеся к подклассу пластиножаберных. Размер их варьируется от 15 см (карликовая акула) до почти 20-метровой китовой.

У некоторых акул хрящи укреплены отложениями солей кальция. Челюсти акул соединены с черепом со значительной подвижностью (за счет соединительнотканных связок), что позволяет хищницам очень широко открывать пасть.

Жаберный аппарат хрящевых рыб лишен жаберных крышек. Лепестки жабр похожи по своей форме на пластинки, откуда и пошло название подкласса.

Большинство акул, а их насчитывается около 550 видов – активные хищники. Но есть среди них и планктоноядные (гигантская, китовая, большеротая акулы).

Кроме пластиножаберных, к хрящевым рыбам относятся еще и химеры из подкласса цельноголовых. Группа насчитывает около 50 современных видов.

Смотреть урок биологии: Тип Хордовые. Класс Хрящевые рыбы

Многие признаки акул показывают на их более высокий уровень организации по сравнению с другими видами рыб. И это не удивительно, ведь хищный образ жизни, постоянная борьба за господство и замыкание верхушки пищевой пирамиды способствуют развитию мозга и многих систем органов.

Эти признаки характерны и для всего надкласса рыб, и только для хрящевых рыб, и только для пластиножаберных и, наконец, только для надотряда акул.

Акулы и скаты — хрящевые рыбы

Классификация

В зоологической литературе XX века группа костных рыб обычно рассматривалась как класс, состоящий из двух подклассов: Лучепёрые (Actinopterygii) и Лопастепёрые (Sarcopterygii). Такая трактовка сохраняется и в некоторых учебниках начала XXI века, однако всё большее распространение получают классификации, в которых ранг упомянутых подклассов повышен до ранга класса. Например, в классификации канадского зоолога Дж. С. Нельсона (2006) группа костных рыб (выступающая под названием Euteleostomi и не имеющая ранга) трактуется как объединение двух сестринских групп — классов Лучепёрые и Лопастепёрые. При этом если лучепёрые являются монофилетической группой, то лопастепёрые — группа заведомо парафилетическая (поскольку ближайший общий предок последней группы также является и предком современных четвероногих); в результате парафилетической оказывается и вся группа костных рыб. Следуя правилам кладистики, не допускающим использования парафилетических таксонов, Нельсон переопределяет объём лопастепёрых, включая в него и всех четвероногих (получивших в его классификации ранг инфракласса).

Кровеносная и выделительная системы хрящевых рыб

Кровеносная система хрящевых рыб похожа на кровеносную систему круглоротых. Кровь красная благодаря наличию в ней эритроцитов (красных кровяных телец) и пигмента — гемоглобина. Имеется кроветворный орган — селезёнка.

Артериальный конус соединяется с желудочком, его стенка состоит из поперечно-полосатой мускулатуры, на внутренней поверхности расположена система клапанов. Кровяное давление в брюшной аорте колеблется в пределах 7—45 мм рт. ст, что ниже по сравнению с костистыми рыбами (18—120 мм рт. ст.). Лимфатические сердца и боковые лимфатические сосуды отсутствуют.

Органами выделения служат туловищные почки в виде двух тёмно-красных полос, тянущихся вдоль позвоночника. У некоторых видов в почках сохранились мерцательные воронки. Основным компонентом мочи является мочевина, а не аммиак, как у костистых рыб. Мочеточником у самок хрящевых рыб служит вольфов канал, образованный из пронефрического канала. У самцов на ранней стадии он выполняет функции мочеточника и семяпровода, во взрослом состоянии образуется самостоятельный мочеточник, который через мочеполовой синус открывается в клоаку, а семяпроводом служит вольфов канал.

Морские хрящевые рыбы живут в изотонической среде (осмотическое давление в тканях равно внешнему давлению). В их крови и тканевых жидкостях удерживаются мочевина и соли. Мочи выделяется мало (2—50 мл на 1 кг массы в сутки), а для выведения излишков солей имеется ректальная железа, которая открывается в прямую кишку.

Роль в экологии

Роль морских и речных рыб в экологии Земли велика

Они являются важной частью водоемов, пищей для многих зверей и более крупных представителей класса

Многие особи питаются паразитами, червями и падалью, очищая свою среду обитания, способствуя ее обновлению. Некоторые виды употребляют в пищу исключительно планктон, что также благоприятно отражается на экологическом состоянии водоема.

Благодаря активному размножению особей во время нереста и разведению видов в условиях неволи возможно увеличение популяций многих видов. Наиболее ценными для человека считаются те разновидности, которые вылавливаются в промышленных масштабах, служат ценным источником питания (сельдь, разные виды кильки, минтай, карп, карась).

Примечания

1. Наумов С. П. Зоология позвоночных. — М.: Просвещение, 1982. — С. 61—111.
2. ↑
3. Helfman, G. S., Facey, D. E (1997). «The Diversity of Fishes» (Blackwell Sciences).
4. Romer, Alfred Sherwood. The Vertebrate Body. — Philadelphia, PA : Holt-Saunders International, 1977. — P. 396–399. — ISBN 0-03-910284-X.
5. Наумов Н. П., Карташёв Н. Н.  Зоология позвоночных. Ч. 1. Низшие хордовые, бесчелюстные, рыбы, земноводные. — М.: Высшая школа, 1979. — 333 с. — С. 132.
6. Дзержинский Ф. Я., Васильев Б. Д., Малахов В. В.  Зоология позвоночных. 2-е изд. — М.: Издат. центр «Академия», 2014. — 464 с. — ISBN 978-5-4468-0459-7. — С. 59.
7. Nelson J. S.  Fishes of the World. 4th ed. — New York: John Wiley & Sons, 2006. — xx + 601 p. — ISBN 978-0-471-25031-9. — P. 87—88, 461.

Социальная структура и размножение

Фото: Рыба скат

Скаты — это раздельнополые хрящевые рыбы. Половая система довольно сложно устроена.

Существует три способа развития зародыша:

1. Для некоторых характерно живорождение, когда в материнском организме происходят все этапы развития и рождаются полноценные особи. При таком способе, маленькие скаты развиваются и рождаются скрученными в трубочку, только так они могут поместиться в матке, особенно когда их несколько. Для электрических скатов характерно эмбриональное маточное питание зародышей за счет специальных выростов, похожих на ворсинки, по которым от материнского организма к зародышам поступают питательные вещества.
2. Другие виды используют яйцеживорождение, когда в матке располагаются эмбрионы, заключенные в твердые оболочки. Внутри таких яиц содержатся питательные вещества, необходимые для развития зародыша. Созревание происходит в яйцах, которые вынашивает самка ската, вплоть до момента вылупления потомства.
3. Еще одним вариантом является яйцерождение, когда самка откладывает своеобразные яйца, содержащие большой запас питательных веществ, закрепляя их на элементах субстрата с помощью специальных канатиков.

Молодые, только что родившиеся или вылупившиеся рыбы уже способны производить электрический ток. За счет того, что потомство появляется на свет хорошо приспособленным для выживания, число зародышей у разных видов варьирует, но в среднем не превышает 10 особей. Для скатов характерен половой диморфизм. Половозрелость наступает при достижении скатами определенной величины, например, у японской нарки самки становятся способными к размножению при длине тела примерно 35 см, а самцы, при длине от 20 до 40 см.

Классификация

Все виды ныне существующих хрящевых рыб объединены в три надотряда:

• Подкласс Пластиножаберные рыбы (Elasmobranchii)
  • Надотряд Акулы (Selachii)
  • Надотряд Скаты (Batoidea)
• Подкласс Цельноголовые рыбы (Holocephali)
  • Надотряд Holocephalimorpha

    Отряд Химерообразные (Chimaeriformes)

Литература

• Берг Л. С. Система рыбообразных рыб, ныне живущих и ископаемых. — 2 изд. — М.—Л., 1955. — (Труды Зоологического ин-та, т. 20).
• Берг Л. С. Рыбы пресных вод СССР и сопредельных стран. — 4 изд. — ч. 1—3. — М.—Л., 1948—1949.
• Гуртовой Н. Н., Матвеев Б. С., Дзержинский Ф. Я. Практическая зоотомия позвоночных. Низшие хордовые, бесчелюстные, рыбы. — М., 1976.
• Никольский Г. В. Частная ихтиология. — М., 1971.
• Никольский Г. В. Экология рыб. — М., 1974.
• Строганов Н. С. Экологическая физиология рыб. — М., 1962.
• Суворов Е. К. Основы ихтиологии. — М., 1948.
• Шмальгаузен И. И. Основы сравнительной анатомии позвоночных. — М., 1947.

Анатомическое строение

Строение морских и пресноводных разновидностей почти не отличается. Существуют общие признаки, присущие всем представителям хрящевых и костных рыб.

Внешнее

Внешнее строение всех рыб похоже. Тело их имеет обтекаемую форму, покрыто чешуей разного размера, формы. Густота чешуи может быть разной на отдельных участках тела. Чешуйки покрыты специальным секретом, который упрощает скольжение в воде.

Некоторые виды не имеют чешуи, тело их голое или покрыто панцирем. Форма зависит от условий обитания. Разновидности семейства лососевых, обитающие в толще воды, обычно имеют туловище в виде торпеды или стрелы. Виды донных рыб имеют плоское или почти плоское тело.

Тело делится на голову, туловище и хвост. Почти все животные имеют парные и непарные плавники. К первым относятся брюшные и грудные, ко вторым — спинные, жировой, хвостовой, анальный. Ротовое отверстие может быть верхним, нижним или конечным. У мирных рыб рот располагается вверху, у хищников чаще внизу.

Плавники у особей отличаются. У некоторых лучи располагаются свободно, отличаются эластичностью, у других — соединены перепонками. На каждой стороне головы рыбы имеют по 4 жаберных отверстия. Окрас может сильно отличаться. Многие из них однотонные, другие окрашены в несколько цветов.

Внутренне

Внутреннее строение животных имеет множество особенностей, касающихся скелета, органов размножения.

Основными будут следующие:

1. Череп состоит из 40 элементов, отличающихся подвижностью. Животное может двигать ими по отдельности друг от друга, опускать жаберный аппарат, вытягивать челюсти.
2. Челюсть рыбы состоит из верхней и нижней части, на которых расположены зубы. Некоторые представители не имеют зубов на челюстях, но имеют их в глотке.
3. За челюстью расположена гиоидная дуга, за ней — жаберные дуги, покрытые жаберными крышками.
4. Позвоночник животных состоит из подвижных позвонков, между которыми располагается хрящ или прослойка, напоминающая межпозвоночный диск в организме человека. Над телами позвонков расположены дуги, создающие канал, который служит защитой для спинного мозга.
5. Позвоночник разделяется на хвостовой и туловищный отдел. К позвонкам туловища крепятся ребра. Хвостовой отдел имеет специальную дугу, которая защищает брюшную аорту от повреждений.
6. Мышечная система животных очень развита, движения осуществляются с помощью мышц, прикрепленных к позвоночнику сухожилиями. У некоторых представителей мышцы проводят электрические импульсы при сокращении (скаты).
7. У некоторых видов рыб имеется особенный слуховой аппарат, состоящий из нескольких косточек, который соединяется с плавательным пузырем.

Нервная система представлена спинным и головным мозгом. Первый делится на передний, средний и задний отдел. Последний состоит из продолговатого мозга и мозжечка. Спинной мозг проходит по позвоночному каналу, имеет чувствительные и двигательные корешки.

Глаза животных по строению почти не отличаются от глаз других позвоночных. Рыбы имеют хорошо развитый вкус и обоняние, механорецепторы, расположенные во внутреннем ухе. Органы дыхания особей представлены жабрами, которые в большинстве случаев прикрыты жаберной крышкой, но могут ее не иметь. У некоторых видов имеются легкие.

Животные имеют двухкамерное сердце и замкнутый круг кровообращения. Кровь транспортируется через жабры, поступает ко всем тканям и органам, переносит кислород и питательные вещества. Кровеносная система рыб состоит из вен и артерий. Камеры сердца (предсердие и желудочек) разделены специальными клапанами, которые предотвращают движение крови в разные стороны.

Пищеварительная система особей начинается с ротовой полости, продолжается пищеводом и переходит в желудок. Рыбы имеют поджелудочную железу, печень, тонкую кишку. Кишка переходит в анальное отверстие. Через него выводятся непереработанные остатки пищи.

Общая характеристика

Хрящевые рыбы

Хрящевые рыбы сравнительно немногочисленная современная (около 600 видов) группа рыб, в организации которой сочетаются примитивные черты (преимущественно) с чертами прогрессивности.

Скелет Хрящевых рыб пожизненно остается хрящевым. Плечевой пояс конечностей представлен цельной хрящевой дугой, охватывающей тело с боков и снизу.

Кожа хрящевых рыб покрыта наиболее примитивным типом чешуи — плакоидной (реже кожа голая). Жаберных щелей относительно много (5 —7), и каждая щель открывается наружу самостоятельным щелевидным отверстием (исключение составляют плащеносная акула и химеры). Парные плавники расположены горизонтально. Плавательного пузыря нет.

Наряду со сказанным для хрящевых рыб характерны такие прогрессивные признаки, как наличие нервного вещества в крыше переднего мозга, внутреннее осеменение, а у многих видов и живорождение.

Размеры тела хрящевых рыб  весьма различны: от 20 см до 15 и даже 20 м. Распространены во всех морях (кроме Каспийского) и океанах, преимущественно в тропических широтах. Некоторые виды заходят в реки. Местами имеют значение в промысловом рыболовстве.

Подразделяются Хрящевые рыбы на два подкласса:

• Пластинчатожаберные (Elasmobranchii)
• Цельноголовые, или химеровые (Holocephali).

Подкласс Пластинчатожаберные (Elasmobranchii)

К этому подклассу принадлежат такие хрящевые рыбыакулы и скаты. Для них характерно наличие плакоидной чешуи. Каждое наружное жаберное отверстие открывается на поверхности тела самостоятельно. Есть клоака. В связи с наличием у большинства видов выроста на переднем конце головы, так называемого рострума, ротовое отверстие расположено на нижней стороне головы в виде поперечной щели. Череп чаще гиостилический, реже амфистилический.

Для более детального уяснения черт организации пластинчатожаберных рассмотрим строение акулы.

Внешний вид.

Общая форма тела большинства акул удлиненная, веретенообразная. Спереди голова несет рострум. По бокам головы видны жаберные щели, число которых обычно равно 5 с каждой стороны; лишь у немногих современных акул их бывает до 6—7 (Chlamydoselachidae и Неxanchidae). Позади глаз видны два отверстия, ведущие в глотку. Это так называемые брызгальца, представляющие рудименты жаберных щелей, располагавшихся между челюстной и подъязычной дугами. На нижней поверхности тела у корня хвоста расположена клоака. Хвостовой плавник неравнолопастной. Ось скелета заходит в верхнюю, большую лопасть плавника. Такой тип хвостового плавника носит название гетероцеркального.

Парные конечности представлены грудными и брюшными плавниками, которые расположены горизонтально. У самцов внутренние части брюшных плавников образуют пальцеобразные выросты, служащие копулятивными органами.

Кожные покровы

Эпидермис многослойный с многочисленными железистыми клетками, выделяющими свой секрет на поверхность кожи. Кориум плотный, волокнистый. Кожа покрыта плакоидными чешуями. Последние в схеме представляют пластинку, лежащую в волокнистом слое кожи, и сидящий на этой пластинке зубец; вершина зубца направлена назад. Чешуя развивается в кориуме и состоит из костного вещества остеодентина, близкого к дентину зубов других позвоночных.

Зубец чешуи снаружи покрыт тонким чехликом эмали, являющейся производным одноименной железы, формирующейся при развитии чешуи во внутренних слоях эпидермиса. Чешуя покрывает все тело рыбы и заходит по краям ротовой щели на челюсти. Здесь она более крупная, чем на других частях тела, и выполняет функцию зубов. Это обстоятельство, а также сходство в развитии зубов и плакоидных чешуй подчеркивают их гомологию.

Признаки акул как представителей подкласса пластиножаберных рыб

Подкласс пластиножаберных рыб включает более 750 видов. Эти признаки общие у акул и скатов.

• 1) Отсутствуют жаберные крышки, которые прикрывают жаберные щели у костных рыб. Поэтому в мультфильмах акулу обычно изображают с черточками по бокам.
• 2) Рот в виде поперечной щели на нижней стороне головы.
• 3) Жаберных щелей 5-7. Вода через рот проникает в глотку и выходит через жаберные щели, омывая особые пластинчатые выросты на перегородках. Эти выросты розового цвета, так как они пронизаны кровеносными сосудами, и называются они жаберными лепестками. Из воды кислород поступает в кровь акулы именно в жаберных лепестках.
• 4) За глазами находятся маленькие отверстия — брызгальца. Это одна из пар жаберных
  щелей в видоизмененной форме.
• 5) В сердце есть особая дополнительная камера — артериальный конус. Это усиливает моторику кровеносной системы акул и скатов по сравнению с более простым двухкамерным сердцем костных рыб и делает их более выносливыми.
• 6) В крови растворено большое количество мочевины, из-за которой мясо акул и скатов имеет специфический запах.
• 7) В последнем отделе кишечника есть расширение — клоака. В ней могут развиваться зародыши и благодаря этому для акул характерно живорождение.
• 8) У многих акул и скатов формируется матка, в которой зародыши прирастают к стенкам и получают питательные вещества для развития из крови матери. Это истинное живорождение. Иногда клоака просто служит укромным местом для начальных стадий развития зародышей из яиц. Это называется яйцеживорождением.