Биология рыб

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

Рыбы (лат.Pisces)- название большой группы первично- водных позвоночных животных, постоянно живущих в воде и дышащих жабрами. В настоящее время в эту большую собирательную группу включают представителей двух подтипов типа хордовых и трех классов- миног и миксин, а из собственно рыб- классы хрящевых и костных рыб. Общее число видов в группе составляет 22-25 тыс., что сопоставимо с числом видов всех других хордовых, вместе взятых.

В пресных водах нашей страны и прибрежной зоне омывающих ее морей обитает не менее 2000 видов и подвидов рыб всех основных систематических групп (таксонов).

биологический рыба таксон рыбообразный

Внешнее строение рыб

Рыбы и рыбообразные имеют тело, разделяемое на три отдела: голову, туловище и хвост. Голова у костных рыб заканчивается на уровне заднего края жаберной крышки, у клуглоротых и хрящевых рыб- на уровне первого жаберного отверстия. Туловище у всех рыб заканчивается на уровне анального отверстия, иногда его называют телом (рис.1).

Хвост состоит из хвостового плавника, который у некоторых видов может отсутствовать (редуцирован) или быть представленным длинной нитью (хвостовая нить).

Рыбы имеют парные (соответствующие поясам конечностей наземных позвоночных животных) и непарные плавники (круглоротые- лишь последние). К парным плавникам относят грудные и брюшные плавники, к непарным- хвостовой и спинные; у ряда видов есть непарные хвостовые плавнички- на и под хвостовым стеблем и жировой плавник- позади спинного (лосось).

Хвостовой плавник у рыб может иметь самую разнообразную форму (рис.4): если две его лопасти, верхняя и нижняя, равны по размерам и форме, то он называется гомоцеркальным; если одна из них больше другой- гетероцеркальным. Если длиннее верхняя часть- плавник эпибатный (акула), если нижняя- гипобатный ( чехонь, летучие рыбы).

Форма тел рыб сильно различается и связана с условиями, в которых обитают особи данного вида. Рыбы, живущие в толще воды, имеют торпедовидную или стреловидную форму, которая позволяет им развивать большие скорости со сравнительно малыми затратами энергии. Донные рыбы чаще всего имеют уплощенную (бычки, морские лисички) или даже совсем плоскую форму тела (камбалы, скаты). Виды, обитающие среди водных растений, камней и коряг дна, обычно имеют форму тела, сжатую с боков (лещи, караси).

Из органов чувств у рыб прежде всего надо назвать обоняние, представленное на голове отверстиями обонятельных капсул. На голове расположены глаза, у некоторых пещерных и глубоководных рыб глаза могут быть частично или полностью редуцированы. Вокруг рта у многих видов рыб есть усики различной длины (от одного до нескольких десятков), в большинстве своем они играют роль осязания. По голове проходят сейсменсенсорные каналы, входящие в систему органов чувств боковой линии, продолжающейся на туловище и реже на хвостовом стебле. У многих видов боковая линия хорошо видна как одна или несколько цепочек чашуек с мелкими отверстиями.

У рыб достаточно хорошо развиты и другие органы чувств, хотя обитание в водной среде наложило на них свой отпечаток. У рыб нет внешних органов слуха (слуховых отверстий или ушных раковин), но хорошо развитое внутреннее ухо позволяет им слышать звуки. Рыбы хорошо распознают запахи и наличие вкусовых веществ в воде. Тело рыб может быть голым, покрытым слизью или покрытым чешуей разных типов: плакоидной (акулообразные), ганоидной (двоякодышащие тропические виды), циклоидной (сельди) и ктеноидной (окуни). Существуют различные модификации чешуи и защитные костные образования на теле рыб (рис.5).

Окраска рыб может быть самой разнообразной. Особенно ярко раскрашены тропические морские и пресноводные рыбы. Почти во всех случаях окраска рыб играет либо маскирующую (от хищников), либо сигнализирующую (у стайных видов), либо предупреждающую (у ядовитых видов) роль. Все богатство окраски рыб определяется развитием и функционированием особых образований- меланофоров, лежащих в коже рыб.

На жаберных крышках и других костях черепа многих костных рыб (морские окуни, скорпены, керчаки и др.) развиты мощные шипы и колючки, играющие защитную роль. Часто их форма, число и положение используется при определении видовой принадлежности рыб.

Краткие сведения о биологии рыб

Все современные рыбообразные и рыбы относятся к холоднокровным животным, температура тела которых определяется температурой окружающей их воды. Лишь некоторые быстроплавающие акулы и костные рыбы могут иметь температуру тела на 4-7 °С выше температуры воды, что связано с большой мышечной работой, сопровождающейся выделением тепла.

По отношению к изменениям условиям среды всех рыб делят на эврибиотных ( выдерживают колебания условий в широких диапозонах) и стенобиотных (живут при определенных условиях среды).

Для дыхания у рыб есть богатые кровеносными сосудами жабры, а у некоторых видов (вьюнов, змееголовов и др.) развились приспособления для дополнительного дыхания атмосферным воздухом при дефиците кислорода в воде. У двоякодышащих рыб есть своеобразные легкие, за что они и получили свое название: некоторые сомы и вьюны заглатывают воздух, который затем поступает в кровь через кровеносные сосуды внутренних органов. Широко известные аквариумистам лабиринтовые рыбы, населяющие мелкие водоемы Юго- Восточной Азии (гурами, макроподы и др.), имеют своеобразный наджаберный орган («лабиринт»), который также позволяет им дышать воздухом атмосферы.

По местообитанию и отношению к солености воды всех рыб делят на 3 группы: морские (живут при солености, богатой к океанической, равной 35 промиллям), пресноводные (не переносят осолонения) и солоноватоводные, встречающиеся как в приустьевых участках моря, так и в низовьях рек. Последние виды близки к полупроходным рыбам, нагуливающимся в в солоноватоводных дельтах, губах и лиманах, а нерестящимися в реках и пойменных озерах.

По типу размножения все рыбообразные и рыбы делятся на три неравные группы: икромечущие (яйцекладущие у хрящевых рыб); яйцеживородящие; живородящие (последние характерны для прогрессивных видов акул и скатов).

Икромечущие рыбы выметывают большое количество икринок в воду, где и происходит их оплодотворение (наружное или внешнее). Многие виды икромечущих рыб охраняют потомство, строят своеобразные гнезда, защищают икру и мальков. Большинство современных костных рыб и около трети хрящевых относятся к икромечущим (яйцекладущим).

Следующим шагом в эволюции размножения и сохранения вида у рыб является яйцеживорождение (или лжеживорождение). После обычно внутреннего оплодотворения икринки или яйцеклетки она продолжает развиваться внутри тела самки, в особых камерах или расширениях яйцеводов (у акулообразных). В этих случаях все развитие происходит за счет питательных запасов икринки и организм, тело матери, играет лишь защитную функцию.

При живорождении образуется особое, «детское» место- своеобразное образование, аналогичное плаценте высших млекопитающих, и организм матери уже не только защищает развивающийся зародыш, но и обеспечивает его питательными веществами. Яйцеживорождение широко распространено среди рыб обоих классов (катраны, морские окуни, гуппи и др.), тогда как живорождение встречается очень редко.

Крайне различаются рыбы и по характеру питания. Принято выделять четыре большие группы: плактофаги, питающиеся мелкими планктонными животными- дафниями, циклопами и др., и водорослями); бентофаги, поедающие организмы бентоса, обитателей дна, прежде всего различных беспозвоночных (червей, моллюсков, личинок насекомых и др.); хищники, нападающие на более мелких рыб; паразиты (в наших водах- круглоротые).

Характер питания рыб может сильно меняться с возрастом, часто молодь является плактофагом или бентофагом, а с возрастом переходит к хищничеству. Так, например, белуга после выклева из икринки становится бентосом, а затем все более тяготеет к хищничеству.

Характеристика основных таксонов рыбообразных и рыб мировой фауны

К собирательной группе рыб относят обычно рыбообразных (представители древнего надкласса Бесчелюстные) и собственно рыб, представленных двумя классами животных: Хрящевые рыбы и Костные рыбы. В водах нашей страны обычно представляются представители обоих надклассов.

Надкласс бесчелюстные

Рыбообразные животные, лишенные костного скелета, настоящих челюстей и парных плавников. Древние реликтовые первично- водные животные; до наших дней сохранилось несколько видов.

Класс круглоротые

Черепные хордовые животные с неокостеневающим скелетом. Жабры имеют вид слепых мешков с выходным отверстием и стенками, пронизанными густой сетью кровеносных сосудов. В водах нашей страны наиболее обычны животные шести видов.

Надкласс челюстноротые

Позвоночные черепные животные с хрящевым или костным скелетом, двумя поясами конечностей (парные плавники), которые в той или иной степени могут быть редуцированы у некоторых видов. Характерно наличие хорошо развитых челюстей и у большинства видов- зубов на них. Надкласс объединяет ряд современных и вымерших классов водных и наземных позвоночных животных.

Класс хрящевые рыбы

Скелет полностью хрящевой, у крупных особей обизвествленный. Есть 5-7 пар жаберных щелей и одна редуцированная пара (брызгальце), которая часто редуцирована у прогрессивных видов. Преимущественно морские животные. Класс объединяет два крупных подкласса: Акулообразные или Пластиножаберные и Цельноголовые. В наших водах последние практически не встречаются.

Надотряд Акулы

Активные придонные, донные и пелагические животные. Характерно положение 5-7 пар жаберных щелей- на боках и перед грудными плавниками. Почти исключительно морские рыбы. Известно около 360 современных видов, из которых представители 3 отрядов обычны в наших водах.

Надотряд Скаты

В массе донные, часто малоподвижные животные с уплощенной формой тела. Отличительная черта- 5-6 пар жаберных щелей лежат на брюшной стороне тела, а брызгальца- на спинной, сразу позади глаз. Надотряд объединяет порядка 400 видов морских животных и только одно многочисленное пресноводное семейство. Представители двух отрядов обычны в водах нашей страны.

Класс костные рыбы

Первичноводные позвоночные животные с окостеневшим полностью костным скелетом. Жабры прикрыты костной жаберной крышкой. В водах нашей страны обитают представители одного класса- Лучепарные рыбы, на долю которого приходится более 99% ныне живущих видов.

Надотряд Ганоидные

Тело голое и покрытое рядами костных пластин (обычно спинной и по два боковых и брюшных ряда); в этом случае по верхней кромке верхней лопасти хвостового плавника могут лежать мелкие костные пластинки- чешуйки (фулькры). Пресноводные и чаще проходные анадромные рыбы, ценнейшие объекты промысла. В наших водах обитают представители одного отряда- Осетроообразные.

Костистые рыбы

Систематическая группа, объединяющая прогрессивные надотряды современных костных рыб (более 98% видов), наиболее обычных в пресных и морских водах планеты, в том числе и в водах нашей страны. Объединяет представителей восьми надотрядов рыб, из которых представители семи- обычны в наших водах.

Надотряд Клюпеоидные

Один спинной плавник без колючих лучей, последних нет и в других плавниках. Живой плавник есть или его нет. Чешуя циклоидная. Сравнительно примитивные древние пресноводные морские и проходные рыбы. В наших водах обитают представители двух видов; наиболее обычны лососи, сиги и сельди, являющиеся ценнейшими объектами промысла.

Надотряд Араваноидные

Древняя группа рыб, примыкающая к клюпеоидным и ранее включавшаяся в предыдущий надотряд. Характерно положение брюшных плавников (лежат посередине брюшка) и внутреннее строение ряда важных органов. Объединяет два отряда тропических пресноводных рыб, представители которых отсутствуют в наших водах.

Надотряд Ангвиллоидные

Представители отличаются длинным змеевидным телом; обычно лишены брюшных, а некоторые группы и грудных плавников (редуцированы). В наших водах обычны представители одного отряда.

Надотряд Атериноидные

У представителей немногочисленного отряда тело в сечении округлое, рот большой. Один или два спинных плавника без мощных колючек, жировой плавник отсутствует. Морские и пресноводные рыбы умеренных широт. В наших водах обитают представители трех отрядов.

Надотряд Параперкоидные

Объединяет рыб, находящихся между довольно примитивным и прогрессивным отрядами, между карпообразными и окунеобразными. Есть общие примитивные черты и признаки специализации. Преимущественно морские рыбы. В наших водах весьма многочисленны представители одного отряда, в большинстве своем ценные объекты морского рыболовства.

Надотряд Перкоидные

Характеризуется наличием колючих нечленистых лучей в плавниках и положением брюшных плавников, лежащих на груди или на «горле» рыбы. Чешуя ктеноидная. Объединяет большое число прогрессивных в эволюционном, молодых в историческом и разнообразных в экологическом планах рыб.

Надотряд Батрахоидные

Для представителей этого сравнительно многочисленного надотряда рыб характерны широко расставленные брюшные плавники с малым числом лучей.

Размножение и развитие рыб

Размножение- это звено жизненного цикла рыбы, обеспечивающее во взаимосвязи с другими звеньями воспроизводство популяции и сохранение вида.

Количество икры, откладываемой различными видами рыб, варьируется очень сильно: от нескольких штук крупных яиц у многих акул до трехсот миллионов икринок у рыбы- луны. В целом плодовитость рыб много выше, чем у наземных позвоночных. Наиболее плодовиты рыбы, откладывающие плавающую пелагическую икру, на втором месте стоят рыбы, откладывающие икру на растения. Рыбы, охраняющие или прячущие свою икру, обычно отличаются малой индивидуальной плодовитостью.

Размеры, рост и возраст рыб

Рост рыбы- это увеличение размеров и накопление массы тела при постоянной ее смене. Рост есть результат потребления пищи, ее усвоения и построения из нее тела организма (Васнецов, 1947). Процесс роста специфичен для каждого вида рыбы, как и для любого вида организмов. Рост есть видовое приспособительное свойство, обеспечивающее единство вида и среды. Быстрый рост и крупные размеры особей обеспечивают им надежную защиту от врагов, но это возможно при условии высокой кормовой базы и ограничивает численность популяции (осетровые, акулы, сом и многие другие).

У каждого организма вся жизнь- от рождения до смерти- разделяется на несколько периодов. Жизненный цикл рыбы состоит из следующих периодов:

I. Эмбриональный- период развития от момента оплодотворения до перехода на внешнее питание. Эмбрион питается за счет желтка- запаса пищи, полученного от материнского организма.

II. Личиночный период начинается с момента перехода на питание за счет внешнего корма; внешний облик и внутреннее строение еще не приняли облика взрослого организма.

III. Период неполовозрелого организма- внешний облик близок к взрослому организму; половые органы недоразвиты; вторичнополовые признаки развиты слабо или совсем неразвиты.

IV. Период взрослого организма, достигшего состояния, при котором в определенный период года организм способен воспроизводить себе подобных; вторичнополовые признаки, если они свойственны данному виду, имеются.

V. Период старости- половая функция затухает, рост в длину прекращается или крайне замедляется.

Каждый период развития имеет свое приспособительное значение и свою видовую специфику, обладая, однако, и общими для всех видов рыб чертами. Каждый период развития характеризуется своей системой связей со средой, своими ведущими отношениями, а соответственно этим взаимосвязям- свои морфофизиологические особенности.

Каждый период индивидуального развития распадается на более мелкие этапы. Этап- это такой отрезок развития рыбы, когда не происходит крупных качественных изменений, организм растет, осуществляются незначительные количественные и качественные изменения, но не меняется характер ведущих отношений со средой. (Васнецов, 1953; Еремеева, 1965). Все основные предпосылки для перехода на новый этап создаются на предыдущем этапе, это также относится и к более крупным периодам развития.

Самая малая из известных нам рыб- это бычок Pundaka pygmaca, достигающий лишь 7,5-11,5 мм длины. Среди рыб встречаются и такие гиганты, как полярная акула- Cetorhinus maximus, достигающая 15 м, китовая акула- Rhincodon lypus длиной 18 м. Из пресноводных рыб наиболее крупные- это белуга, достигающая веса 1,5 т; южноамериканская арапайма весом 160 кг; обыкновенный сом весом 200 кг. Длина водящихся в Меконге сома- до 2,5 м.

Продолжительность жизни разных видов рыб также весьма различна. Некоторые представители семейства Gobiidae и Scopelidae жмвут не боле года, а такие, как белуга, доживают до ста лет.

Т а б л и ц а 1

Обычные предельные размеры и возраст разных видов рыб в современных условиях

В пределах вида у его различных форм в связи со спецификой условий жизни меняются как максимальные, так и средние размеры и возраст популяции.

Т а б л и ц а 2

Размеры и возраст различных форм сельди

В пределах одной популяции средний и максимальный размеры рыб меняются в зависимости от изменений обеспеченности пищей. Более медленно растущие особи позднее становятся половозрелыми и достигают больших размеров.

Значительную роль в совершенствовании методики исследования возраста рыб сыграли работы русских ученых. Работы В.К. Солдатова по изучению возрастного состава по костям, исследования И.Н. Арнольда, Н.Л. Чугунова, Е.К. Суворова, Г.Н. Монастырского, Н.И. Чугуновой и других дали очень много как для теоретической разработки вопроса, так и для непосредственного применения метода для решения практических задач.

Значение рыб в жизни человека и биологические основания рационального рыбного хозяйства

Рыба имеет в жизни человека огромное значение, являясь важнейшим видом белковой пищи и давая некоторые другие виды полезной продукции. Общий мировой вылов рыбы и других водных организмов достиг сейчас огромной величины- более 700 млн ц. В белковом рационе человека в разных странах рыба составляет от 17 до 83%. В экономике очень многих стран рыба играет важнейшую роль.

С 1938 по 1968 г. вылов рыбы увеличился более чем втрое. Основной мировой улов рыбы получается за счет морских вод, пресные воды дают лишь около 10% мирового улова.

Вылов очень воздействует на стадо промысловой рыбы. Разрежая стадо, вылов изменяет условия питания оставшейся части стада. Чрезмерный вылов нарушает самовоспроизводство стада и приводит к перелову.

Ведущая проблема нашей науки сейчас- проблема динамики численности и биомассы стада рыбы, т.е. проблема воспроизводства, роста и убыли популяций. Задача ученых- выявить те закономерности, которым этот процесс подчиняется, и разработать методы управления им в целях повышения продуктивности стад промысловых организмов.

Существенное отрицательное влияние оказывает на рыб и загрязнение водоемов различными веществами. Загрязнение приводит как к нарушению условий размножения, так и к нарушению обмена веществ у рыбы и гибели кормовых для рыб организмов.

Список литературы

1. .Алеев Ю.Г. Функциональные основы внешнего строения рыбы. 1963.

2. Анохина Л.Е. Обзор фауны рыб Антарктики. 1963.

3. Барсуков В.В. О зависимости темпа роста рыб от числа особей в поколениях. 1961.

4. Мягков Н.А. Атлас- определитель рыб.

5. Никольский Г.В. Экология рыб.

Размещено на Allbest.ru