§ 32. Рыбы

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НАДКЛАССА РЫБЫ

Надкласс Рыбы (Pisces) — самая древняя, многочисленная и морфологически разнообразная группа среди всех челюстноротых позвоночных животных. Современная мировая ихтиофауна насчитывает около 35 тысяч видов (из которых более 1400 видов постоянно обитают в водоемах и прибрежных морях России), что превышает число видов всех наземных позвоночных, вместе взятых.

Рыбы — первичноводные позвоночные животные, чей эволюционный путь от начала до конца неразрывно связан с гидросферой. Они дышат растворенным в воде кислородом при помощи жабр, передвигаются с помощью плавников и воспринимают колебания водной среды специализированным органом чувств — боковой линией.

Холоднокровность (пойкилотермия):

Все рыбы являются холоднокровными (пойкилотермными) организмами. Это означает, что температура их тела непостоянна: она целиком зависит от температуры окружающей водной среды и лишь на доли градуса превышает ее. Низкая интенсивность обмена веществ обусловлена строением их кровеносной системы: двухкамерное сердце прокачивает исключительно венозную кровь, а ткани получают сравнительно небольшое количество кислорода.

Рыбы заселили все типы водоемов Земли: от высокогорных ледяных ручьев и бездонных океанических желобов глубиной свыше 10 километров до пересыхающих тропических луж и горячих геотермальных источников с температурой воды до +45 °C.

ВНЕШНЕЕ СТРОЕНИЕ, ПОКРОВЫ И ОРГАНЫ ЧУВСТВ РЫБЫ

Тело большинства рыб обладает идеальной веретеновидной или торпедообразной обтекаемой формой, которая сводит к физическому минимуму сопротивление плотной водной массы при стремительном плавании.

Отделы тела:

Тело рыбы подразделяется на три неразрывно связанных отдела, монолитно и плавно переходящих друг в друга:

1. Голова: начинается от кончика рыла и заканчивается задним свободным краем жаберных крышек (у костных рыб) или последней парой наружных жаберных щелей (у акул и скатов);
2. Туловище: продолжается от заднего края жаберных крышек до анального отверстия;
3. Хвост: начинается сразу за анальным отверстием и венчается мощным хвостовым плавником.

Неподвижное сочленение черепа с позвоночным столбом и отсутствие шейного отдела позволяют рыбе рассекать водную толщу с минимальными энергетическими затратами.

Покровы тела и чешуя:

• Костная чешуя: кожа большинства рыб покрыта прозрачными тонкими костными пластинками — чешуей. Чешуйки погружены передним краем в глубокие карманы дермы, а задним свободным концом налегают друг на друга, напоминая черепичную кладку на крыше здания. Такая конструкция создает эластичный защитный панцирь, надежно предохраняющий внутренние органы от ударов и зубов хищников, но нисколько не сковывающий изгибания туловища при плавании;
• Годичные кольца чешуи: чешуя закладывается в коже малька один раз на всю жизнь и растет вместе с телом рыбы. В теплое время года при изобилии корма чешуйка прирастает широкими светлыми полосами, а зимой ее рост замедляется, формируя узкие темные полосы. Чередование этих полос образует концентрические годичные кольца, по которым ихтиологи безошибочно определяют точный возраст рыбы (подобно годичным кольцам на спиле дерева);
• Кожные железы и слизь: снаружи чешуя покрыта нежным живым эпидермисом, богатым одноклеточными слизистыми железами. Выделяемый ими обильный слой слизи выполняет важнейшие функции: он уменьшает завихрения и трение воды о покровы в десятки раз, ускоряя плавание, а содержащиеся в слизи бактерицидные ферменты (лизоцим) убивают споры плесневых грибков и опасные бактерии;
• У некоторых придонных рыб, живущих в коряжнике или иле (например, у сома или угря), чешуя полностью редуцирована, а кожа толстая и скользкая.

Голова рыбы и адаптации органов чувств:

• Положение рта: напрямую отражает кормовую специализацию рыбы:
  • Верхний рот (нижняя челюсть выступает вперед) — характерен для рыб, хватающих мошек, упавших на поверхность воды, или планктон из верхних слоев (чехонь, уклейка, верховка);
  • Конечный рот (челюсти одинаковой длины) — свойственен активным хищникам, охотящимся в толще воды (окунь, щука, судак, сельдь);
  • Нижний рот (ротовое отверстие на нижней стороне головы) — развит у придонных видов, ворошащих речной гравий или роющих донный ил в поисках червей и личинок (лещ, плотва, осетровые, скаты, акулы).
• Глаза: расположены по бокам головы, век не имеют (вода непрерывно очищает и омывает роговицу). Хрусталик абсолютно круглый (шаровидный), а роговица плоская — рыбы близоруки и четко видят объекты на расстоянии всего до 1–2 метров;
• Орган обоняния: представлен парными слепыми носовыми ямками на рыле, не сообщающимися с глоткой. Обоняние рыб феноменально острое: лососи по запаху воды находят родной ручей за тысячи километров в океане, а акулы чуют каплю крови, разведенную в миллионах литров воды;
• Усики: осязательные и вкусовые выросты вокруг рта у придонных рыб (сом, сазан, треска, налим), позволяющие находить пищу в полной темноте или мутном иле.

Уникальный орган — боковая линия:

Вдоль обоих боков тела рыбы от жаберных щелей до самого хвоста тянется узкая перфорированная полоска — боковая линия:

• Под кожей залегает продольный канал, открывающийся наружу микроскопическими порами в чешуйках;
• Внутри канала находятся чувствительные волосковые клетки (невромасты), соединенные с нервными волокнами;
• Боковая линия воспринимает направление и скорость течения воды, низкочастотные инфразвуковые колебания и волны давления, отражающиеся от неподвижных предметов (эхолокация давления);
• Благодаря боковой линии ослепленная рыба не натыкается на подводные коряги, чувствует бросок щуки из засады за несколько метров и согласованно поворачивает синхронно со всей стаей.

ПЛАВНИКИ: ДВИГАТЕЛЬ, РУЛИ И СТАБИЛИЗАТОРЫ

Двигательный аппарат рыбы представлен кожными складками, внутри которых проходят тонкие костные или хрящевые плавниковые лучи. Плавники подразделяются на две четкие группы:

• Парные плавники (грудные и брюшные):
  • Служат рулями глубины и маневрирования;
  • Позволяют рыбе подниматься вверх, погружаться на глубину, совершать крутые развороты, тормозить и сохранять неподвижное равновесие тела в воде.
• Непарные плавники (спинной, анальный и хвостовой):
  • Спинной и анальный плавники: работают как киль океанской яхты, придавая корпусу поперечную устойчивость и предотвращая опрокидывание (крен) рыбы вокруг продольной оси при резких поворотах;
  • Хвостовой плавник: главный пропеллер рыбы. Мощные взмахи хвостового стебля и лопасти плавника толкают тело вперед, а повороты лопасти служат точным рулем направления.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АДАПТАЦИИ: ФОРМА ТЕЛА И ЗАЩИТНЫЙ КАМУФЛЯЖ

Разнообразие форм тела рыб:

• Торпедообразная (обтекаемая): у неутомимых скоростных пловцов пелагиали открытых морей (тунцы, макрели, лососи, акулы);
• Стреловидная: удлиненное цилиндрическое тело со смещенными далеко назад к хвосту спинным и анальным плавниками (щука, барракуда, сарган). Эта форма идеальна для молниеносного стартового броска из засады;
• Сжатая с боков (высокая): свойственна обитателям тихих заводей, густо заросших камышом и рогозом (лещ, карась). Она позволяет протискиваться между жесткими стеблями водных трав;
• Уплощенная в спинно-брюшном направлении (донная): камбалы, скаты, морские черти. Рыбы лежат на дне, зарываясь в песок;
• Змеевидная: длинное гибкое тело угрей и мурен, позволяющее скользить в расщелинах коралловых рифов и норах.

Защитная окраска (закон противотени):

У подавляющего большинства рыб открытых вод действует фундаментальное правило маскировки:

• Спина окрашена в темный цвет (темно-зеленый, серо-бурый или синий): хищная птица или человек, смотрящие сверху вниз, видят темную спину, сливающуюся с темным фоном речного дна или океанской бездны;
• Бока и брюшко светлые, серебристо-белые: хищная рыба, охотящаяся из глубины и смотрящая снизу вверх, видит светлое брюшко, идеально растворяющееся на фоне сияющей зеркальной глади воды и солнечного неба;
• Рыбы прибрежных зарослей часто несут вертикальные темные маскирующие полосы (окунь, судак), растворяющие контур тела среди колеблющихся тростников; донные камбалы способны за секунды менять пигментный рисунок под цвет окружающего гравия или песка.