Костные рыбы

Понятие костные рыбы включает в себя подавляющее большинство современных рыб, и практически всю промысловую рыбу в мире. В эту категорию входит 29 000 видов и более 400 семейств, а также несколько примитивных форм.

Строение костных рыб

Скелет

Этот вид рыб относится к хребетным. Основной характеристикой костных рыб является скелет, по крайней мере, частично состоящий из настоящих костей.

Их скелет взаимодействует со сложной мышечной системой, что делает тело сегментированным, способным к точным плавательным движениям. Благодаря подобной системе, костные рыбы отлично приспособлены к жизни в воде. Она состоит из костей и хрящей, которые работают вместе с мышцами, через сухожилия и связки.

Скелет рыбы сохраняет форму тела и имеет участки, выполняющие роль «рычагов», приводимых в движение мышцами, с которыми они связаны. Он также обеспечивает защиту определенных органов и систем, и действует как место скопления кальция.

Голова

На голове расположены парные глаза и ноздри, ротовое отверстие и жаберные крышки, по заднему краю которых проходит граница между головой и туловищем. Ноздри у большинства из них не связаны со ртом и жабрами.

В черепе костных рыб выделяют черепную коробку, состоящую из:

• Большого количества неподвижно соединенных между собой костей;
• Костей челюсти;
• Жаберных дуг.

Челюсти служат для увлечения пищи. К жаберным дугам крепятся сами жабры.

Насчет глаз, их размер и размещение на голове зависит от вида рыбы. У одних видов они расположены ниже других, зависимо от поведения и привычек в природе. Глаза имеют жесткую линзу, которая которую рыбы могут фокусировать при ближнем зрении, но может оттягиваться мышцами для дальнего зрения. Многие из них видят в цвете, а также воспринимают ультрафиолетовый свет.

Осязание особенно хорошо развито у донных рыб. На губах и усах в эпидермисе есть сенсорные клетки, которые улавливают тактильные, и, конечно, вкусовые раздражители.

Размер рта – отличный показатель того, чем питается рыба:

• Большинство ртов размещены впереди головы;
• Рыбы, питающиеся снизу, владеют ртами, развернутыми вниз;
• И, наоборот, рыбы, получающие еду сверху, имеют рты, развернутые вверх.

Сердце и кровь костных рыб

У костных рыб замкнутая кровеносная система с сердцем, которое перекачивает кровь по единой системе, по всему телу. Цикл следующий:

1. Кровь приходит в венозный синус;
2. Затем, перекачивается по сердцу и выходит к жабрам;
3. От жабр ко всем органам;
4. От органов обратно в сердце.

У большинства костных рыб сердце состоит из четырех частей: венозного синуса, предсердия, желудочка и артериальной луковицы. Несмотря на то, что система состоит из четырех частей, сердце рыб построено из двух последовательно расположенных полостей – предсердия и желудочка.

В венозный синус приходит опустошенная от кислорода кровь из организма. Клапан на конце венозного синуса открывается в предсердие. Это большая мускулистая камера, которая служит односторонним отсеком, направляющим кровь в желудочек. Желудочек – толстостенный мышечный мешок, ответственный за перекачку крови к сердцу. Желудочек сокращается и выталкивает кровь в широкую трубку, называемую артериальной луковицей. В конце противоположной части артериальная луковица соединяется с крупным кровеносным сосудом, называемым аортой, по которому кровь поступает к жабрам рыб.

Насыщенная кислородом кровь течет от жаберных лепестков к органам головы и тела. Сложная система артерий, вен и капилляров циркулирует кровь по телу и возвращает ее в венозный синус.

Жабры

Дыхание у костных рыб может осуществляться жабрами и легкими.  Если говорить о жабрах, то этот вид владеет пятью жаберными дугами. Они имеют систему противотока, что повышает эффективность газообмена (поглощения кислорода). У костных рыб по четыре жабры с каждой стороны. Каждая из этих жабр двойная, потому что имеет две пластинки, не разделенные перегородкой. Ближе к внутренней части рта появляются шипы (жаберные тычинки).

Органы

Многие рыбы используют плавательный пузырь как дополнительный источник кислорода. Мочевой пузырь, кроме функции испражнения, часто имеет и другие: он может служить для создания звуков, или их восприятия. Некоторые виды вибрируют дугами позвонков, чтобы издавать звуки, которые усиливаются мочевым пузырем. Другие щелкают тычинками жаберных дуг, чтобы издавать звуки.

Как упоминалось, мочевой пузырь используется и для восприятия звуков, поскольку два внутренних уха сообщаются с ним через «Веберовы» косточки. Большинство видов могут воспринимать сигналы ниже 1 кГц, некоторые улучшили свой слух с помощью подобных конструкций и расширили диапазон до 5 кГц, а то и более.

Таким образом, слуховой аппарат следующий:

1. Внутреннее ухо;
2. Эндолимфатический мешок;
3. «Веберовы» косточки;
4. Плавательный пузырь.

В качестве «шестого чувства» у этих рыб – органы восприятия течений воды, которые проходят посредине большей части длины тела. Они состоят из серии углублений на коже, содержащих сенсорные клетки с волосками, возбуждающиеся при изменении потока.

Чешуя

Большинство костных рыб покрыты чешуйками. Чешуя у них сформировалась очень давно. Бывает она четырех видов:

• Космоидная;
• Циклоидная;
• Ктеноидная;
• Ганоидная.

Космоидная чешуя почти не встречается сегодня. Ее можно увидеть на окаменелостях. Наиболее распространенной формой рыбьей чешуи является эласмоидная чешуя. Это тонкая пластина, которую вы встречали у большинства рыб. Она бывает двух видов: «ктеноидная», у которой есть набор мелких зубов вдоль заднего края, и «циклоидная», которая просто закруглена на внешнем крае. Ганоидные чешуи произошли от космоидных чешуек и эволюционно более старые, чем две предыдущие. Встречаются на бичирах, сарганах, осетровых и тростниковых рыбах.

Не у всех рыб встречается чешуя, например, у некоторых видов, таких как рыба-солнце, ее нет вообще. Другие виды, такие как обыкновенный угорь, кажется, не имеют чешуи, но у них есть микроскопические чешуйки, глубоко встроенные в их дерму. Даже у тех рыб, у которых есть чешуя, она не всегда покрывает все тело.

Шипы

У некоторых видов костных рыб, которые плавают медленно, встречаются шипы на теле. Они выполняют защитную функцию. Например, спинороги владеют тремя шипами на спине (отсюда и название). Они могут спокойно укрыться между камнями и не позволить проглотить себя хищнику.

Слизь

Большинство костных рыб выделяют слизь по всему телу, что защищает их от инфекций. В некоторых случаях, она является пищей для мальков.  Иногда, это отличный способ «скрыться» от хищников, в основе поиска жертвы которых лежит обоняние: слизь попросту скрывает запахи.

Мозг

Мозг рыб состоит из следующих отделов:

• Передний – отвечает за обоняние;
• Средний – зрение, обучение и движение;
• Задний – координация равновесия, движения и тонуса.

Пищеварительная система

Систему можно разделить на:

• Ротовую полость, в основе которой – зубы. Они очень разнообразные. Типичные – маленькие, конической формы, расположены на краю челюсти, прикреплены связками, что обеспечивает им некоторую подвижность, полезную для захвата добычи. Иногда ученые находят зубы на жаберных дугах, а иногда проявляется гетеродонтия, то есть зубы разной формы.
• Жаберный проход – глотка с прорезями до жабр, обычно с ловушечными образованиями на конце. Сюда же относят глоточные кости;
• Пищевод;
• Желудок. У этих рыб либо U-образный желудок, либо его нет вовсе, как у карпов. При его наличии, в конце системы находятся пилорические шторки.
• Средняя часть кишечника (длина варьируется в зависимости от питания; вначале от нее могут отходить слепые трубки Портера, числом от 0 до 1000, функция ученым неясна; печень и поджелудочная железа часто не разделены);
• Задняя часть кишечника – у травоядных, иногда, со слепой кишкой.

Наиболее важными железами пищеварительного тракта у костных рыб являются печень и селезенка.

Происхождение костных рыб

Сегодня видов костных рыб больше, чем любой другой группы хребетных. Первые костные рыбы появились около 410 млн лет назад вместе с плакодермами. Эволюционное появление костистых рыб в конечном итоге привело к появлению наземных позвоночных, с костяными скелетами. Дыхательная система костистых рыб стала особенностью, которая в конечном итоге эволюционировала в легкие. Таким образом, костные рыбы являются прямыми предками человека.

Признаки костных рыб

Большинство рыб на земле относится к костным, что делает их самой большой группой хребетных, существующих сегодня. Они имеют следующие признаки:

• Наиболее очевидное – скелет, построенный из костей.
• Легкие или плавательный пузырь, который помогает организму создать баланс между погружением и плаванием: либо заполняясь, либо выделяя газы, такие как кислород. Контроль объема газа в этом органе помогает рыбам регулировать свою глубину.
• Шарнирные сегментированные стержни, поддерживающие плавники.
• Крышка над жабрами, называемая жаберной крышкой, помогает им дышать, не плавая.
• Способность видеть в цвете, в отличии от большинства других рыб.

Особенности и характеристика костных рыб

Внутренне, от хрящевых рыб, они отличаются в следующем: в то время как у них есть спиральный клапан в кишечнике, у костных он заменен пилорическими шторками, и отсутствует ректальная железа. В дыхательной системе жабры появляются внутри жаберной камеры и покрыты крышечкой.  У некоторых групп плавательный пузырь превратился в своеобразное легкое, которое также служит для плавания на определенном уровне воды, или для вертикального движения. Обе структуры: легкое и плавательный пузырь, взаимоисключающие, то есть когда одна существует, другая не может, и наоборот.

Кроме внутреннего скелета, они имеют костяной покров на дерме, в виде чешуи, более известный, как дерматоскелет. Эти чешуйки играют важную роль в классификации, поскольку их тип и количество используются в качестве отличительных признаков различных групп костных рыб.

Что касается плавников, то ученые, в основном, выделяют пару брюшных и пару грудных плавников, и один, или несколько, спинных плавников. У этих рыб также есть хвостовой плавник.

Actinopterygii и Sarcopterygii

Внутри группы костных рыб есть два разных класса: «Actinopterygii» и «Sarcopterygii».

Actinopterygii (лучепёрые рыбы) – это вид костных, у которых лучевые плавники состоят из костного скелета. Их череп в основном хрящевой, и у них есть пара жаберных отверстий, которые соединяются с внешней стороной, защищенной жаберной крышкой. Чешуя рудиментарная, у некоторых видов даже отсутствует.

У них могут быть как парные, так и непарные плавники с длинными кожными лучами. Челюсти с зубами, покрытыми эмалью. Чешуя может быть ганоидного типа (у примитивных), циклоидной или ктеноидной. Дыхание осуществляется жабрами, прикрытыми жаберной крышкой. У некоторых видов есть плавательный пузырь, который может быть соединен с пищеводом. Это орган, гибкие стенки которого позволяют поглощать газ, обеспечивая плавучесть. Кровеносная система состоит из сердца с венозным синусом, предсердием и нерасчлененным желудочком; у них простое кровообращение и обычно 4 пары дуг аорты. Нервная система представлена ​​головным мозгом с обонятельными долями, зрительными долями, большим мозгом и мозжечком; 10 пар черепных нервов.

Sarcopterygii (лопастепёрые) – костистые рыбы с парными мясистыми, или лопастными плавниками. Базальный скелет плавников короткий, они дополнены лопастями. Эти плавники очень похожи на плавники некоторых земноводных, что свидетельствует об эволюции четвероногих от морских существ.

Для них характерно наличие парных грудных и брюшных плавников, у основания которых имеются небольшие кожные лучи, а также мышцы, обеспечивающие движение этих плавников. Челюсти с зубами, покрытыми эмалью, обычно сведены к дробящим пластинам, расположенным на небе.

Жабры поддерживаются костными дугами и покрыты крышечкой, как и у первого вида. Есть газовый пузырь, который используется для дыхания и поддержания плавучести. Система кровообращения включает сердце с венозным синусом, двумя предсердиями, частично разделенным желудочком и артериальным конусом; двойное кровообращение, с легочным и системным контурами, как правило, с пятью дугами аорты. Нервная система с обонятельными долями, большим мозгом, мозжечком и зрительной долей; 10 пар черепных нервов.

Представители костных рыб

Угреобразный – отличается змеевидным телом, лишенным брюшных плавников. Спинной, хвостовой и брюшной плавники срослись в один, лишенный жестких лучей. Они живут в море. Исключение составляет европейский угорь, который обитает в пресных водах, возвращаясь в море только на период нереста.

Сельдевые. Ранее сюда входили многие другие отряды, считающиеся сегодня самостоятельными, например, большая группа видов лососевых. Сегодня к сельдевым относятся, в основном, сельди, анчоусы и сардины, обитающие в морях. У сельдевых есть трубка, соединяющая плавательный пузырь с пищеводом, а брюшные плавники расположены назад, далеко от плечевого пояса. В плавниках мягкие лучики.

Лососевые рыбы. Представители отряда лососевых обычно встречаются в водах Северного полушария. Их характерной чертой является небольшой светящийся жировой плавник, между спинным и хвостовым. Эти рыбы живут как в морях, так и в пресной воде, но размножаются исключительно в пресной.

Для карпа и сома характерны следующие особенности: они относятся к группе физостом, в случае травмы выделяют через специальные клетки кожи вещества, сообщая своим спутникам о приближающейся опасности. У них есть аппарат Вебера, который функционирует подобно слуховым косточкам позвоночных: плавательный пузырь действует как барабанная перепонка, поглощая звуковые волны.

Немногочисленны по видовому составу каменистые «морские разбойники», чаще всего сопровождающие косяки сельди. Отличаются сильно уплощенным, дискообразным с боков телом, жесткими, либо мягкими лучами в плавниках, и благодаря удлиненным подмышечным костям, скользящим вперед ртом.

Ряд колюшек встречается как в морских, так и в пресных водах. Характерной чертой формирующих его рыб является наличие отдельно стоящих шипов перед спинным плавником, а тело в большей или меньшей степени покрыто костными пластинками. В него входят морские коньки. Для них характерна удлиненная трубчатая форма тела, оканчивающаяся ртом формы «пипетка», через который всасывается пища.

Самый крупный отряд с многочисленными подотрядами и семействами преимущественно морских рыб – окунь. Это все рыбы, у которых плавательный пузырь не связан с кишечником. Часто оба их спинных плавника соединены; передний – из жестких, задний – из мягких лучей. Головоногие и губаны отличаются прекрасной окраской, а персидские могут менять пол в течение жизни.

Камбалы представлены в европейских водах четырьмя семействами: скатовые, камбаловые, язычковые и соловые. По сути, это морская рыба, хотя камбала водится и в пресной воде. Типичным для этих рыб является асимметричное строение тела. В период юношеского роста, по мере достижения зрелости, первоначально симметричная молодь начинает принимать асимметричную форму. За это время их рот и глаза «кочуют» на верхнюю сторону тела, нижняя сторона рыбы плашмя прилипает к земле, начиная донную жизнь рыбы. Они проводят молодость на мелководье.

Представители отряда удильщиков отличаются своеобразными формами: голова и передняя часть туловища у них очень большие, а грудные плавники превращены в специфический орган ползания. Удлиненный радиус спинных плавников заканчивается приманкой, с помощью которой они ловят свою добычу.

В отряд иглобрюхов входят следующие семейства: спинороги и солнечные рыбы. Они имеют дискообразное тело, которое может достигать до 3 метров в диаметре. Тело иглобрюха покрыто костными пластинами. Для них всех характерна большая голова с маленьким ртом.

Среда обитания и распространение

Костных рыб можно найти в водах по всему миру, как в пресной, так и в соленой. Морские костистые рыбы обитают во всех океанах, от мелководья до глубоководья, как при холодных, так и при теплых температурах. Продолжительность их жизни колеблется от нескольких месяцев до более 100 лет.

Крайним примером адаптации костных рыб является антарктическая ледяная рыба, которая живет в водах настолько холодных, что в ее теле циркулируют антифризные белки, чтобы не позволить ей замерзнуть. К костистым рыбам также относятся практически все пресноводные виды, обитающие в озерах, реках и ручьях. Солнечная рыба, окунь, сом, форель и щука являются примерами костных рыб, как и пресноводные тропические рыбы, которых вы покупаете для своих аквариумов.

Питание

Диета костистых рыб зависит от вида, но может включать планктон, ракообразных (например, крабов), беспозвоночных (например, зеленых морских ежей) и даже другую рыбу. Некоторые из костистых рыб фактически всеядны, поедая все виды животных и растений.

Поведение

Поведение костистых рыб сильно различается в зависимости от вида. Более мелкие – плавают стаями для безопасности. Некоторые, как тунец, постоянно плавают, в то время как другие (каменная рыба и камбала) проводят большую часть своего времени, лежа на морском дне. Некоторые, такие как мурены, охотятся только ночью; другие, как рыбы-бабочки, делают это днем; а третьи – наиболее активны на рассвете и в сумерках.

Косяк рыб в океане – видео

Размножение костных рыб

У многих видов очень трудно различить самцов и самок. У других – пол может меняться в течение жизни, их называют последовательными гермафродитами. Оплодотворение внешнее, поэтому у самцов нет копулятивного органа, за некоторыми исключениями, при которых происходит внутреннее оплодотворение, в этих случаях самцы трансформировали анальные плавники, чтобы иметь возможность передавать сперму в тело самки, и таким образом добиться оплодотворения.

Большинство костных рыб являются яйцекладущими, хотя встречаются случаи яйцеживородящих и живородящих. Среди костных, откладывающих яйца, есть два типа:

• плотные, или демерсальные яйца, которые опускаются на дно;
• яйца, которые плавают и рассеиваются по воде (пелагические).

Кладка может достигать миллионов яиц, чтобы компенсировать высокую смертность потомства.

Привычки размножения очень сложны, включая такие действия, как строительство гнезда, или уход за выводком. Некоторые виды заботятся о яйцах до тех пор, пока они не вылупятся, хотя это очень распространено, так как большинство из костных рыб, после откладывания, бросают яйца на произвол судьбы. Размножение этих рыб происходит в определенное время года. Периоды зависят от каждого вида и могут варьироваться от нескольких раз в год, до каждого месяца.

У некоторых видов рыб наблюдается половой диморфизм: самец значительно мельче самки, и всю жизнь живет как паразит, прикрепленный к ней.

Значение костных рыб

Они являются важным звеном трофических цепей. С одной стороны, костные рыбы – потребители, а с другой, сами являются важным источником пищи для многих животных. Они участвуют в круговороте веществ в водных экосистемах.

Рыба используется человеком в хозяйственных целях в промышленных масштабах:

• является источником вкусного и полезного мяса, потребляемого в различных видах (свежем и замороженном, вяленом, копченом, жареном или консервированном); мясо рыбы имеет высокую пищевую ценность (рыба является источником белка, кальция, железа, фосфора, витаминов и омега-кислот);
• рыбные отходы (кости, голова, жир) перерабатываются в рыбную муку(используют в качестве удобрения и корма для скота) и масла (используют в производстве мыла и в качестве смазочных материалов);
• рыбий жир, получаемый из печени тресковых рыб, богат омега-кислотами и витаминами А и D; он имеет различное применение,например, при авитаминозе, против рахита, в дерматологии (масляная мазь), в качестве пищевого жира (у северного населения) и прежде как топливо для ламп;
• ценным деликатесом считается икра, т.е. икра некоторых видов костных рыб (преимущественно осетровых, лососевых и тресковых);

Многие держат дома мелких аквариумных рыбок, а более крупных и роскошных селят в специальных бассейнах.

Результаты наблюдений за ними используются в целях биоидикации, то есть, отслеживания влияния неблагоприятных изменений окружающей среды, в результате хозяйственной деятельности человека, на живые организмы, и их реакции на эти изменения. Региональные исследования на рыбах, помогают определить степень деградации окружающей среды в районе, особенно чистоту воды, и помогают сохранить численность видов.

Класс “Костные рыбы” – таблица

Название отряда	Краткая характеристика	Представители
Осетрообразные	Имеется сходство с хрящевыми рыбами, скелет костно-хрящевой; тело удлинённое, голова начинается с уплотнённого рыла, с нижней стороны имеются две пары усиков, рот в виде поперечной полулунной щели;	Осётр, белуга, севрюга, стерлядь
Сельдеобразные	Вытянутое тело, сжатое с боков; окраска спинки тёмная, а брюшко белое с серебряным отливом; парные и непарные плавники мягкие, боковая линия незаметна;	Сельдь волжская, сельдь тихоокеанская, шпрот черноморский, сельдь черноморско-азовская, килька каспийская
Лососеобразные	Обитают в морях, кормятся, достигают половой зрелости, но для размножения заходят в реки	Сёмга, форель, голец, кижуч, горбуша, корюшка
Карпообразные	Имеются растительноядные, хищные и всеядные	Неон, сазан, вьюн, рыбец, пиранья
Окунеобразные	Распространены в водоёмах всех материков и океанов; наличие двух спинных плавников с острыми колючками; почти все представители съедобны	Рыба-попугай, зубатка, петушок, судак, скумбрия, окунь
Двоякодышащие	Расположены в неглубоких реках с медленным течением; рыбы считаются древними; хорошо приспособлены к жизни в водоёмах и могут переходить на лёгочное дыхание	Протоптеры, рогозуб, лепидосирен
Кистепёрые	Размножаются живорождением; имеют скелетные образования в парных конечностях, снабжённые мощной мускулатурой.	Латимерия

Костные рыбы – урок по биологии для 7 класса