Строение рыбы (внешнее и внутреннее)

В системе животного мира рыбы располагаются на самых нижних позициях среди позвоночных животных. Наука Ихтиологиия делит их следующим образом:

• Рыбообразные;
• Рыбы – первично-водные представители фауны.

Несмотря на внешнюю примитивность представители данного вида обладают очень сложным строением, которое различается в основном в зависимости от видовой принадлежности, мест обитания и способа их питания. Давайте рассмотрим внутреннее строение, системы и особенности рыб, попытаемся выявить сходства и различия с земноводными.

Внутреннее строение

Следующие системы участвуют в образовании внутреннего строения рыб:

• Двигательная;
• Мышечная;
• Пищеварительная;
• Дыхательная;
• Сердечно-сосудистая и кроветворная;
• Выделительная;
• Система размножения;
• Нервная.

Системы строения рыб

Двигательная система

Эта система у рыб имеет в своем составе скелет и мышцы.

Скелет. Для рыб характерно наличие наружного и внутреннего скелета. Наружный скелет бывает костным, но есть не у всех рыб (хрящевые). Самый сложный по типу строения наружный скелет принадлежит осетровым рыбам. Наружный скелет остальных рыб представляет костная чешуя.

Функции скелета рыб включают в себя:

• Опорную;
• Защитную и поддерживающую для органов внутри рыб;
• Двигательную;
• Определяет положение в пространстве.

Внутренний скелет включает в себя осевой скелет, череп, плавники и пояс парных плавников. Осевой скелет – это хорда (цельноголовые, двоякодышащие, осетровые) или позвоночник. Рыбы, имеющие хорду, в составе осевого скелета имеют хрящевые дуги. У представителей осетровых хрящ окружает хорду.

У основной части рыб имеется позвоночник, подразделяющийся на два отдела: туловищный и ребра, хвостовой без ребер. Хорда у таких рыб расположена с самого раннего развития внутри позвоночника и фактически является наполнителем свободных областей. У большинства представителей данного вида позвонки имеют двояковыгнутую форму (такие позвонки называются амфицельными). Встречаются выпуклые спереди и вогнутые сзади или опистоцельные. Например, у панцирной щуки.

Ребра у рыб крепятся к парапофизам (поперечным отросткам позвонков). Для наваг характерна особенность образования парапофизами вздутий. В хвостовом отделе они формируют гемальную дугу путем сращения поперечных отростков. В образовавшихся невральном и гемальном каналах проходят спинной мозг, хвостовые артерии и вена соответственно.

Позвонки в области хвоста выполняют опорную функцию для хвостового плавника и приобретают вид пластинок. В дальнейшем, сливаясь, образуют уростиль. У различных видов рыб разное количество позвонков. Например, у рыбы-луны – 17 штук, а у речного угря целых 114.

Ребра у акул и осетровых короткие и не охватывают брюшную полость. Есть рыбы, у которых ребер нет (скаты и морская игла).

Скелет черепа образует черепная коробка и висцеральный скелет. Для рыб возможно развитие двух типов черепа: платибазальный (акулы, миноги) и тропибазальный (цельноголовые).

Жаберные дуги, наряду с челюстным и подъязычным аппаратами образовались из висцеральных дуг, формирующих висцеральный скелет.

Развитие черепной коробки и висцерального скелета происходит независимо друг от друга.

Спинной и анальный плавники образуют радиалии (птеригофоры), а плавниковые лучи их поддерживают. В поддержании плавников также важную роль играет уростиль.

Парные плавники включают в себя пояс плавников и скелет свободного плавника. У семейства круглоротых парные плавники отсутствуют. Парные плавники рыб бывают:

• Бисериальные, когда от общей оси с двух сторон отходят боковые радиалии;
• Унисериальные, радиалии отходят лишь с одной стороны;
• Простые.

Мышечная система

Выделяют следующие типы мышечной системы рыб:

• Соматическую (париетальную);
• Висцеральную (мышцы внутренних органов).

Поперечно-полосатые мышцы представляют париетальную мышечную систему, а гладкие – висцеральную. Составляющими элементами париетальной мускулатуры рыб являются мышцы туловища, головы, плавников. Мышцы рыб разделяются на мышечные сегменты (миомеры), которые разделяются посредством прослоек соединительной ткани (миосептами). Миомеры, сокращаясь, приводят в движение туловище рыбы. Туловищные мышцы рыб бывают:

• Белые отвечают за броски рыб. Работают с помощью аэробного метаболизма;
• Красные – за длительные движения. Функционируют за счет анаэробных процессов;
• Промежуточные волокна мышц.

У костистых рыб преобладают белые мышечные волокна.

Пищеварительная система

Система пищеварения рыб представляет из себя пищеварительный тракт и железы. Пищеварительный тракт состоит из ротового отверстия, ротовой полости, далее следуют глотка, пищевод и, наконец, желудок и кишечник. Особенности строения пищеварительного тракта зависят от типа питания. Например, у рыб-хищников большой рот с большим количеством зубов, у зубаток рот дробящий с мощными зубами, у сельди – большой рот и мелкие зубы. Типы ртов у рыб: верхний, конечный, полуконечный и нижний. У зубов, принадлежащих рыбам, отсутствуют корни и по мере изнашивания, они сменяются новыми. Язык рыбам заменяет копула, представляющая собой элемент подъязычной дуги. Из глотки наружу ведут жаберные щели. Хищные рыбы оснащены вехне- и нижнеглоточными зубами, располагающимися на жаберных дугах.

Глотка сменяется коротким пищеводом, который у некоторых рыб представляет собой воздушный мешок, участвующий в раздувании тела. Далее следует желудок, форма и величина которого также зависят от типа питания рыбы. Как и у человека, желудок состоит из кардиального и пилорического отделов. У некоторых представителей рыб желудок отсутствует (бычки, морской черт). Кишечник состоит из трех отделов: передний, средний, задний. Поверхность его складчатая и на уровне передней части в него открываются протоки печени и поджелудочной железы. Складки кишечника также приобретают отличия в зависимости от типа питания рыбы. У хрящевых, двоякодышащих и некоторых других видов присутствует вырост стенки кишечника, использующийся их организмом для увеличения всасывательной способности. Самый короткий кишечник принадлежит хищным рыбам, когда, например, у толстолобика длина тела в 16 раз меньше длины кишечника.

Представители рыб, у которых нет желудка, едят маленькими порциями и быстро опустошают кишечник. Хищные рыбы способны переваривать добычу до недели.

Анальное отверстие, которым оканчивается кишечник может открываться в задней части туловища рыбы, но есть исключения. Например, анальное отверстие у угря открывается на горле.

У рыб присутствуют две пищеварительные железы: поджелудочная железа и печень. У хрящевых рыб печень имеет трехдольчатое строение и составляет 10% от веса всего тела. Печень некоторых видов рыб объединена  поджелудочной железой и именуется гепатопанкреасом. Отдельная поджелудочная присутствует только у хрящевых и некоторых осетровых рыб. Функции их такие же, как и в организме человека.

Рыбы имеют в своем строении плавательный пузырь, представляющий собой выпячивание стенки пищевода и определяющий гидростатическую функцию. Некоторые рыбы в период эволюции утратили этот орган (хрящевые, донные). Различают одно-, двух- и трехкамерные плавательные пузыри. Орган имеет форму мешка, заполненного смесью газов. Рыбы, в строение которых входит плавательный пузырь, бывают открыто- и закрытопузырные. Пузырь, соединяющийся с пищеводом и нет соответственно.

Регуляция газов в плавательном пузыре у закрытопузырных рыб осуществляется с помощью дополнительных органов, располагающихся внутри него – газовой железы и овала. Также плавательнй пузырь исполняет роль анализатора давления и рефлектора для внутреннего уха. Некоторые рыбы с его помощью способны издавать звуки (треска, мерлуза).

Дыхательная система

Доминантным дыхательным органом считаются жабры, функция которых – газообмен. Помимо главной функции они принимают участие в метаболизме аммиака, мочевины. Жабры в эмбриональном периоде закладываются из эктодермы. Хрящевые рыбы, как правило, имеют от 5 до 7 жаберных отверстий и столько же дуг соответственно. Жаберные отверстия у разных рыб имеют различную локализацию (акула – по бокам головы, скат – на нижней поверхности тела).

Хрящевые и осетровые рыбы имеют брызгальца, которые также можно отнести к органам дыхания. Они образуются позади глаз и сообщаются с полостью рта. Костистые рыбы обладают 4 жаберными дугами и 4 полными жабрами. Частота дыхательных движений зависит от многих факторов, начиная от температуры водоема и заканчивая видовой принадлежность рыбы. Дополнительным дыхательным органом у всех рыб является кожа, некоторые виды имеют наджаберные полости. Множество рыб использует кишечное дыхание. В газообмене принимает участие плавательный пузырь.

Кровеносная и лимфатическая система

Количество крови у рыб составляет 1,5-7,3% от общего веса. Кровь состоит из эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов и плазмы. В кровеносном русле форменные элементы могут присутствовать на любом этапе своего развития. Большинство рыб обладатели красной крови, но встречаются и белокровки (ледяная рыба). Кроветворные органы рыб многообразны и различаются в зависимости от вида рыбы:

• Осетровые – кроветворением занимается лимфоидный орган, располагающийся в хрящах головы;
• Костистые рыбы скрывают кроветворный орган в затылочной части черепа.

Кроме этого, в процессе кроветворения принимают участие тимус и селезенка, слизистая кишечника и стенки сосудов, головная почка. Селезенка у рыб располагается за желудком. В жаберной полости находится тимус.

Сердце рыб окружает околосердечная полость, находящаяся вблизи жабр. У миног сердце имеет хрящевую капсулу. Сердце рыбы состоит из одного предсердия и одного желудочка, то есть имеет двухкамерную структуру. Также рыбы являются обладателями придаточных отделов – венозного синуса и артериального конуса. Исключение составляют двоякодышащие рыбы, предсердие которых разделено перегородкой на 2 части. Масса сердца зависит от вида рыбы и в среднем составляет от 0,1% до 2,5% от веса тела. Для взрослых рыб характерно медленное сокращение сердца (20-30 в минуту), чего нельзя сказать о молодых особях (у осетра – 140 в минуту). У рыб, отправляющихся на зимовку, сердце сокращается не более 2 раз в минуту (сазан). Кровеносная система рыб имеет замкнутый характер и состоит из одного круга кровообращения (кроме двоякодышащих).

Лимфатическая система рыб, тесно связанная с кровеносной, принимает важное участие в процессах метаболизма. Эта система рыб носит незамкнутый характер. Состав лимфы похож на плазму крови. Лимфатическая система имеет следующие составляющие: капилляры, переходящие в сосуды, затем лимфатические стволы и далее лимфа направляется к сердцу.

Выделительная и система воспроизведения

Исполняет функцию регулировщика обменных процессов в организме и состоит из: парных почек с мочеточниками и мочевого пузыря. Экскреторную функцию выполняют также кожа, жабры и кишечник.

Эволюция выделительной системы рыб остановилась на предпочке или головной и туловищной. Головная почка содержит до 7 выделительных канальцев, фильтрующим элементом является воронка, открывающаяся в полость тела и другим концом в мочеточник. Сосудистый клубочек располагается в верхней части воронки. Туловищные почки состоят из 3 отделов (переднего, среднего и заднего). У хрящевых рыб основным химическим элементом мочи является мочевина, у костистых – аммиак и его соединения. Выводной проток предпочки – пронефрический канал. Проток туловищной почки разделяется на Вольфов и Мюллеров каналы, который у самок хрящевых рыб приобретает функцию яйцевода, а у самцов происходит его атрофия. Вольфов канал выполняет функцию и мочеточника, и семяпровода у самцов хрящевых рыб в ранних периодах развития. У взрослых хрящевых рыб Вольфов канал выполняет функцию только семяпровода. Отличительной особенностью костистых рыб является отсутствие у них клоаки и полное разделение половой системы с выделительной.

Система размножения включает гонады (яичники – у самок, семенники – у самцов) и выводные протоки. Самая примитивная система воспроизведения у круглоротых, для них характерно наружное оплодотворение. Хрящевые рыбы обладают внутренним оплодотворением, что приводит к кладке яиц, а у некоторых и к живорождению.

Выделяют следующие типы яичников:

• Открытого типа у осетровых и лососевых не имеет своей полости, поэтому яйца выпадают в полость тела и выводятся наружу;
• Закрытого типа бывают с боковой полостью и с центральной.

Семенники бывают:

• Циприноидного типа (характерны для сомов, щук, карпов) на срезе их форма овальная;
• Перкоидного типа (у окуней) на срезе имеют треугольную форму.

Нервная система

Выделяют центральную и периферическую нервные системы (соматическую и вегетативную). Центральная система включает в себя головной и спинной мозг, периферическая представлена нервами. Головной мозг рыбы имеет очень маленькие размеры и включает в себя 5 отделов, как и у других позвоночных.

Передний мозг разделен на два полушария неполной перегородкой и одной полостью, крыша его представлена эпителием у большинства рыб (исключение – акулы). Располагающиеся на нем выросты образуют обонятельные доли, характерные для хрящевых рыб, и луковицы, характерные для костистых. Этот участок мозга отвечает за обоняние и стайный инстинкт рыб. Также в мозге рыб различают эпиталамус, таламус и гипоталамус. Таламус у рыб отвечает за остроту зрения, которое зависит от выраженности его бугров. Мозжечок отвечает за координацию движений и наиболее развит у рыб, ведущих подвижный и активный образ жизни (акулы, тунцы). Рыбы имеют 10 пар нервов, отходящих от головного мозга.

Внешнее строение

Во внешнем строении рыбы важна ее форма, которая зависит в большей мере от окружающей среды.

Тело рыбы бывает следующих форм:

• Торпедовидная;
• Стреловидная;
• Сплющенная сбоку;
• Змеевидная;
• Лентовидная;
• Шаровидная;
• Плоская.

Торпедовидные рыбы самые лучшие пловцы. К ним относятся акулы, лососи, тунцы и другие. Стреловидную форму имеют щуки и барракуды. Сплющенные с боков рыбы представлены камбаловидными, лещевидными и рыбой-луной. Угри, миноги и мурены относятся к змеевидным рыбам. Лентовидная форма характерна для вьюнов. Плоской формой тела могут похвастаться скаты и удильщики.

Также, как и форма тела, голова имеет множество форм. Например, рыба-меч, акула-молот, рыба-игла и многие другие. Решающим влиянием, оказываемым на форму тела и головы, обладает среда обитания и глубина, на которой передвигаются рыбы. На голове у рыб располагаются рот, глаза, отверстия носа и жабр.

Рот рыб тоже имеет несколько вариаций, что определяет тип питания:

• Верхний с выступающей нижней челюстью;
• Полуверхний с немного выступающей вперед нижней челюстью;
• Конечный с одинаковыми размерами челюстей;
• Полунижний с незначительно выступающей верхней челюстью;
• Нижний с сильно выступающей верхней челюстью.

Вариабельно и расположение глаз у рыб. Иногда глаза смещены далеко наверх, а у других рыб находятся на одной стороне туловища (камбала). Носовые отверстия, за исключением круглоротых рыб, парные. Большинство рыб имеет усики на голове, которые служат для осязания и вкуса. Для защиты могут приобретать в процессе эволюции иголки.

Отличительной особенностью рыб является боковая линия. В большинстве случаев их две, по одной на каждой стороне, но встречаются и исключения. Корюшки и наваги – обладатели прерванной боковой линии, рыба чехонь красуется изогнутой боковой линией, а терпуги несут на своем туловище аж 5 боковых линий.

Еще одной отличительной и характерной особенностью рыб является присутствие плавников вместо конечностей. Их функция заключается в поддержании равновесия тела, участии в движении. Выделяют парные грудные и брюшные плавники, и непарные – спинной плавник, анальный и хвостовой.

Особенности строения рыб

Таким, образом к особенностям строения рыб можно отнести множество признаков внешнего и внутреннего строения:

• Наличие боковой линии, как органа чувств;
• Наличие плавников вместо конечностей;
• В большинстве своем рыбы имеют двухкамерное сердце и один круг кровообращения;
• Дыхание осуществляется с помощью жабр;
• В своем строении рыбы имеют плавательный пузырь;
• У некоторых рыб три почки;
• Чаще всего оплодотворение происходит наружно.

Признаки, отличающие строение рыб и земноводных

В строении рыб и земноводных присутствуют как сходства, так и отличия. У земноводных в процессе эволюции сформировались конечности, а у рыб вместо них – парные плавники. Органы дыхания рыб, в отличие от земноводных, представлены жабрами, что и определяет среду их обитания – водную. Для земноводных характерно легочное и кожное дыхание. Сердце рыб в большинстве случаев имеет одно предсердие и один желудочек (кроме костных), а земноводные обладают сердцем, состоящим из трех камер. Для рыб характерен один круг кровообращения, а для земноводных – два. К органам чувств у рыб относят еще боковую линию. Череп земноводных соединен с позвоночником, чего нельзя сказать о рыбах.

Теперь мы знаем насколько многообразен и уникален мир рыб. В их строении много как схожих вещей с земноводными представителями, так и в корне разнящихся. Несмотря на наличие сходств в строении, каждый вид рыб уникален и приспособлен к окружающей их среде, к определенным условиям проживания и к типу питания. Природа наделила рыб уникальными механизмами, позволяющими им обитать как в пресной, так и в соленой воде, обитать в экстремальных глубинах и даже кратковременно выплывать на поверхность. Многие представители данного вида приспособились к зимовке под ледяным покровом. Совокупность особенностей рыб позволяет по праву считать их властелинами водной стихии.

Видео о строение рыбы