Анатомия костистых рыб

Рыба, как и всякое позвоночное животное, имеет скелет, мускулатуру, кожный покров; органы дыхания, выделения, размножения и чувств; пищеварительную, кровеносную и нервную системы.

Тело рыбы подразделяют на голову (расстояние от начала рта до заднего края жаберной крышки), туловище (расстояние от конца головы до анального отверстия, хотя это правило пригодно не для всех видов рыб, потому что у некоторых из них анальное отверстие сильно сдвинуто вперед по направлению к голове) и хвост (расстояние от анального отверстия до начала хвостового плавника). В хвосте выделяют хвостовой стебель — участок от конца основания анального плавника до начала хвостового.

Плавники управляют движением тела. Они подразделяются на непарные — спинной, анальный и хвостовой, и парные — грудные и брюшные. У некоторых видов рыб спинной плавник состоит из двух плавников, у других между спинным и хвостовым плавниками имеется складка кожи, называемая жировым плавником. Все плавники приводятся в движение мышцами, а их скелет состоит из лучей, которые могут быть как мягкими, так и твердыми (колючими). Мягкие лучи встречаются в трех формах: 1) веерообразно разделенные, ветвистые во внешней части, более или менее полностью членистые лучи; 2) во внешней части неветвистые, более или менее членистые лучи; 3) неветвистые и нечленистые, колючевидные лучи. Твердые лучи, как правило, ровные, заостренные и никогда не бывают членистыми. Некоторые нечленистые мягкие лучи так сильно известковались, что стали твердыми, с другой стороны, твердые лучи нередко бывают мягкими и гибкими. Различие между твердыми лучами и колючевидными мягкими можно установить, рассматривая их спереди. Твердые лучи всегда цельные, мягкие же состоят из сросшихся друг с другом правой и левой половин.

Форма и количество лучей плавников характеризуют вид рыбы и выражаются формулой плавников. В ней каждый плавник обозначается первой буквой своего латинского названия: спинной (Dorsale) — D (если у рыбы два спинных плавника, то D1 и D2), анальный (Anale) — A, грудной (Pectorale) — Р, брюшной (Ventrale) — V и хвостовой (Caudale) — C. Число твердых лучей обозначают римскими, мягких — арабскими цифрами, причем безразлично, какую форму они имеют. Твердые лучи и неветвистые мягкие всегда находятся в начале плавника, лишь в исключительных случаях последний луч плавника может быть неветвистым мягким. Ветвистые мягкие лучи всегда находятся в задней части плавника. Примеры формул плавников: D III/8 — в спинном плавнике после 3 твердых лучей находятся 8 мягких, D 2/8 — в спинном плавнике после 2 неветвистых мягких идут 8 ветвистых, А III — IV/6–8 — в анальном плавнике после 3–4 твердых лучей идут 6–8 мягких, С 2/8/2 — в хвостовом плавнике сверху и снизу, т.е. у наружных краев, по 2 неветвистых мягких луча, между ними 8 ветвистых мягких, А II/7–/8/ — в анальном плавнике 2 твердых луча, а за ним 7 мягких, в исключительном случае мягких может быть 8, А 7 — в анальном плавнике 7 мягких лучей, причем форма их не указана.

Движение рыбы начинают хвост и хвостовой плавник, которые сильным ударом посылают тело вперед. Спинной и анальный плавники усиливают работу хвоста и стабилизируют положение тела. Грудные плавники перемещают тело при медленном плавании, служат рулем и вместе с брюшными и хвостовым плавниками обеспечивают равновесное положение тела при неподвижности. Kроме того, некоторые виды рыб могут опираться на грудные плавники или передвигаться с их помощью по твердой поверхности. Брюшные плавники выполняют, в основном, функцию равновесия, но у некоторых видов изменены в присасывающийся диск, что позволяет рыбе прикрепляться к твердой поверхности.

Форма тела рыбы зависит от места обитания.

У рыб, которые держатся непосредственно у поверхности как в открытой воде, так и в зарослях растений, тело удлиненной формы с прямым профилем сильно уплощенной спины, с не очень сильно развитым и отнесенным далеко назад к хвосту спинным плавником. У некоторых видов хорошо развиты грудные плавники, что позволяет рыбе выпрыгивать из воды.

Рыбы, держащиеся в среднем и верхнем слоях открытой воды с быстрым течением, без зарослей растений, как правило, хорошие пловцы и их веретеновидное тело, в большинстве случаев с небольшими плавниками, уменьшает сопротивление воды при движении.

Тело рыб, живущих в открытой, спокойной воде, вытянуто в длину и уплощено с боков, в поперечном сечении имеет удлиненный овал. У ряда видов встречаются увеличенные плавники.

Рыбы, которые держатся среди зарослей растений, скал, коряг и т.п., обладают коренастым, уплощенным с боков телом с хорошо развитыми, иногда сильно увеличенными плавниками.

У рыб, держащихся вблизи дна, тело, как правило, с прямым профилем брюха и сильно выгнутым профилем спины.

Тело рыб, непосредственно живущих на дне, обычно сжато сверху вниз, а брюхо сильно уплощено. Парные плавники сдвинуты в стороны, а грудные сильно развиты и могут служить для передвижения по грунту.

Рыбы, зарывающиеся в грунт, червевидной или лентовидной формы, с часто отсутствующими плавниками.

Тело рыбы покрыто кожей, которая состоит из двух слоев: верхний слой — эпидермис и собственно кожа — дерма.

Эпидермис состоит из нескольких слоев клеток, среди которых имеются клетки, вырабатывающие особые слизистые выделения, выступающие на поверхности кожи и делающие ее гладкой и скользкой, что уменьшает сопротивление воды при движении рыб. Этот слизистый слой постоянно обновляется и препятствует поселению и развитию различных грибков и бактерий.

Дерма состоит из нескольких слоев соединительной ткани, которая богата кровеносными сосудами и нервами. В дерме находятся органы чувств и клетки с красящим веществом, придающим телу окраску, которая помогает рыбе в борьбе за существование. Важное значение имеет маскировочная окраска, зависящая от образа жизни рыбы. Так, у рыб открытой воды — темная окраска спины и светлая брюха, у жителей зарослей — поперечные темные полосы на теле, у придонных рыб — пятнистая спина. Блестящая окраска всего тела или блестящие ярким цветом полосы стайных рыб облегчают им сохранить строй или быстро собраться вместе после нападения хищника. Некоторые виды рыб меняют свою окраску на более яркую с различными полосами и пятнами в период нереста и ухода за потомством, что облегчает малькам поиск родителей. Дерма голая или покрыта чешуей, представляющей собой тонкие, округлые пластины, лежащие в кожных кармашках и защищающих тело рыбы от повреждений. Чешуя расположена продольными и поперечными рядами, и расположенные рядом чешуйки покрывают друг друга наподобие черепицы. У некоторых видов рыб вместо чешуи тело покрыто костными пластинками. Чешуйный покров у отдельных видов рыб различен, и характеризующая его формула, показывающая число чешуй в средней продольной линии тела, служит одним из признаков вида.

Так, например, ll 45 говорит о том, что в среднем продольном ряду тела рыбы имеется 45 чешуй.

Уникальным органом чувств является часто хорошо видимая боковая линия, состоящая из маленьких отверстий в чешуе, являющихся выходами канальчиков, соединенных с чувствительными клетками подкожного канала. У большинства рыб боковая линия полная и идет в виде почти прямой линии по боку тела от головы до хвостового плавника. Но она может быть и неполной, т.е. занимать несколько чешуй, прерывистой или совершенно отсутствовать. Боковая линия позволяет рыбе воспринимать малейшие изменения в направлении и силе движения воды и помогает ей ориентироваться в пространстве.

Основой скелета служит позвоночный столб, который подразделяют на два отдела: туловищный и хвостовой. Позвоночный столб состоит из позвонков, от которых вверх отходят дуговидные отростки, окружающие спинной мозг. Вниз также отходят отростки с проходящими в них кровеносными сосудами и ребра, охватывающие брюшную полость. Спереди к позвоночному столбу примыкает череп, в котором можно выделить черепную коробку, верхнюю и нижнюю челюсти и кости жаберной крышки.

В области рыла, которое измеряется расстоянием от начала головы до переднего края глаза, расположены носовые отверстия и рот.

Положение и строение рта зависят от способа питания.

Рот называется верхним, когда нижняя челюсть длиннее верхней и ротовое отверстие направлено вверх. Таким ртом обладают рыбы, берущие пищу из верхнего слоя воды. У конечного рта обе челюсти одинаковой длины и рыбы с таким ртом берут, в основном, пищу в среднем слое воды. При нижнем рте верхняя челюсть длиннее нижней и ротовое отверстие направлено вниз, что позволяет брать пищу со дна. Форма рта также различна. Она может быть трубковидной, выпяченной, в виде присоски и т.д. Ротовое отверстие обрамлено губами. Вблизи рта, в большинстве случаев в области рыла, могут быть длинные выросты — усики, которые служат органами осязания и имеют вкусовые клетки, помогая рыбе в поисках пищи.

Глаза расположены по обе стороны головы, что обеспечивает большое поле зрения, хотя и имеет недостатки монокулярного зрения — отсутствие чувства перспективы и плохую оценку расстояния. Но впереди имеется участок, который доступен обоим глазам рыбы, и она, чтобы лучше оценить расстояние, поворачивается по направлению к интересующему ее предмету. У большинства рыб глаза расположены по бокам головы ближе к концу рыла, чем к жабрам. У рыб, ведущих придонный образ жизни, они расположены в верхней части головы. Расстояние между глазами, измеренное по верху головы, называется шириной лба.

В задней части головы находятся жабры, которые служат для дыхания и защищены снаружи подвижной жаберной крышкой. В основании каждой из 4 пар (по 4 с каждой стороны) жабр лежит костная жаберная дуга, на внутренней части которой имеются беловатые жаберные тычинки, образующие вместе с ротовой полостью своеобразный фильтр, процеживающий пищу. Ярко-красные жаберные лепестки — пропитанные кровью отверстия — сидят вдоль заднего края жаберной дуги и в них происходит газообмен.

Сердце находится внизу передней части тела и состоит из трех отделов: венозного синуса (где собирается венозная кровь, поступающая от тела), предсердия и желудочка.

Сокращаясь, желудочек накачивает кровь в аорту, откуда она через 4 пары жаберных артерий попадает в многочисленные капилляры жаберных лепестков, где обогащается кислородом, содержащимся в омывающей лепестки свежей воде, и отдает углекислый газ. Затем кровь направляется в спинную аорту и распределяется по всему телу.

Некоторые виды рыб могут дышать атмосферным воздухом как дополнительно, так и только им. Различные виды рыб осуществляют это с помощью кожи, слепого выроста желудка, жаберного лабиринта (мешковидное образование в жаберной полости), видоизмененного плавательного пузыря и других образований.

Пищеварительный тракт состоит из ротового отверстия, ротовой полости, глоточной полости, пищевода, желудка (отсутствует у карповых), кишечника, прямой кишки и придаточных органов, участвующих в переваривании пищи. В ротовой полсти, в большинстве случаев, находятся зубы, которые после изнашивания часто обновляются.

Глоточная полость прорезана жаберными щелями, а жаберные тычинки препятствуют выходу через них пищи. Затем следует короткий и узкий пищевод, переходящий в желудок, который соединен с кишечником. У плотоядных рыб он короткий, у растительноядных — длинный и спирально свернут. Во всем пищеварительном тракте находятся слизистые железы. Рядом с кишечником расположены крупная, богатая жиром и витаминами печень и поджелудочная железа. Эти три органа переваривают пищу, т.е. разлагают ее на простейшие составляющие, а затем усваивают. Непереваренные остатки направляются в прямую кишку и выходят наружу через анальное отверстие.

Почки, служащие для выделения отходов, расположены близко к позвоночному столбу и соединяются в задней части. Мочеточники, также соединившись, впадают в мочевой пузырь, откуда отходит проток, выходящий наружу рядом с половым отверстием.

Большинство видов рыб имеют плавательный пузырь — наполненный смесью газов пустотелый орган, возникший в процессе развития эмбриона из стенки кишечника. У одних видов рыб связь между ними сохраняется, у других ликвидируется. Плавательный пузырь обеспечивает равновесное положение тела в воде и рыба, регулируя количество газов в нем, может всплывать, погружаться или парить в воде. Мальки некоторых видов рыб вынуждены подняться к поверхности воды, чтобы взять воздух и заполнить им плавательный пузырь, как только начинают плавать. Если слой воды высок, то они не могут это сделать и остаются калеками.

Рыба обладает относительно небольшим, но хорошо развитым мозгом, от которого отходят нервы, в том числе обонятельные, зрительные, акустический и вкусовой. Спинной мозг служит главным образом для приема сигналов, идущих от головного мозга.

Половые железы представляют собой сужающиеся назад мешки — парные семенники у самца и либо парные, либо одиночные яичники у самки, в которых происходит созревание сперматозоидов и, соответственно, икры. В то время как у самца почти всегда имеется обилие сперматозоидов, созревание икры у самки происходит в определенные промежутки времени. Семенники у самца (яичники у самки) через семяпроводы (яйцеводы) соединены с половым отверстием. У самцов живородящих рыб несколько лучей анального плавника преобразованы в копулятивный орган, с помощью которого он оплодотворяет самку. У самок на яйцеводе часто имеется мешковидное образование, в котором хранится сперма, что дает ей возможность после одного оплодотворения метать икру несколько раз.

Икра состоит из яйцеклетки и желтка, заключенных в защитную оболочку, с маленьким отверстием для проникновения сперматозоида. У некоторых видов рыб эта оболочка имеет липкий покров, позволяющий икре прикрепляться к субстрату.

Икра у разных видов рыб отличается по форме, размеру, цвету, а также по количеству. Рыбы, икромечущие в открытой воде и оставляющие икру без присмотра, мечут десятки тысяч икринок, а ухаживающие за икрой и потомством — значительно меньше.

В отверстие икринки проникают несколько сперматозоидов, но лишь один из них попадает в яйцеклетку, потому что у нее сейчас же под оболочкой образуется дополнительная мембрана и другим сперматозоидам путь закрыт. После того как мужское и женское ядра сольются, происходит размножение клеток и образование эмбриона, который в это время начинает питаться желтком. У него постепенно появляются спинной мозг, голова, жаберные щели и другие органы и, наконец, он покидает оболочку вместе с оставшейся частью желтка, которым выклюнувшаяся личинка питается еще какое-то время, а затем начинает плавать и искать корм.