Акула вызывает у людей огромный интерес. Связано это в первую очередь с размерами, силой и прожорливостью грозного хищника морских глубин. Эта рыба обладает очень примитивным строением, благодаря которому она прекрасно приспособилась к существованию в водах Мирового океана. На Земле акула живёт уже 350 миллионов лет и за этот огромный период времени практически не изменилась.
Средой своего обитания она избрала тёплые широты, где температура воды не бывает ниже 16°-18° по Цельсию. Для этой рыбы не противопоказаны и пресные воды. Та же Амазонка для неё дом родной. Не являются исключением и другие реки, впадающие в моря и океаны. Пресные озёра также могут оказаться в зоне её интересов. Здесь единственное условие, чтобы они имели непосредственную связь с морской водой.
По своему строению акула во многом отличается от других коренных обитателей морских просторов. Сразу нужно обратить внимание на скелет этой рыбы. Он состоит из хрящей, а не их костной ткани. Хрящ - это эластичная ткань, гораздо более гибкая и мягкая, нежели костная. К примеру, позвоночник того же человека имеет хрящевые прослойки. Благодаря им, туловище может наклоняться, изгибаться и менять свою длину.
Прочность такого скелета зависит от содержания в нём кальция. Если последнего очень много, то хрящевый каркас по жёсткости не уступает обычному скелету из костной ткани. Подобное наблюдается лишь у отдельных видов акул, основная же масса этих рыб имеет очень гибкий, упругий и в то же время прочный скелет с небольшим содержанием кальция. Таким образом грозный хищник относится к группе хрящевых рыб, которых ещё называют селахиями.
Отличается также акула или селахия от других рыб своей чешуёй. Называется она плакоидной и представляет собой твёрдые, мелкие, шершавые отростки. По своему строению они абсолютно идентичны зубам хищной рыбы. То есть рыба сверху покрыта как бы очень грубой крупной наждачной бумагой. При нападении хищник может сдирать своей шкурой целые куски мяса с тела жертвы. Зубы также примечательны. Они растут всю жизнь, очень острые и имеют треугольную форму.
В пасти располагается четыре или пять рядов подобных образований. За каждым рабочим зубом находится специальная выемка. В ней хранится несколько новеньких зубов. Один из них тут же встаёт на место потерянного. Эффективную работу зубов обеспечивают мощные челюсти. Между собой они соединены эластичной мышцей. Так что акула способна растягивать пасть до невероятных размеров. Этому также способствует то, что челюсти могут трансформироваться и принимать форму острого угла.
Строение акулы также примечательно жаберными щелями. С каждой стороны их насчитывается пять или семь, они не имеют жаберных крышек, а из водной среды забирают лишь 50% кислорода. У других рыб эта величина равняется 80%. Из-за этой особенности хищник не может существовать в стоячих, а тем более затхлых водах. В такой среде он быстро погибнет от недостатка кислорода. Отсюда и результат: всю свою жизнь хрящевая рыба находится в постоянном движении.
Но дело не только в жабрах. Строение акулы таково, что у неё нет воздушного пузыря. Она не может зависнуть в толще воды, так как тут же начнёт погружаться на дно. Ей приходится всё время двигаться, а отдохнуть огромная рыба может лишь в какой-нибудь подводной пещере, находящейся на глубине не более чем в 3600 метров от поверхности воды. Именно на такую глубину акула может опускаться.
По своему внешнему виду эта рыба также кардинально отличается от других морских обитателей. На спине у неё располагается огромный плавник, имеющий треугольную форму. Хвостовой плавник ассиметричный. Верхняя доля у него длиннее нижней. Боковые плавники очень крупные и мягкие. Тело хищника имеет идеальную обтекаемость. Отсюда и высокие скорости, доходящие до 60 км/ч.
Этому также способствует очень сильный мускулистый хвост. Размеры рыбы разнятся в зависимости от вида. Самая крупная, китовая акула, имеет в длину 20 метров при весе в 15 тонн. А самая маленькая - это карликовая светящаяся акула. Её длина составляет всего 15 см. Между этими крайностями существует ещё 350 видов других селахий, а 40 из них смертельно опасны для человека.
Повествование о строении акулы будет неполным, если не сказать несколько слов о желудке. У селахий он выполняет несколько иные функции, нежели чем у костистых рыб. Представляет этот орган собой продуктовое хранилище. Сама же пища переваривается в спиральном клапане. Располагается он в кишечнике и занимает большую его часть. По форме это штопор с большим числом оборотов, что значительно увеличивает площадь всасываемой поверхности.
За спиральным клапаном находится анальное отверстие, через которое выбрасываются остатки пищи в виде фекалий. По форме они напоминают длинные спирали, в точности повторяя строение спирального клапана. Таким образом, если акула сыта, то пища хранится в её желудке нетронутой. Когда же хищник голоден, то еда поступает в кишечник и переваривается. В случае, если продукт несъедобен (железная болванка, автомобильная покрышка), рыба выворачивает желудок наружу, и все запасы оказываются в воде. Это ещё одно примечательное свойство селахии.
Грозный хищник морских глубин обладает идеальными органами чувств. У него отменные обоняние, слух и зрение. В строение акулы входят также своеобразные нервные окончания, реагирующие на активность магнитного поля Земли, на перепады давления водной среды и изменения температуры.
Что касается обоняния, то хищник может почувствовать незначительное количество крови за много километров, так как запах в воде распространяется также быстро как и в воздухе. У рыбы в нижней части морды располагаются специальные ямки, отвечающие за запахи. Вода омывает их и даёт селахии полную информацию об окружающей среде. Видит акула идеально на расстоянии в 30 метров. Звук же доходит до рыбы посредством вибраций водной среды.
Самое же интересное то, что селахия улавливает колебания очень низкой частоты. Для этого у неё существует специальный орган. Представляет он собой множество отверстий, расположенных на теле рыбы. Тянутся они вдоль боков и оснащены чуткими нервными окончаниями. Именно благодаря этим отверстиям или порам рыба находит добычу, если не может обнаружит её своим обонянием или зрением.
Поэтому от хищника невозможно укрыться за подводной скалой или использовать направление течения, которое будет относить запахи. Селахия всё равно обнаружит жертву и сожрёт её. Строение акулы примечательно также клетками Лоренца. Располагаются они на голове хищника в виде пор. Именно через них рыба определяет температуру воды, давление и напряжённость магнитного поля.
Рожает акула живых детёнышей. Новорожденные обладают уже всеми качествами взрослых хищных рыб. Они растут, взрослеют, мужают в жестоком окружающем мире. Выжить помогают им инстинкты, наработанные миллионами поколений предков. Продолжительность жизни хищника составляет 30 лет. Убить селахию очень сложно. Она нечувствительна к боли и обладает поразительной живучестью. Даже если вспороть рыбе брюхо, она тут же проглотит свои внутренности и будет плавать как ни в чём не бывало ещё долгий период времени. Строение акулы - это строение биологической машины-убийцы, которую мудрая Природа создала для каких-то своих целей, недоступных для человеческого сознания.
РАЗДЕЛ ЧЕЛЮСТНОРОТЫЕ - GNATHOSTOMATA
НАДКЛАСС РЫБЫ - PISCES
КЛАСС ХРЯЩЕВЫЕ РЫБЫ - CHONDRICHTHYES
ТЕМА 3. ВСКРЫТИЕ АКУЛЫ
СИСТЕМАТИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ ОБЪЕКТА
Подтип Позвоночные, Vertebrata
Класс Хрящевые рыбы, Chondrichthyes
Подкласс Пластиножаберные, Elasmobranchii
Отряд Катранообразные, или Колючие акулы, Squaliformes
Представитель - Колючая акула, Squalus acanthias L.
МАТЕРИАЛ И ОБОРУДОВАНИЕ
На одного-двух студентов необходимы:
1. Фиксированная в спирте или формалине акула, предварительно отпрепарированная (см. приложение 5).
2. Ванночка.
3. Пинцет.
4. Иглы препарировальные - 2
5. Булавки - 10-15.
ЗАДАНИЕ
Рассмотреть внешний вид и расположение внутренних органов акулы. Сделать следующие рисунки:
1. Внешний вид акулы.
2. Общее расположение внутренних органов, включая сердце и отходящие от него сосуды.
3. Мочеполовая система самца и самки.
4. Жабра в поперечном разрезе.
Дополнительное задание
Рассмотреть под малым увеличением микроскопа препарат среза кожи акулы; обратить внимание на строение плакоидной чешуи (см. рис. 13).
ВНЕШНИЙ ВИД
Торпедообразное тело акулы в туловищном отделе несколько сплющено в дорзовентральном направлении и в поперечном сечении имеет более или менее треугольную форму. Тело подразделяется на три отдела (без четких границ): голову, туловище и хвост.
Рис. 12. Внешний вид колючей акулы (катрана)
:
1 - рыло, 2 - глаз, 3 - брызгальце, 4 - рот, 5 - ноздря, 6 - жаберные щели, 7 - отверстия органа боковой линии, 8 - клоака, 9- грудной плавник, 10 - брюшной плавник, 11 - спинные плавники, 12 - хвостовой плавник
Голова имеет короткое рыло (rostrum, рис. 12, 1). По бокам головы расположены крупные парные глаза (рис. 12, 2); в отличие от миног глазное яблоко не прикрыто кожей. Подвижных век, как и у всех рыб, нет. Позади и несколько выше каждого глаза находится по небольшому отверстию - брызгальцу (рис. 12, 3); оно представляет собой редуцированную жаберную щель, расположенную между челюстной и подъязычной дугами висцерального черепа (см. ниже). Брызгальце ведет в полость глотки. На нижней стороне головы расположена поперечная ротовая щель (рис. 12, 4). На челюстях находятся острые, направленные назад зубы; они представляют собой видоизмененные плакоидные чешуи (см. ниже). Впереди рта на нижней поверхности головы расположены парные ноздри (рис. 12, 5). Каждая ноздря кожным клапаном подразделена на два отверстия. Позади рта на боковых поверхностях головы хорошо видны пять пар вертикальных жаберных щелей (рис. 12, 6); каждая щель спереди прикрыта кожистой складкой.
На нижней и боковой сторонах головы расположены многочисленные отверстия каналов боковой линии (рис. 12, 7). Это характерный для водных позвоночных сейсмосенсорный орган, воспринимающий колебания воды.
Туловищный отдел начинается от последней жаберной щели и кончается отверстием клоаки (рис. 12, 8). Позади отверстия клоаки расположен хвостовой отдел.
У акуловых, как и у рыб других групп, имеются парные конечности: грудные (рис. 12, 9) и брюшные (рис. 12, 10) плавники. У самцов акуловых рыб внутренняя часть каждого брюшного плавника преобразуется в специальный вырост - копулятивный орган (см. с. 37). На спинной поверхности тела имеются два непарных спинных плавника (рис. 12, 11). У колючей акулы перед каждым спинным плавником есть роговая колючка; у других видов колючек нет.
Хвостовой стебель заканчивается мощным гетероцеркальным (см. с. 37, 38) хвостовым плавником.
На боковых поверхностях туловища и хвоста располагается по ряду мелких отверстий каналов боковой линии, которые здесь выражены значительно хуже, чем на голове.
Кожа акул имеет многочисленные плакоидные чешуи - дентиновые пластинки, несущие направленные назад зубчики, покрытые эмалью (рис. 13); они легко ощущаются, если провести пальцем по коже акулы от хвоста к голове.
Рис. 13. Схематический разрез через кожу и плакоидную чешую акуловой рыбы
:
1 - эпидермис, 2 - кориум, 3 - дентин, 4 - эмаль, 5 - внутренняя полость плакоидной чешуи
Мускулатура туловища и хвоста состоит из мышечных сегментов - миомеров, отделенных друг от друга соединительнотканными перегородками (миосептами). В отдельных участках тела метамерное расположение мускульных сегментов сменяется образованием отдельных мышц, имеющих специальную функцию (например, мышцы парных плавников).
ОБЩАЯ ТОПОГРАФИЯ ВНУТРЕННИХ ОРГАНОВ
Положите отпрепарированную акулу в ванночку брюхом вверх я рассмотрите строение различных систем органов в порядке, изложенном ниже.
Кровеносная система . Сердце (cor) состоит из двух камер - предсердия и желудочка. Кровь из вен собирается в венозный синус или венозную пазуху (sinus venosus; рис. 14, 1). Она хорошо заметна й имеет вид тонкостенного треугольного образования (желудочек сердца немного оттянуть пинцетом вперед). Из венозной пазухи кровь поступает в тонкостенное предсердие (atrium; рис. 14, 2), хорошо видное по бокам желудочка. Из предсердия кровь переходит в толстостенный мускулистый желудочек сердца (ventriculus cordis; рис. 14, 3).
Сокращениями мышечных стенок желудочка кровь проталкивается в последний отдел сердца - короткий артериальный конус (conus arteriosus; рис. 14, 4), который переходит в брюшную аорту (aorta ventralis; рис. 14, 5; рис. 15, 5).
Стенки артериального конуса, как и желудочка, состоят из поперечнополосатых мышц; стенки брюшной аорты, как и остальных кровеносных сосудов, окружены гладкими мышцами.
Рис. 14. Общее расположение внутренних органов колючей акулы
:
1 - венозный синус, 2 - предсердие, 3 - желудочек, 4 - артериальный конус,
5 - брюшная аорта, 6 - приносящие жаберные артерии, 7 - кювьеров проток,
8 - боковая вена, 9 - желудок, 10 - тонкая кишка, 11 - толстая кишка(просвечивает спиральный клапан), 12 - прямая кишка, 13 - клоака, 14 - ректальная железа, 15 - печень, 16 - желчный пузырь, 11 - желчный проток, 18-поджелудочная железа, 19 - селезенка, 20 - правая почка (левая не изображена)
От брюшной аорты отходят пять пар приносящих жаберных артерий (рис. 14, 6). Передняя приносящая жаберная артерия снабжает кровью переднюю полужабру (см. ниже); вторая, ответвляясь от первой, - первую целую жабру. Последующие три пары приносящих жаберных артерий подходят каждая к одной из следующих трех жабр (рис. 14; рис. 15).
При обычной препарировке периферическую часть кровеносной системы, описание которой приводится далее (рис. 15), рассмотреть не удается; ее видно лишь на специальном препарате с инъецированными сосудами.
Рис. 15. Схема кровеносной системы акулы
:
1 - венозная пазуха, 2 - предсердие, 3 - желудочек, 4 - артериальный конус,
5 - брюшная аорта с отходящими от нее приносящими жаберными артериями, 6 - выносящие жаберные артерии, 7 - спинная аорта, 8 - передняя кардинальная вена, 9 - яремная вена, 10 - хвостовая вена, разделяющаяся на воротные вены почек, 11 - воротная система почек, 12 - задняя кардинальная вена, 13 - боковая вена, 14 - кювьеров проток, 15 - воротная вена печени, 16 - воротная система печени, 17 - печеночная вена
Приносящие жаберные артерии в жаберных лепестках распадаются на сеть капилляров, через стенки которых происходит газообмен. Насыщенная кислородом артериальная кровь собирается в выносящие жаберные артерии, которые впадают в спинную аорту (aorta dorsalis), проходящую под позвоночным столбом. По ответвлениям спинной аорты кровь попадает во все участки тела.
Венозная кровь из головы собирается в парные передние кардинальные вены (vena cardinalis anterior) и нижние яремные вены (v. jugularis inferior). Идущая из хвоста хвостовая вена (v. caudalis; рис. 15, 10) входит в полость тела и разделяется на правую и левую воротные вены почек (v. porta renalis), которые, распадаясь в почках на капилляры, образуют воротную систему почек. Из почек кровь собирается парными задними кардинальными венами (v. cardinalis posterior; рис. 15, 12). Яремные, а также передние и задние кардинальные вены каждой стороны сливаются в кювьеров проток (ductuscuvieri). От брюшных плавников кровь идет по боковым венам (v. lateralis), которые сливаются с подключичными венами, несущими кровь от грудных плавников, и впадают в соответствующий кювьеров проток. Кювьеровы протоки правой и левой сторон впадают в венозную пазуху. От желудка, кишечника и селезенки кровь собирают несколько вен, сливающихся в воротную вену печени (v. porta hepatis), распадающуюся в печени на капилляры. Выносящие кровь из печени печеночные вены (v. hepatica) впадают в венозную пазуху.
Рис. 16. Схема жаберного аппарата акулы
:
1 - межжаберная перегородка, 2 - жаберные лепестки, 3 - жаберная щель, 4 - жаберные тычинки, I -V -жаберные дуги, а - первая полужабра, б, в, г, д - целые жабры
Дыхательная система . Глотка акулы пронизана пятью парами жаберных щелей, открывающихся наружу. В стенках глотки между жаберными щелями располагаются хрящевые жаберные дуги (см. с. 36). К жаберным дугам прикрепляются кожистые межжаберные перегородки (рис. 16, 1), доходящие до наружного жаберного отверстия и прикрывающие лежащую позади жаберную щель. На каждой стороне межжаберной перегородки в ее основных двух третях располагаются многочисленные пластинчатые жаберные лепестки (рис. 16, 2).
Каждая сторона межжаберной перегородки с жаберными лепестками называется полужаброй, а две полужабры, прикрепленные к одной жаберной дуге, составляют жабру. У колючей акулы имеется одна полужабра, расположенная на подъязычной дуге (Рис. 16, а), и четыре целые жабры (рис. 16, б, в, г, д) - на I-IV жаберных дугах; V жаберная дуга жабры не несет.
Небольшая, так называемая ложная жабра расположена на нижней стороне кожистой складки, нависающей над брызгальцем.
Пищеварительная система . Рот акулы снабжен подвижными хрящевыми челюстями. На коже, покрывающей челюсти, плакоидные чешуи преобразовались в крупные конические, загнутые вершинами назад зубы, которые располагаются несколькими рядами. На дне ротовой полости находится язык - небольшая складка слизистой оболочки, поддерживаемая непарным элементом подъязычной дуги; собственной мускулатуры он не имеет.
Ротовая полость без заметной границы переходит в обширную глотку, пронизанную жаберными щелями. Выпадению пищи через жаберные щели препятствуют сидящие на жаберных дугах палочковидные хрящи - жаберные тычинки (рис. 16, 4). От задней части глотки начинается пищевод (oesophagus); на препарате он прикрыт печенью. Пищевод без заметных границ переходит в обширный, легко растяжимый U-образный желудок (gaster; рис. 14, 9). От желудка отходит короткая тонкая кишка (intestinum; рис. 14, 10), переходящая в значительно более широкую толстую кишку (colon; рис. 14, 11). За ней следует прямая кишка (rectum; рис. 14, 12), которая открывается в клоаку (рис. 14, 13).
Внутри толстой кишки имеется просвечивающий сквозь ее стенки так называемый спиральный клапан; он представляет собой складку слизистой оболочки, которая вдается в просвет кишки. Складка расположена спирально; образует около десятка витков. Спиральный клапан значительно увеличивает всасывающую поверхность; его можно хорошо рассмотреть, сделав на участке толстой кишки продольный разрез. От средней части прямой кишки отходит полый пальцеобразный вырост - ректальная железа (glandula rectalis; рис. 14, 14) - орган солевого обмена. В период размножения ректальная железа выделяет пахучую слизь, которая в виде тонких нитей остается позади плывущей рыбы. Это облегчает встречу особей разного пола.
Железы пищеварительного тракта у акуловых рыб хорошо развиты. Массивная трехлопастная печень (hepar; рис. 14, 15) занимает переднюю часть брюшной полости. Вырабатываемая в печени желчь собирается в желчный пузырь (vesica fellea; рис. 14, 16), связанный с тонкой кишкой отчетливо заметным желчным протоком (рис. 14, 17). Компактная поджелудочная железа (pancreas; рис.14, 18) прилегает к тонкой кишке, сообщаясь с ней мелкими (на препарате не видны) протоками.
К изогнутой части желудка примыкает компактная, с заостренным краем селезенка (lien; рис. 14, 19) - орган кроветворения.
Мочеполовая система
. Обычно на практикуме используют неполовозрелых акул, что затрудняет рассмотрение некоторых деталей строения половой системы.
Рис. 17. Схема мочеполовой системы самца акулы
:
1 - почка, 2 - мочеточник, 3 - мочеполовой сосочек,
4 - левый семенник (правый семенник не изображен), 5 - семявыносящие канальцы, 6 - семяпровод, 7 - семенной пузырек, 8 - пищевод, 9 - печень, 10 - копулятивный отросток брюшного плавника, 11 -полость клоаки
Рис. 18. Схема мочеполовой системы самки акулы
:
1 - почка, 2 - мочеточник. 3 - мочевой сосочек, 4 - левый яичник (правый яичник не нарисован), 5 - яйцевод, 6 - общая воронка обоих яйцеводов, 7 - скорлуповая железа, 8 - «матка», 9 - отверстие яйцевода, 10-пищевод, 11 - печень, 12 - полость клоаки
Почки (ren; рис. 17, 1; рис. 18, 1) акулы - парные, сильно вытянутые, лежат по бокам позвоночника примерно от уровня грудных плавников до клоаки. Почки акуловых рыб относятся к мезонефрическому Типу. В заднем отделе почек на их брюшной поверхности неясно видны тоненькие трубочки - мочеточники (ureter; рис. 17, 2; рис. 18, 2). Они открываются в полость вдающегося в клоаку мочевого (у самок; рис. 18, 3) или мочеполового (у самцов; рис. 17, 3) сосочка, на вершине имеющего отверстие.
Самцы имеют парные семенники (testis; рис. 17, 4); они лежат в Виде удлиненных тел по бокам пищевода под лопастями печени (от наблюдателя). От семенников отходят тонкие семявыносящие канальцы (vasefferens; рис. 17, 5), видные как тонкие беловатые нити, проходящие по брыжейке, на которой подвешен семенник (пинцетом слегка оттянуть семенник). Семявыносящие канальцы впадают в верхнюю часть почки, фактически выполняющую функцию придатка семенника. Канальцы этой части почки сливаются в семяпровод - вольфов канал (vas deferens; рис. 17, 6); он проходит по средней линии брюшной поверхности почки. У половозрелых самцов самая концевая часть семяпровода образует расширение - семенной пузырек. Оба семяпровода (вольфовы каналы) открываются в полость вдающегося в клоаку мочеполового сосочка. К концу каждого вольфова канала примыкает, открываясь тоже в полость мочеполового сосочка, тонкостенный полый вырост - семенной мешок. Семенные мешки - остатки задней части мюллеровых каналов. Полость мочеполового сосочка открывается в клоаку расположенным на его вершине мочеполовым отверстием
(рис. 17, 3).
Формирование мужских половых клеток происходит в канальцах семенника. Еще не окончательно созревшие сперматозоиды через семявыносящие канальцы попадают в переднюю часть почки. Здесь происходит их дозревание. Зрелые сперматозоиды скапливаются в семенных пузырьках и семенных мешках. При оплодотворении сокращениями стенок семенных пузырьков и семенных мешков сперматозоиды выталкиваются в клоаку самца, откуда при помощи копулятивных органов вводятся в клоаку самки.
У самок парные яичники (ovarium; рис. 18, 4) хорошо видны по бокам пищевода (также, как у самцов семенники). Парные яйцеводы (oviductus; рис. 18, 5), или мюллеровы каналы, расположены на брюшной поверхности почек. Передние концы правого и левого яйцеводов, огибая печень, соединяются в общую воронку яйцеводов (рис. 18, 6); она находится на брюшной поверхности центральной лопасти печени. В области передней части почек яйцеводы образуют небольшие расширения - скорлуповые железы (рис. 18, 7), секрет которых формирует оболочку яйца. Расширенную заднюю часть каждого яйцевода называют «маткой» (рис. 18, 8). «Матки» открываются в полость клоаки самостоятельными отверстиями (рис. 18, 9) по бокам мочевого сосочка.
Созревшее яйцо через разрыв в стенке яичника выпадает в полость тела и, скатываясь по поверхности печени, попадает в увеличившуюся воронку яйцеводов. Таким образом, яичник не имеет непосредственной связи с яйцеводами. Перистальтические сокращения стенок яйцеводов перемещают яйцо по направлению к «матке». Для акуловых рыб характерно внутреннее оплодотворение: слияние яйцеклетки со сперматозоидом происходит в верхних отделах яйцеводов. У живородящих форм яйца задерживаются в маточных отделах яйцеводов до полного формирования зародыша; у яйцекладущих видов одетые плотной оболочкой яйца выделяются наружу.
Акула – грозный морской хищник, упорно преследующий свою цель до конца и редко отступающий, недаром людей целеустремленных, упорных в достижении цели, хватких, также называют акулами.
Но сегодня речь пойдет именно о представителях водной фауны.
Эти хищники принадлежат к хордовым, класс хрящевых, надотряд «акулы». «Акула» в русском трактовании ведет отсчет со времен викингов, которые всех рыб именовали «hakall».
На нашей территории в 18 веке так величали опасных морских обитателей, и произносилось это название «акул».
Большинство акул распространено в соленых водах, но отдельные экземпляры встречаются и в пресной.
Описание акулы и особенности строения
В результате многообразия видов длина акул варьируется от 20 см (мелкие донные) до 20 м (китовые акулы) с весом 34 т.
Особенность строения скелета акулы в том, что он совершенно бескостный и содержит только хрящи. Тело обтекаемой формы покрыто рельефной чешуей с выступами, прочными как зубы, поэтому так и называется «кожные зубчики». Обратите внимание на фото акулы.
Дышит акула через щели в жабрах, расположенных впереди грудных плавников.
У акулы низкое кровяное давление, в связи с чем, для поддержки сердца, она должна находиться в постоянном движении, стимулируя кровотоки и вызывая постоянные сокращения мышц.
Однако существуют и такие особи, которые могут преспокойно лежать на дне и прокачивать воду через жабры.
Ещё одной особенностью строения является отсутствие плавательного пузыря, в отличие от других костных рыб.
Плавает акула за счет огромной печени, которая составляет 1/3 от массы хищника, не высокой хрящевой плотности и плавников.
Благодаря эластичности желудок акул может вместить огромный объем пищи. Но не всегда для переваривания такой массы хватает кислотности желудочного сока, вследствие чего акуле приходится самостоятельно избавляться от переизбытка, но без вреда желудку.
Зрение у акул в 10 раз превышает остроту человеческого. Слышит она при помощи внутреннего уха и способна воспринимать инфразвуки и низкие частоты.
Обонянию акул можно позавидовать, ведь она чует запахи и в воздухе и в водных широтах. Особенно хищники реагируют на запах крови, это равносильно чайной ложке на целый бассейн для плавания.
В движении акулы достигают скорости не более 5-8 км/час, а в погоне за жертвой почти 20 км/час. Белая акула может развить скорость почти 50 км/час.
Жизненный цикл этих опасных обитателей в среднем около 30 лет, хотя китовые акулы, полярные акулы и южные катраны живут порой более 100 лет.
Зубы этого опасного хищника длинные и острые в виде конуса. Серая акула имеет плоские, острые зубы, способные разрывать на куски большую добычу.
Китовая же в основном питается планктоном, поэтому и зубы у неё мелкие около 5 мм, но зато количество их составляет несколько тысяч.
Рогатый вид акул употребляет донную пищу с помощью мелких зубов спереди и крупных сзади. В случаях повреждения или потери зубов, но сразу заменяются новыми, которые растут внутри пасти.
По размеру зубы различны для каждого вида. Так, у белой хищницы зуб равен 5 см, а у особей, питающихся планктоном – 5 мм.
Места обитания
Мест, где обитают акулы, на земле предостаточно. Особенно они распространены в водах экватора и прилежащих к нему морей, в рифах и акваториях у берегов.
Некоторые виды акул способны жить в любой воде, например серые и тупорылые. Комфортная для них глубина около 2000 м, иногда 3000 м.
Питание хищников
У каждого вида свой рацион и свои предпочтения. Но большинство предпочитают рыбный ассортимент. Глубоководные разновидности питаются крабами и другими ракообразными.
Белые акулы предпочитают даже тюленей, морских котиков и китообразных, тигровая же употребляет всё без разбора. Планктоном и мелочевкой питаются: большеротая, китовая, исполинская.
Разновидности акул
Современные каталоги разновидностей этих опасных существ насчитывают почти 450 видов, это 8 отрядов:
- Акулы кархаринообразные. В этот отряд входят 48 родов и 260 видов. К ним относятся: акула-молот, акула шелковая, тигровая, тупорылая и т. д.;
- Акулы разнозубообразные. К ним относятся: зебровидная бычья акула, шлемовидная бычья, мозамбикская бычья;
- Акулы многожаберниковообразные: плащеносная, семижаберная и пр.;
- Акулы ламнообразные: гигантские, лисьи, сельдевые, ложнопесчаные, песчаные и др.;
- Акулы воббегонгообразные: насчитывает 32 вида. Самая известная из них – китовая;
- Акулы пилоносообразные, включает один вид: пилоносные.;
- Акулы катранообразные, включает 112 видов. Из них наиболее известные: южный катран, ноготица;
- Акулы плоскотелые. Похожи на ската.
Особенности размножения
Половозрелость акул довольно продолжительный процесс. Многие самки достигают её в 10-летнем возрасте, а китовая – в 30-40 лет.
Акулам присуще оплодотворение внутри: одни – откладывают яйца, других характеризует яйцеживорождение, прочих – живорождение. Инкубационный период продолжается от нескольких месяцев до 2 лет, в зависимости от вида.
Одна кладка насчитывает 2-12 штук яиц. Оплодотворенные яйца покрыты белком, который сверху покрыт рогоподобной пленкой, для защиты от хищников.
Появившийся на свет детеныш сразу начинает самостоятельную жизнь. Акулы в неволе способны к оплодотворению без самцов.
У яйцеживородящих акул детеныши, которые вылупились в утробе, некоторое время находятся в яйцеводах и употребляют в пищу не оплодотворенные яйца, а затем подрастая и своих собратьев. Поэтому впоследствии рождается один детеныш. Длина новорожденного белого акуленка 155 см, а тигрового – не более 76 см.
Опасность для людей
Согласно статистике, странами по количеству опасных нападений на людей считаются: США, Австралия, Бразилия, ЮАР и Новая Зеландия.
Но по не подтвержденным данным: Африканские страны, регионы Мозамбика, Танзании и Ганы. Стоит обратить внимание, что чаще это происходит в водах океана.
Испокон веков люди ассоциируют характер акул с жестокими убийцами и всемирным злом. Существует множество легенд про зверства акул-убийц.
Конечно, всё это слишком преувеличено, благодаря буйной фантазии. Акулы совсем не любят человеческое мясо, и скорее всего выплюнут его обратно. Такой рацион не для них.
Фото акулы
Тот, кто до сих пор думает, что самая большая рыба на планете – синий , тот глубоко ошибается. Китов причисляют к классу млекопитающих, и среди них он действительно самый-самый. А вот китовая акула – самая крупная из ныне живущих рыб.
Описание и особенности китовой акулы
Эта исполинская долгое время скрывалась от глаз ихтиологов и была открыта и описана сравнительно недавно – в 1928 году. Конечно, и в древности ходили слухи о небывалых размеров чудовище, обитающем в морской пучине, многие рыбаки видели ее очертания сквозь толщу воды.
А вот впервые увидеть воочию посчастливилось ученому из Англии Эндрю Смиту, именно он подробно изложил зоологам о ее внешнем виде и строении. Пойманную у берегов Кейптауна рыбину 4,5 метров в длину, назвали Rhincodon typus (китовая акула ).
Скорее всего, натуралисту попался подросток, поскольку средняя длина этого подводного обитателя колеблется в пределах 10-12 метров, вес китовой акулы – 12-14 тонн. Самая большая китовая акула , обнаруженная в конце прошлого века, весила 34 тонны и достигала длины 20 метров.
Свое название получила не за внушительные размеры, а за строение челюсти: пасть ее расположена строго посередине головы, как у настоящих китов, а вовсе не в нижней части, как у большинства ее акульих родственниц.
Китовая акула так сильно отличается от своих собратьев, что ее выделяют в отдельное семейство, состоящее из одного рода и одного вида — Rhincodon typus. Массивное тело китовой акулы покрыто специальной защитной чешуей, каждая такая пластинка скрыта под кожей, и на поверхности можно заметить лишь острые как бритвы кончики, напоминающие по форме зубы.
Чешуйки покрыты эмалеподобным веществом витродентином и по прочности не уступают акульим зубам. Такая броня именуется плакоидной и присутствует у всех видов . Кожа китовой акулы может достигать 14 см в толщину. Подкожная жировая прослойка – все 20 см.
Длина китовой акулы может превышать 10 метров
Со стороны спины китовая акула окрашена в темно-серый цвет с голубоватыми и коричневыми разводами. По темному основному фону разбросаны светлые белесые пятна округлой формы. На голове, плавниках и хвосте они более мелкие и хаотичные, в то время как на спине выстраиваются в красивый геометрический рисунок из правильных поперечных полос. У каждой акулы этот узор уникален, аналогично отпечатку пальца человека. Исполинское акулье брюхо имеет грязно-белую или слегка желтоватую окраску.
Голова имеет сплюснутую форму, особенно к концу рыла. Во время кормежки рот широко раскрывается, образуя подобие овала. Зубы китовой акулы многих разочаруют: челюсти снабжены мелкими зубами (до 6 мм), а вот количество заставит удивиться – их порядка 15 тысяч!
По бокам пасти расположены глубоко посаженные маленькие глазки, у особо крупных особей глазные яблоки не превышают размеров шарика для гольфа. Моргать акулы не умеют, однако, если к глазу приближается какой-нибудь крупный предмет, рыба втягивает глаз внутрь и прикрывает специальной кожной складкой.
Интересный факт: китовая акула , как и другие представители акульего племени, при недостатке кислорода в воде, способна отключать часть своего мозга и впадать в спячку для сохранения энергии и жизненных сил. Также любопытно, что акулы не чувствуют боли: их организм вырабатывает специальное вещество, которое блокирует неприятные ощущения.
Образ жизни и среда обитания китовой акулы
Китовая акула, размеры которой обуславливают отсутствие естественных врагов, неспешно бороздит просторы мирового океана со скоростью не более 5 км/ч. Это величественное создание, подобно субмарине, медленно скользит сквозь толщи воды, периодически открывая пасть для заглатывания пищи.
Расположение пятен на китовой акуле также уникально, как отпечатки пальцев человека
Китовые акулы – медлительные и апатичные существа, не проявляющие ни агрессии, ни заинтересованности. Нередко можно встретить фото китовой акулы чуть ли не в обнимку с дайвером: действительно, этот вид не несет опасности для человека и позволяет подплывать к себе вплотную, дотрагиваться до туловища или даже кататься, держась за спинной плавник.
Единственное, что может случиться – это удар мощным акульим хвостом, который способен если не убить, то здорово покалечить. Согласно научным исследованиям, китовые акулы держатся малочисленными группами, реже поодиночке, но иногда, в местах сезонного скопления косяковых рыб, их число может доходить до сотни.
Так, у побережья Юкатана в 2009 году ихтиологи насчитали более 400 особей, такое скопление было вызвано обилием только что выметанной икры , которой акулы лакомились.
В том числе и китовые, должны постоянно пребывать в движении, поскольку не имеют плавательного пузыря. Мускулатура плавников помогает сердцу рыбы прокачивать кровь и поддерживать достаточный для жизнедеятельности кровоток. Они никогда не спят и могут лишь опускаться на дно или затаиваться в подводных пещерах, чтобы отдохнуть.
На плаву акулам помогает оставаться их огромная печень, которая на 60% состоит из жировой ткани. Но для китовой акулы и этого мало, ей приходиться всплывать на поверхность и заглатывать воздух, чтобы не пойти ко дну. Китовая акула относится к пелагическим видам, то есть живущим в верхних слоях мирового океана. Обычно она не опускается ниже глубины 70 м, хотя способна погрузиться и на 700 м.
Из-за этой особенности китовые акулы нередко сталкиваются с крупными морскими судами, калечатся или даже погибают. Акулы не умеют останавливаться или резко замедлять движение, поскольку в этом случае приток кислорода через жабры минимален и рыба может задохнуться.
Китовые акулы – теплолюбивы. Поверхностные воды в местах, где они обитают, прогреты до 21-25°С. Этих титанов не встретишь севернее или южнее 40-й параллели. Данный вид встречается в акваториях Тихого, Индийского и Атлантического океанов.
Есть у китовых акул и свои излюбленные места: восточное и юго-восточное побережье , район Сейшельского архипелага, остров Тайвань, Мексиканский залив, Филиппины, Австралийское побережье. По оценкам ученых 20% от мировой популяции обитают у берегов Мозамбика.
Питание китовой акулы
Парадоксально, но китовая акула не считается хищником в привычном понимании. При своих колоссальных габаритах, китовая акула не нападает на других крупных животных или рыб, а питается зоопланктоном, и мелкой рыбешкой, попадающей в ее необъятную пасть. Сардины, анчоусы, макрель, криль, некоторые виды скумбриевых, мелкие тунцы, кальмары и так называемая «живая пыль» — вот и весь рацион этой громадины.
Удивительно наблюдать за кормежкой этого гиганта. Акула открывает нараспашку свой здоровенный рот, диаметр которого может достигать 1,5 метров, и захватывает морскую воду вместе с мелкой живностью. Затем пасть захлопывается, вода фильтруется и выходит через жаберные щели, а процеженная пища отправляется прямиком в желудок.
У имеется целый цедильный аппарат, состоящий из 20 хрящевых пластинок, которые соединяют жаберные дуги, образуя своеобразную решетку. Мелкие зубки помогают удерживать пищу во рту. Такой способ питания присущ не только китовой акуле: гигантская и большеротая тоже едят подобным образом.
У китовой акулы очень узкий пищевод (диаметром около 10 см). Чтобы протолкнуть через столь маленькое отверстие достаточное количество пищи, этой громадной рыбе приходиться тратить на добывание корма около 7-8 часов в сутки.
Акульи жабры перекачивают около 6000 м³ жидкости за час. Китовую акулу не назовешь обжорой: в день она съедает всего 100-200 кг, что составляет всего 0,6-1,3% от ее собственного веса.
Размножение и продолжительность жизни китовой акулы
О том, каким образом размножается китовая акула, долгое время достоверных данных почти не было. Ее только недавно начали успешно содержать в неволе, в огромных океанариумах, где таким гигантам достаточно вольготно.
На сегодняшний день в мире их всего 140. Благодаря современным технологиям, позволяющим создать столь грандиозные сооружения, стало возможным наблюдать за жизнью этих существ и изучать их поведение.
Китовые акулы относятся к яйцеживородящим хрящевым рыбам. В своей утробе китовая акула длиной 10-12 метров может одновременно вынашивать до 300 эмбрионов, которые заключены в специальные капсулы наподобие яиц. Акулята вылупляются внутри самки и рождаются на свет вполне самостоятельными и жизнеспособными особями. Длина новорожденной китовой акулы составляет 40-60 см.
У детенышей при рождении есть достаточно большой запас питательных веществ, что позволяет им не питаться в течение долгого времени. Известен случай, когда из загарпуненной акулы вытащили еще живого акуленка и поместили в большой аквариум: детеныш выжил, а есть начал только спустя 17 суток. Срок беременности китовой акулы по предположениям ученых составляет около 2 лет. На этот период самка уходит из группы и странствует в одиночестве.
Ихтиологи склонны полагать, что половой зрелости китовые акулы достигают при длине тела от 4,5 м (по другой версии от 8). Возраст к этому моменту может составлять 30-50 лет.
Продолжительность жизни этих гигантских морских обитателей – около 70 лет, некоторые живут и 100. А вот особи, прожившие 150 и более лет – все же преувеличение. Сегодня за китовыми акулами ведется наблюдение, их помечают радио-маячками и отслеживают пути миграции. Таких «помеченных» особей всего около тысячи, сколько еще блуждают в глубинах – неизвестно.
Про китовую акулу, белую или какую-либо еще, можно говорить часами: каждая из них – целый мир, маленький космос и необъятная вселенная. Глупо думать, что мы знаем о них все – их простота кажущаяся, а доступность изучения – призрачна. Прожившие на Земле миллионы лет, они до сих пор полны тайн и не устают удивлять исследователей.
К классу хрящевых рыб принадлежат акулы, скаты и немногочисленная группа химер. Большинство из них обитает в морях и океанах тропических широт. Всего хрящевых рыб менее 1000 видов.
У акул форма тела обтекаемая веретеновидная. Они хорошие пловцы, преимущественно активные хищники. У скатов тело уплощенное, так как большинство из них ведет донный образ жизни и питается донными мелкими животными.
Костные и хрящевые рыбы имеют сходное внешнее и внутреннее строение тела. Однако по ряду признаков хрящевые рыбы имеют более примитивные черты строения (в основном это касается опорно-двигательной системы и жаберного аппарата), а по другим признакам хрящевые рыбы превзошли костных (нервная и половая системы). Считается, что хрящевые рыбы древнее костных.
У хрящевых рыб тело покрыто плакоидной чешуей, которая состоит из дентина и покрыта эмалью (что аналогично зубам млекопитающих). В ротовой полости акул чешуя превращается в зубы.
Данный класс рыб имеет полностью хрящевой скелет, в нем нет костной ткани. Однако необходимая прочность обеспечивается благодаря отложения солей. В позвоночнике выделяют два отдела: туловищный и хвостовой. В телах позвонков сохраняется хорда. Верхняя лопасть хвоста намного больше нижней. В нее заходит хвостовой отдел позвоночника. Как и у костных рыб имеются парные плавники.
Головной мозг защищает череп, состоящий из ряда сочлененных между собой хрящей. Челюсти формируют две пары хрящей. Жаберных дуг обычно пять пар, у некоторых видов - 6-7. Важной отличительной особенностью хрящевых рыб является отсутствие жаберных крышек, прикрывающих жабры. Таким образом, жаберные щели открываются наружу отдельными отверстиями. Лишь у химер жаберные щели прикрыты кожной складкой. Механизм дыхания хрящевых и костных рыб несколько отличается.
У хрящевых рыб нет плавательного пузыря, благодаря которому изменялся бы удельный вес, чтобы оставаться в толще воды. Из-за этого акулам приходится постоянно двигаться, иначе бы они опустились на дно.
Конечным продуктом распада в организме хрящевых рыб является мочевина. В то время как у костных - аммиак.
При всем более примитивном строении опорно-двигательной системы у хрящевых рыб хорошо развит головной мозг и органы чувств (особенно обоняния). В их яйцеклетках много желтка, много живородящих видов акул или тех, которые откладывают яйца. Оплодотворение у них внутреннее.
Хрящевые рыбы
Хрящевые рыбы – класс водных хордовых животных. Это один из двух классов современных рыб, включающий два подкласса: пластиножаберные и цельноголовые.
В настоящее время известно более 700 видов, объединенных в 12-15 отрядов по разным классификациям: скатообразные, катранообразные, хвостоколообразные, химерообразные, воббенгонгообразные, т.д. Наиболее известные представители – виды надотряда скаты и акулы. Отличительная особенность хрящевых рыб по сравнению с костными рыбами – наличие хрящевого скелета, костной ткани нет.
Но в связи с отложениями минеральных солей хрящи становятся не менее прочными, чем костная ткань.
Средой обитания большинства хрящевых рыб являются соленые водоемы – моря и океаны.
Среди них много обитателей глубоководья. Представители некоторых видов могут периодически заходить либо постоянно жить в речной воде, как речные скаты-хвостоколы. Хрящевые рыбы — хищные животные. Они питаются другими более мелкими рыбами, придонными (некоторые членистоногие, моллюски) или свободноплавающими беспозвоночными животными (медузы, головоногие моллюски). Акулы – опасные хищники, и часто неразборчивы при выборе жертв, поэтому могут нападать на людей. Самая опасная для человека – это тигровая акула, достигающая пяти метров в длину, обитающая в океанических водах тропиков и субтропиков.
Хрящевых рыб нельзя рассматривать как группу древних животных, у которых не сформировался костный скелет.
Доказано, что у их предков был скелет из костной ткани, но в ходе эволюции он трансформировался в хрящевой.
Строение имеет некоторые особенности.
У них скелет полностью хрящевой. Жаберные крышки отсутствуют, поэтому каждая жаберная щель открывается самостоятельным отверстием. Оплодотворение внутреннее, развитие прямое. По всем остальным признакам представители данного класса существенно не отличаются от костных рыб.
Внешнее строение разнообразно. Длина их тела колеблется от 0,1 до 10 м, а масса может достигать 10 тонн. Хрящевые рыбы покрыты плакоидной чешуей.
Тело акул длинное торпедообразное. На голове расположены глаза, парные ноздри, поперечное ротовое отверстие в виде полумесяца ограничено челюстями. По бокам головы имеются жаберные щели. Передняя часть головы удлинена, образуя рыло. Хвостовой плавник акулы – мощный орган движения. У скатов тело широкое, сплющенное сверху вниз, рыло тупое и округлое. Грудные плавники этих рыб широкие и срощены по краям с телом и головой.
Поэтому скаты в отличие от акул передвигаются с помощью хвостового плавника и, волнообразно махая грудными плавниками, что напоминает движения крыльев птиц.
У хрящевых рыб особенностью внутреннего строения является отсутствие плавательного пузыря.
Поэтому чтобы не погрузиться на дно, представители данного класса должны постоянно двигаться. Кровеносная система должна снабжать кровью органы рыб более эффективно в связи с подвижным образом жизни.
У этих животных в сердце имеется артериальный конус, что позволяет увеличить эффективность кровообращения. Головной мозг хрящевых рыб, в сравнении с костными, лучше развит за счет увеличения переднего мозга, тогда как средний мозг и мозжечок меньше по размерам. У представителей этого класса имеется клоака – расширение конечного отдела кишечника, куда впадают протоки выделительной и половой систем.
Размножение происходит откладыванием яиц, живорождением или яйцеживорождением.
Всем хрящевым рыбам свойственно внутреннее оплодотворение. Развитие прямое.
Эти рыбы играют большую роль в океанических и морских экосистемах. Значение для человека состоит в том, что они являются промысловыми видами. Их кожа применяется в кожевенной промышленности. Из печеночной ткани акул производят медицинские препараты. В кулинарии для приготовления экзотических блюд используются плавники и другие части тела акул.
Мясо-костную муку и технический жир также производят путем переработки тканей тела акул. Многие виды хрящевых рыб содержат в океанариумах. Иногда любители разводят мелкие виды данного класса в домашних аквариумах.
Статьи по теме:
Рыбы
2. Костные рыбы
Особенности строения хрящевых рыб
В обычной речи мы называем рыбами всех водных позвоночных, имеющих жабры. Однако, в этом смысле группа «рыбы» весьма разнородна по строению и происхождению, поэтому зоологи разделяют всех рыб на несколько классов.
С бесчелюстными «рыбами» мы уже познакомились в предыдущих параграфах; теперь пришло время хрящевых рыб.
Хрящевые рыбы (Chondrichthyes) имеют хрящевой скелет, сохраняющий прочность благодаря тому, что он пропитан солями кальция.
Хорда сохраняется в течение всей жизни, но частично редуцирована. Череп срастается с челюстями (у цельноголовых) или образует с ними 1–2 сочленения (у пластиножаберных). Имеются хвостовой и парные брюшные и грудные плавники. Рот расположен на брюшной стороне и вооружён челюстями с зубами, покрытыми эмалью. Перед ртом находятся две ноздри.
Снаружи тело этих животных покрыто шершавой плакоидной чешуёй, образованной дентином. Каждая чешуйка состоит из базальной пластинки, шейки и коронки.
По строению она похожа на зубы высших позвоночных; скорее всего, зубы являются производными плакоидной чешуи.
Дыхательная система начинается с 5–7 пар жаберных щелей.
В кишечнике по всей его длине тянется спиральный клапан, увеличивающий всасывающую поверхность.
Внутреннее строение хрящевых рыб
Плавательный пузырь отсутствует; хрящевые рыбы вынуждены постоянно двигаться, чтобы не утонуть. В крови наблюдается большая концентрация азотсодержащих веществ (в частности, мочевины). Артериальный конус двухкамерного сердца способен к самостоятельному сокращению и даёт дополнительный импульс крови. Органы чувств представлены органами обоняния, зрения, осязания (боковая линия); у некоторых видов имеются электрические органы.
Оплодотворение почти у всех хрящевых рыб внутреннее.
У многих из них есть клоака, у самцов несколько брюшных плавников образуют мужской совокупительный орган. Хрящевые рыбы живородящи или откладывают яйца.
ВЫДЕЛИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА И ВОДНО-СОЛЕВОЙ ОБМЕН РЫБ
Выделительная система служит для выведения продуктов обмена и обеспечения водно-солевого состава организма. Основными органами выделения у рыб являются парные туловищные почки с их выводными протоками - мочеточниками, через которые моча поступает в мочевой пузырь. В некоторой степени в выделении принимают участие кожа, жабры и кишечник.
Почки представляют собой систему выделительных канальцев, открывающихся в общий выводной проток.
Эволюция выделительной системы у позвоночных происходит в последовательной смене трех типов почек: предпочки, туловищной и тазовой.
Предпочка, или головная почка (пронефрос), развивается в эмбриогенезе у низших позвоночных животных (круглоротые, рыбы, земноводные). Во взрослом состоянии у них функционирует первичная, или туловищная, почка (мезонефрос). У высших позвоночных (амниот) в эмбриогенезе функционирует туловищная почка, а у взрослых - вторичная, или тазовая (метанефрос). Прогрессивное развитие почек связано с усложнением строения почечных канальцев и редукцией мерцательных воронок.
Самой примитивной является головная почка, которая закладывается в передней части полости тела в виде 6-7 выделительных канальцев.
Основным фильтрационным элементом ее является воронка, которая одним концом открывается в полость тела, а другим концом - в выводной проток - мочеточник. К верхней части воронки примыкает сосудистый клубочек. Такая почка функционирует у круглоротых и рыб на ранних стадиях развития. У некоторых рыб она сохраняется в виде 2-3 канальцев и во взрослом состоянии (бычки, атерина, бельдюга), а у большинства рыб преобразуется в лимфоидный орган, выполняющий функции кроветворения.
У взрослых круглоротых и рыб позади предпочки развиваются туловищные почки, лентовидные тяжи темно-красного цвета, заполняющие пространство между позвоночником и плавательным пузырем.
Основной функциональной единицей туловищной почки является нефрон, состоящий из мальпигиева тельца и выделительных канальцев.
Мальпигиево тельце у рыб малоразмерное (диаметром 50-70 мкм), образовано капсулой Шумлянского - Боумена и сосудистым клубочком. Мочевые канальцы, отходящие от капсул, извиваются, а затем открываются в собирательные канальцы, которые объединяются в более крупные, впадающие затем в мочеточники (рис.
У большинства рыб воронок в почках уже нет, они сохраняются лишь у некоторых хрящевых, а также у осетровых.
В почках выделяют три отдела: передний, средний и задний, которые у разных рыб имеют разную форму. У всех рыб передний отдел - головная почка
.
У сазана (карпа) в этом отделе правая и левая почки лежат отдельно, а в заднем срастаются в непарную ленту. Наиболее развит у них средний отдел, сильно расширенный и в виде больших лопастей охватывающий плавательный пузырь. У щуки и окуня передние и задние части почек слиты, а средние лежат раздельно.
Основным компонентом мочи хрящевых рыб является мочевина, костистых - аммиак, причем аммиак токсичнее мочевины. Почки выполняют в основном роль фильтратора.
Продукты обмена веществ доставляются в почки с кровью. От спинной аорты артериальная кровь по почечным артериям поступает в сосудистые клубочки, где происходит ее фильтрация и образуется первичная моча. Выходящие из сосудистых клубочков кровеносные сосуды вместе с сосудами воротной системы почек оплетают выделительные канальцы и, собираясь вместе, образуют задние кардинальные вены.
В средней части канальцев происходит обратное всасывание веществ, нужных организму (воды, глюкозы, аминокислот), и образуется вторичная, или окончательная, моча.
Выводным протоком головной почки является пронефрический канал . При развитии туловищной почки пронефрический канал расщепляется на два канала: вольфов и мюллеров .
Мюллеров канал у самок хрящевых рыб выполняет функцию яйцевода, у самцов атрофируется. Вольфов канал у круглоротых, костистых и самок хрящевых рыб выполняет функцию мочеточника.
Рис. 2. Мочеполовая система круглоротых и некоторых рыб: I - миноги; II -акулы; III - осетровых; IV - лососевых; V - костистых; 1 - яичник; 2 - яйцевод (мюллеров канал); 3 - вторичный яйцевод; 4 - семенник; 5 - семяпровод; 6 - почка;
7 - мочеточник; 8 - клоака; 9 - мочеполовой синус.
У самцов хрящевых рыб на ранних стадиях развития вольфов канал выполняет одновременно функции мочеточника и семяпровода.
У взрослых хрящевых образуется самостоятельный мочеточник, открывающийся в мочеполовой синус, а он в свою очередь - в клоаку, в то время как вольфов канал становится семяпроводом (рис. 2). Для мочеполовой системы костистых в отличие от других рыб характерно отсутствие у них клоаки и полное разделение выделительной и половой систем.
Строение хрящевых рыб
Мочеточники (вольфовы каналы) у них по выходе из почек объединяются в непарный проток, который тянется вдоль задней стенки брюшной полости, образуя вырост - мочевой пузырь, заканчивающийся мочевым отверстием, которое открывается позади анального.
Рис. 3. Типы водно-солевого обмена костистых рыб (по Флорикену):
A- пресноводные; Б - морские костистые рыбы.
Строение почек и их функционирование у разных групп рыб связаны с особенностями осморегуляции.
У морских хрящевых рыб кровь и тканевые жидкости изотоничны по отношению к окружающей среде, у пресноводных костистых гипертоничны, а у морских костистых гипотоничны. В связи с этим и осморегуляция у них осуществляется по-разному.
У морских хрящевых рыб изотоничность внутренней и внешней среды обеспечивается за счет удержания в крови и тканевых жидкостях мочевины и солей, в результате чего концентрация мочевины в крови у них достигает 2,0-2,5%.
Клубочковый аппарат почек развит хорошо, но наружу выводятся лишь излишки мочевины, солей и воды, поэтому количество выделяемой мочи невелико (2-50 мл на 1 кг массы тела в сутки). Для выведения избытка солей у этих рыб есть особая ректальная железа, открывающаяся в прямую кишку.
В связи с тем что у пресноводных рыб осмотическое давление крови и тканевых жидкостей выше, чем в окружающей среде, вода проникает в организм через кожу, жабры, с пищей. Для предупреждения обводнения у них хорошо развит фильтрационный аппарат почек и выделяется большое количество мочи (50-300 мл на 1 кг массы тела в сутки).
Потеря солей с мочой компенсируется активной реабсорбцией их в почечных канальцах и поглощением жабрами из воды (рис. 3).
Морские костистые рыбы живут в гипертонической среде, и вода выходит из организма через кожу, жабры, с мочой и фекалиями.
Поэтому во избежание иссушения морские костистые рыбы пьют соленую воду, которая из кишечника всасывается в кровь. Часть солей из кишечника удаляется с фекалиями, другая часть выводится секреторными (хлоридными) клетками жаберного аппарата, и таким образом в жидкостях тела поддерживается относительно небольшое осмотическое давление.
Клубочковая фильтрация развита слабо, и почки выводят небольшое количество мочи (0,5-20 мл на 1 кг массы тела в сутки). У некоторых рыб в процессе эволюции клубочки исчезают совсем (морская игла, морской черт).
Проходные рыбы при переходе из одной среды в другую могут изменять способ осморегуляции: в морской среде она осуществляется как у морских рыб, а в пресной - как у пресноводных, поддерживая осмотическое давление крови и тканевых жидкостей на определенном уровне.
ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:
А – невский сиг; Б – муксун; В – судак
У некоторых рыб в дорзальной стенке глотки развивается особый наджаберный орган, который служит для концентрации мелкой пищи (толстолобик).
Хищные рыбы имеют: 1) верхнеглоточные зубы (на верхних элементах жаберных дуг); 2) нижнеглоточные зубы (на пятой недоразвитой жаберной дуге).
Хрящевые рыбы. Особенности внешнего и внутреннего строения
Глоточные зубы имеют вид площадок, покрытых мелкими зубчиками и служат для удержания добычи.
Рисунок 3– Глоточный аппарат у карповых рыб:
1 – жерновок; 2 – глоточные кости.
У карповых рыб сильно развиты нижнеглоточные зубы, которые расположены на пятой недоразвитой жаберной дуге.
На верхней стенке глотки у карповых находится твердое роговое образование – жерновок, который участвует в перетирании пищи. Глоточные зубы могут быть однорядные (лещ, плотва), двухрядные (густера, шемая), трехрядные (сазан, усач) (рис. 3). Глоточные зубы сменяются ежегодно.
Рис. 4. Глоточные зубы
1 – однорядные (плотва); 2 – двухрядные (жерех);
3 – трехрядные (сазан)
В ротовой и глоточной полости рыб имеются железы, слизь которых не содержит пищеварительных ферментов, но облегчает проглатывание пищи.
Глотка переходит в короткий пищевод. У представителей отряда иглобрюхообразных пищевод образует воздушный мешок, который служит для раздувания тела.
Рис. 5. Строение кишечника рыб
А – скат; Б – лосось; В – окунь; Г – карп; 1 – спиральный клапан;
2 – пилорические придатки
У большинства рыб пищевод переходит в желудок.
Строение и размеры желудка связаны с характером питания. Так, щука имеет желудок в виде трубки, у окуня – слепого выроста, некоторые рыбы имеют изогнутый желудок в виде буквы V (акулы, скаты, лосось и др.), который состоит из двух отделов: 1) кардиального (переднего); 2) пилорического (заднего)
Рис. 6. Пилорические выросты желудка.
У круглоротых пищевод переходит в кишечник.
У некоторых рыб желудка нет (карповые, двоякодышащие, цельноголовые, морские петухи, многие бычки, морской черт). Пища у них из пищевода поступает в кишечник, который делится на три отдела: передний, средний и задний. В переднюю часть кишечника впадают протоки печени и поджелудочной железы.
Для увеличения всасывательной поверхности кишечник рыб имеет ряд особенностей:
1) складчатая внутренняя поверхность;
2) спиральный клапан – вырост стенки кишки (у круглоротых, хрящевых рыб, хрящевых и костных ганоидов, двоякодышащих, кистеперых, лососевых);
3) пилорические придатки (сельдевые, лососевые, скумбриевые, кефалевые); придатки отходят от переднего отдела кишечника, у песчанок – один придаток, у речного окуня – три, у макрели – около 200; у осетровых пилорические придатки срослись и образовали пилорическую железу, открывающуюся в кишечник; количество пилорических придатков у некоторых видов является систематическим признаком (лососевые, кефалевые) (рис.
4) увеличение длины кишечника; длина связана с калорийностью пищи; у хищных рыб – короткий кишечник, у толстолобика, питающегося фитопланктоном, длина кишечника в 16 раз больше длины тела.
Кишечник заканчивается анальным отверстием, которое обычно расположено в задней части туловища впереди полового и мочевого отверстий. У хрящевых и двоякодышащих рыб сохраняется клоака.
Рис.7.
Пищеварительная система акулы.
Рис. 8. Внутреннее строение костистой рыбы (речной окунь).
Пищеварительные железы. В передний отдел кишечника впадают протоки двух пищеварительных желез: печени и поджелудочной железы.
Хрящевые рыбы имеют крупную трехдольчатую печень (10 – 20% массы тела).
У костистых рыб печень может состоять из одной, двух или трех долей. Печень вырабатывает желчь, которая эмульгирует жиры и усиливает перистальтику кишечника. Желчные протоки проводят желчь в желчный пузырь. Желчь благодаря щелочной реакции нейтрализует кислую реакцию желудочного сока.
Желчь активирует липазу – фермент поджелудочной железы.
Из пищеварительного тракта вся кровь медленно протекает через печень. В печеночных клетках кроме образования желчи происходит обезвреживание попавших с пищей чужеродных белков и ядов, откладывается гликоген, а у акул и тресковых (трески, налима и др.) — жир и витамины.
Пройдя через печень, кровь по печеночной вене направляется к сердцу.
4) желудок;
5) кишечник.
Барьерная функция печени (очищение крови от вредных веществ) обуславливает ее важнейшую роль не только в пищеварении, но и кровообращении.
Рисунок 9.
Общая топография внутренних органов стерляди:
1 – сердце; 2 – брюшная полость; 3 – печень ; 4 – желчный пузырь; 5 – кардиальный отдел желудка; 6 – пилорический отдел желудка; 7 – пилорическая железа; 8 – двенадцатиперстная кишка; 9 – спиральный клапан; 10 – прямая кишка; 11 – анальное отверстие; 12 – поджелудочная железа ; 13 – плавательный пузырь; 14 – селезенка; 15 – семенники; 1 6 – половой проток; 17 – половое отверстие.
ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:
Внешнее и внутреннее строение акулы
Тип Хордовые — Chordata
Подтип Позвоночные — Vertebrata
Раздел Челюстноротые — Gnthostomata
Надкласс Рыбы — Pisces
Класс Хрящевые рыбы — Chondrichthyes
Подкласс Пластинчатожаберные — Elasmobranchii
Надотряд Акулы — Selachomorpha
Представитель – колючая акула, или катран — Squalis acanthias L.
Внешнее строение .
Тело акулы удлиненное, торпедовидной формы. В передней части сплющено в дорсовентральном направлении. Подразделяется на три отдела:
— голову,
— туловище,
Голова имеет удлиненное рыло – рострум . На нижней стороне головы дугообразный рот, на челюстях имеются хорошо развитые зубы, которые представляют собой видоизмененные плакоидные чешуи. Впереди рта снизу располагаются парные ноздри.
По бокам головы – парные глаза, пять пар вертикальных жаберных щелей. Позади и несколько выше каждого глаза находится небольшое отверстие – брызгальце , которое является рудиментарной жаберной щелью, расположенной между челюстной (3 пара) и подъязычной (4 пара) дугами.
Туловище покрыто мелкими плакоидными чешуями, несущими направленные назад зубчики.
Тело несет пару грудных и пару брюшных плавников, по отношению к туловищу они располагаются горизонтально и служат рулями глубины и поворота.У самцов внутренние части брюшных плавников превращены в копулятивне органы.
На спинной стороне имеются два непарных плавника.
Хвостовой
стебель заканчивается мощным гетероцеркальным (разнолопастным) плавником, в большую по размерам лопасть заходит конец позвоночника.
На боках туловища, хвоста и головы имеется боковая линия.
Внутреннее строение . Общий план строения. Брюшная полость акулы отделена спереди перегородкой от околосердечной полости.
В околосердечной полости находится сердце.
Впереди него – внутренние жаберные отверстия, ведущие в глотку.
В брюшной полости развита брыжейка, на которой подвешены органы пищеварения. Большая трехлопастная печень прикрывает крупный изогнутый желудок и передний отдел кишечника. Вблизи желудка на брыжейке подвешена темно-красная селезенка . От желудка отходит дифференцированный на отделы кишечник, заканчивающийся клоакой, вблизи которой заметен вырост кишки – ректальная железа – орган солевого обмена.
В глубине брюшной полости по обе стороны позвоночника располагаются продолговатые почки. Выше лежат гонады.
Пищеварительная система . Рот снабжен подвижными хрящевыми челюстями ; на коже, покрывающей челюсти, находятся крупные конические зубы. Ротовая щель ведет в глотку , в полость которой открываются внутренние жаберные отверстия и отверстия брызгалец.
Язык развит слабо. От задней части глотки развит пищевод , который без заметных границ переходит в растяжимый объемистый желудок. Желудок образует два колена: длинное нисходящее и короткое восходящее. В средней лопасти печени имеется крупный желчный пузырь , проток которого открывается в кишечник. От короткого восходящего отдела желудка отходит короткая тонкая кишка , она переходит в широкую толстую кишку , за которой следует прямая (задняя) кишка и клоака .
От средней части прямой кишки отходит полый пальцеобразный вырост – ректальная железа – орган солевого обмена. В толстой кишке имеется особая складка слизистой оболочки, делающая в полости кишки ряд оборотов – спиральный клапан , замедляющий прохождение пищи и увеличивающий внутреннюю всасывательную поверхность кишки.
В брыжейке на месте изгиба желудка лежит массивная селезенка .
Под восходящим отделом желудка помещается небольшая светлая поджелудочная железа , протоки которой открываются в тонкую кишку.
Органы дыхания. Жаберный аппарат состоит из трех элементов:
— жаберной дуги,
— межжаберной перегородки,
— жаберных лепестков .
Глотка акулы пронизана открывающимися наружу жаберными щелями (5 пар).
Между ними располагаются хрящевые жаберные дуги, к которым прикрепляются межжаберные перегородки. Кожистые оторочки перегородок прикрывают лежащие позади их жаберные щели.
На передней и задней сторонах межжаберных перегородок располагаются многочисленные пластинчатые жаберные лепестки. Зачаточные жаберные лепестки сидят также и на стенке брызгальца.
Акт дыхания происходит в результате глотательных движений рта, когда вода проникает в полость глотки к жабрам, омывает их и выходит через наружные жаберные отверстия.
Насыщение крови кислородом и отдача углекислого газа происходит в капиллярах жаберных лепестков.
Кровеносная система. Двухкамерное сердце располагается в околосердечной полости, отделенной от полости тела перикардием . Толстостенный желудочек вершиной направлен вперед, предсердие находится над желудочком и частично охватывает его с боков. К предсердию примыкает объемный и тонкостенный венозный синус , являющийся венозной пазухой.
К вершине желудочка примыкает артериальный конус – часть желудочка сердца, стенки которого образованы поперечнополосатой мускулатурой.
От артериального конуса берет начало брюшная аорта .
От брюшной аорты к жабрам направляется пять пар приносящих жаберных артерий с венозной кровью.
В жаберных лепестках приносящие жаберные артерии распадаются на густую сеть капилляров. Обогащенная кислородом кровь собирается в выносящие жаберные артерии , которые с левой и правой стороны сливаются и образуют два корня аорты. Корни аорты ближе к туловищу сливаются в спинную аорту . Вперед от передних выносящих жаберных артерий и корней аорты к голове отходят две сонные артерии .
Спинная аорта располагается над позвоночником, переходя в конце тела в хвостовую артерию.
По ответвлениям от спинной аорты кровь разносится по всем органам и участкам тела:
— подключичные артерии – несут кровь к грудным плавникам;
— кишечная артерия – дает ответвления к желудку, печени и передней части кишечника;
— передняя брыжеечная артерия снабжает кровью заднюю часть кишечника и гонады;
— почечные артерии – несут кровь к почкам;
— подвздошные – к брюшным плавникам;
— задняя брыжеечная артерия – к стенкам полости тела.
Венозная кровь из головы собирается в парные передние кардинальные вены, а из туловища и хвоста – в задние кардинальные вены .
Передние и задние кардинальные вены каждой стороны сливаются в кювьеровы протоки , впадающие в венозный синус, а из него кровь попадает в предсердие.
Хвостовая вена , несущая кровь от задней части тела, входит в брюшную полость и образует воротные вены почек , в падающие в задние кардинальные вены.
Вены, собирающие кровь от ЖКТ и селезенки, образуют воротную вену печени . Кровь из печени собирается в короткие парные печеночные вены , а из них – в венозный синус.
Органы выделения .
Туловищные (мезонефрические) почки с мочеточниками, функцию которых выполняют вольфовы каналы . Почки парные, сильно вытянутые в виде двух плоских удлиненных темных тел, лежат по бокам позвоночника.
У самцов через передний отдел почки проходят семявыносящие канальцы, и эта часть почки не несет выделительной функции. Протоки заднего расширенного отдела почки впадают в вольфов канал, который открывается в клоаку и выводит продукты выделения и размножения.
Почки самки не связаны с гонадами, а вольфов канал является только мочеточником.
Центральная нервная система.
Головной мозг по сравнению с таковым у круглоротых более развит: передний мозг и мозжечок имеют более крупные размеры. Обонятельные доли переднего мозга относительно велики. Нервная ткань переднего мозга выстилает не только его бока, но и крышу. Поверхность мозжечка образует систему извилин.
Скелет. Образован хрящевой тканью, разделяется на отделы:
— осевой скелет: мозговая часть черепа и позвоночник,
— висцеральный скелет
— скелет парных конечностей и их пояса,
— скелет непарных плавников.
¦ Осевой скелет: позвоночник.
Подразделяется на два отдела: туловищный и хвостовой.
Каждый позвонок имеет тело цилиндрической формы.
Хрящевые рыбы
Передняя и задняя поверхность тела позвонка вогнуты – двояковогнутые или амфицельные позвонки. Пространство, образованное вогнутыми поверхностями тел соседних позвонков, заполнено хордой.
В центре тел позвонков имеется сквозной канал, также заполненный хордой. Туловищные позвонки состоят из тела, верхней и нижней дуг. Верхние дуги соседних позвонков образуют спинно-мозговой канал . Нижние дуги короткие, образуют поперечные отростки, к которым причленяются очень короткие ребра. У хвостовых позвонков нижние дуги смыкаются и образуют гемальный канал , в котором располагаются хвостовые артерия и вена.
¦ Осевой скелет: мозговой череп. Представляет собой цельную хрящевую капсулу, прикрывающую головной мозг со всех сторон.
На передней части черепа находится вырост – рострум , образованный тремя вытянутыми палочковидными хрящами, которые спереди срастаются между собой. По бокам спереди черепа у основания рострума, слившись с мозговой коробкой, лежат обонятельные капсулы , на нижней стороне которых находятся отверстия. Крыша черепа неполная, позади обонятельных капсул имеется отверстие – фонтанель , затянутое соединительной тканью.
Черепная коробка разделяет глазницы – платибазальный тип черепа. Сзади глазниц по бокам располагаются слуховые капсулы, вросшие в черепную коробку.
Сзади черепа находится затылочный отдел с большим затылочным отверстием, через которое головной мозг переходит в спинной. К затылочному отделу черепа неподвижно прикрепляется первый туловищный позвонок.
¦ Висцеральный скелет: ротовой и жаберный аппарат. Представлен серией подвижных расчлененных хрящевых висцеральных дуг , следующих одна за другой.
Первая и вторая дуги – располагаются впереди челюстей, сильно редуцированы, образуют небольшие палочковидные губные хрящи.
Третья дуга – челюстная – состоит из двух крупных парных хрящей: нёбно-квадратного и меккелева .
Каждая пара хрящей прочно соединяется друг с другом и несет ряды зубов. Нёбно-квадратный хрящ выполняет функцию верхней челюсти, а подвижно соединенный с ним меккелев хрящ – функцию нижней челюсти. Сочленяются эти хрящи задними концами.
Четвертая дуга – подъязычная – состоит из двух верхних парных и одного нижнего непарного хрящей. Верхние парные хрящи называют гиомандибуляре , они играют роль подвеска для челюстей.
Своей верхней частью гиомандибуляре при помощи связок подвижно прикрепляется к слуховому отделу осевого черепа. К нижнему концу гиомандибуляре подвижно прикрепляется челюстная дуга и нижний парный элемент подъязычной дуги – гиоид . Гиоиды правой и левой сторон соединяются между собой на уровне дна глотки непарным подъязычным хрящем – копулой , которая поддерживает язык.
Такой тип соединения челюстной дуги с осевым черепом называется гиостилией, а тип черепа – гиостилическим .
Позади подъязычной дуги располагаются пять пар жаберных дуг , каждая из которых состоит из четырех подвижно соединенных между собой элементов.
Верхние элементы каждой жаберной дуги при помощи эластических связок соединяются с позвоночным столбом. Снизу каждая жаберная дуга одной стороны соединяется с соответствующей дугой другой стороны через непарные элементы жаберных дуг – копулы.
От подъязычной и от всех жаберных дуг отходят многочисленные хрящевые лучи, поддерживающие стенки межжаберных перегородок.
Скелет парных конечностей и их поясов: плечевой пояс акулы. Имеет вид хрящевой дуги, лежит свободно в туловищной мускулатуре непосредственно за последней жаберной щелью.
На боковых поверхностях плечевого пояса с каждой стороны имеется по сочленовному выступу , к которым причленяются скелеты парных плавников.
Часть пояса, которая лежит ниже этого выроста – коракоидный отдел , а часть пояса, которая расположена выше – лопаточный отдел .
Коракоидные отделы каждой стороны срастаются, а лопаточные разделены широким промежутком.
Грудные плавники.
В основании скелета передней конечности расположены три уплощенных основных, или базальных, хряща (базалии). Они причленяются к сочленовному выступу плечевого пояса. Базалии в свою очередь, несут более мелкие, палочковидные хрящики – радиалии, 
расположенные в два-три ряда.
Остальная часть лопасти плавника поддерживается многочисленными тонкими эластоидиновыми нитями – элементами кожного скелета.
Тазовый пояс представлен одним плоским хрящем. Он лежит в толще мускулатуры перед клоакой.
В скелете брюшного плавника только две базалии, одна из них сильно удлинена. К ней причленяются мелкие радиальные хрящики.
Края плавника поддерживается эластоидиновыми нитями. У самцов внутренние базалии образуют птериогоподии.