Урок 27 Класс Хрящевые рыбы. Общая характеристика класса, особенности процессов жизнедеятельности, поведения, разнообразие хрящевых рыб. Роль в экосистемах и хозяйственное значение хрящевых рыб.
Рыбы появились задолго до возникновения человека как вида на нашей планете, пережили гибель динозавров, ледниковый период и сейчас продолжают процветать в водной среде Земли. В зависимости от состава скелета ученые - ихтиологи выделяют два класса – Хрящевые и Костные рыбы.
Надкласс Рыбы
1. Форма тела обтекаемая за счёт плавного перехода её отделов – головы, туловища и хвоста друг в друга и сплющенная с боков. Иногда – сплющенная в спинно-брюшном направлении.
2. Кожа богата железами, обильно выделяющими слизь, и покрыта чешуёй (или у некоторых видов чешуя отсутствует). Слизь уменьшает трение при движении рыбы, обладает бактерицидным действием.
3. Органы движения и стабилизации положения тела спиной вверх – это парные и непарные плавники. Парные плавники – грудные и брюшные – поддерживают нормальное положение тела спиной вверх, служат рулями поворота, а у некоторых рыб (скаты) – основными органами движения. Плавучесть костных рыб поддерживается гидростатическим органом – плавательным пузырём.
4. Скелет хрящевой или костный. Череп неподвижно соединён с позвоночником. В позвоночнике выделяют два отдела: туловищный и хвостовой. Пояса конечностей не связаны с осевым скелетом (то есть позвоночником).
5. Мышцы слабо дифференцированы, сегментированы. Движения тела однообразны, змеевидны и преимущественно в горизонтальной плоскости.
6. Захват пищи активный, с помощью челюстей. Хотя в истории планеты существовали и бесчелюстные формы рыб. Передний и средний отделы кишечника сильно дифференцированы. Развиты пищеварительные железы: печень и поджелудочная железа.
7. Органы дыхания – жабры.
8. Кровеносная система замкнутая. Есть один круг кровообращения и двухкамерное сердце. Органы и ткани рыб снабжаются артериальной кровью.
9. Органы выделения – парные туловищные почки. Конечный продукт азотистого обмена, выводимый из организма – аммиак или мочевина.
10. Центральная нервная система представлена спинным и головным мозгом. Головной мозг дифференцирован на пять отделов. Это количество сохраняется и у человека. Строение органов чувств адаптировано к функционированию в водной среде. Развит особый орган боковой линии, позволяющий рыбам ориентироваться в потоках воды.
11. Рыбы раздельнополые, многим свойственен половой диморфизм. Размножение только половое. У большинства оплодотворение наружное, в воде. Развитие идёт с неполным метаморфозом (со стадией личинки).
12. Рыбы имеют огромное значение в природе и жизни человека. Они являются основными потребителями развивающихся в воде низших животных и растительной массы. Человек получает от рыб мясо, жир, икру. Из печени рыб (преимущественно тресковых и акул) получают лечебный и технический рыбий жир. Рыбную муку и другие добавки к кормам животных вырабатывают из отходов рыбного производства. Плавательные пузыри, головы и плавники некоторых рыб служат исходным сырьём для получения ценных сортов клея.
Общая характеристика класса Хрящевые рыбы
Известно около 630 видов хрящевых рыб – исключительно морских гидробионтов. Их скелет в течение всей жизни остаётся хрящевым. Парные плавники (грудные и брюшные) находятся в горизонтальной плоскости. Каждая жаберная щель открывается самостоятельным отверстием с боков или снизу головы. Жаберные крышки и плавательный пузырь отсутствуют. Чтобы не погибнуть они вынуждены постоянно двигаться.
Внешнее строение хрящевых рыб (на примере акулы)
Её тело имеет три отдела: голову, туловище и хвост. Границей между головой и туловищем служит задняя пара жаберных щелей, а между туловищем и хвостом – отверстие клоаки.
На голове акулы находятся:
1) органы зрения – глаза;
2) парные ноздри, ведущие к обонятельным капсулам;
3)рот, ограниченный челюстями;
4) по бокам головы имеются жаберные щели (5 – 7 пар), а сверху пара отверстий – брызгальца;
5) передняя часть головы удлиняется, образуя рыло;
6) акулы воспринимают электрические поля в воде. Одна из функций электрорецепции – определение местонахождения добычи, поскольку рыбы, птицы и млекопитающие создают вокруг себя электрическое поле. Так, акула может обнаружить зарывшуюся в песок камбалу. Электрорецепторы акулы, носящие название ампул Лоренцини, расположены группами на поверхности головы и внешне похожие на булавочные отверстия.
Туловище хрящевых рыб имеет парные и непарные плавники. К парным плавникам относятся грудные и брюшные, к непарным – спинные. Все они играют роль своеобразного руля, который участия в движении акул не принимает. Внутренняя часть брюшных плавников у самцов превращается в органы оплодотворения. Хвост рыб заканчивается хвостовым плавником – мощным органом передвижения асимметричной формы (его верхняя лопасть всегда больше нижней). Плавники представляют собой складки кожи, внутри которой расположены опорные плавниковые лучи из особого вида соединительной ткани.
Покровы хрящевых рыб представлены эпидермисом и гладкой кожей (кутисом), включающей в себя примитивные чешуйки. Каждая такая чешуя состоит из основной пластинки, на которой поднимается конический или грибовидный зубец (кожный зуб), покрытый слоем эмали и оканчивающийся одним или несколькими остриями, которые направлены назад. Кожа акулы секретирует вязкую слизь, которая обволакивает кожные зубы, создавая лоснящееся покрытие на теле, и не препятствует потоку воды.
Скелет хрящевых рыб образован хрящами. Скелет представлен осевым скелетом, висцеральным скелетом и скелетом конечностей. В черепе есть челюсти и жаберные дуги, состоящие из подвижно сочленённых частей.
У хрящевых рыб имеются мышцы, двигающие челюсти, глаза и другие органы. Мышечная система имеет вид широких продольных полос, образованных из отдельных сегментов, между которыми лежат соединительнотканные перегородки.
Пищеварительная система начинается ротовым отверстием, ведущим в ротоглоточную полость. Язык расположен на её дне в виде мышечного бугорка. На челюстях, ограничивающих ротовое отверстие, имеются зубы. Самая распространённая форма зуба - это треугольная, но и они имеют множество вариантов. Одни зазубрены по краям, другие имеют боковые зубчики двух сторон главного острия. Зубы акулы представляют собой кожные образования, видоизмененную чешую, поэтому они легко выпадают. Этим и обусловлены многочисленные ряды зубов (иногда до 5 рядов у одной особи). За каждый действующим зубом, расположен резерв зубов, которые вступают в действие, как только износится, или потеряется один из зубов.
Задняя часть ротоглоточной полости пронизана жаберными щелями. Далее расположен пищевод, ведущий к желудку. Из желудка частично переваренная пища поступает в кишечник, который разделяется на тонкий и толстый, а так же прямую кишку. Больше всего развит толстый кишечник. В нём располагается спиральный клапан. Считается, что в желудке склад, а единственное место, где переваривается пища, это спиральный клапан. Он напоминает штопор. Пища идет вниз из спирали винтообразным движением. Этот клапан увеличивает всасывающую поверхность кишечника. Заканчивается пищеварительная система клоакой, в которую впадает прямая кишка. Клоака – расширение прямой кишки, в которое открываются мочеточник и выводные протоки половых желёз. К пищеварительной системе хрящевых рыб относят и пищеварительные железы – печень и поджелудочную железу. Прямая кишка так же имеет особую железу, но она не принадлежит к пищеварительным, а принимает участие в обмене солей в организме.
Органы дыхания – пластинчатые жабры. Их 5 – 7 пар и они тесно связаны с пищеварительной системой. Жаберный аппарат имеет свой скелет (жаберные дуги). У хрящевых рыб жабры разделены межжаберной перегородкой. С внутренней стороны жабр расположены жаберные тычинки. В совокупности они образуют цедильный аппарат, который отцеживает воду и предотвращает попадание пищи в дыхательную систему. Чем мельче пища, употребляемая рыбой, тем плотнее прилегают жаберные тычинки друг к другу. Дыхательный аппарат состоит из жаберных лепестков, густо пронизанных кровеносными сосудами. В жаберных лепестках происходит газообмен. Жаберные крышки у всех хрящевых рыб отсутствуют.
Кровеносная система замкнутая, имеет один круг кровообращения, двухкамерное сердце. Сердце состоит из предсердия и желудочка, которые постоянно пульсируют. Венозная кровь (вспоминаем, какой газ в ней находится), идёт через сердце в брюшную аорту. По ней она движется к жаберным сосудам, где насыщается кислородом и превращается в артериальную. Кровь рыб, как и других позвоночных животных, имеет красный цвет, благодаря наличию красных клеток крови – эритроцитов, которые содержат дыхательный пигмент гемоглобин. К кровеносной системе относится так же и селезёнка – орган, где у рыб в большом количестве образуются эритроциты.
Выделительная система состоит из парных лентовидных почек и выделительных каналов. В почках кровь освобождается от продуктов обмена. Здесь образуется моча. Она выводится через выделительные каналы – мочеточники – в клоаку, а затем наружу.
Нервная система представлена центральным и периферическими отделами. К центральной нервной системе относят головной и спинной мозг.
Головной мозг имеет пять отделов. Передний мозг не имеет полушарий и коры. Он играет роль обонятельного центра и принимает участие в координации движений. Мозжечок развит хорошо, он так же координирует движения.
Спинной мозг тонкий, имеет вид трубки, которая размещается в позвоночном канале, образованном спинными дугами позвонков.
Органы чувств:
Органы зрения – глаза – имеют шаровидный хрусталик и плоскую роговицу, поэтому рыбы могут видеть лишь близко расположенные предметы, а так же способны распознавать их форму и цвет. В глазах акул много палочек, т. е. клеток, воспринимающих слабый свет. Кроме того, позади сетчатки у многих видов находится зеркальце, отражающее свет, который прошел мимо светочувствительных клеток, обратно на них и таким образом повышающее количество улавливаемой энергии (как у кошек).
Органы слуха представлены только внутренним ухом, которое находится в хрящевых слуховых капсулах, входящих в состав черепа. Акулы наиболее чувствительны к звукам частотой 20–300 Гц. Высокие частоты воспринимаются сенсорными клетками внутреннего уха, а низкие – сходными клетками, расположенными в отдельных ямках и системе замкнутых каналов т. н. боковой линии на поверхности головы и туловища.
Органы обоняния представлены парными обонятельными капсулами (мешочками), которые так же входят в состав черепа. Капсулы открываются наружу ноздрями. Акулы обладают чрезвычайно острым обонянием. На руководство обонянием у акулы выделено почти две третьих мозга. Акула пропускает небольшие объемы воды через ноздри, расположенные по обеим сторонам рыла. Вода, попавшая в ноздри, проходит через чувствительные клетки, которые обладают способностью распознавать химический стимул. Эти обонятельные клетки связаны посредством нервов с обонятельными долями мозга, которые дифференцируют полученные сигналы. Акула может обнаруживать минимальные концентрации химических веществ и находить выделения живого тела и кровь. Способность чувствовать запахи на большом расстоянии обостряется у акул, когда они голодны. Каплю крови в океане акула чует на пространстве шириной в сотни метров и длинной в 3 - 4 км. Внутреннее ухо рыб имеет три полукружных канала, расположенных в трёх взаимно перпендикулярных плоскостях. Они играют роль органов равновесия.
Боковая линия – у рыб имеется и специфический орган чувств. Она находится в коже по бокам тела и разветвляется на голове. Она имеет вид канальцев, соединяющихся на всём своём протяжении отверстиями с внешней средой. На дне канальцев расположены чувствительные клетки. Боковой линией рыбы воспринимают все движения воды. Благодаря этому они реагируют на перемещение объектов около них, на разнообразные препятствия, на скорость и направление течений.
Органы вкуса – сосредоточены в ротовой полости, но могут встречаться и на других участках тела.
Органы осязания – осязательные тельца, расположенные по всей поверхности тела.
Половая система у хрящевых рыб представлена половыми железами и половыми протоками. Половые железы самцов называются семенниками. Собственные половые протоки у них отсутствуют и эту функцию выполняют мочеточники. У самцов имеются органы спаривания. Половые железы самок называются яичниками, которые имеют отдельные половые протоки – яйцеводы.
Для хрящевых рыб характерно внутреннее оплодотворение. Но они имеют варианты развития яйцеклетки:
1) яйцо развивается во внешней среде – откладывание яиц;
2) яйцо задерживается в нижней части яйцевода и эмбрион развивается в материнском организме – живорождение. При этом образуется так называемая желточная плацента – оболочка, посредством которой зародыш поддерживает связь с кровеносной системой материнского организма и получает из неё питательные вещества, одновременно отдавая продукты обмена веществ;
3) яйцеживорождение – формируется яйцо, но зародыш освобождается от яйцевых оболочек ещё в материнском организме, однако питается за счёт желтка яйца.
Значение:
v Объект промысла – мясо (катран, сельдевые акулы, манты), кожа (сырьё для промышленности) и плавников, из которых готовят суп, а так же ради жира и печени, богатых витаминами А и Д.
v Мясо скатов и акул используется как корм для животных или в качестве
наживки в рыболовстве.
v Кожа некоторых акул используется как наждачная бумага.
v Ископаемые формы – источник знаний об эволюции жизни на планете.
v Звено в цепи питания.
v Источник опасности для жизни и здоровья человека (некоторые виды).
v Акульи зубы издревле являются амулетами, украшениями, сувенирами.
v Мелкие, ярко окрашенные виды куньих, ковровых и кошачьих акул,
некоторые скаты иногда содержатся в домашних аквариумах.
Домашнее задание
1. Выучить конспект.
2. Выполнить проверочную работу (у учителя).
