Строение и функции организма рыб, анатомические и физиологические характеристики

Буквально все рыбы, живущие в тропических пресноводных аквариумах, относятся к отделу костистых рыб Teleostei. (Пока что среди ихтиологов нет общего согласия по поводу таксономической структуры большинства групп рыб. Поэтому в других работах, посвященных рыбам, читатель может столкнуться с несколько иными таксономическими категориями и обозначениями (см. главу 2).- Прим. консультанта.) Это большая группа рыб в классе лучеперых Actinopterygii. Исключениями являются двоякодышащие рыбы (подкласс Dipnoi), которых время от времени можно встретить в продаже, и пресноводные хвостоколовые (родственники акул, подкласс пластиножаберные Elasmobranchii, у которых для поддержания тканей тела вместо костей используются хрящи. Определенные анатомические и физиологические характеристики являются общими для большинства костистых рыб, и они приведены ниже вместе с примерами многочисленных разновидностей. Большинство рыб, о которых говорится в этой главе, относятся к тропическим пресноводным видам. Многие из них имеются в продаже и доступны для аквариумистов.

Форма тела

Типичная форма тела рыбы может быть представлена барбусом. Однако в то время как многие виды рыб следуют этой общей форме, другие демонстрируют различные отклонения, которые могут доходить до крайней степени. Например, южноамериканская скалярия Pterophyllum spp., и пресноводные рыбы-топорики (например, гастеропелекус Gasteropelecus spp.) имеют тело, сильно сжатое с боков. В то же время пресноводные хвостоколы (например, речной скат Potamotrygpn spp.) и сомы с лягушачьим ртом из рода хака Chaca spp. сжаты в дорсовентральном (спиннобрюшном) направлении. Есть рыбы, по форме напоминающие змей. В качестве примера можно привести тростниковую рыбу Erpetoichthys calabaricus и акантофтальмуса Кюля Acanthopthalmus spp. Некоторые рыбы могут принимать почти сферическую форму - например, пресноводные тетраодоны Tetraodon spp., которые надуваются как шар, когда им угрожают хищники.

Основное строение тела

Тело рыбы можно условно разделить на три отдела: голову, туловище и хвост. Как уже упоминалось, у большинства пресноводных аквариумных рыб скелет состоит из настоящих костей - в противоположность хрящевым скелетам более примитивных рыб (акул, скатов и представителей родственных им семейств).

Скелет рыбы в основном состоит из черепа, позвонков (составляющих спинной хребет), ребер и плавниковых лучей. Скелет работает как жесткий каркас, поддерживающий мягкие органы, мускулатуру и другие ткани. Мускулатура распределена в блоки, которые называются миотомами. Они способны изгибаться из стороны в сторону, формируя волнообразные движения, которые толкают рыбу вперед. Важнейшие органы рыбы - сердце, печень, почки, селезенка и кишечник. Такие органы имеются и у млекопитающих, хотя их форма и функции могут в той или иной степени отличаться. У рыб есть и другие органы, связанные с их водным образом жизни - прежде всего жабры и плавательный пузырь. Разные органы рыб и их функции подробно обсуждаются ниже.

Передвижение: локомоторная (двигательная) система

Вода приблизительно в 800 раз плотнее воздуха, поэтому движение в воде требует больших усилий. У рыб большинства видов продвижение в воде достигается главным образом благодаря мускулам, изгибающим тело, и хвостовому плавнику, в то время как за точное маневрирование и медленные движения ответственны другие плавники. Рыбы многих видов имеют внутренний орган, наполненный газом, который называется плавательным пузырем (или воздушным пузырем). Он помогает рыбам достигать нейтральной плавучести. Слизистое покрытие кожи снижает трение при движении. Скорость движения в воде у рыб разных видов значительно отличается и может зависеть от среды обитания, а также от других факторов - например, от привычек, связанных с питанием, и необходимости избегать хищников. В целом рыбы из быстрых рек более ловкие и обтекаемые, а следовательно, потенциально более проворные, чем те, которые обитают в медленно текущих реках или прудах со стоячей водой.

Плавники играют решающую роль в передвижении. Типичный костистый плавник состоит из мягких или твердых лучей (шипов), которые поддерживают тонкую, нередко прозрачную ткань - перепонку плавника. Обычно у рыб бывает семь плавников, из которых три непарные. Это так называемые срединные плавники, а именно спинной, анальный и хвостовой (хвост). Остальные четыре плавника распределены попарно - это грудные и брюшные плавники. Они предназначены прежде всего для управления движением.

У многих рыб, помимо этих семи стандартных плавников, есть и другие. В то же время у некоторых рыб количество плавников меньше семи. Например, многие харациновые рыбы (в частности, тетры) и большинство сомов имеют восьмой плавник. Это так называемый жировой плавник, расположенный позади спинного плавника. Он называется так потому, что содержит жировую ткань. У некоторых мелких тетр этот жировой плавник совсем крошечный и прозрачный, поэтому его трудно различить. А у некоторых сомов - например, у перистоусых сомиков Synodontis spp. и Auchenoglanis spp. - он очень большой и пигментированный.

В плавниках могут проявляться значительные межвидовые различия, и эти различия нередко имеют важное таксономическое значение (для различения представителей разных семейств, родов и видов). Например, спинные плавники разных рыб обычно отличаются по размерам, расположению на спине и строению плавниковых лучей. У представителей некоторых групп имеется два спинных плавника. Среди аквариумных рыбок это бычки, илистые прыгуны, стеклянные окуни (семейство Ambassidae), а также радужницы. Однако некоторые стеклянные сомы (криптоптерусы Kryptopterus spp.) и рыбы-ножи (например, из семейства гимнотовых) вообще не имеют спинных плавников. У змееголовых (род ханна Channa spp.) и сомов клариасов Clarias спинной плавник имеет форму ленты и тянется на две трети длины рыбы, в то время как у представителей семейства хоботнорылых Mastacembelidae этот плавник представлен рядом отдельных шипов. Карповые Cyprinidae - карпы, барбусы и представители родственных видов - имеют спинные плавники, состоящие из мягких лучей, в то время как у представителей семейства цихловых лучи плавников могут быть как мягкими, так и в виде шипов.

Помимо двигательной функции, некоторые рыбы могут использовать плавники и для следующих целей.

• Общение - например, складывание плавников может означать подчинение.

• Защита - растопыривая плавники, рыба кажется более крупной, а шипы у некоторых рыб являются грозным оборонительным оружием.

• Ухаживание и спаривание - распускание и дрожание плавников перед потенциальным или реальным партнером по нересту. У некоторых цихлид самцы с помощью хвоста загоняют сперму в нерестовые пещеры, так как сами они слишком крупные, чтобы пробраться туда. У самцов живородящих пецилиевых - таких как популярные гуппи и меченосцы - часть анального плавника модифицировалась в орган, имеющий форму трубки, который называется гоноподиумом. Он используется для оплодотворения самок.

• Движение по суше - в случае земноводных видов, таких как рыбы-ползуны Anabas testudineus и илистые прыгуны Periophthalmus spp. Представителей некоторых популярных видов аквариумных рыбок селективно разводили в течение многих поколений, чтобы получить плавники необычной длины или формы. Среди имеющихся в продаже рыб с вуалевыми плавниками - кардинал Tanichthys albonubes, данио рерио Brachydanio rerio, розовый барбус Pintius conchonius и разные виды живородящих рыб из семейства пецилиевых Poeciliidae. У других "искусственных" форм рыб путем селективного разведения была изменена форма хвостового плавника. Среди тропических рыбок ни у кого нет таких потрясающих плавников, как у некоторых искусственно выведенных гуппи Poecilia reticulata.