Плавательный пузырь
Газовый орган, участвующий у многих видов в плавучести.
Внутреннее строение и жизнедеятельность рыб
Внутренние органы рыбы согласованно обеспечивают питание, газообмен, транспорт веществ, выделение и размножение. Большинство органов размещено в полости туловища под позвоночником. По бокам их частично прикрывают рёбра; сердце находится спереди, поблизости от жаберного аппарата. Взаимосвязь систем особенно заметна при движении: работающим мышцам нужны и питательные вещества, и кислород, а продукты обмена необходимо удалять.
У многих костных рыб имеется заполненный газом плавательный пузырь. Это гидростатический орган: он помогает приблизить среднюю плотность тела к плотности воды и удерживать глубину с меньшими затратами на плавание. Изменение его объёма связано с количеством газа и внешним давлением; рыба не просто «становится легче» по массе. При быстром подъёме газ расширяется, что может травмировать рыбу. У ряда видов пузырь также участвует в восприятии и образовании звуков. Его нет у хрящевых и у части костных рыб, поэтому он не является обязательным условием жизни в воде.
Пищеварительная система включает тракт и железы. Пища проходит из рта в глотку, пищевод, затем у имеющих желудок видов — в желудок и далее в кишечник. Строение и относительные размеры отделов связаны с характером пищи; одинакового желудка нет у всех рыб. Печень выделяет желчь, поджелудочная железа — пищеварительные ферменты. После расщепления питательные вещества всасываются через стенку кишечника и поступают во внутреннюю среду. Непереваренные остатки выводятся наружу; этот процесс отличается от выделения продуктов клеточного обмена.
Жабры — основные дыхательные органы большинства взрослых рыб. На жаберных дугах находятся тонкие лепестки с густой сетью капилляров. Вода проходит через рот и глотку, омывает их и выходит наружу; у типичной костной рыбы ток поддерживают движения ротового аппарата и жаберных крышек. Через тонкий барьер кислород переходит из воды в кровь, а углекислый газ — в воду. Рыба использует растворённый кислород, а не расщепляет воду на водород и кислород. Жаберные тычинки расположены иначе, чем лепестки: они участвуют в удержании пищевых частиц и защите аппарата.
Потребность в кислороде зависит от вида, возраста, активности и температуры. При нагревании вода обычно удерживает меньше кислорода, тогда как обмен и потребность организма могут возрастать. Недостаток кислорода вызывает заморы. Летом ему способствуют перегрев, дыхание организмов и разложение органики; особенно уязвимы стоячие богатые органическим веществом водоёмы. Зимой лёд ограничивает газообмен с атмосферой, а организмы и разлагающиеся остатки продолжают расходовать кислород. Поэтому сам по себе холод не гарантирует достаточного кислородного снабжения.
Кровеносная система замкнутая. В типичной схеме у рыбы один круг кровообращения и двухкамерное сердце с предсердием и желудочком. Путь крови: вены тела → предсердие → желудочек → брюшная аорта и приносящие жаберные сосуды → капилляры жабр → выносящие сосуды и спинная аорта → органы → вены → сердце. В сердце поступает преимущественно венозная кровь; после жабр кровь богаче кислородом. В капиллярах органов кислород и питательные вещества передаются тканям. Артерии называются так по направлению от сердца, а не по обязательному содержанию кислорода.
Туловищные почки лежат вдоль позвоночника. В них образуется моча, по мочеточникам она отводится наружу; у многих видов на пути есть мочевой пузырь. Вместе с жабрами почки поддерживают водно-солевое равновесие. Пресноводная рыба обычно получает избыток воды осмотически и теряет соли, морская костистая — рискует терять воду и получать избыток солей. Потому их способы регуляции различаются. Значительная часть азотистых продуктов обмена может выводиться через жабры: приписывать всё выделение только почкам неправильно.
Обмен веществ объединяет поступление веществ, их превращения, использование для построения тканей и получения энергии, удаление конечных продуктов. Пищеварение, дыхание, кровообращение и выделение работают как связанные звенья. Для большинства рыб температура воды влияет на темп этих процессов в пределах переносимого диапазона. Холодолюбивые и теплолюбивые виды имеют разные требования; приспособленность к холоду не означает, что любая рыба переживёт полное промерзание водоёма.
У разных рыб дополнительно используются другие дыхательные поверхности. Тонкие покровы могут участвовать в кожном газообмене, особенно у небольших и малоактивных форм. У некоторых вьюнов заглатываемый воздух проходит через кишечник, где кислород поступает в кровь. Такие приспособления помогают переносить недостаток кислорода в воде, но не превращают всех рыб в наземных животных. Их роль надо оценивать для конкретного вида и условий, а не переносить отдельные проценты на весь надкласс.
У большинства костных рыб плавательный пузырь регулирует плавучесть. Жабры обеспечивают газообмен, двухкамерное сердце — движение крови по одному кругу, почки и жабры — выведение веществ и водно-солевое равновесие.
Плавучесть, пищеварение, газообмен, кровоток и выделение связаны с водной средой и обменом. Жабры выполняют несколько функций, а типичная схема сердца имеет исключения. Таблицу нужно проверять по сумме и смыслу единиц: концентрация кислорода не равна его расходу.
Пищеварительная получает и перерабатывает пищу, дыхательная обменивает газы, кровеносная переносит вещества, выделительная и жабры поддерживают водно-солевой баланс и удаляют продукты обмена, нервная/эндокринная регулируют, половая обеспечивает размножение, опорно-двигательная — опору и движение. Системы работают совместно и различаются между видами.
У многих костных рыб газовый плавательный пузырь регулирует среднюю плотность и позволяет держаться на глубине с меньшими затратами. Есть виды без него: плавучесть поддерживают состав тела, богатая липидами печень, гидродинамические силы либо опора на дно. Изменение объёма газа не означает произвольного исчезновения массы рыбы; быстрое снижение давления может вызвать баротравму. NOAA: расширение газа при подъёме.
Пища проходит рот, глотку и пищевод, у соответствующих видов желудок, затем кишечник. Ферменты и секреты желёз, включая поджелудочную и печень, участвуют в обработке, питательные продукты всасываются, остатки удаляются. Желудок и точная форма тракта есть не у всех одинаково; рацион связан с его устройством.
Как рыбы дышат?
У большинства основное дыхание через жаберные поверхности: вода омывает лепестки, кислород диффундирует в кровь, углекислый газ выходит. Ротово-жаберный насос или движение поддерживают поток; у некоторых существенны кожные и воздушные дыхательные приспособления. Недостаток кислорода вызывает гипоксию; патологическое перенасыщение газами — другая проблема, не «удушье от любого увеличения кислорода». Департамент Аляски: газопузырьковая болезнь.
Как осуществляется кровообращение у рыб?
В типичной жабернодышащей схеме: венозная кровь из тела → предсердие → желудочек → приносящие сосуды жабр → обменные сети жабр → спинная аорта/ветви к органам → вены → сердце. Между сердцем и органами два последовательных обменных участка, но круг один. У двоякодышащих с воздушным дыханием схема и разделение сердца иные; числа камер и частоты из общего текста не универсальны.
Почки образуют мочу и регулируют воду/соли, выводные пути направляют её наружу; жабры выводят углекислый газ, большую часть аммиака у многих видов и участвуют в ионном обмене. В пресной воде обычно нужно удалять избыток поступающей воды и удерживать соли, в морской костистые решают противоположную задачу; хрящевые имеют иные особенности. OpenStax: осморегуляция.
Совокупность поступления, химических превращений и выведения веществ, включающая синтез собственных структур и распад соединений с преобразованием энергии. Пища и кислород поддерживают аэробную деятельность, продукты обмена удаляются. Частота процессов зависит от температуры, вида и состояния, а не только от наличия пищи.
Регуляция плавучести, а у некоторых видов также участие в восприятии/излучении звуков или воздушном дыхании. Наличие и функции зависят от вида; плавательного пузыря нет у всех рыб.
Жабры с тонкими обменными поверхностями, системы осморегуляции, у многих гидростатический пузырь, сегментированная мускулатура и опора плавников, водные сенсорные системы. Кровообращение и питание согласованы с кислородными и пищевыми ресурсами воды; это набор специализаций, а не один одинаковый орган всех видов.
В обычной схеме жабернодышащей костной рыбы — преимущественно венозная, с относительно меньшим кислородом: далее она насыщается в жабрах. Приносящие жаберные артерии называются артериями по направлению от сердца, даже если кровь в них венозная. Для двоякодышащих схема требует уточнения.
У отдельных видов — дополнительный кожный, кишечный, наджаберный или лёгочный газообмен с воздухом, снижение обмена и высокая переносимость гипоксии. Например вьюн заглатывает воздух для кишечного дыхания, двоякодышащие используют лёгкие. Ни один механизм не делает любую рыбу неограниченно устойчивой к отсутствию кислорода.
У большинства эктотермных рыб в допустимом диапазоне с нагревом ускоряются обмен и кислородный запрос, с охлаждением замедляются. За пределами переносимости возникают нарушения, а не бесконечное ускорение. Акклимация, вид, активность и недостаток кислорода изменяют зависимость.
Ротовая полость, глотка, пищевод, желудок при его наличии, кишечник и выходной отдел; связанные железы, прежде всего печень и поджелудочная. Длина и специализация отделов зависят от рациона и группы.
Выберите номер, чтобы открыть условие и пошаговое решение.
7 8 9 10Практикум
Объясните
Темы для дискуссий
Задали работу по теме параграфа?
Реферат, доклад или проект по параграфу: план, текст, таблицы и оформление по требованиям.
ВНИМАНИЕ: Представленные фрагменты из учебных материалов используются исключительно в научно-образовательных целях в объеме, оправданном поставленной целью.
Данное использование осуществляется в рамках, установленных законодательством об авторском праве (в частности, нормами о свободном использовании произведения для образовательных целей).
В соответствии с законодательством, автор и источник заимствования указаны для каждого используемого фрагмента.