Пузырь у рыб

Плавательный пузырь

Плавательный пузырь краснопёрки.

Пла́вательный пузы́рь — заполненный газом вырост передней части кишечника, основной функцией которого является обеспечение плавучести рыб. Плавательный пузырь может выполнять гидростатические, дыхательные и звукообразовательные функции.

Отсутствует у парусниковых, а также у ведущих донный образ жизни и глубоководных рыб. У последних плавучесть обеспечивается в основном за счет жира благодаря его несжимаемости или за счёт более низкой плотности тела рыбы, как например, у анциструсов, голомянок и рыбы-капли. В процессе эволюции одна из структур, подобных плавательному пузырю, преобразовалась в лёгкие наземных позвоночных. Наиболее близкий вариант к легким четвероногих, однако, демонстрируют не костистые, а костные (многопер, имеющий непарные ячеистые легкие — нижний вырост глотки) и двоякодышащие рыбы (у трех современных представителей наблюдается разнообразие в строении легких). Ведь легкие наземных позвоночных произошли от нижнего выроста глотки, а плавательный пузырь костистых — от верхнего выроста пищевода.

Гидростатическая функция

Основная функция плавательного пузыря у рыбы — гидростатическая. Он помогает рыбе оставаться на определённой глубине, где вес вытесняемой рыбой воды равен весу самой рыбы. Когда же рыба активно опускается ниже этого уровня, тело её, испытывая большее наружное давление со стороны воды, сжимается, сдавливая плавательный пузырь. При этом вес вытесняемого объёма воды уменьшается и становится меньше веса рыбы и рыба падает вниз. Чем ниже она опускается, тем сильнее становится давление воды, тем больше сдавливается тело рыбы и тем стремительнее продолжается её падение. Наоборот, при всплытии ближе к поверхности газ в плавательном пузыре расширяется и уменьшает удельный вес рыбы, что ещё больше выталкивает рыбу к поверхности.

Таким образом, основное назначение плавательного пузыря — обеспечивать нулевую плавучесть в зоне обычного обитания рыбы, где ей не надо тратить энергию на поддержание тела на этой глубине. Например, акулы, у которых плавательный пузырь отсутствует, вынуждены поддерживать глубину своего погружения постоянным активным движением.

> См. также

• Система погружения и всплытия подводной лодки

Рыбы

Министерство сельского хозяйства

Российская Федерация

ФГБОУ ВПО «Ярославская государственная сельскохозяйственная академия»

Кафедра частной зоотехнии

Контрольная работа по дисциплине

РЫБОВОДСТВО

Факультет: технологический

Специальность: зоотехния, 6 курс

Выполнила: Кашаева Л.Ф.

Учебный шифр: 08975

Проверила: к. с. н, доцент Скворцова Елена Гомеровна

Ярославль, 2013

ВОПРОСЫ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ.

4. Плавательный пузырь.

24. Земляные плотины и дамбы.

49. Характеристика комбикормов.

Вопрос №4.

ПЛАВАТЕЛЬНЫЙ ПУЗЫРЬ.

Важную роль в обеспечении движения рыб в водной тол­ще играет специальный гидростатический орган – плавательный пузырь. Это однокамерный или двухкамерный орган, наполнен­ный газами. Его нет у глубоководных рыб, а также у рыб, быстро меняющих глубину плавания (тунцы, скумбрия). Кроме гидроста­тической плавучести плавательный пузырь выполняет ряд допол­нительных функций – добавочного органа дыхания, резонатора звуков, звукоиздающего органа (Привезенцев Ю. А., 2000).

Рисунок 1 – Органы водного и воздушного дыхания у взрослых рыб:

1 – выпячивание в ротовой полости, 2 – наджаберный орган, 3, 4, 5 – отделы плавательного пузыря, 6 – выпячивание в желудке, 7 – участок поглощения кислорода в кишечнике, 8 – жабры

Плавательный пузырь развивается в личинке рыбы из передней кишки и остается у большинства пресноводных рыб в течение всей жизни. После вылупления личинки рыб еще не имеют газа в плавательном пузыре. Чтобы его наполнить, им приходится подниматься к водной поверхности и всасывать там воздух.

В зависимости от анатомии пу­зыря рыбы делятся на две большие группы: открытопузырные (большинство видов) и закрытопузырные (окуневые, треска, ке­фаль, колюшка и др.). У открытопузырных плавательный пузырь сообщается с кишечником протоком, который у закрытопузырных отсутствует. Поскольку выравнивание давления у закрытопузырных длится намного дольше, чем у открытопузырных, они могут только медленно подниматься из глубоких слоев воды. Поэтому у этих рыб передняя кишка из-за сильно раздувшегося плавательного пузыря высовывается изо рта, если их подсекают на глубине и быстро извлекают на поверхность. Самыми известными закрытопузырными являются окунь, судак и колюшка. У некоторых обитающих вблизи дна рыб плавательный пузырь сильно редуцирован или отсутствует полностью. Сом, как типичный представитель придонных рыб, обладает лишь плохо сформированным плавательным пузырем. Бычок-подкаменщик, который держится между камнями и под ними в ручьях и реках, вообще не имеет плавательного пузыря. Поскольку он плохой пловец, то движется по дну с расставленными в стороны грудными плавниками (www.fishingural.ru).

Рисунок 2 – Плавательный пузырь: а) плавательный пузырь, связанный с кишечником; б) плавательный пузырь, не связанный с кишечником.

У карповых рыб плавательный пузырь делится на пе­реднюю и заднюю камеры, которые соединены узким и коротким каналом. Стенка передней камеры состоит из внутренней и наружной оболочек. Наружная оболочка в задней камере отсутствует. Внут­ренняя выстилка обеих камер образована однослойным плоским эпителием, за которым следуют тонкий слой рыхлой соединитель­ной ткани, мышечные тяжи и сосудистый слой. Далее расположены 2-3 эластические пластинки. Наружная оболочка передней камеры состоит из двух слоев плотной волокнистой (игольчатой) соедини­тельной ткани, придающей ей перламутровый блеск. Снаружи обе камеры покрыты серозной оболочкой (Грищенко Л.И., 1999).

У молоди пузырь полностью прозрач­ный и чистый, а с возрастом мутнеет; состоит из соединительнотканной оболочки. Пузырь наполнен различными газами, количественные соотношения которых различны. Наполненный плавательный пузырь представляет собой гидростатический аппарат, способствующий вертикальному перемещению рыб в результате перемещения газов в переднюю или заднюю камеру (при двухкамерном пузыре). Если карп вынужден более длительное время вдыхать воздух, то передняя камера плава­тельного пузыря значительно увеличивается (Кох В., Банк О., Йенс Г., 1980).

Плавательный пузырь является органом, связанным рефлекторно с мышцами тела и влияющим на тонус и координированные движения мышц. Напряжение газов в плавательном пузыре создает определенные импульсы к поведению рыбы. Так, например, если наполнить плавательный пузырь морского окуня индифферентной жидкостью под повышенным давлением так, чтобы стенки пузыря несколько растянулись, рыба плавает у дна; если же давление жидкости на стенке понизить, то рыба стремится вверх, вследствие компенсаторных движений плавников. Одновременно с различными в том и другом случае компенсаторными движениями плавников происходит соответственно или резорбция или секреция газа в плавательном пузыре (Пучков Н.В., 1954).

Плавательный пузырь помогает рыбе находиться на определенной глубине – той, на которой вес вытесняемой рыбой воды равен весу самой рыбы. Благодаря плавательному пузырю, рыба не тратит дополнительную энергию на поддержание тела на этой глубине.

Рыба лишена возможности произвольно раздувать или сжимать плавательный пузырь. Но зато в стенках пузыря есть нервные окончания, посылающие сигналы в мозг при его сжатии и расширении. Мозг же на основании этой информации отправляет команды исполнительным органам – мышцам, с помощью которых рыба осуществляет движение (www.fishingural.ru).

У некоторых рыб плавательный пузырь несет еще другие функции. Так, например, у карпов имеется своеобразное подвижное соединение между плавательным пузырем и лабиринтом посредством веберовских косточек. Передний отдел плавательного пузыря карпов эластичен и при изменениях атмосферного давления может сильно расширяться. Эти расширения затем предаются на веберовские косточки, а с последних на лабиринт.

Подобные соединения имеются у сомов и особенно выступают у гольцов, у которых весь задний отдел пузыря утерян, равно как и его гидростатическая функция; пузырь при этом заключен в костную капсулу. От кожи с обеих сторон тела тянутся закрытые снаружи перепонкой, наполненные лимфой, каналы и подходят к стенкам плавательного пузыря в том месте, где он свободен от костной капсулы. Изменения давления передаются от кожи через каналы и плавательный пузырь, а от последнего через веберовский аппарат лабиринту. Таким образом, это устройство похоже на барометр анероид, и функцией плавательного пузыря в первую очередь является восприятие изменения атмосферного давления.

У большинства рыб дыхательная функция пузыря не играет значительной роли. То количество кислорода, которое имеется в плавательном пузыре у линей и карпов, как показывают расчеты, могло бы лишь в течение 4 минут покрыть нормальную потребность рыбы в этом газе и, таким образом, не может иметь практического значения для дыхания. Но у некоторых рыб дыхание с помощью плавательного пузыря приобретает важную роль. К подобным рыбам относится, например, собачья рыба (Umbra crameri) , встречающаяся в Европе в районе рек Дуная и Днестра. Она способна обитать в бедной кислородом воде канав и болот. Если этой рыбе находящейся в обычной воде с растениями, воспрепятствовать выходу на поверхность и лишить ее возможности захватывать атмосферный воздух, она погибает от удушья приблизительно через сутки. Опыты показали, что собачья рыба во влажном воздухе без воды может оставаться живой до 9 часов, тогда как в прокипяченной и бедной кислородом воде она погибает уже через 40 минут, если препятствовать захватыванию ею воздуха из атмосферы. Если позволить ей подниматься к поверхности, то содержание в прокипяченной воде собачья рыбка переносит без вреда для себя и только чаще, чем обычно, захватывает воздух.

Наиболее ярко выражено воздушное дыхание у двоякодышащих рыб, которые вместо плавательного пузыря имеют настоящие легкие, очень сходные по своему устройству с легкими амфибий. Легкие двоякодышащих состоят из множества ячеек, в стенках которых расположены гладкие мышцы и обильная сеть капилляров. В отличие от плавательного пузыря, легкие двоякодышащих (а также многоперых) сообщаются с кишечником с его брюшной стороны и снабжаются кровью от четвертой жаберной артерии, в то время как плавательный пузырь прочих рыб получает кровь из кишечной артерии (Пучков Н.В., 1954).

Вопрос №24.

ЗЕМЛЯНЫЕ ПЛОТИНЫ И ДАМБЫ.

Плотины возводят для задержания и подъема уровня воды. Ими перегораживают русла рек, оврагов и балок. Плотины бывают земляные, бетонные, каменные и др. В рыбовод­ных хозяйствах строят в основном земляные плотины с креплени­ем или без крепления откосов. При проектировании плотины ус­танавливают размеры ее основных элементов: ширину гребня, превышение гребня над нормальным подпорным уровнем, укло­ны откосов. Головную плотину строят такой высоты, при которой образуется головной пруд с объемом воды, гарантирующим удов­летворение потребностей хозяйства при постоянном расходе воды. Створ плотины выбирают в наиболее узком месте поймы с плотным водонепроницаемым грунтом, где нет выхода родников и ключей. Ширину гребня плотины определяют, исходя из усло­вий эксплуатации сооружения, но не менее 3 м.

Дамбы возводят при строительстве пойменных прудов. В зави­симости от назначения они бывают контурные, водооградительные и разделительные. Контурные дамбы обваловывают террито­рию поймы, где размещены рыбоводные пруды. Они предназначе­ны для защиты прудов от паводковых вод. Разделительные дамбы устраивают между двумя смежными прудами. Для защиты терри­тории рыбхоза от затопления строят водооградительные дамбы.

В процессе эксплуатации земляные плотины и дамбы могут де­формироваться и разрушаться. Наибольшую опасность при этом представляют фильтрация и накат волны, вследствие чего могут произойти прорывы, оползни и другие разрушения. При сильных волнах откос плотины со стороны господствующих ветров может разрушаться и его дополнительно защищают специальными креп­лениями. Для крепления верховых откосов плотин головных и на­гульных прудов используют сборные и монолитные железобетон­ные плиты и другие крепления. Железобетонные плиты на откосы плотин и дамб укладывают, как правило, при строительстве или реконструкции прудов. Хорошо защищают дамбы и плотины от волн и размыва растущие в прибрежной части прудов тростник и камыш. Верхнюю часть верхового откоса и низовой откос обычно засевают травами (Привезенцев Ю. А., Власов В. А., 2004).

Плотина имеет два откоса – мокрый, обращенный к воде, и противоположный ему – сухой. Уклон откосов зависит от высоты плотины и качества грунта, из которого построена плотина. Мокрый откос устраивают двойным, а у больших плотин головных прудов даже тройным (т. е. основание откоса в 2-3 раза больше его высоты). Для летних категорий прудов мокрый откос лучше строить более пологим, так как он создает мелководную зону, богатую пищевыми организмами для рыб, а в зимовальных прудах этот откос должен быть, наоборот, более крутым во избежание сокращения площади зимовального пруда. Для предохранения от размыва откосы покрывают дерном, высевают на них травы, а в крупных прудах мокрый откос замащивают камнем, укрепляют плетневыми матами, стенками из плетня и т. п. Посадка деревьев на плотинах недопустима, так как корни разрушают плотину, крона затеняет поверхность воды, а листья загрязняют пруд. Кроме того, деревья привлекают к прудам птиц и других врагов рыб.

Продолжительность службы гидротехнических сооружений значительно повышается при правильном и систематическом уходе за ними (moyaribka.ru).

При сильных волнобоях откос плотины со стороны господству­ющих ветров дополнительно защищают специальными крепления­ми. Для крепления верховых откосов плотин нагульных и головных прудов используют железобетонные плиты, хворостяные крепления (Грищенко Л.И., 1999).

Лучший грунт для сооружения плотин и дамб – суглинок со значительной примесью песка. Если использовать только глину, то она при замерзании и последующем оттаивании трескается и пучится. Кроме того, она легко размывается от сильных дождей или в весенний паводок. Плотина, сложенная только из одного песка, фильтрует воду. Не годятся илистые грунты и черноземы, так как они легко размываются и плохо утрамбовываются.

Участок под дамбу или плотину необходимо предварительно подготовить. Для этого следует снять весь растительный слой (дерн), удалить пни, кустарник, деревья и их корни. Если грунт в этом месте сильно фильтрует воду, то роют траншею по оси будущей плотины, углубляясь до более твердого грунта. Траншею заполняют жидкой глиной и тщательно трамбуют (рис. 3).

Рисунок 3 – Устройство плотины с замком: 1 – плотина; 2 – замок

Осадка грунта земляных плотин и дамб обычно составляем 10-15 % общего объема насыпи, но может быть и больше – до 50%, если используется торф. Это надо учитывать при планировании высоты сооружения. Плотина должна возвышаться над уровнем воды на 0,7-1,0 м, дамбы – на 0,3-0,5 м. Гребень плотины должен быть шириной не менее 0,5 м. Чтобы в процессе эксплуатации земляные плотины и дамбы не разрушались, их желательно укрепить (Привезенцев Ю. А., 2000).

Вопрос №49.

ХАРАКТЕРИСТИКА КОМБИКОРМОВ.

Комбикорм – это многокомпонентная смесь различных кор­мовых средств, составленная по научно обоснованным рецептам для обеспечения полноценного кормления животных.

Использование гранулированных комбикормов, совершенствование их качества и водостойкости являются важнейшим источ­ником уменьшения затрат кормов при выращивании рыбы и по­вышения себестоимости продукции.

Комбикорма изготовляют для различных видов рыб, выращи­ваемых в аквакультуре, с учетом их возраста, массы и метода выра­щивания. При создании рецептов комбикормов используют нор­мы физиологической потребности рыб в энергии, питательных и биологически активных веществах (Привезенцев Ю. А., Власов В. А., 2004).

В настоящее время приняты следующие нормативы по питатель­ности и качеству комбикормов для рыб (табл. 1).

Таблица 1 – Количество основных питательных веществ и показатели качества кормов для прудовых рыб, %

Питательные вещества	Карп		Радужная форель
	сего­летки	товарная рыба	сего­летки	товарная рыба
Сырой протеин
Сырой жир
Безазотистые экстрактивные вещества (БЭВ)
Клетчатка			9- 7
Энергетическая ценность, тыс. кДж/кг
Йодное число, % йода, не более	0,2	0,5	0,2	0,3
Кислотное число, мг КОН, не более

В соответствии с этими требованиями разработаны рецепты комбикормов для разных возрастных групп карпа, радужной форе­ли, канального сома, бестера. По своему назначению они делятся на стартовые (для личинок и мальков) и продукционные (для старших возрастных групп).

Таблица 2 – Характеристика комбикормов (Привезенцев Ю. А., Власов В. А., 2004).

Массовая доля влаги, %, не более	13,5
Массовая доля сырого протеина, %, не ниже: стартовые комбикорма (карп, выращенный в индустриальных условиях, лососевые, канальный сом) для осетровых комбикорма, используемые при прудовом выращивании: сеголетков, ремонтного материала и производителей карпа товарных двухлетков, трехлетков карпа комбикорма при индустриальном методе выращивания карпа комбикорма при выращивании ценных видов рыб	До 45 До 53
Массовая доля сырого жира для карпа и других ценных видов рыб при индустриальном методе выращивания, % без добавок жира с добавками жира	До 8
Массовая доля углеводов, %, не более: стартовые комбикорма для карпа, выращиваемого в индустриальных условиях стартовые комбикорма для лососевых стартовые комбикорма для осетровых
Массовая доля клетчатки, %, не более: стартовые комбикорма дня рыб продукционные комбикорма для рыб продукционные комбикорма для сеголетков, ремонтного молодняка и производителей продукционные комбикорма для товарных двухлетков и трехлетков
Массовая доля кальция для всех видов рыб, %, не более: стартовые комбикорма продукционные комбикорма	1,2
Массовая доля фосфора, %, не более: стартовые комбикорма для ценных видов рыб продукционные комбикорма для ценных видов рыб стартовые комбикорма для карпа	1,5 0,9
Водостойкость гранул, мин. не менее
Кислотное число комбикорма, мг КОН, не более
Сроки хранения, мес, не более: комбикорм для карпа, выращиваемого в прудах: с введением антиокислителя без антиокислителя комбикорм для выращивания рыб в индустриальных условиях: без добавки жира с добавками жира

Требования к стартовым кормам отличаются от требований к продукционным повышенным содержанием в них протеина (не менее 45%), жира, энергетической ценностью, а также большей сбалансированностью по аминокислотному составу, витаминам, микроэлементам и другим добавкам (табл.2). Более высокие требования предъявляют в кормам для рыб, выращиваемых в садках и бассей­нах, так как в них рыба практически лишена естественной пищи (Грищенко Л.И., 1999).

Каждому рецепту комбикорма присваивают номер. Согласно Инструкции по приготовлению комбикормов для рыб установле­ны номера со 110-го по 119-й. Вместе с тем существуют модифи­кации временных рецептур.

В последнее время особое внимание стали уделять производ­ству профилактических (лечебных) кормов, содержащих природ­ный энтеросорбент и новые эффективные отечественные пробиотики, которые, с одной стороны, обезвреживают токсиканты, с другой – заселяют организм рыб бактериями – антагонистами патогенных микроорганизмов, возбудителей многих инфекцион­ных болезней рыб (Привезенцев Ю. А., Власов В. А., 2004).

Основные корма, которые используются при приготовлении комбикормов для карпа, представлены в таблице 3.

Таблица 3 – Соотношение ингредиентов в комбикормах для карпа, выращиваемого в прудах, % (Власов, В.А., Скворцова, Е.Г., 2010).

Ингредиенты	Для сеголеток и производителей	Для двухлеток
1) Жмыхи и шроты (не менее 2 видов)
2) Зерновые: злаковые бобовые
3) Отруби
4) Дрожжи
5) Корма животного происхождения
6) Травяная мука
7) Минеральные добавки
8) Стимуляторы роста	0,01	0,01

Рыбные комбикорма готовят в виде крупки (стартовые), гранул разного диаметра в соответствии с возрастом рыб, а также тестооб­разные. Гранулированные корма производят в основном централи­зованно на комбикормовых заводах, а тестообразные – непосред­ственно в рыбхозах. Для карповых рыб используют тонущие, а для лососевых рыб – плавающие корма (водостойкость их составляет около 10-20 мин). Лучшие рецепты отечественных и зарубежных рыбных комбикормов содержат до 9-12 различных компонентов, не считая добавок витаминов, минеральных солей и др. В них вхо­дят животные корма, корма растительного происхождения, продук­ты микробиологического синтеза, премиксы, ферментные препа­раты, антиоксиданты, антибиотики (Грищенко Л.И., 1999).

Грану­лированные комбикорма подразделяют на стартовые и продукционные. Их изготовляют в виде крупки и гранул. Крупка предназначена для кормления рыбы от личинок до сеголетков массой 5 г, гранулы – для сеголетков, годовиков, двухлетков, трехлетков, ремонтного материала и производителей. В зависимости от размера крупку и гранулы подразделяют на 10 групп (табл. 4).

Таблица 4 – Характеристика кормов для рыб

Группа	Диаметр, мм	Масса рыб, г
		карп	лососевые	осетровые
	До 0,2 (крупка)	До 0,012	–	До 0,1
	0,2–0,4 (крупка)	0,012-0,05	–	0,1-0,3
	0,4–0,6 (крупка)	0,05-0,09	До 0,2	0,3-1,0
	0,6–1,0 (крупка)	0,09-0,15	0,2-1 .
	1,0–1,5 (крупка)	0,15-1,0
	1,5–2,5 (крупка)
	3,2 (гранулы)
	4,5 (гранулы)
	6,0 (гранулы)			Более 500
	8,0 (гранулы)	Более 500	Более 200	–

Гранулы могут быть круглыми, цилиндрическими, плас­тинчатыми или любой другой формы. Наряду с различной формой они имеют неодинаковую плотность. Одни гранулы плавают на поверхности воды, другие погружаются на кормовые места. Обыч­но плавающие комбикорма применяют при выращивании рыб в садках, поскольку считается, что погружающиеся корма могут пройти через дно или стенки садков. Такие корма можно приме­нять в рыбоводных установках с замкнутым циклом водоснабже­ния, где можно контролировать процесс и полноту потребления заданного корма. Это дает возможность, если рыбы отказываются от корма, поставить правильный диагноз и создать необходимые условия для предотвращения гибели рыб (Привезенцев Ю. А., Власов В. А., 2004).

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.

Как рыбы держатся на плаву: плавательный пузырь

Плотность тела рыбы несколько больше, чем окружающей ее воды, поэтому без «подъемного» механизма в той или иной форме она просто опустилась бы на дно. Рыбы в большинстве своем способны достичь нейтральной плавучести на разных глубинах с помощью внутреннего органа, наполненного газом, который называется плавательным пузырем (иногда его также называют газовым или воздушным пузырем). У большинства рыб плавательный пузырь — это относительно крупный орган, который у пресноводных рыб занимает до 7% объема всего тела. На вид он либо белый, либо полупрозрачный и блестящий. Обычно он состоит из одной камеры, однако у карпов он разделен на две камеры. Оболочка пузыря тонкая и гибкая, она позволяет ему расширяться или сжиматься в ответ на сигналы нервной и эндокринной систем. Изменение объема газа, содержащегося в плавательном пузыре, позволяет рыбе сохранять необходимую нейтральную плавучесть. У большинства костистых рыб плавательный пузырь представляет собой изолированный орган, который не имеет трубок, соединяющих его с внешней средой, через которые мог бы осуществляться газообмен. Вместо этого поглощение и выделение газа осуществляется через кровеносную систему благодаря наличию в оболочке плавательного пузыря густой сети капилляров.

Не у всех рыб есть действующий плавательный пузырь. У некоторых групп рыб, представители которых большую часть времени проводят на грунте (например, у бычков), нет необходимости поддерживать нейтральную плавучесть, так что плавательный пузырь стал у них лишним. Он либо атрофирован, либо вообще отсутствует.

Некоторые рыбы способны воспринимать или издавать звуки с помощью плавательного пузыря, который в этом случае действует как резонатор или вибратор.

Поддержание солевого баланса система осмотической регуляции

Жидкости, присутствующие в теле рыбы, содержат различные соли. Чтобы у рыбы эффективно происходил обмен веществ, концентрация этих солей должна оставаться в узком диапазоне. У пресноводных рыб в мышечной жидкости содержится большее количество солей, чем в окружающей воде. Для морских рыб наоборот — внутри у них меньше соли, чем в морской воде. Если бы рыбы были полностью водонепроницаемыми, они могли бы поддерживать свой внутренний водно-солевой баланс без затрат энергии. Однако на самом деле рыбы «протекают» — в том смысле, что вода и соли могут проникать через тонкие эпителиальные поверхности, особенно через жабры. Вода проникает через жабры пресноводных рыб в процессе осмоса, а соли выходят через жабры путем естественной диффузии. Поэтому рыбы должны затрачивать энергию, чтобы противостоять этим силам. Именно это они и делают в процессе, который получил название осмотической регуляции.

Осмотическая регуляция у пресноводных рыб осуществляется путем сочетания физиологических процессов, которые происходят главным образом в почках и жабрах. Функция почек состоит в том, чтобы выводить из тела избыток воды. Это достигается благодаря специальным трубчатым структурам внутри ткани почек, которые отфильтровывают воду из крови и выводят ее в мочевой пузырь, откуда она испускается в виде мочи. Мочевой пузырь имеется не у всех групп рыб и его не следует путать с плавательным пузырем. При одинаковом весе тела пресноводные рыбы производят примерно в 10 раз больше мочи, чем морские (и, соответственно, примерно в 10- 20 раз больше, чем наземные животные).

Помимо того, что рыбы вынуждены справляться с избыточным притоком воды в организм, они еще должны сохранять соли, присутствующие в их теле. Необходимое пропорциональное количество солей в моче поглощается почками еще до испускания мочи. Кроме того, есть еще специальные клетки в жабрах — хлоридовые клетки, которые также помогают поддерживать солевое соотношение путем активного поглощения солей (в виде ионов) непосредственно из воды. Эта система поглощения солей, требующая затрат энергии, называется «ионным насосом». Этот процесс работает в обоих направлениях, и нежелательные ионы (такие, как ионы аммиака NH4+) обмениваются на полезные ионы (например, ионы натрия Na+. По этой причине рыб не следует держать в полностью деминерализованной воде (например, в дистиллированной воде или в воде, полученной в результате обратного осмоса) — ведь в такой среде отсутствуют жизненно важные ионы.

Обработка пищи: пищеварительная система

Пищеварительная система рыб состоит из пищеварительного тракта (рот, желудок, кишечник) и связанных с ним органов — поджелудочной железы, печени и желчного пузыря. В ней происходит целый ряд физических, химических и ферментативных процессов, благодаря которым пища расщепляется на протеины, углеводы и жиры, а в конечном итоге — на их молекулярные составные части, а именно аминокислоты, сахара и жирные кислоты. Эти молекулы пищи уже достаточно малы, поэтому возможно их всасывание (или активное поглощение) сквозь стенку кишечника. Оттуда они поступают в кровь, циркулируют в ней и попадают в различные ткани и накопительные органы, будучи уже готовыми к использованию в процессе роста и обмена веществ.

Рот, губы и зубы

Рот, губы и зубы рыбы используют для того, чтобы сосать, ощупывать, пробовать, разрывать на части или кусать пищу. Способы, которые применяют рыбы во время питания, меняются в зависимости от вида. Например, у некоторых рыб семейства цихловых развились весьма специфические приемы и связанный с ними аппарат, позволяющие им эксплуатировать подчас весьма необычные источники пищи. Однако многие (но не все) рыбы, специализирующиеся на определенных видах пищи, могут изменить стиль питания с целью эксплуатации более распространенных и обычных источников. В то же время те рыбы, которые прежде не отличались специализированным питанием, нередко переключают свои повседневные привычки на новые виды пищи в зависимости от того, какая из них доступна в данный момент. Например, можно наблюдать, как рыбы одного и того же вида подбирают беспозвоночных животных с грунта и хватают зоопланктон в толще воды.

Когда к рыбе в рот попадают съедобные предметы, она обычно проглатывает их целиком. Правда, некоторые рыбы имеют возможность с помощью зубов тереть, дробить или перемалывать пищу на более мелкие кусочки, чтобы их легче было проглотить. Иногда для захвата и обработки пищи применяются разные наборы зубов. Например, цихлиды своими верхнечелюстными зубами захватывают или откусывают куски пищи, а затем дополнительно обрабатывают их зубами, расположенными на нижней глоточной кости (глоточными зубами). В противоположность млекопитающим лишь немногие рыбы способны жевать пищу боковыми зубами. У рыб нет слюнных желез, и в ротовой слизи у них отсутствуют пищеварительные ферменты.

Форма и ориентация рта обычно отражает поведение рыбы при кормлении. Многие рыбы, обитающие на дне,- такие как вьюны, некоторые сомы (например, коридорасы Corydoras) и пресноводные хвостоколы — имеют рот, направленный вниз (нижний рот). Такой рот приспособлен для того, чтобы захватывать корм с грунта (например, червей и личинок водных насекомых). В противоположность этому у рыб, обитающих у поверхности воды (например, некоторых карпозубых и живородящих пецилиевых), рот ориентирован вверх (верхний рот). Такой рот позволяет хватать личинок комаров и земных насекомых, упавших на поверхность воды. Между этими двумя группами находятся те виды рыб, которые обитают примерно в середине толщи воды — у них рот нацелен вперед (конечный рот). Разумеется, есть множество исключений.

Губы у рыб могут быть специально приспособлены для захвата той или иной пищи. Например, у некоторых донных рыб, таких как сомы-плекостомусы (семейство лорикариевых), губы очень широкие. Они служат одновременно для прикрепления, позволяя рыбе удерживаться на месте в быстро текущей воде или на вертикальной поверхности, и для того, чтобы питаться водорослями и другими мелкими живыми организмами, покрывающими грунт и другие подводные предметы.

Помимо той важной роли, которую рот играет в процессе питания, рыба может пользоваться им и для других целей — например, для сражений с другими рыбами (примером могут служить представители семейств ползуновых и цихловых, которые дерутся, сцепляясь челюстями), для нападения и защиты, для инкубирования икры и мальков (у разных групп рыб) и для копания фунта (особенно у цихловых и бычков).

Зубы

У большинства костистых рыб есть зубы, хотя их положение во рту может быть разным в зависимости от таксономической группы, к которой относится рыба. Например, у харациновидных рыб (тетр и родственных им видов) зубы расположены на челюстях. Пиранья, крупный представитель харациновидных, получила известность благодаря своим острым, как бритва, зубам, которые всегда видны, даже когда рот закрыт, так как они выступают над губами. С другой стороны, у представителей семейства карповых есть зубы, находящиеся в глотке. Они называются глоточными зубами. У цихлид есть как верхнечелюстные, так и глоточные зубы. У многих сомов зубы находятся на нёбе и называются «сошниковыми» или «нёбными» зубами в зависимости от их точного расположения (на сошнике или на небе).

У рыб некоторых видов зубы могут быть даже на языке, как у представителей семейства аравановых Osteoglossidae. Это очень древняя группа, в которую входят аравановые и родственные им рыбы. Из-за такого необычного анатомического свойства этих рыб обычно называют «костноязыкими» (именно таково значение слова Osteoglossidae). Еще одна необычная форма расположения зубов встречается у представителей семейства иглобрюхих, или скало-зубовых Tetraodontidae, у которых зубы сливаются друг с другом, образуя пару клювообразных пластин. С помощью этих зубов рыбы дробят добычу, находящуюся в твердых раковинах, например, водных улиток. У таких рыб зубы продолжают расти в течение всей жизни, но их рост сдерживается из-за постоянного износа. Однако у большинства рыб зубы периодически обновляются.

Даже внутри одной таксономической группы могут встречаться значительные различия в форме, количестве, размерах и расположении зубов — это отражает различное поведение рыб во время еды и предпочтительные виды пищи. Такое разнообразие в расположении зубов зафиксировано у цихлид, населяющих большие озера Восточной Африки. Многие систематики считают его важной характерной чертой, позволяющей отличать представителей этого и других таксонов друг от друга.

Кишечный тракт

Пища, попадающая в рот рыбы, проходит затем в полость глотки (в которой, как уже упоминалось, у некоторых видов рыб располагаются зубы). Затем она идет по короткому пищеводу, после чего поступает в желудок или кишечник.

Наличие или отсутствие желудка обычно зависит от характера питания рыб данного вида. Некоторые травоядные рыбы, например карповые, вообще не имеют настоящего желудка и их называют «агастрическими». У некоторых рыб желудок может иметь совсем простую форму, но у крупных хищников он напоминает мешок и достаточно растяжим, чтобы вмещать и переваривать крупную добычу — например, целую рыбу. Перевариванию пищи в желудке способствуют ферменты — такие как пепсин или трипсин, а также гидрохлорная кислота (желудочный сок у рыб может быть очень кислым, и в некоторых случаях рН опускается ниже 2).

Из желудка (если он имеется) пища поступает в кишечник, где происходит ее дальнейшее переваривание. В маленьком органе, который называется желчным пузырем, хранится желто-зеленая желчь, вырабатываемая печенью. Желчный пузырь периодически опустошается, и желчь попадает в кишечник, где она способствует перевариванию жиров, превращая их в эмульсию. Ферменты из поджелудочной железы тоже попадают в кишечник и помогают переваривать углеводы. Кишечник — это основное место переваривания пищи. Питательные вещества проникают сквозь его оболочку и попадают в кровяной поток.

Общая длина кишечного тракта зависит от пищевой ориентации рыбы. Обычно у всеядных и травоядных рыб кишечник длинный, а у плотоядных — сравнительно короткий. Время, необходимое для того, чтобы пища прошла через пищеварительную систему, может быть разным в зависимости от вида рыбы и других факторов (например, от размеров проглоченной пищи и температуры воды). Оно может колебаться от нескольких часов до недели (а иногда и больше) у некоторых плотоядных рыб.

Вся непереваренная пища выходит через анальное отверстие в виде экскрементов вместе со значительным количеством мочи. Экскременты, которые могут иметь разные цвет и консистенцию в зависимости от последней съеденной пищи, содержат непереваренные протеины, углеводы и жиры вместе с клеточным веществом самой рыбы.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:

Развитие и строение гидростатического органа

Формирование рыбного пузыря начинается на ранней стадии развития. Один из отделов прямой кишки, видоизменённый в своеобразный вырост, со временем заполняется газом. Для этого мальки всплывают и захватывают воздух ртом. Со временем связь пузыря с пищеводом у части рыб утрачивается.

Рыбы, имеющие воздушную камеру, делятся на два типа:

1. Открытопузырные способны контролировать наполнение при помощи специального канала, имеющего сообщение с кишечником. Они могут быстрее всплывать и погружаться, а при необходимости захватывают воздух ртом из атмосферы. К этому типу относится бо́льшая часть костных рыб, например: карп и щука.
2. Закрытопузырные имеют герметичную камеру, не имеющую прямого сообщения с внешним миром. Уровень газа контролируется с помощью кровеносной системы. Воздушный пузырь у рыб оплетён сетью капилляров (красное тело), которые способны медленно поглощать или отдавать воздух. Представители этого типа — треска, окунь. Не могут позволить себе быстрого изменения глубины. При мгновенном извлечении из воды такую рыбу сильно раздувает.

Воздушный пузырь у рыб представляет собой полость с прозрачными эластичными стенками.

По своему строению различают:

• однокамерный;
• двухкамерный;
• трехкамерный.

Как правило, у большей части рыб этот орган один, но у двоякодышащих он парный. Глубинные виды могут обходиться очень маленьким пузырём.

Функции плавательного пузыря

Плавательный пузырь в теле рыбы является уникальным и многофункциональным органом. Он заметно облегчает жизнь и экономит массу энергии.

Главная, но не единственная функция — это гидростатический эффект. Для зависания на определённой глубине необходимо, чтобы плотность тела соответствовала окружающей среде. Водоплавающие животные без воздушной камеры используют постоянную работу плавников, что приводит к излишним энергозатратам.

Полость камеры не может расширяться и сжиматься произвольно. При погружении давление на тело возрастает, и оно сжимается, соответственно уменьшается объем газа, а общая плотность увеличивается. Рыба с лёгкостью опускается на нужную глубину. Когда рыбка поднимается в верхние слои воды, давление ослабевает, а пузырь расширяется, словно воздушный шарик, толкая животное вверх.

Давление газа на стенки камеры порождает нервные импульсы, вызывающие компенсаторные движения мышц и плавников. Используя такую систему, рыба без особых усилий плавает на нужной глубине, экономя до 70% энергии.

Дополнительные функции:

1. Плавательный пузырь у рыб используется в качестве своеобразного барометра. У некоторых видов (карп, голец, сом) изменения размеров воздушной капсулы посредством сложной системы соединений преобразовываются в нервные импульсы. Они поступают в головной мозг и сообщают о давлении окружающей среды и глубине погружения.
2. Орган чувств. Позволяет ощущать некоторые звуки и ударные волны, распространяемые в воде.
3. Воспроизведение звуков. Барабанные мышцы, ударяя по стенкам пузыря, способны порождать звуковые волны различной частоты. С их помощью рыбы обмениваются информацией со своими сородичами.

   Пузырь позволяет ощущать некоторые звуки и ударные волны, распространяемые в воде

4. Защитная. В критических и стрессовых ситуациях из пузыря выпускается воздух и преобразуется в довольно мощный звук, способный распространяться на большое расстояние в воде и даже в воздухе. При помощи этих криков происходит всеобщее оповещение об опасности.
5. Дыхательная. В большинстве случаев дыхательные свойства пузыря малоэффективны. Воздуха в нём хватает всего на несколько минут жизни. Однако собачья рыба отлично себя чувствует в бедной кислородом воде, захватывая воздух ртом из атмосферы. Она перекачивает его в пузырь, а оттуда он попадает в кровь. У двоякодышащих на месте воздушной камеры находятся настоящие лёгкие, которыми они могут поглощать воздух.

Такой простой, на первый взгляд, орган является незаменимым и жизненно необходимым аппаратом.

Рыбы, не имеющие воздушной камеры

Из описания плавательного пузыря видно, насколько он совершенный и многофункциональный. Несмотря на это, некоторые с лёгкостью обходятся и без него. В подводном мире обитает множество животных, у которых нет гидростатического аппарата. Для перемещения они пользуются альтернативными способами.

Глубоководные виды всю жизнь проводят на дне и не испытывают необходимости подниматься в верхний слой воды. Из-за огромного давления воздушная камера, если бы она и была, моментально сжалась бы, и весь воздух из неё вышел бы. Как её альтернатива, используется накопление жира, который имеет плотность меньше, чем у воды, и к тому же не сжимается.

Некоторые рыбы могут с легкостью обходиться без плавательного пузыря

Рыбам, которым необходимо очень быстро перемещаться и менять глубину, пузырь может только навредить. Такие представители морской фауны (скумбрия) используют только мышечные движения. Это повышает расход энергии, но зато увеличивает мобильность.

Хрящевые рыбы тоже привыкли обходиться своими силами. Они не могут недвижимо зависать на месте. Их скелет без костей, поэтому имеет меньший удельный вес. К тому же у акул очень большая печень, на две трети состоящая из жира. Некоторые виды могут изменять его процентное соотношение, и тем самым утяжеляют или облегчают своё тело.

Водные млекопитающие, такие как киты и дельфины, снабжены толстым слоем жировой ткани под кожей и наполненными воздухом лёгкими.

Жизнь на планете Земля зародилась в водной среде мирового океана, и все мы — потомки рыб. Существуют научные предположения о том, что в процессе эволюции дыхательные органы наземных животных произошли именно от рыбьих пузырей.