Дыхательная система у рыб


строение жабр, вспомогательные органы, факты

Даже дети знают, что если вынуть рыбку из воды, она вскоре погибнет. Большинство представителей ихтиофауны могут полноценно дышать лишь в воде, но и из этого правила есть исключения. Как осуществляется процесс дыхания у рыб, какие органы в нем участвуют, как природа позаботилась о представителях ихтиофауны, живущих в весьма неблагоприятных со всех точек зрения условиях?

Гарантируем, что даже бывалые рыболовы и аквариумисты узнают много нового о своих покрытых чешуей (а иногда – и не покрытых) старых добрых знакомых. Вы наверняка удивитесь, узнав, что существуют рыбы, месяцами обходящиеся без воды и даже почти лазающие по деревьям! Ихтиофауна полна тайн и загадок, разгадать которые вы сможете по мере прочтения этой публикации.

Дыхание как процесс

Практически все живое на земле «завязано» на кислород: этот живительный газ участвует в метаболизме абсолютного большинства организмов. Да, существуют анаэробные бактерии, грибы и водоросли, но они составляют лишь малюсенькое исключение из фундаментального правила.

Эта приманка обеспечивает богатый улов даже при плохом клеве!

Подробнее
Растениям кислород необходим для осуществления фотосинтеза, животным – для участия во всех обменных процессах. Мы вдыхаем воздух, насыщенный кислородом, через нос или рот, он поступает в легкие, затем в кровь, с током которой разносится по всему организму к каждой клетке, и возвращается обратно, уже с большей долей углекислого газа.

Аналогичным образом дышат и рыбы, только кислород они черпают преимущественно из воды, а не из воздуха. Вода в морях и океанах насыщена кислородом замечательно, а вот в пресноводных водоемах с его концентрацией возникают проблемы. Вода может стать бедной живительным газом по причине:

  • значительного повышения температуры;
  • снижения уровня до критических значений;
  • перекрытия мощным слоем льда с уменьшением свободного пространства;
  • гниения растений подо льдом;
  • повышения концентрации живых организмов;
  • деятельности человека.

Какой бы ни была причина снижения концентрации кислорода, рыбам остается два варианта: либо приспосабливаться, либо вымирать. Именно поэтому природа наделила большинство современных рыб способностью впадать в оцепенение, замедлять метаболизм и снижать потребность в кислороде на некоторое, порой весьма приличное время.

Зачем рыбам жабры

Наверняка вы знаете, что основным органом дыхания рыб являются жабры. Из этого правила не существует исключений: рыб без жабр не бывает (ну почти, но об этом позже). А вот устройство их очень разное: иногда эти парные органы очень отдаленно напоминают всем известные жабры карася или карпа.

Итак, жабры у:

  • костистых – гребенчатые;
  • хрящевых – пластинчатые;
  • круглоротых – мешковидные.

Наиболее сложно устроены жабры у костистых рыб, то есть, у большинства известных нам обитателей водоемов. Они имеют сложное устройство и непревзойденную эффективность: способность усваивать из воды до 30% растворенного кислорода – это рекорд, недоступный легким млекопитающих (в приложении к воздуху, разумеется).

Строение жабр костистых рыб

Жабры костистых рыб устроены достаточно сложно. Обычно они состоят из:

  • Жаберных дуг. Это дугообразные образования, испещренные сетью капилляров. В классическом варианте дуг десять, по пять с каждой стороны (четыре нормально развитых, одна рудиментарная).
  • Лепестков. Они расположены на каждой жаберной дуге с внешней стороны в два ряда. На каждом основном лепестке находится множество миниатюрных вторичных лепесточков. Они в максимальной степени отвечают как за газо-, так и за водно-солевой обмен.
  • Тычинок. Эти миниатюрные органы покрывают дуги с внутренней стороны и выполняют функцию фильтра, защищая нежный жаберный аппарат от попадания всевозможных частичек.
  • Разветвленной сети сосудов. Она начинается аортой и заканчивается массой тончайших капилляров, диаметр которых настолько мал, что сопоставим по размеру с эритроцитом. В процессе дыхания они доставляют в жабры «использованную» кровь, насыщенную углекислым газом и продуктами распада, и отводят ее, разнося по всему организму рыбы уже насыщенной кислородом.
  • Жаберных крышек. Эти твердые костные образования исполняют не только защитную функцию: они играют роль этаких клапанов, обеспечивающих определенную силу тока воды при дыхании. Кстати говоря, их устройство весьма примечательно: оказывается, по этим костям можно достаточно точно определить возраст рыбы. Они покрыты выступами и бороздками, наподобие годичных колец дерева!

У всех костистых рыб рот соединен с жаберным аппаратом. На вдохе рыба открывает рот, «закачивая» воду в максимально раздутые жабры (крышки в это время плотно закрыты). Лепесточки через капилляры выводят продукты оксигенации во внешнюю среду и обогащают кровь кислородом. На выдохе рот закрывается, крышки раскрываются, жабры несколько сжимаются, продукты распада уходят в окружающую среду.

Дыхание хрящевых рыб

Хрящевые рыбы, те же акулы и скаты, имеют принципиально иной жаберный аппарат. У большинства акул он представляет собой ряд пластинок, куда вода поступает через щелевидные отверстия. Жаберные крышки отсутствуют в принципе, посему активно дышать, прогоняя воду через жаберный аппарат, акулы не могут.

Пассивное дыхание обеспечивается лишь во время движения, когда открытые жабры щедро омываются водой (благо, в морях-океанах она богата кислородом). Поэтому хищница вынуждена двигаться постоянно, даже во время сна (о механизмах которого ихтиологи спорят до сих пор), иначе попросту задохнется. Процессу дыхания способствуют и специальные брызгальца, расположенные позади глаз и подающие свежую воду на жабры.

Интересно, что пассивно дышат и прилипалы – сравнительно небольшие рыбки, наиболее часто паразитирующие на телах акул. Имеется такая способность у тунцов и скумбрий, хоть и с жаберными крышками у них все в порядке.

Немного о круглоротых

Круглоротых и рыбами назвать нельзя – биологи относят их в отдельный класс. Среди них наиболее известны миноги и миксины. Это самые примитивные позвоночные очень древнего происхождения, преимущественно паразитирующие на других представителях ихтиофауны. Их ротовой аппарат лишен челюстей, но усеян острыми зубами, что позволяет прогрызать кожу потенциальных «хозяев».


Дыхательный аппарат круглоротых представлен особыми мешками. Например, у той же миноги аж семь пар дыхательных мешков, каждый из которых снабжен двумя отверстиями (внутреннее ведет в дыхательную трубку, наружное – в окружающую среду). Это дает возможность миноге дышать при любых условиях: она не испытывает кислородного голодания, даже зарывшись в песок или присосавшись к «хозяину».

Вспомогательные органы дыхания

Как правило, природа «встраивает» в рыб и вспомогательные органы дыхания. И чем менее благоприятны условия обитания, тем больше таких вспомогательных органов, тем большая нагрузка ложится на них.

Выяснено, что большинство рыб вентилирует жабры плавниками. Конечно, они играют вспомогательную функцию, но важность ее сложно переоценить. Движения плавников способствуют быстрейшему току воды и омовению жабр, что особенно важно в бедной кислородом воде небольших стоячих водоемов.

Дело в том, что жабры работают только в воде: усваивать кислород из воздуха они неспособны. На суше они обсыхают и склеиваются, что ведет к быстрой гибели особи. Чем более герметично жаберные крышки способны закупорить деликатное содержимое, тем дольше рыба проживет без воды. Именно поэтому сельдь, толстолобик, форель погибают практически сразу, а карп, сазан или карась могут часами и даже днями лежать в мокрой траве без ощутимого вреда для здоровья.

Чтобы как-то позволить рыбам пережить не лучшие времена, природа наделила их резервными возможностями, подчас поражающими воображение.

Кожа

Давайте немного отклонимся от рыбьей темы и вспомним о порах на нашей коже. В Средние, не очень просвещенные, века, порой людей покрывали краской, дабы придать им сходство со статуями (самодурство власть имущих, что поделать). Если краску оставить на коже на несколько часов, а потом смыть, особого вреда здоровью это не нанесет. А вот если насыщенное токсинами покрытие продержать несколько суток, человек, скорее всего, умрет: он отравится и задохнется одновременно. Это теперь-то мы знаем, что кожа должна дышать!

Аналогичная картина наблюдается и у рыб – им в большей или меньшей степени присуще кожное дыхание. Конечно, много кислорода через кожу не получишь, но нужно учитывать и тот факт, что организм оцепеневшей на воздухе рыбы потребляет его в разы меньше. Однако нужно учитывать, что в большинстве случаев у представителей ихтиофауны может дышать только мокрая кожа.

Осетрина в столице всегда была в чести, но технологии заморозки появились лишь недавно. Ранее крупных осетров везли в стольный град в брезентовых люльках, а более мелкую стерлядь – в корзинах, наполненных влажным мхом. Иногда в рты осетровых вкладывали тампоны, пропитанные крепким алкоголем, вследствие чего рыба обалдевала и неплохо переносила путешествие длительностью в несколько дней.

Плавательный пузырь

Пожалуй, нет у рыб более многофункционального органа, чем плавательный пузырь. Это и орган равновесия, и резонатор, позволяющий усилить акустические и другие сигналы, и этакий «спасательный круг», позволяющий рыбе держаться на выбранном горизонте воды, не прилагая к этому ни малейших усилий.

Практически все представители ихтиофауны, обитающие в наших водоемах, умеют нагнетать и стравливать воздух из этого органа, но некоторые рыбы научились им даже дышать! Заглатывают атмосферный воздух с транспортировкой его не только в жабры, но и в плавательный пузырь многие обитатели водоемов (слышали, как «чавкают» в зарослях сазаны и караси?), но полноценную дыхательную функцию этот орган выполняет лишь у двоякодышащих, о которых мы поговорим чуть позже.

Ученые полагают, что первичной функцией плавательного пузыря у доисторических видов была именно дыхательная, и только потом, с появлением костистых рыб, она преобразовалась в гидростатическую.

Кишечник

Да-да, вы не ослышались: существуют рыбы, способные заглатывать воздух и пропускать его через пищеварительный тракт с целью обогащения организма кислородом. Наиболее ярким примером такого явления являются сомики рода Corydoras.

В связи с этим нельзя не упомянуть и известного нам вьюна: у него кишечник играет важнейшую дыхательную роль. При благоприятных условиях вьюн дышит жабрами, но при дефиците кислорода он задействует и вспомогательный орган. Он заглатывает атмосферный воздух, пропускает его через желудок и кишечник, испещренный густой сетью капилляров, а затем выпускает наружу через анальное отверстие.

Неэстетично? Зато практично: эта небольшая рыбка может дышать атмосферным воздухом даже сквозь слой ила, дожидаясь дождей или паводка в относительно комфортных и безопасных условиях.

Лабиринт

Особый орган дыхания под названием «лабиринт» позволяет некоторым представителям ихтиофауны практически полноценно дышать атмосферным воздухом. Этот орган парный, расположен над жабрами. При вдохе атмосферный воздух попадает в камеры лабиринта, испещренные сосудами, и обогащает кровь кислородом.

Обитатели наших водоемов не могут похвастаться наличием этого органа (за исключением, разве что, змееголова), но многие аквариумные рыбки умеют дышать именно при помощи лабиринта. Секрет кроется в том, что рыбки эти в естественных условиях живут в тропиках, где даже в нормальных условиях вода бедна кислородом, да и засухи нередки.

Те же гурами периодически поднимаются к поверхности воды, чтобы заглотить воздуха. Кстати, если лишить их такой возможности, они попросту задохнутся, то есть жабры в данном случае делят дыхательную функцию с лабиринтом, но не заменяют его.

Двоякодышащие рыбы

Существуют рыбы, которые практически с одинаковым успехом могут усваивать кислород как из воды, так и воздуха. Вот их с полным правом можно назвать истинными чемпионами по выживанию, которых не напугаешь самыми суровыми условиями.

Двоякодышащие – одни из древнейших представителей ихтиофауны. Долгое время их считали вымершими, и только каких-то 150 лет тому назад ихтиологи сделали потрясающее открытие: в засушливых районах Африки и Австралии двоякодышащие живут и неплохо себя чувствуют!

Дело в том, что помимо жабр, двоякодышащие имеют и орган, по функциям аналогичный нашим легким. Доказано, что развился он из плавательного пузыря и в ходе эволюции обзавелся ячеистой структурой и сетью капилляров. Некоторые ученые полагают, что именно двоякодышащие рыбы предвосхитили выход животных из водной стихии на сушу.

Африканский протоптерус при высыхании водоема зарывается в ил, который, засыхая, образует вокруг его тела плотный кокон. Там протоптерус впадает в спячку, дыша атмосферным воздухом через отверстие в иле, причем проспать таким образом может несколько лет. Как только вода растворит кокон, протоптерус проснется и начнет вести приличествующий рыбе образ жизни. А вот рогозуб (австралийский эндемик) переживает засуху в локальных бочагах, дыша исключительно атмосферным воздухом – кислорода в таких лужах крайне мало.

Интересные факты

Вы еще не устали удивляться? Тогда еще несколько интересных фактов на закуску:

  • Илистый прыгун. Двоякодышащим в академическом смысле этого слова прыгуна не назовешь, но он тоже устанавливает рекорды по пребыванию вне воды. Большую часть жизни это экзотическое чудо проводит на суше, во влажной атмосфере мангровых зарослей. Кстати говоря, он действительно неплохо прыгает и даже лазит по корням деревьев в поисках насекомых, коими преимущественно и питается (передние плавники трансформировались в неплохо развитые конечности). При этом дышит эта рыба всей поверхностью кожи, причем главную роль в процессе оксигенации играет хвост. В водной среде она переходит на обычный способ дыхания.
  • Карась. Заурядный карасик способен выживать в самых экстремальных условиях. Его стихия – заросшие пруды, где дефицит кислорода – обычное дело. У него хорошо развито кожное дыхание, имеется и способность заглатывать атмосферный воздух. Не поверите: в периодически высыхающих озерах Казахстана находили живых карасей, пролежавших в иле свыше года!
  • Окунь-ползун. Перед нами еще одна удивительнейшая рыбка, характерная для ихтиофауны Южной Азии – анабас или ползун. Окунем его называют только благодаря визуальному сходству с соответствующей рыбой – ползуны образуют отдельный отряд. Так вот, лабиринт у ползуна работает так хорошо, что дарит способность по несколько суток проводить вне водной стихии, в охоте за червями и насекомыми. Считается, что анабас способен даже лазить по деревьям (есть свидетельства очевидцев), однако скептики полагают, что его заносят туда хищные птицы.
  • Угорь. Еще одно чудо из мира ихтиофауны – угорь. Мало того, что эта рыба выглядит как змея, так еще и способна дышать атмосферным воздухом, совершенно по-змеиному переползая между водоемами. Угря к этому вынуждает инстинкт размножения: ему приходится преодолевать тысячи километров из европейских водоемов к Саргассовому морю, ведь мечет икру он исключительно там. Угорь перемещается по суше преимущественно по ночам и ранним утром, по росной траве, по нескольку часов обходясь без воды, чему способствует чрезвычайно развитое кожное дыхание.
  • Арапаима. Перед нами самая крупная пресноводная рыба (живет она в бассейне Амазонки), что уже само по себе знаменательно. Но более всего примечательно другое. Дело в том, что жабрами дышит только молодь арапаимы на первом месяце жизни. Взрослые особи используют для этой цели плавательный пузырь, имеющий весьма совершенное строение и пористую структуру и являющийся близким аналогом легких. Юные арапаимы вынуждены всплывать за глотком воздуха раз в 2-3 минуты, взрослые – раз в 6-10 минут. Если лишить их этой возможности, они захлебнутся, как бы парадоксально сие не звучало в приложении к рыбам.

В этой публикации приведены самые примечательные особенности дыхания различных представителей ихтиофауны, но по факту их значительно больше. Мир рыб слишком удивителен и многогранен, чтобы изучать его исключительно с гастрономической точки зрения!

Рыболовы удивляются, почему у меня клюет, а у них нет? Только для вас раскрываю секрет: все дело в чудо-приманке!

Подробнее

Как дышит рыба? Органы дыхания рыб. Как дышат рыбы под водой?

Как дышит рыба в воде? Очень интересный вопрос, ответить на него совсем не сложно. Она дышит жабрами, но как именно это происходит, ведь вода – это не воздух? И все ли рыбы имеют жабры? А могут ли они дышать атмосферным воздухом? А как они получают кислород из воды? Так много вопросов возникает сразу, если только задуматься, как можно дышать в воде. Попытаемся найти на них ответы.

Органы дыхания рыб

Основным органом дыхания рыб являются жабры. Они располагаются возле головы в жаберной полости. Это парный орган. К тому же они очень нежны, поэтому для защиты их прикрывает сверху жаберная крышка. Но все ли жабры имеют одинаковое строение? Конечно же, нет. У разных групп рыб оно разное. Например, у круглоротых жабры мешковидные, а у хрящевых, например акул, они пластинчатые. А вот у самой большой группы – костистых рыб - жабры гребенчатые. Они имеют самое сложное строение. Также очень интересный факт: в отличие от всех других костистые рыбы «дышат» через рот. А вот у круглоротых миксин и хрящевых скатов вода с кислородом поступает снаружи. В процессе эволюции органы дыхания рыб постоянно усложнялись и усовершенствовались. Большинство рыб дышит кислородом, растворенным в воде, но есть и исключения, те, что могут использовать и воздух.

Двоякодышащие рыбы

Двоякодышащие рыбы дышат так же, как и все остальные виды. Но есть у них одна интересная особенность. Эта весьма древняя группа рыб имеет не только жаберное, но еще и легочное дыхание. Когда-то эти виды были широко распространены на Земле. Сейчас существует только один отряд – рогозубообразные. Они встречаются в Австралии, Африке и Южной Америке. В качестве органов для осуществления легочного дыхания у этих рыб есть один или два (в зависимости от вида) пузыря. Они расположены на пищеводе с брюшной стороны. Это и позволяет двоякодышащим долгое время находиться в обедненных кислородом водоемах, там, где другие рыбы выжить просто не могут.

Органы дыхания круглоротых

На заре появления рыб, пожалуй, первыми, у кого развились, пусть и не самые сложные, но все же жабры, являются круглоротые. Это даже не совсем рыбы. Миноговые (круглоротые) появились значительно раньше и являются отдельным отрядом бесчелюстные. Их органы дыхания представлены жаберными мешками. Они имеют энтодермальное происхождение и возникли в результате отделения от глотки. Как дышит рыба минога с их помощью? У нее есть семь парных жаберных мешков, в каждом из них по два отверстия. Первое называется наружным, а второе – внутренним, оно ведет в дыхательную трубку. К тому же это отверстие может постоянно открываться и закрываться. Сама дыхательная трубка сформировалась в результате деления глотки. Верхняя ее часть стала пищеварительной, а нижняя – дыхательной. У большинства миноговых наружные жаберные отверстия объединены в один канал. Он открывается чуть дальше последнего жаберного мешка. У миног и миксин носовое отверстие соединено с глоткой. Поэтому, даже когда рыба зарывается в песок, она может дышать. Когда круглоротые питаются, то вода проникает в жаберные мешки не через ротовую или носовую полость, а через наружные жаберные отверстия.

Строение жаберного аппарата костистых рыб

Костистые рыбы дышат жабрами. Они имеют сложное строение. Итак, жаберный аппарат состоит из пяти жаберных дуг. Они находятся в специальной полости за головой. Для того чтобы защитить дуги от механических повреждений, их сверху покрывает твердая и прочная жаберная крышка. Она растет по мере увеличения рыбы в размерах. Жаберные дуги на внешней стороне имеют два ряда лепестков, которые поддерживаются опорными хрящами. В них происходит процесс газообмена. К жаберным лепесткам подходит артерия и приносит артериальную кровь. Здесь она обогащается кислородом и разносит его ко всем органам и тканям. С внутренней стороны находятся жаберные тычинки. Они выполняют роль фильтра и защищают от попадания пищевых частичек.

Как дышит рыба в воде?

Дыхание рыб происходит следующим образом. При вдохе она открывает широко ротовое отверстие. При этом жаберные дуги максимально раздвигаются, а жаберная крышка, напротив, плотно прижимается к голове. Таким образом, вода попадает в ротовое отверстие и проходит дальше, но не выходит наружу. Далее, в жаберной полости происходит поглощение кислорода через лепестки. Окисленная кровь, подходя к ним, насыщается. Обогатившись кислородом, она несет его ко всем тканям рыбы. При выдохе ротовое отверстие рыбы закрывается, а жаберные крышки приподнимаются. Таким образом, вода выдавливается наружу. В капиллярах лепесточков на жаберных дугах происходит не только газовый, но и водно-солевой обмен. В воду из кровеносных сосудов выделяется не только углекислый газ, но и аммиак и прочие вещества, которые вырабатываются в ходе метаболизма. Это подробное описание того, как дышат рыбы под водой.

Дополнительные органы дыхания

Но как и у большинства видов, обитающих на Земле, у рыб есть дополнительные органы дыхания. Конечно, главными остаются жабры. Но помимо них, в процессе газообмена участвуют кожа, кишечник и даже специальные органы, такие как легочные мешочки или «лабиринт». Но обо всем этом стоит рассказать по порядку. У многих видов рыб, в особенности у тех, что в качестве места обитания выбирают мутные, обедненные кислородом воды, очень интенсивно осуществляется кожное дыхание. Как дышит рыба кожей? Она просто поглощает кислород через ее поверхность. Иногда такое дыхание даже выходит на первое место. Еще одно приспособление - плавательный пузырь. В нем скапливается воздух, и рыба поглощает кислород из него. Так она может даже некоторое время прожить вне воды. Такую же роль, как и плавательный пузырь, может выполнять и кишечник. У лабиринтовых рыб в жаберной полости есть специальный карманообразный отдел. Его стенки густо пронизаны капиллярами. В них происходят процессы газообмена. Примечательно, что лабиринтовые рыбы дышат атмосферным кислородом. Они могут обойтись без воды в течение нескольких дней. Конечно, это далеко не все примеры того, как удивительно приспосабливаются к окружающей среде разные виды рыб. У них есть еще много секретов, как выжить даже в очень тяжелых условиях.

Дыхательная система рыб

Главной частью дыхательной системы рыб являются жабры. Именно благодаря им в кровь поступает основная масса кислорода, а из крови выделяется углекислый газ. Однако газообмен у рыб происходит не только через жабры. У всех видов в дыхании принимает участие кожа. Но при этом у видов, обитающих в водоемах с большим содержанием кислорода, дыхание через кожу незначительно. А у рыб, которые живут в условиях дефицита кислорода (сомы, карпы, угри), кожный газообмен может занимать существенную часть дыхания. Также у костных рыб небольшой газообмен происходит в плавательном пузыре. У двоякодышащих рыб плавательный пузырь даже видоизменился в ячеистое легкое, поэтому они могут дышать не только в воде, но и на воздухе.

Описывая дыхательную систему рыб, обычно рассматривают строение их жаберного аппарата, который находится в области глотки. Жабры состоят из жаберных щелей, поддерживающих их жаберных дуг, жаберных лепестков и жаберных тычинок. У костных рыб обязательной структурой дыхательной системы является еще и пара жаберных крышек. Они защищают жабры от попадания туда посторонних частиц. Защитную функцию выполняют и жаберные тычинки. Они обращены в сторону глотки и предохраняют тонкие и нежные жаберные лепестки от попадания в них частиц со стороны глотки. Газообмен же осуществляется в жаберных лепестках. Поэтому их можно считать самой важной частью дыхательной системы рыб. У многих высокоразвитых в эволюционном плане рыб жаберные лепестки как бы ветвятся (на первичных жаберных лепестках перпендикулярно располагаются вторичные жаберные пластинки). Это увеличивает общую поверхность лепестков, а значит и площадь тела рыбы, на которой происходит газообмен.

К дыхательной системе рыб можно отнести еще и сеть кровеносных сосудов, которые приносят венозную кровь к жабрам и отводят уже артериальную кровь от жабр. В жаберных лепестках кровеносные сосуды распадаются на сеть мелких капилляров, находящихся близко к поверхности. Именно здесь и происходит газообмен (в кровь из воды поступает кислород, а из крови в воду выделяется углекислый газ).

Механизм дыхания у костных рыб таков. При вдохе (при этом рыба приподнимает жаберные крышки) вода поступает в рот, далее она достигает глотки и при выдохе, который осуществляется за счет сокращения мышц глотки и прижимания жаберных крышек к телу, проталкивается через жаберные щели, омывая жаберные лепестки. При быстром движении костные рыбы дышат пассивно (также как хрящевые) без движения жаберных крышек и напряжения мышц: вода просто затекает в рот и вытекает из жаберных щелей.

У костных рыб нет жаберных перегородок, которые имеются у хрящевых рыб. Поэтому у костных рыб жаберные лепестки расположены прямо на жаберных дугах и омываются водой со всех сторон.

Дыхательная система костных рыб весьма эффективна в том плане, что они усваивают большую часть кислорода из воды, прошедшей через их жабры. Это важно, так как в воде содержится меньше кислорода, чем в воздухе.

Дыхательная система рыб. Особенности строения рыб

Благодаря тому, что каждое существо наделено органами дыхания, все мы получаем то, без чего не можем жить – кислород. У всех наземных животных и людей эти органы называются легкими, которые поглощают максимальное количество кислорода из воздуха. Дыхательная система рыб же состоит из жабр, которые втягивают в организм кислород из воды, где его куда меньше, чем в воздухе. Именно из-за этого строение тела данного биологического вида так отличается от всех хребетных наземных существ. Что же, рассмотрим все особенности строения рыб, их дыхательной системы и прочих жизненно важных органов.

Кратко о рыбах

Для начала попробуем разобраться в том, что же это за существа, как и чем они живут, какую имеют взаимосвязь с человеком. Потому сейчас мы начинаем наш урок биологии, тема "Морские рыбы". Это надкласс позвоночных животных, которые обитают исключительно в водной среде. Характерной чертой является то, что все рыбы челюсторотные, а также обладают жабрами. Отметить стоит, что данные показатели характерны для каждого вида рыб, вне зависимости от размера и массы. В жизни человека данный подкласс играет экономически важную роль, так как большинство его представителей употребляются в пищу.

Считается также, что рыбы были на заре эволюции. Именно такие существа, которые могли обитать под водой, но еще не имели челюстей, когда-то были единственными жителями Земли. С тех пор вид эволюционировал, некоторые из них превратились в животных, некоторые остались под водой. Вот и весь урок биологии. Тема "Морские рыбы. Краткий экскурс в историю" рассмотрена. Наука, изучающая морские рыбы, носит название "ихтиология". Давайте теперь перейдем к изучению этих существ с более профессиональной точки зрения.

Общая схема строения рыб

Обобщенно можно сказать, что тело каждой рыбы делится на три части – голова, туловище и хвост. Голова заканчивается в районе жабр (в их начале или конце – зависит от надкласса). Туловище оканчивается на линии анального отверстия у всех представителей данного класса морских обитателей. Хвост же – простейшая часть организма, которая состоит из стержня и плавника.

Форма тела строго зависит от условий обитания. Рыба, которая живет в средней толще воды (лосось, акула), имеет торпедовидную фигуру, реже – стреловидную. Те же морские обитатели, которые плавают над самым дном, имеют сплющенную форму. К ним можно отнести камбалу, морских лисиц и других рыбок, которые вынуждены плавать среди растений или камней. Они приобретают более маневренные очертания, которые имеют много общего со змеями. К примеру, угорь является обладателем сильно вытянутого тела.

Визитка рыбы – ее плавники

Без плавников невозможно себе представить строение рыбы. Картинки, которые представлены даже в детских книгах, непременно демонстрируют нам эту часть тела морских жителей. Что же они собой представляют?

Итак, плавники бывают парными и непарными. К парным можно отнести грудные и брюшные, которые симметричны и синхронно двигаются. Непарные представлены в виде хвоста, спинных плавников (от одного до трех), а также анального и жирового, который находится сразу сзади спинного. Сами по себе плавники состоят из жестких и мягких лучей. Именно исходя из количества этих лучей высчитывается плавниковая формула, которая применяется для определения конкретного вида рыбы. Латинскими буквами определяется местоположение плавника (А – анальный, P – грудной, V – брюшной). Далее римскими цифрами указывается количество жестких лучей, а арабскими – мягких.

Классификация рыб

Сегодня условно всех рыб можно разделить на две категории – хрящевые и костные. В первую группу входят такие обитатели моря, скелет которых состоит их хрящей различного размера. Это вовсе не означает, что подобное существо мягкое и не способное к передвижению. У многих представителей надкласса хрящи затвердевают, и по своей плотности становятся почти как кости. Вторая категория – костные рыбы. Биология как наука утверждает, что именно этот надкласс был отправной точкой эволюции. Некогда в его рамках находилась давно вымершая кистеперая рыба, от которой, возможно, произошли все наземные млекопитающие. Далее мы более подробно рассмотрим строение тела рыбы каждого из этих видов.

Хрящевые

В принципе, строение хрящевых рыб не являет собой нечто сложно и необычное. Это обыкновенный скелет, который состоит из очень твердых и прочных хрящей. Каждое соединение пропитано солями кальция, благодаря которым в хрящах и появляется прочность. Хорда держит свою форму на протяжении всей жизни, при этом она частично редуцирована. Череп соединен с челюстями, вследствие чего скелет рыбы имеет целостную структуру. К нему также присоединены плавники – хвостовой, парные брюшные и грудные. Челюсти располагаются на брюшной стороне скелета, а над ними находятся две ноздри. Хрящевой скелет и мышечный корсет таких рыб снаружи покрыт плотной чешуей, которая называется плакоидной. Она состоит из дентина, который по своему составу похож на обыкновенные зубы у всех наземных млекопитающих.

Как хрящевые дышат

Дыхательная система рыб надкласса хрящевых представлена в первую очередь жаберными щелями. Их насчитывают от 5 до 7 пар на теле. Во внутренние органы кислород распространяется благодаря спиральному клапану, который тянется вдоль всего организма рыбы. Характерной чертой всех хрящевых является то, что у них отсутствует плавательный пузырь. Именно поэтому они вынуждены постоянно находиться в движении, чтобы не пойти ко дну. Важно также отметить, что в организме хрящевых рыб, которые априори обитают в соленых водах, содержится минимальное количество этой самой соли. Ученые полагают что это связано с тем, что в крови у данного надкласса очень много мочевины, которая состоит преимущественно из азота.

Костные

Теперь рассмотрим, как выглядит скелет рыбы, принадлежащий к надклассу костных, а также узнаем, чем еще характерны представители этой категории.

Итак, скелет представлен в виде головы, туловища (они существуют отдельно, в отличие от предыдущего случая), а также парных и непарных конечностей. Черепная коробка поделена на два отдела – мозговой и висцеральный. Второй включает в себя челюстную и подъязычную дуги, которые являются главными составляющими челюстного аппарата. Также в скелете костной рыбы имеются жаберные дуги, которые предназначены для удержания жаберного аппарата. Что касается мышц данного вида рыб, то все они имеют сегментарное строение, а наиболее развитые из них – это челюстные, плавниковые и жаберные.

Дыхательный аппарат костных обитателей моря

Наверное, уже стало всем понятно, что дыхательная система рыб надкласса костных главным образом состоит из жабр. Они располагаются на жаберных дугах. Также неотъемлемой составляющей частью таких рыб являются жаберные щели. Они прикрыты одноименной крышкой, которая предназначена для того, чтобы рыба могла дышать даже в обездвиженном состоянии (в отличие от хрящевых). Некоторые представители надкласса костных могут дышать через кожный покров. А вот те, которые обитают непосредственно под поверхностью воды, и при этом никогда глубоко не опускаются, наоборот, захватывают воздух своими жабрами из атмосферы, а не из водной среды.

Строение жабр

Жабры – уникальный орган, который ранее был присущ всем первичноводным созданиям, проживавшим на Земле. В нем происходит процесс газообмена между гидросредой и организмом, в котором они функционируют. Жабры рыбы нашего времени мало чем отличаются от тех жабр, которые были присущи более ранним обитателям нашей планеты.

Как правило, они представлены в виде двух одинаковых пластинок, которые пронизаны весьма густой сетью кровеносных сосудов. Неотъемлемой частью жабр является целомическая жидкость. Именно она совершает процесс газообмена между водной средой и организмом рыбы. Отметим, что данное описание дыхательной системы присуще не только рыбам, а многим позвоночным и не позвоночным обитателям морей и океанов. А вот о том, что особенного в себе несут именно те органы дыхания, которые находятся в организме рыб, читайте далее.

Где располагаются жабры

Дыхательная система рыб в своем большинстве сосредоточена в глотке. Именно там располагаются жаберные дуги, на которых закреплены одноименные органы газообмена. Они представлены в виде лепестков, которые пропускают сквозь себя и воздух, и различные жизненно-необходимые жидкости, что находятся внутри каждой рыбы. В определенных местах глотка пронизывается жаберными щелями. Именно через них проходит тот кислород, который поступает в рот рыбы с заглатываемою ею водой.

Весьма важным фактом является то, что в сравнении с размерами организма многих морских обитателей, их жабры весьма велики для них. В связи с этим в их организмах возникают проблемы с осмолярностью плазмы крови. Из-за этого рыбы всегда пьют морскую воду и выпускают ее через жаберные щели, тем самым ускоряя различные обменные процессы. Она имеет меньшую консистенцию, нежели кровь, потому быстрее и эффективнее снабжает жабры и прочие внутренние органы кислородом.

Сам процесс дыхания

Когда рыба только появляется на свет, дышит практически все ее тело. Кровеносными сосудами пронизан каждый ее орган, включая наружную оболочку, потому кислород, который находится в морской воде, проникает в организм постоянно. Со временем у каждой подобной особи начинает развиваться жаберное дыхание, так как наибольшей сеткой кровеносных сосудов оснащаются именно жабры и все прилегающие к ним органы. Тут то и начинается самое интересное. Процесс дыхания каждой рыбы зависит от ее анатомических особенностей, потому в ихтиологии принято делить его на две категории – активное дыхание и пассивное. Если с активным все понятно (рыба дышит «обычно», набирая кислород в жабры и обрабатывая его, как человек), то с пассивным мы сейчас попробуем разобраться более детально.

Пассивное дыхание и от чего оно зависит

Данный тип дыхания свойственен только быстроходным обитателям морей и океанов. Как мы уже говорили выше, акулы, а также некоторые другие представители хрящевого надкласса не могут длительное время находиться без движения, так как у них отсутствует плавательный пузырь. Этому есть еще одна причина, а именно – это и есть пассивное дыхание. Когда рыба плывет на большой скорости, она приоткрывает рот, и туда автоматически попадает вода. Приближаясь к трахеям и жабрам, от жидкости отделяется кислород, который и питает организм морского скороходного обитателя. Именно поэтому длительное время находясь без движения рыба лишает себя возможности дышать, не затрачивая на это никаких сил и энергии. Напоследок заметим, что к таким быстроходным жителям соленых вод относятся преимущественно акулы и все представители скумбриевых.

Главная мышца организма рыбы

Весьма простым является строение сердца рыбы, которое, отметим, за всю историю существования данного класса животных, практически не эволюционировало. Итак, этот орган у них двухкамерный. Он представлен одним основным насосом, в состав которого входит две камеры – предсердие и желудочек. Рыбье сердце перекачивает только венозную кровь. В принципе, система кровообращения у данного вида морских обитателей имеет замкнутую систему. Кровь циркулирует через все капилярчики жабр, затем сливается в сосудах, а оттуда снова расходится на более мелкие капилляры, которые уже снабжают остальные внутренние органы. После этого «отработанная» кровь собирается в венах (их у рыб две – печеночная и кардиальная), откуда уже поступает непосредственно к сердцу.

Заключение

Вот и подошел к концу наш краткий урок биологии. Тема рыб, как оказалось, весьма интересна, увлекательна и проста. Организм данных обитателей моря крайне важен для изучения, так как считается, что именно они были первыми обитателями нашей планеты, каждая из них – это есть ключ к разгадке эволюции. Кроме того, изучать строение и функционирование рыбьего организма намного проще, чем какого-либо другого. И размеры данных обитателей водной стохии вполне приемлемы для детального рассмотрения, и при этом все системы и образования просты и доступны даже для детей школьного возраста.

Конспект по биологии на тему "Органы дыхания рыб"


Чем дышат рыбы?

Дыхание рыб. Рыбы дышат кислородом, растворенным в воде. Органы дыхания у рыб — жабры, состоящие из множества лепестков, с кровеносными сосудами. Количество жаберных лепестков у каждого вида рыб разное. Так, например, у окуня она в 30 раз больше чем у других. Наблюдая за поведением рыбы в воде, можно заметить, что рыба то открывает, то закрывает рот, тоже самое происходит и с жабрами, если жабры открываются – рот у рыбы закрывается, и наоборот. Таким образом, рыба, заглатывая воду, закрывает рот, вода проходит в жаберную полость и через жаберную щель вытекает наружу. Именно кровеносные сосуды жаберных лепестков и служат рыбе для обогащения крови кислородом.
Оглавление

— Чем дышат рыбы ↓ — Когда усиливается клев рыбы? ↓

Внутреннее строение рыб — урок. Биология, Животные (7 класс).

Пищеварительная система

Пищеварительная система хорошо дифференцирована на отделы: рот (с зубами) — глотка — пищевод — желудок — кишка — анальное отверстие. 

 

У рыб имеются печень с желчным пузырём и поджелудочная железа, их соки помогают перевариванию пищи в кишечнике.

Дыхательная система

Дыхательная система расположена в области глотки. В глотке имеются жаберные щели, разделённые межжаберными перегородками, на которых расположены жабры (органы дыхания).

К четырём парам вертикальных костных жаберных дуг (выполняющих функцию опоры) прикрепляются жаберные пластины, разделённые на бахромчатые жаберные лепестки. Внутри них проходят тонкостенные, ветвящиеся на капилляры кровеносные сосуды. Через стенки капилляров идёт газообмен: поглощение из воды кислорода и выделение углекислого газа. Вода движется между жаберными лепестками благодаря сокращению мускулатуры глотки и движению жаберных крышек.

Со стороны глотки костные жаберные дуги несут жаберные тычинки. Они оберегают нежные жабры от засорения пищевыми частицами.

 

 

Кровеносная система

Кровеносная система рыб замкнутая. 

Сердце — двухкамерное, состоящее из \(1\) предсердия и \(1\) желудочка.

Через сердце проходит венозная кровь (содержащая углекислый газ).

Кровь насыщается кислородом и становится артериальной в жабрах.

  

 

У рыб \(1\) круг кровообращения:

венозная кровь от желудочка сердца через брюшную аорту по приносящим жаберным артериям поступает в жабры, где кровь становится артериальной (отдаёт углекислый газ и обогащается кислородом).

Артериальная кровь по выносящим жаберным артериям поступает в спинную аорту, снабжающую кровью внутренние органы.

В органах и тканях кровь отдаёт кислород, насыщается углекислым газом (становится венозной) и по венам поступает в предсердие сердца.

Нервная система

Центральная нервная система (ЦНС) состоит из головного и спинного мозга.

 

 

Головной мозг имеет пять отделов:

  • передний мозг;
  • промежуточный мозг;
  • средний мозг;
  • мозжечок;
  • продолговатый мозг.

У рыб хорошо развиты промежуточный и средний мозг, а также мозжечок. Передний мозг развит слабее, чем у вышестоящих классов животных.

Каждый отдел мозга выполняет свои функции. В разных отделах мозга находятся различные центры: в переднем — обоняния, контроля поведения животного и рефлексов; в среднем — зрения, в мозжечке — координации движений и равновесия, в продолговатом — слуха и осязания, а также центры регуляции дыхания, кровообращения, пищеварения.

Продолговатый мозг постепенно переходит в спинной мозг, представляющий собой длинный белый тяж. Он располагается в канале позвоночника. Этот канал образован отверстиями позвонков, соединённых друг с другом.

От головного мозга отходят черепно-мозговые нервы. Они обеспечивают работу органов чувств и некоторых внутренних органов.

От спинного мозга отходят спинномозговые нервы. Они регулируют согласованную работу мускулатуры тела, органов движения, внутренних органов.

Выделительная система

Органы выделения представлены лентовидными первичными почками.

Процесс выведения мочи состоит из следующих этапов. Кровь проходит по кровеносным сосудам почек, из неё отфильтровываются вредные вещества и образуется моча. Моча поступает по мочеточникам в мочевой пузырь, а из него по мочеиспускательному каналу выводится из тела.

 

Обрати внимание!

У подавляющего большинства костистых рыб конечным продуктом распада азотистых (в том числе и белковых) соединений, выводимым из организма, служит аммиак (как и у большинства беспозвоночных животных).

Аммиак намного токсичнее мочевины!

Двоякодышащие рыбы, впадающие в оцепенение при высыхании водоёмов (протоптерус), в активном состоянии выделяют аммиак, а в оцепенении — мочевину, накапливающуюся в организме. Она выводится после пробуждения рыбы.

Источники:

Биология. Животные. 7 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений / В. В. Латюшин, В. А. Шапкин. — М.: Дрофа.

Трайтак Д. И., Суматохин С. В.  Биология. Животные. 7 класс. — М.: Мнемозина.

Никишов А. И., Шарова И. Х.  Биология. Животные. 7 класс. — М.: Владос.

Константинов В. М., Бабенко В. Г., Кучменко B. C. / Под ред. Константинова В. М. Биология. 7 класс. — Издательский центр ВЕНТАНА-ГРАФ.

http://www.zooclub.ru/aqua/organizacia_kostnyh_ryb-5.shtml

Иллюстрации:

http://school-collection.edu.ru

рыб | Определение, виды и факты

Рыба , любой из примерно 34 000 видов позвоночных животных (тип Chordata), обитающих в пресных и соленых водах мира. Живые виды варьируются от примитивных миног и миксин до хрящевых акул, скатов и скатов до многочисленных и разнообразных костистых рыб. Большинство видов рыб хладнокровны; однако один вид, опа ( Lampris guttatus ), является теплокровным.

Тыквенный подсолнух ( Lepomis gibbosus ).

Жак Сикс

Британская викторина

Викторина «Знай свою рыбу»

Какая рыба известна как живое ископаемое? Как называется научное изучение рыб? Проверьте свои знания. Пройдите эту викторину.

Термин рыб применяется к множеству позвоночных нескольких эволюционных линий.Он описывает форму жизни, а не таксономическую группу. Как члены филума Chordata, рыбы имеют общие черты с другими позвоночными животными. Это жаберные щели в какой-то момент жизненного цикла, хорда или опорный стержень скелета, дорсальный полый нервный шнур и хвост. Живые рыбы представляют собой около пяти классов, которые так же отличаются друг от друга, как и четыре класса знакомых им дышащих воздухом животных: земноводные, рептилии, птицы и млекопитающие. Например, у бесчелюстных рыб (Agnatha) есть жабры в мешочках и отсутствуют пояса конечностей.Сохранившиеся агнатаны - это миноги и микробы. Как следует из названия, скелеты рыб класса Chondrichthyes (из chondr , «хрящ» и ихти, , «рыба») полностью состоят из хряща. У современных рыб этого класса нет плавательного пузыря, а их чешуя и зубы состоят из того же материала плакоидов. Акулы, скаты и скаты - примеры хрящевых рыб. Костистые рыбы - безусловно самый большой класс. Примеры варьируются от крошечного морского конька до голубого марлина весом 450 кг (1000 фунтов), от плоской подошвы и камбалы до квадратной фугу и океанской солнечной рыбы.В отличие от чешуи хрящевых рыб, чешуя костистых рыб, если она присутствует, растут в течение всей жизни и состоит из тонких перекрывающихся пластинок кости. У костистых рыб также есть жаберная крышка, закрывающая жаберные щели.

Изучение рыб, ихтиология, имеет большое значение. Рыбы представляют интерес для людей по многим причинам, наиболее важными из которых являются их взаимоотношения и зависимость от окружающей среды. Более очевидная причина интереса к рыбам - это их роль как умеренного, но важного компонента мирового продовольственного снабжения.Этот ресурс, который когда-то считался неограниченным, теперь осознается как ограниченный и находящийся в тонком балансе с биологическими, химическими и физическими факторами водной среды. Чрезмерный вылов рыбы, загрязнение и изменение окружающей среды - главные враги надлежащего управления рыболовством как в пресных водах, так и в океане. (Подробное обсуждение технологии и экономики рыболовства, см. В коммерческом рыболовстве.) Еще одна практическая причина изучения рыб - их использование для борьбы с болезнями.Как хищники на личинках комаров, они помогают бороться с малярией и другими болезнями, передаваемыми комарами.

Рыбы являются ценными лабораторными животными во многих аспектах медицинских и биологических исследований. Например, готовность многих рыб к акклиматизации в неволе позволила биологам изучать поведение, физиологию и даже экологию в относительно естественных условиях. Рыбы сыграли особенно важную роль в изучении поведения животных, где исследования рыб дали широкую основу для понимания более гибкого поведения высших позвоночных.Рыба-зебра используется в качестве модели при изучении экспрессии генов.

Получите эксклюзивный доступ к контенту нашего 1768 First Edition с подпиской. Подпишитесь сегодня

Интерес к рыбам имеет эстетические и рекреационные причины. Миллионы людей держат живых рыб в домашних аквариумах для простого удовольствия наблюдать за красотой и поведением животных, которые в противном случае были бы им незнакомы. Аквариумные рыбки представляют собой личную задачу для многих аквариумистов, позволяя им проверить свою способность удерживать небольшой участок естественной среды в своих домах.Спортивная рыбалка - это еще один способ насладиться природой, которым каждый год занимаются миллионы людей. Интерес к аквариумным рыбкам и спортивной рыбалке поддерживает многомиллионные отрасли промышленности по всему миру.

Общие характеристики

Структурное разнообразие

Рыбы существуют более 450 миллионов лет, за это время они неоднократно эволюционировали, чтобы вписаться почти во все мыслимые типы водной среды обитания. В некотором смысле наземные позвоночные - это просто сильно модифицированные рыбы: когда рыбы колонизировали наземную среду обитания, они превратились в четвероногих (четвероногих) наземных позвоночных.Популярное представление о рыбе как о скользком, обтекаемом водном животном, обладающем плавниками и дышащим жабрами, применимо ко многим рыбам, но гораздо больше рыб отклоняются от этого представления, чем подчиняются ему. Например, у многих форм тело удлиненное, у других сильно укороченное; тело у одних уплощено (в основном у донных рыб) и сжато с боков у многих других; плавники могут быть искусно удлинены, образуя замысловатые формы, или они могут быть уменьшены или даже потеряны; положение рта, глаз, ноздрей и жабр широко варьируется.Дышащие воздухом появились в нескольких эволюционных линиях.

Многие рыбы имеют загадочную окраску и форму, максимально приближенную к окружающей среде; другие являются одними из самых ярко окрашенных из всех организмов, с широким диапазоном оттенков, часто поразительной интенсивности, на одном человеке. Сияние пигментов может быть усилено структурой поверхности рыбы, так что кажется, что она почти светится. У ряда несвязанных рыб есть настоящие органы, производящие свет. Многие рыбы способны изменять свою окраску - одни для маскировки, другие - для усиления поведенческих сигналов.

Длина взрослой особи варьируется от менее 10 мм (0,4 дюйма) до более 20 метров (60 футов) и вес от примерно 1,5 грамма (менее 0,06 унции) до многих тысяч килограммов. Некоторые живут в неглубоких термальных источниках при температуре немного выше 42 ° C (100 ° F), другие - в холодных арктических морях с температурой на несколько градусов ниже 0 ° C (32 ° F) или в холодных глубоких водах на глубине более 4000 метров (13100 футов) под водой поверхность океана. Структурные и, особенно, физиологические приспособления к жизни в таких экстремальных условиях относительно плохо изучены и дают любопытным с научной точки зрения большой стимул для изучения.

.

Дыхательная система - Дыхательная система рыб - Жабры, вода, волокна и жабры

Жабры опосредуют газообмен у рыб . Эти органы, расположенные по бокам головы, состоят из жаберных нитей, перистых структур, которые обеспечивают большую поверхность для газообмена. Нити расположены рядами в жаберных дугах, и каждая нить имеет ламели, диски, содержащие капилляры. Кровь входит и выходит из жабр через эти мелкие кровеносные сосуды. Хотя жабры ограничены небольшой частью тела, огромная респираторная поверхность, созданная жаберными нитями, обеспечивает эффективный газообмен всему животному .Окружающая вода сохраняет жабры влажными.

Крышка, покрывающая оболочку, покрывает и защищает жабры костистых рыб . Вода, содержащая растворенный кислород, попадает в рот рыбы, и животное двигает челюстями и крышечкой таким образом, чтобы перекачивать поступающую воду через жабры. Когда вода проходит через жаберные нити, кровь внутри капилляров улавливает растворенный кислород. Поскольку кровь в капиллярах течет в направлении, противоположном потоку воды вокруг жаберных нитей, существует хорошая возможность для абсорбции.Затем система кровообращения транспортирует кислород ко всем тканям тела и поглощает углекислый газ, который удаляется из организма через жабры. После того, как вода проходит через жабры, она выходит из тела за жаберной крышкой рыбы.


.

Структура и функции дыхательных путей рыб

Дыхательная система рыб начинается с поступления кислорода через жабры. Жабры расположены по бокам головы. Жаберные нити - это перистые структуры, из которых состоят жабры. Они обеспечивают большую площадь поверхности для газообмена. Нити расположены рядами в жаберных дугах. Каждая нить содержит ламели.
Ламели - это диски, содержащие капилляры. Капилляры, как и у людей, являются местом обмена кислорода с кровотоком.У рыб кровь входит и выходит из жабр через эти мелкие кровеносные сосуды.
Большинство костистых рыб имеют специальное покрытие, защищающее жабры, называемое жаберной крышкой. Когда вода, несущая растворенный кислород, попадает в рот рыбы, животное двигает челюстью и крышечкой, чтобы перекачивать воду через жабры.
http://www.earthlife.net/fish/gills.html
Когда вода проходит через жаберные нити, кровь внутри капилляров улавливает растворенный кислород. Кровь течет против потока воды по нитям, увеличивая возможность абсорбции.В этот момент система кровообращения доставляет кислород ко всем тканям рыбы. .

рыб | Определение, виды и факты

Рыба , любой из примерно 34 000 видов позвоночных животных (тип Chordata), обитающих в пресных и соленых водах мира. Живые виды варьируются от примитивных миног и миксин до хрящевых акул, скатов и скатов до многочисленных и разнообразных костистых рыб. Большинство видов рыб хладнокровны; однако один вид, опа ( Lampris guttatus ), является теплокровным.

Тыквенный подсолнух ( Lepomis gibbosus ).

Жак Сикс

Британская викторина

Викторина "Лучшие животные"

Не могли бы вы провести экскурсию по зоопарку вашего города? Бросьте вызов своей осведомленности о животных с помощью этой викторины.

Термин рыб применяется к множеству позвоночных нескольких эволюционных линий.Он описывает форму жизни, а не таксономическую группу. Как члены филума Chordata, рыбы имеют общие черты с другими позвоночными животными. Это жаберные щели в какой-то момент жизненного цикла, хорда или опорный стержень скелета, дорсальный полый нервный шнур и хвост. Живые рыбы представляют собой около пяти классов, которые так же отличаются друг от друга, как и четыре класса знакомых им дышащих воздухом животных: земноводные, рептилии, птицы и млекопитающие. Например, у бесчелюстных рыб (Agnatha) есть жабры в мешочках и отсутствуют пояса конечностей.Сохранившиеся агнатаны - это миноги и микробы. Как следует из названия, скелеты рыб класса Chondrichthyes (из chondr , «хрящ» и ихти, , «рыба») полностью состоят из хряща. У современных рыб этого класса нет плавательного пузыря, а их чешуя и зубы состоят из того же материала плакоидов. Акулы, скаты и скаты - примеры хрящевых рыб. Костистые рыбы - безусловно самый большой класс. Примеры варьируются от крошечного морского конька до голубого марлина весом 450 кг (1000 фунтов), от плоской подошвы и камбалы до квадратной фугу и океанской солнечной рыбы.В отличие от чешуи хрящевых рыб, чешуя костистых рыб, если она присутствует, растут в течение всей жизни и состоит из тонких перекрывающихся пластинок кости. У костистых рыб также есть жаберная крышка, закрывающая жаберные щели.

Изучение рыб, ихтиология, имеет большое значение. Рыбы представляют интерес для людей по многим причинам, наиболее важными из которых являются их взаимоотношения и зависимость от окружающей среды. Более очевидная причина интереса к рыбам - это их роль как умеренного, но важного компонента мирового продовольственного снабжения.Этот ресурс, который когда-то считался неограниченным, теперь осознается как ограниченный и находящийся в тонком балансе с биологическими, химическими и физическими факторами водной среды. Чрезмерный вылов рыбы, загрязнение и изменение окружающей среды - главные враги надлежащего управления рыболовством как в пресных водах, так и в океане. (Подробное обсуждение технологии и экономики рыболовства, см. В коммерческом рыболовстве.) Еще одна практическая причина изучения рыб - их использование для борьбы с болезнями.Как хищники на личинках комаров, они помогают бороться с малярией и другими болезнями, передаваемыми комарами.

Рыбы являются ценными лабораторными животными во многих аспектах медицинских и биологических исследований. Например, готовность многих рыб к акклиматизации в неволе позволила биологам изучать поведение, физиологию и даже экологию в относительно естественных условиях. Рыбы сыграли особенно важную роль в изучении поведения животных, где исследования рыб дали широкую основу для понимания более гибкого поведения высших позвоночных.Рыба-зебра используется в качестве модели при изучении экспрессии генов.

Получите эксклюзивный доступ к контенту нашего 1768 First Edition с подпиской. Подпишитесь сегодня

Интерес к рыбам имеет эстетические и рекреационные причины. Миллионы людей держат живых рыб в домашних аквариумах для простого удовольствия наблюдать за красотой и поведением животных, которые в противном случае были бы им незнакомы. Аквариумные рыбки представляют собой личную задачу для многих аквариумистов, позволяя им проверить свою способность удерживать небольшой участок естественной среды в своих домах.Спортивная рыбалка - это еще один способ насладиться природой, которым каждый год занимаются миллионы людей. Интерес к аквариумным рыбкам и спортивной рыбалке поддерживает многомиллионные отрасли промышленности по всему миру.

Общие характеристики

Структурное разнообразие

Рыбы существуют более 450 миллионов лет, за это время они неоднократно эволюционировали, чтобы вписаться почти во все мыслимые типы водной среды обитания. В некотором смысле наземные позвоночные - это просто сильно модифицированные рыбы: когда рыбы колонизировали наземную среду обитания, они превратились в четвероногих (четвероногих) наземных позвоночных.Популярное представление о рыбе как о скользком, обтекаемом водном животном, обладающем плавниками и дышащим жабрами, применимо ко многим рыбам, но гораздо больше рыб отклоняются от этого представления, чем подчиняются ему. Например, у многих форм тело удлиненное, у других сильно укороченное; тело у одних уплощено (в основном у донных рыб) и сжато с боков у многих других; плавники могут быть искусно удлинены, образуя замысловатые формы, или они могут быть уменьшены или даже потеряны; положение рта, глаз, ноздрей и жабр широко варьируется.Дышащие воздухом появились в нескольких эволюционных линиях.

Многие рыбы имеют загадочную окраску и форму, максимально приближенную к окружающей среде; другие являются одними из самых ярко окрашенных из всех организмов, с широким диапазоном оттенков, часто поразительной интенсивности, на одном человеке. Сияние пигментов может быть усилено структурой поверхности рыбы, так что кажется, что она почти светится. У ряда несвязанных рыб есть настоящие органы, производящие свет. Многие рыбы способны изменять свою окраску - одни для маскировки, другие - для усиления поведенческих сигналов.

Длина взрослой особи варьируется от менее 10 мм (0,4 дюйма) до более 20 метров (60 футов) и вес от примерно 1,5 грамма (менее 0,06 унции) до многих тысяч килограммов. Некоторые живут в неглубоких термальных источниках при температуре немного выше 42 ° C (100 ° F), другие - в холодных арктических морях с температурой на несколько градусов ниже 0 ° C (32 ° F) или в холодных глубоких водах на глубине более 4000 метров (13100 футов) под водой поверхность океана. Структурные и, особенно, физиологические приспособления к жизни в таких экстремальных условиях относительно плохо изучены и дают любопытным с научной точки зрения большой стимул для изучения.

.

дыхательная система | Определение, органы, функции и факты

Дыхательная система , система живых организмов, которая поглощает кислород и выделяет углекислый газ для удовлетворения энергетических потребностей. В живом организме энергия высвобождается вместе с углекислым газом в результате окисления молекул, содержащих углерод. Термин дыхание обозначает обмен дыхательных газов (кислорода и углекислого газа) между организмом и средой, в которой он живет, а также между клетками тела и тканевой жидкостью, которая их омывает.

дыхание: животные

Различные методы дыхания у животных.

Encyclopædia Britannica, Inc.

За исключением энергии, используемой животными в глубоком океане, вся энергия, используемая животными, в конечном итоге получается из энергии солнечного света. Углекислый газ в атмосфере вместе с энергией солнечного света используется растениями для синтеза сахаров и других компонентов. Животные потребляют растения или другой органический материал для получения химических соединений, которые затем окисляются для поддержания жизненно важных процессов.

В этой статье рассматриваются газовые компоненты воздуха и воды, естественные дыхательные среды обитания животных и основные типы дыхательных структур, которые способствуют газообмену в этих средах.

Хотя получение кислорода и удаление углекислого газа являются важными требованиями для всех животных, скорость и количество газообмена варьируются в зависимости от вида животного и степени его активности. В таблице потребление кислорода различными животными выражено в миллилитрах кислорода на килограмм веса тела в час, что отражает потребность в газе различных видов животных в состоянии покоя и в движении.Изменение химического состава жидкостей организма вызывает реакцию центральной нервной системы, которая затем возбуждает или подавляет механизмы внешнего дыхания.

Получите эксклюзивный доступ к контенту нашего 1768 First Edition с подпиской. Подпишитесь сегодня
Потребление кислорода различными животными и его изменение в зависимости от отдыха и активности
животное вес (грамм) Потребление кислорода (миллилитры на килограмм веса в час)
Источник: А.Крог, Сравнительная физиология респираторных механизмов (1959).
парамеций 0,000001 500
мидия (Mytilus) 25 22
раки (Astacus) 32 47
бабочка (Ванесса), отдыхает 0,3 600
бабочка (Ванесса) летающая 0,3 100 000
карп (Cyprinus) 200 100
щука (Esox) 200 350
мышь в состоянии покоя 20 2 500
мышь, работает 20 20 000
человек в состоянии покоя 70 000 200
человек, максимальная работа 70 000 4 000

Газы в окружающей среде

Диапазон респираторных заболеваний, с которыми сталкиваются водные и наземные животные, можно увидеть по разному составу и физическим характеристикам воды и воздуха.В воздухе содержится примерно в 20 раз больше кислорода, чем в насыщенной воздухом воде. Чтобы извлечь эквивалентное количество кислорода в качестве дышащего воздуха, водное животное может счесть необходимым пропускать через респираторные поверхности относительно больший объем внешней среды. Более того, скорость диффузии кислорода в воде намного ниже, чем в воздухе. Проблема еще больше усугубляется более высокой плотностью (в 1000 раз больше воздуха) и вязкостью (в 100 раз больше воздуха) воды, которые создают гораздо большую рабочую нагрузку на механизмы водного дыхания.Таким образом, рыба может расходовать около 20 процентов от общего потребления кислорода на работу дыхательного насоса по сравнению с 1-2 процентами у млекопитающих, включая человека.

Содержание углекислого газа в большинстве природных вод низкое по сравнению с воздухом, часто почти нулевое. В отличие от кислорода, углекислый газ очень хорошо растворяется в воде и быстро диффундирует. Большая часть углекислого газа, попадающего в воду, соединяется либо с водой (с образованием угольной кислоты), либо с другими веществами (с образованием карбонатов или бикарбонатов).Эта буферная способность поддерживает низкий уровень свободного диоксида углерода и способствует поддержанию благоприятного градиента диффузии для обмена диоксида углерода водными сапунами. В общем, кислородный обмен, который сильно зависит от содержания кислорода в воде, является более ограничивающим для водных форм, чем обмен диоксида углерода.

Температура оказывает сильное влияние на растворимость газов в воде. Изменение с 5 ° до 35 ° C (от 41 ° до 95 ° F) снижает содержание кислорода в пресной воде почти вдвое.В то же время повышение температуры тела приводит к увеличению потребления кислорода животными, которые плохо регулируют температуру своего тела (так называемые хладнокровные животные). Рыба, испытывающая одновременно повышение температуры воды и тела, испытывает двойной недостаток: через ее жаберные поверхности необходимо прокачать больше воды, чтобы извлечь такое же количество кислорода, какое было необходимо при более низкой температуре; а усиленный метаболизм требует большего количества кислорода.

Количество кислорода, доступного в природных водах, также ограничено количеством растворенных солей.Этот фактор является определяющим фактором наличия кислорода в переходных зонах между морской и пресной водой. Чистая вода, когда она уравновешена кислородом при 0 ° C, например, содержит около 50 миллилитров кислорода на литр; при тех же условиях раствор, содержащий 2,9 процента хлорида натрия, содержит всего 40 миллилитров кислорода на литр. В водоемах могут быть зоны с низким содержанием кислорода. Такие зоны особенно заметны на болотах и ​​на нижних уровнях глубоких озер. Многие животные исключены из таких зон; другие стали замечательно приспособлены к жизни в них.

Атмосфера Земли простирается на высоту многих миль. Он состоит из смеси газов, удерживаемых в оболочке вокруг земного шара за счет гравитационного притяжения. Атмосфера оказывает давление, пропорциональное весу столба воздуха над поверхностью Земли, простирающегося до предела атмосферы: атмосферное давление на уровне моря в среднем достаточно, чтобы поддерживать столб ртути высотой 760 миллиметров (сокращенно 760 мм рт. Ст. (Последнее является химическим символом ртути).Сухой воздух состоит в основном из азота и инертных газов (79,02 процента), кислорода (20,94 процента) и углекислого газа (0,03 процента), каждый из которых пропорционально влияет на общее давление. Эти проценты относительно постоянны на высоте около 80,5 км. На уровне моря и барометрическом давлении 760 миллиметров ртутного столба парциальное давление азота составляет 79,02 процента от 760 миллиметров ртутного столба, или 600,55 миллиметра ртутного столба; кислород - 159,16 миллиметра ртутного столба; а диоксида углерода - 0.20 миллиметров ртутного столба.

Наличие водяного пара в газовой смеси снижает парциальные давления других составляющих газов, но не изменяет общее давление смеси. Важность давления водяного пара для состава газа можно оценить по тому факту, что при температуре тела человека (37 ° C или 98,6 ° F) атмосферный воздух, втягиваемый в легкие, становится насыщенным водяным паром. Давление водяного пара при 37 ° C составляет 47 миллиметров ртутного столба. Чтобы рассчитать парциальное давление дыхательных газов, это значение необходимо вычесть из атмосферного давления.Для кислорода 760 (атмосферное давление) - 47 = 713 миллиметров ртутного столба, а 713 × 0,209 (процентное содержание кислорода в атмосфере) = 149 миллиметров ртутного столба; это примерно на 10 миллиметров ртутного столба ниже, чем парциальное давление кислорода в сухом воздухе при общем давлении 760 миллиметров ртутного столба.

Атмосферное давление падает на больших высотах, но состав атмосферы остается неизменным. На высоте 7600 метров (25000 футов) атмосферное давление составляет 282 миллиметра ртутного столба, а парциальное давление кислорода составляет около 59 миллиметров ртутного столба.Кислород по-прежнему составляет лишь 20,94 процента от общего количества газа. Разряженность воздуха на больших высотах не только ограничивает доступность кислорода для дыхательного аппарата, но также ограничивает его доступность для водных форм, поскольку количество растворенного газа в воде уменьшается параллельно с падением атмосферного давления. Озеро Титикака в Перу находится на высоте около 3810 метров; в одном литре озерной воды на этой высоте (и при 20 ° C или 68 ° F) содержится четыре миллилитра кислорода в растворе; на уровне моря вмещает 6.4.

Различия в характеристиках воздуха и воды указывают на множество проблем, с которыми дыхательная система животных должна справляться, добывая достаточно кислорода для поддержания жизни.

.

Все о костистых рыбах - анатомия и физиология

  • Информационные книги о животных Информационные книги о животных

    Присмотритесь к этим энциклопедиям, включающим информацию о среде обитания, поведении и научной классификации животных.

  • Байты животных Байты животных

    Находите быструю информацию и интересные факты с помощью этих одностраничных простых ресурсов о животных от А до Я.

  • Звуки животных Звуки животных

    Слушайте звуки животных для таких животных, как муравьеды, дельфины, лягушки и т. Д.

  • .

    Смотрите также