Плавники рыб: Плавники рыб. Строение, функции | Акваловер

Органы движения — плавники / Зоология для учителя

Присмотритесь к движениям рыбы в воде, и вы увидите, какая часть тела принимает в этом главное участие (рис. 8). Рыба несётся вперёд, быстро двигая вправо и влево хвостом, который оканчивается широким хвостовым плавником. В этом движении принимает участие и туловище рыбы, но в основном оно осуществляется хвостовым отделом тела.

Поэтому хвост у рыбы очень мускулист и массивен, почти незаметно сливается с туловищем (сравните в этом отношении с наземными млекопитающими вроде кошки или собаки), например, у окуня туловище, внутри которого заключаются все внутренности, оканчивается лишь немного дальше половины общей длины его тела, а все остальное есть уже его хвост.

Кроме хвостового плавника у рыбы имеется ещё два непарных плавника — сверху спинной (у окуня, судака и некоторых других рыб он состоит из двух отдельных выступов, расположенных один, за другим) и снизу подхвостовой, или анальный, который называется так потому, что сидит на нижней стороне хвоста, как раз позади заднепроходного отверстия.

Эти плавники препятствуют вращению тела вокруг продольной оси (рис. 9) и, подобно килю на корабле, помогают рыбе сохранять в воде нормальное положение; у некоторых рыб спинной плавник служит и надёжным орудием защиты. Такое значение он может иметь в том случае если, поддерживающие его плавниковые лучи представляют собой твёрдые колючие иглы, препятствующие более крупному хищнику проглотить рыбу (ёрш, окунь).

Затем мы видим у рыбы ещё парные плавники — пару грудных и пару брюшных.

Грудные плавники сидят выше, почти по бокам тела, а брюшные более сближены между собой и расположены на брюшной стороне.

Расположение плавников у различных рыб неодинаково. Обыкновенно брюшные плавники находятся позади грудных, как мы видим это, например, у щуки (брюхопёрые рыбы; см. рис. 52), у других рыб брюшные плавники переместились на переднюю часть тела и находятся между двумя грудными (грудопёрые рыбы, рис. 10), и, наконец, у налима и некоторых морских рыб, например трески, пикши (рис.  80, 81) и наваги, брюшные плавники сидят впереди грудных, как бы на горле рыбы (горлопёрые рыбы).

Парные плавники не имеют сильной мускулатуры (проверьте это на вяленой вобле). Поэтому они не могут влиять на скорость движения, и рыба гребёт ими только при самом медленном перемещении в спокойной стоячей воде (карп, карась, золотая рыбка).

Главное же их назначение — поддерживать равновесие тела. Мёртвая или ослабевшая рыба опрокидывается брюхом кверху, так как спина у рыбы оказывается тяжелее, чем её брюшная сторона (почему — это мы увидим при вскрытии). Значит, живой рыбе приходится всё время делать некоторое усилие, чтобы не опрокинуться на спину или не свалиться набок; это и достигается работой парных плавников.

Убедиться в этом можно путём несложного опыта, лишив рыбу возможности пользоваться своими парными плавниками и привязав их к телу шерстяными нитками.

У рыбы с подвязанными грудными плавниками более тяжёлый головной конец перетягивает и опускается вниз; рыбы, у которых отрезаны или привязаны грудной или брюшной плавники с одной стороны, ложатся на бок, а рыба, у которой обвязаны нитками все парные плавники, точно мёртвая опрокидывается вверх брюхом.

(Здесь, впрочем, имеются исключения: у тех видов рыб, у которых плавательный пузырь расположен ближе к спинной стороне, брюхо может оказаться тяжелее спины, и рыба не перевернётся.)

Кроме того, парные плавники помогают рыбе делать повороты: желая повернуть направо, рыба загребает левым плавником, а правый прижимает к телу, и наоборот.

Возвратимся ещё раз к уточнению роли спинного и подхвостового плавников. Иногда не только в ответах учащихся, но и в объяснениях учителя дело представляется так, будто именно они придают телу нормальное положение — спиной вверх.

В действительности, как мы видели, такую роль выполняют парные плавники, тогда как спинной и подхвостовой при движении рыбы препятствуют её веретеновидному телу крутиться вокруг продольной оси и тем самым поддерживают нормальное положение, которое придали телу парные плавники (у ослабевшей рыбы, плывущей на боку или вверх брюхом, те же непарные плавники поддерживают уже принятое телом ненормальное положение).

Кожный скелет плавников помог создать конечности наземных позвоночных

Еще до формирования пальцев в конечностях четвероногих сеть кожных лучей парных плавников у некоторых лопастеперых упрощалась, число этих лучей уменьшалось, а верхняя сторона плавника приобретала отличия от нижней, сообщается в Proceedings of the National Academy of Sciences. Эти преобразования облегчили древним позвоночным передвижение по илистому субстрату и стали важным этапом на пути к образованию многопалых конечностей четвероногих.

Строение позвоночных при их выходе на сушу сильно изменилось, и едва ли не больше всего модификаций претерпели их конечности. Если у рыб это плавники со множеством костных и кожных лучей, то у четвероногих (это общее название для всех наземных позвоночных, включая птиц) в составе конечностей лучей нет, а есть пальцы.

При изучении эволюции конечностей чаще всего обращают внимание на костные лучи в составе плавников лопастеперых рыб — предполагаемых предков тетрапод. Кожные лучи исследуют далеко не так подробно. Они хуже сохраняются, и порой их даже удаляют с ископаемых остатков, чтобы лучше были видны костные элементы плавников.

Палеонтологи из Чикагского университета, Висконсинского университета в Парксайде и Дрексельского университета во главе с Нилом Шубиным (Neil Shubin), напротив, решили сравнить детали строения кожных лучей плавников животных, близких к первым тетраподам. Для этого они применили компьютерную микротомографию.

Ученые сделали серии виртуальных срезов грудных плавников останков взрослых особей и молоди Sauripterus taylori, Eusthenopteron foordi и Tiktaalik roseae. Эти виды относят к тетраподоморфам — группе, которая включает в себя предполагаемые переходные формы от лопастеперых рыб к четвероногим (и самих четвероногих тоже). Sauripterus считается наиболее древним и примитивным из трех, Tiktaalik — наиболее продвинутым и похожим на тетрапод.

Исследователи сосредоточились на взаимном расположении кожных и костных лучей грудных плавников. Они определяли, как эти лучи расположены по отношению к костным, оценивали их число и длину.

Оказалось, что чем ближе вид к четвероногим, тем меньше в его грудных плавниках кожных лучей. Что еще интереснее, кожные лучи дорсальной (спинной) и вентральной (брюшной) сторон этих плавников имеют неодинаковую длину и в разной степени «накладываются» на костные лучи. Эта асимметрия наиболее выражена у тиктаалика, и по ней авторы предположили, что это животное имело функциональное подобие ладоней, то есть нижняя сторона грудного плавника несла на себе много мышц.

Вероятно, мышцы «ладони» тиктаалика помогали ему отталкиваться от илистого дна мелких водоемов, где он, предположительно, обитал, и даже совершать короткие перемещения по суше. Ранее асимметрию дорсальной и вентральной сторон парных плавников у тех, кто еще не вышел на сушу и не имел пальцев, подробно не исследовали.

У современных донных костистых рыб тоже есть различия в устройстве лучей с разных сторон грудного плавника. Это важно, поскольку конечности тех, кто держится близко к дну, испытывают сходные нагрузки с плавниками тех, кто пытается передвигаться по суше или в очень неглубокой воде. Всем таким рыбам необходимо отталкиваться от твердого субстрата, а в этом могут помочь мышцы на вентральной стороне плавника. Авторы напоминают, что это надо учитывать при изучении выхода позвоночных на сушу, поэтому ограничиваться рассмотрением только костных лучей плавников тетраподоморф неправильно.

В 2016 году Нил Шубин и коллеги показали, что за формирование лучей в плавниках костистых рыб отвечают те же гены, что и за образование пальцев у четвероногих. Они предположили, что пальцы наземных позвоночных образуются из тех же структур, из которых у рыб появляются плавниковые лучи. Тогда эксперименты проводили на ныне живущей рыбке данио-рерио.

Светлана Ястребова

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

Объяснение хвостового, грудного и других типов плавников

11 сентября 2020 г. 15 марта 2020 г.

Содержание

Плавники необходимы рыбе. Предшественники ног, они дают рыбе подъемную силу, управляемость, торможение и импульс.

У некоторых видов они используются для удержания субстрата, а у других они позволяют рыбе ходить или даже летать. Без плавников рыба была бы просто причудливым червяком.

У самых ранних известных рыб были плавники, хотя и не в таком количестве, как у современных рыб. Но даже у самых древних и примитивных беспозвоночных был хвостовой плавник. Головоногие имели один или два спинных плавника и анальный плавник, а также пару примитивных грудных плавников. Ко времени появления плакодерм развились и брюшные плавники.

Форма и структура плавников рыбы отражают как ее образ жизни, так и ее эволюцию.

Плавники современных рыб бывают удивительного множества форм и форм, однако многие из них могут быть связаны с семью основными узорами, изображенными ниже.

Предки современных рыб, как костных, так и хрящевых, по строению плавников очень походили на современных акул и акул. Эволюция современного дизайна с симметричным хвостом и очень маневренными плавниками стала возможной только после эволюции плавательного пузыря.

Исключением из этой схемы являются березовые рыбы, веслоносы и осетровые (они относятся к наиболее древним и примитивным из костистых рыб и все еще сохраняют большую верхнюю долю хвостового плавника) и некоторые летучие рыбы, у которых нижняя лопасть хвостового плавника крупнее.

Причина асимметрии у ранних рыб — и у современных хрящевых рыб — заключается в том, что у этих рыб плавники обеспечивают всю или большую часть подъемной силы тела рыбы.

Рыба по своей природе тяжелее воды. Даже с легкими костями и другими характеристиками снижения веса они по-прежнему имеют плотность около 1,076. В то время как пресная вода имеет плотность 1,0, а соленая вода около 1,026.

Таким образом, рыба естественным образом опустится на морское дно, если ее ничто не остановит. Если рыба счастлива жить на морском дне, это не проблема. Но если он хочет охотиться ближе к поверхности, он должен продолжать прилагать усилия, чтобы оставаться на ногах.

Самцов гуппи (Poecilia reticulata) выводят из-за красоты их хвостовых плавников.

Таким образом, у ранних рыб развился асимметричный хвост, который обеспечивает движение вперед с помощью верхней доли и подъемную силу с помощью меньшей нижней доли (которая, не будучи жесткой, изгибается в противовес верхней доле). У них также развились грудные плавники, которые работают так же, как крылья птицы или самолета. Таким образом, хвост поднимает спину рыбы, а грудные плавники — перед.

Конечно, рыба должна двигаться – если она отдохнет, то все равно утонет. Вы наверняка замечали, что акулы и скаты либо постоянно двигаются, либо отдыхают на дне — они не парят в толще воды.

Эволюция плавательного пузыря и нейтральная плавучесть, которую он придает рыбам, которые им обладают, освобождают рыбу. Теперь они могли использовать весь хвостовой плавник для движения и развивать грудные и брюшные плавники, чтобы максимизировать свою маневренность. Таким образом, современная рыба может плыть назад, вбок, полностью останавливаться, зависать и поворачиваться в мгновение ока.

Эти способности значительно расширили среду обитания, которую они могут использовать, и, несомненно, в значительной степени способствовали тому, что они стали самой многочисленной группой позвоночных на планете.

Плавники хрящевых рыб также отличаются по своей основной внутренней анатомии от плавников костистых рыб.

Плавники всех рыб поддерживаются плавниковыми лучами, однако у хрящевых рыб эти плавниковые лучи негибкие, неразветвленные и несегментированные. В то время как у костистых рыб они ветвистые, гибкие и сегментированные, за исключением древних латимерий, чьи плавники неразветвлены.

Шипы связаны с плавниками большинства рыб. Они округлые в поперечном сечении, жесткие и несегментированные. Они являются полезным средством защиты рыбы, потому что эффективно увеличивают ее размер без значительного увеличения стоимости жизни. Колючки, если их держать жестко, затрудняют проглатывание мелкой рыбы. У некоторых видов эти шипы связаны с ядовитыми железами, что увеличивает их эффективность.

Типы и формы плавников рыб

Жировой плавник

Жировой плавник представляет собой небольшой плавник без укрепляющих лучей, который встречается только у нескольких групп рыб, таких как Myctophidae, Osmeridae и Salmonidae, а также у некоторых сом. Он расположен на верхней поверхности тела между спинным плавником и верхней долей хвостового плавника.

Анальный плавник

Анальный плавник представляет собой один центрально ориентированный плавник, расположенный на нижней стороне рыбы за брюшными плавниками и анусом.

Хвостовой плавник

Хвостовой плавник — это хвостовой плавник, который, когда он асимметричен (как у хрящевых рыб), называется гетероцеркальным, а когда он симметричен (как у большинства костистых рыб), он называется гомоцеркальным.

Спинной плавник

Спинной плавник представляет собой один (но иногда два) непарный плавник или плавники, находящиеся на верхней поверхности или спине животного. У костистых рыб они достаточно маневренны и могут подниматься, опускаться или волнообразно двигаться. У угрей и угреподобных рыб он может соединяться с верхней долей хвостового плавника.

Грудные плавники

Грудные плавники представляют собой парные плавники, обычно расположенные сразу за жабрами. Они часто находятся ниже на теле у эволюционно более старых видов рыб и выше на теле у более современных форм.

Брюшные плавники

Брюшные плавники первоначально были обнаружены ближе к задней части рыбы (брюшное расположение). Это парные плавники. У угрей и угреподобных рыб они отсутствуют или уменьшены, а у некоторых донных видов они превратились в сжимающие органы.

Это самые изменчивые с точки зрения расположения плавники среди всех рыб. Их можно найти в передней части рыбы, под грудными плавниками (грудное размещение) или даже, в некоторых случаях, перед грудными плавниками (яремное размещение).

Другая терминология

• Actinotrichia  = Шипы
• Ceratotrichia = плавниковые лучи хрящевых рыб (негибкие, неразветвленные и несегментированные)
• Спинной  = Относится к верхней поверхности тела.
• Lepidotrichia  = Лучи плавников костистых рыб (разветвленные, гибкие и сегментированные)
• Вентральный  = Относится к нижней поверхности или брюшку рыбы.

У нас есть еще много статей по анатомии рыб здесь, в сети Earthlife. Если вам интересно, вы можете найти их здесь.

Изображение предоставлено: — Хвостовой плавник гуппи от D3LL — лицензия CC BY-SA 3.0

Гордон Рамель

Гордон — эколог с двумя степенями Эксетерского университета. Он также учитель, поэт и владелец 1152 книг. О, и он написал этот сайт.

Мы рады слышать от наших читателей. Если у вас есть какие-либо вопросы или вы хотите связаться с нами, вы можете найти наши контактные данные на странице «О нас».

Регион 6 — Только для детей

Анатомия рыб | Жизненный цикл | Местные виды

Рыбы — УДИВИТЕЛЬНЫЕ существа! Рыбы живут, едят и ДЫШАТ в воде! Действительно ли рыбы дышат ВОДОЙ? Не совсем. У рыб иной способ получения воздуха, чем у нас — они фильтруют его ИЗ воды с помощью ЖАБРОВ. Если бы люди могли это делать, мы бы тоже могли оставаться под водой весь день! Но чтобы плавать так же хорошо, как они, нам нужно отрастить сильные хвосты и плавники!

Анатомия рыбы

Схема анатомии рыбы:

Ниже приведены некоторые описания различных частей рыбы.

Типы ласт

Ласты важны для того, чтобы помочь рыбам стабилизироваться (чтобы они не перевернулись!) и помочь им делать почти все остальное, что они делают! Рыба может использовать свои плавники, чтобы помочь ей найти пищу или убежать от того, чтобы самой стать едой! Каждый плавник рыбы предназначен для выполнения определенной функции:

Жировой плавник

• Есть один вид плавника, которого нет на картинке выше, который есть у многих рыб. Он называется жировым плавником и расположен на верхней части рыбы, между спинными плавниками и хвостовым плавником. Жировой плавник — своего рода загадка для людей, изучающих рыб. Что оно делает? Почему это там? Мы действительно не знаем! Этот плавник может помочь рыбе с устойчивостью в воде. Жировой плавник — это плавник, который часто обрезают, чтобы люди могли отличить заводскую рыбу от натуральной.

Брюшные плавники

• Брюшные плавники (также известные как брюшные) парные, по одному с каждой стороны рыбы. Эти плавники очень важны для устойчивости, и некоторые рыбы приспособили эти плавники для своих особых целей (например, в качестве сосущих придатков, которые помогают им закрепиться на дне океана, или в крепкие «ходячие» придатки!).

Грудные плавники

• Грудные плавники также парные, по одному с каждой стороны. Эти плавники используются для самых разных целей, в зависимости от того, какая рыба их использует, но в целом они помогают сохранять равновесие, плавать и поворачиваться.

Спинной плавник

• Спинной плавник не парный, как брюшной и грудной, но у некоторых рыб их несколько. Хотя спинной плавник также используется рыбой для балансировки и управления, его можно приспособить и для других целей. У одного вида рыб (называемых рыбами-удильщиками) он выглядит как рыболовная приманка и привлекает добычу, которую рыба может съесть. У некоторых рыб на спинных плавниках есть острые шипы, которые они используют для защиты от хищников.

Хвостовой плавник (Хвостовой плавник)

• Хвостовой плавник (называемый хвостовым плавником) является основным источником движения большинства рыб. Это как мотор на лодке. Неудивительно, что его форма различается в зависимости от того, как рыба должна двигаться большую часть времени. Это помогает рыбе более эффективно двигаться в воде.

Форма плавников

Существует четыре основных формы хвостовых плавников. Эта картинка иллюстрирует различия.

Не у всех рыб есть все эти виды плавников, но у всех костистых рыб есть по крайней мере несколько плавников.

Закругленный

• Рыбы с закругленными или укороченными хвостами обычно медленно плавают, но их хвосты настолько мощные, что эти рыбы могут плавать далеко и долго.

Полумесяц

• Рыба с полулунным хвостом (заостренным, но не остро раздвоенным) — одна из самых быстрых рыб, способная поддерживать высокую скорость в течение длительного времени. Это было бы очень полезно для бегства от более крупных хищников!

Усеченный

• Усеченные плавники заканчиваются более или менее вертикальным краем. Лосось имеет укороченные хвостовые плавники.

Раздвоенный

• Рыбы, плавающие непрерывно, обычно имеют раздвоенный хвостовой плавник, и чем активнее рыба, тем глубже раздвоенный плавник.

Прочие части рыбы

У рыб есть глаза, носы (называемые ноздрями), чешуя , рот и жабры тоже. Все они немного отличаются в зависимости от того, о каких видах рыб вы хотите знать. Это потому, что они часто становятся очень специализированными (как и многие плавники), чтобы помочь рыбе делать то, что она делает больше всего.

Анадромные рыбы Жизненный цикл

Анадромные рыбы

Анадромные рыбы (произносится как ан-аа-дро-мус) имеют интересный жизненный цикл. Они не морские и не пресноводные рыбы, но на самом деле они ОБЕ! Они рождаются в пресной воде и там же растут (разные виды остаются в пресной воде дольше других). Некоторые виды остаются на несколько недель, другие остаются на 2 или 3 года, но после того, как они какое-то время прожили в пресной воде, они плывут вниз по течению к эстуарию (месту, где солоноватая вода или разбавленная соленая вода образуется из смешение морской воды с ручьем или рекой).

В устье их тела меняются, чтобы они могли жить в океане. Это называется процессом СМОЛТИФИКАЦИИ, а рыбы, проходящие через него, называются СМОЛТИФИКАЦИЕЙ. Рыбам приходится проходить это изменение постепенно, поэтому так необходимо проводить время в устьях рек (где вода представляет собой смесь пресной и соленой воды). После того, как их тела изменились, они уплывают в океан. Они живут в океане большую часть своей взрослой жизни.

Но анадромные рыбы не умирают, когда попадают в океан. Чтобы цикл продолжался, взрослые особи должны откладывать и оплодотворять икру (икру) в ПРЕСНОЙ ВОДЕ!! Когда они будут готовы к нересту, они должны вернуться в пресноводный ручей или реку, где они родились. Большинство проходных рыб умирают после нереста, но некоторые виды (например, стальноголовый лосось и атлантический лосось) фактически повторяют этот цикл НЕСКОЛЬКО раз в течение своей жизни.

Местные виды

(иллюстрации Рона Питтарда)

   Радужная форель на самом деле является не имеющей выхода к морю формой анадромного стальноголового жука. Они могут вырасти до 2-5 фунтов. поедание таких вещей, как гольяны, раки, насекомые и другие мелкие водные обитатели.