Значення бічної лінії риб. Орган бокової лінії. Анатомія бічної лінії


Характерні ознаки хордових:

  • тришарова будова;
  • вторинна порожнина тіла;
  • поява хорди;
  • завоювання всіх довкілля (вода, наземно-повітряна).

У ході еволюції вдосконалювалися органи:

  • рухи;
  • розмноження;
  • дихання;
  • кровообігу;
  • травлення;
  • почуттів;
  • нервова (що регулює та контролює роботу всіх органів);
  • змінювалися покриви тіла.

Біологічний зміст всього живого:

Загальна характеристика

Живуть- Прісноводні водойми; у морській воді.

Тривалість життя- Від кількох місяців до 100 років.

Розміри- Від 10 мм до 9 метрів. (Риби все життя зростають!).

Вага- Від кількох грам до 2 тонн.

Риби - найдавніші первинноводні хребетні. Вони здатні жити лише у воді, більшість видів — добрі плавці. Клас риб у процесі еволюції сформувався у водному середовищі, з нею пов'язані характерні особливості будови цих тварин. Основний тип поступального руху - бічні хвилеподібні рухи завдяки скороченням м'язів хвостового відділу або всього тіла. Грудні та черевні парні плавці виконують функцію стабілізаторів, служать для підйому та опускання тіла, поворотів зупинок, повільного плавного руху, збереження рівноваги. Непарні спинні та підхвостові плавці діють як кіль, надаючи тілу риби стійкість. Слизовий шар, на поверхні шкіри, зменшує тертя та сприяє швидкому руху, а також захищає тіло від збудників бактеріальних та грибкових захворювань.

Зовнішня будова риби

Бічна лінія

Добре розвинені органи бічної лінії. Бічна лінія приймає напрямок і силу струму води.

Завдяки цьому навіть засліплена вона не натикається на перешкоди і здатна ловити рушійну видобуток.

Внутрішня будова

Скелет

Скелет є опорою для добре розвиненої поперечно-смугастої мускулатури. Деякі м'язові сегменти частково перебудувалися, утворивши групи м'язів у ділянці голови, щелеп, зябрових кришок, грудних плавців тощо. (Очні, наджаберні та поджаберні м'язи, мускулатура парних плавників).

Плавальний міхур

Над кишечником знаходиться тонкостінний мішок - плавальний міхур, наповнений сумішшю кисню, азоту та вуглекислого газу. Бульбашка утворилася з виросту кишечника. Основна функція плавального міхура – ​​гідростатична. Змінюючи тиск газів у плавальному міхурі, риба може змінювати глибину занурення.

Якщо обсяг плавального міхура не змінюється, риба знаходиться на одній і тій же глибині, ніби повисаючи в товщі води. Коли обсяг міхура збільшується, риба піднімається нагору. При опусканні відбувається зворотний процес. Плавальний міхур у частини риб може брати участь у газообміні (як додатковий орган дихання), виконувати функції резонатора під час відтворення різних звуків тощо.

Порожнина тіла

Система органів

Травна

Травна система починається ротовим отвором. У окуня та інших хижих кісткових риб на щелепах та багатьох кістках ротової порожнини знаходяться численні дрібні гострі зуби, які допомагають захоплювати та утримувати видобуток. М'язової мови немає. Через ковтку в стравохід їжа потрапляє у великий шлунок, де починає перетравлюватися під дією соляної кислоти та пепсину. Частково перетравлена ​​їжа потрапляє в тонку кишку, куди впадають протоки підшлункової залози та печінки. Остання виділяє жовч, що накопичується в жовчному міхурі.

На початку тонкої кишки в неї впадають сліпі відростки, завдяки яким збільшується залозиста поверхня кишечника, що всмоктує. Неперетравлені залишки виводяться в задню кишку і через задній отвір видаляються назовні.

Дихальна

Органи дихання - зябра - розташовані на чотирьох зябрових дугах у вигляді ряду яскраво-червоних зябрових пелюсток, покритих зовні численними найтоншими складочками, що збільшують відносну поверхню зябер.

Вода потрапляє в рот риби, проціджується через зяброві щілини, омиває зябра, і викидається назовні з-під зябрової кришки. Газообмін відбувається в численних зябрових капілярах, кров у яких тече назустріч воді, що омиває зябра. Риби здатні засвоювати 46-82% розчиненого у воді кисню.

Навпроти кожного ряду зябрових пелюсток знаходяться білуваті зяброві тичинки, що мають велике значення для харчування риб: у деяких вони утворюють цедильний апарат з відповідною будовою, в інших сприяють утримування видобутку в ротовій порожнині.

Кровоносна

Кровоносна система складається з двокамерного серця та судин. Серце має передсердя та шлуночок.

Видільна

Видільна система представлена ​​двома темно-червоними стрічковоподібними нирками, що лежать нижче хребетного стовпа майже вздовж усієї порожнини тіла.

Нирки відфільтровує з крові продукти розпаду речовин у вигляді сечі, яка по двох сечоводах надходить у сечовий міхур, що відкривається назовні за задньопрохідним отвором. Значна частина отруйних продуктів розпаду (аміак, сечовина та ін) виводяться з організму через зяброві пелюстки риб.

Нервова

Нервова система має вигляд потовщеної попереду порожнистої трубки. Передній її кінець утворює головний мозок, в якому є п'ять відділів: передній, проміжний, середній мозок, мозок і довгастий мозок.

Центри різних органів чуття розміщені у різних відділах мозку. Порожнина всередині спинного мозку називається спинномозковим каналом.

Органи відчуттів

Смакові рецептори, або смакові нирки, що знаходяться в слизовій оболонці ротової порожнини, на голові, вусиках, подовжених променях плавників, розсіяні по всій поверхні тіла. У поверхневих шарах шкіри розсіяні дотичні тільця та терморецептори. Здебільшого на голові риб концентруються рецептори електромагнітного почуття.

Два великі очізнаходяться з боків голови. Кришталик круглий, не змінює форми і майже стосується ущільненої рогівки (тому риби короткозорі й бачать не далі 10-15 метрів). У більшості кісткових риб сітківка містить палички та колбочки. Це дозволяє їм адаптуватися в мінливій освітленості. Більшість кісткових риб мають кольоровий зір.

Органи слухупредставлені лише внутрішнім вухом, або перетинчастим лабіринтом, розташованим праворуч і ліворуч у кістках задньої частини черепа. Звукова орієнтація дуже важлива водних тварин. Швидкість поширення звуків у воді майже в 4 рази більша, ніж у повітрі (і близька до звукопроникності тканин тіла риб). Тому навіть відносно просто влаштований орган слуху дозволяє рибам сприймати звукові хвилі. Органи слуху анатомічно пов'язані з органами рівноваги.

Від голови до хвостового плавця вздовж тіла тягнеться ряд отворів. бічна лінія. Отвори пов'язані з зануреним у шкіру каналом, який на голові сильно гілкується та утворює складну мережу. Бічна лінія - характерний орган почуттів: завдяки їй риби сприймають коливання води, напрямок і силу течії, хвилі, що відбиваються від різних предметів. За допомогою цього органу риби орієнтуються в потоках води, сприймають напрямок руху видобутку або хижака, не наштовхуються на тверді предмети в ледь прозорій воді.

Розмноження

Риби розмножуються у воді. Більшість видів відкладають ікру, зовнішнє запліднення, іноді внутрішнє, в цих випадках спостерігається живонародження. Розвиток заплідненої ікри триває від кількох годин до кількох місяців. Личинки, які виходять із ікри, мають залишок жовткового мішка із запасом поживних речовин. Спочатку вони малорухливі і харчуються лише цими речовинами, а потім починають активно харчуватися різними мікроскопічними водними організмами. Через кілька тижнів з личинки розвивається покритий лускою і схожий на дорослу рибу малечу.

Нерест у риб відбувається у різну пору року. Більшість прісноводних риб відкладає ікру серед водних рослин на мілководді. Плодючість риб у середньому набагато вища за плодючість наземних хребетних, це пов'язано з великою загибеллю ікри та мальків.

  • Читати: Різноманітність риб: форма, розмір, колір

Бічна лінія риб

  • Читати додатково: Органи почуттів риб

Органи чуття системи бічної лінії.

Будова та розташування органів чуття системи бічної лінії специфічні для кожного виду риб. Система бічної лінії (або сейсмосенсорна система) включає звичайні та ампулярні органи.

До звичайних органів відносяться невромасти (або бруньки, що відчувають), які представляють комплекс чутливих клітин з волосками на кінці. У багатьох риб невромаст утворює драглистий виступ (купулу), куди входять волоски чутливих клітин. Купули легко колишуться під впливом струмів води. Невромасти розташовуються лежить на поверхні тіла у поглибленнях. Вони дозволяють рибам орієнтуватися у воді та сприймати звуки низьких частот. Клітини невромастів іннервуються бічною гілкою блукаючого нерва.

У круглоротих органи чуття системи бічної лінії представлені численними дрібними горбками на шкірі, особливо на голові. У кожному горбку є жолобок, на дні якого знаходиться невромаст.

У хрящових риб є невромасти, розташовані у відкритих (примітивних акул і химер) і закритих каналах (у інших риб); бульбашки Саві (Савішеві бляшки) - невромасти, прикриті видозміненою плакоїдною лускою (у електричних схилів); спіракулярні органи, що представлені невромастами, поверхні бризгальця.

У осетрових є невромасти, розташовані в каналах і коротких кісткових трубочках шкіри, і спіракулярний орган. Більшість костистих риб невромасти перебувають у замкнутих каналах, які тягнуться вздовж тулуба, утворюючи бічну лінію, заходять голову. Канали бічної лінії і голови заповнені слизом, в їх порожнину виступають купули нирок, що відчувають. Із зовнішнім середовищем канали з'єднуються через отвори в лусці (прободені лусочки).

Ампулярні органи (або Лоренцини ампули) відносяться до електрорецепторів. Вони розташовані в головному відділі риб, є тільки у пластиножаберних (акули, скати). Ампулярні органи мають вигляд капсул, занурених у шкіру. Від капсул відходять трубочки, що відкриваються отворами на поверхні шкіри. Капсули заповнені желеподібною речовиною, на їх стінках розташовані чуттєві клітини з волосками на вершині. До кожної капсули підходять нервові закінчення.

До органів чуття системи бічної лінії відносяться також електрорецептори, які є майже у всіх електричних риб і деяких неелектричних костистих. Вони подібні до будови з чутливими клітинами системи бічної лінії, але не мають волоска.

Н. В. ІЛЬМАСТ. ВСТУП В ІХТІОЛОГІЮ. Петрозаводськ, 2005

Тести

755-01. Наявні у риб органи бічної лінії виконують функції
А) опори та рухи
Б) нюхи
в) відчуття температури води
Г) відчуття напрямку та сили перебігу води

Відповідь

755-02. Які пристрої, що дозволяють пересуватися у воді з найменшими енерговитратами, виникли в процесі еволюції у риб?
А) парні грудні та черевні плавці
Б) спинний та анальний плавці
В) зябра, прикриті зябровими кришками
Г) обтічна форма тіла, слиз на шкірі

Відповідь

755-03. Основне значення слизу, що виділяється шкірними залозами риби, полягає в
А) зменшення тертя тіла риби про воду
Б) постачання луски поживними речовинами
В) захист луски від поселення на ній одноклітинних водоростей
Г) посилення чутливості органів бічної лінії

Відповідь

755-04. Яку функцію в організмі тварин виконують органи бічної лінії?
А) допомагають у пошуку партнера при розмноженні
Б) сигналізують про настання сезонних змін у воді
В) дозволяють відчувати наближення до підводних предметів
Г) визначають джерело світла

Відповідь

Які з наведених ознак характерні більшості представників класу Кісткові риби? Виберіть три відповіді.
А) скелет хрящовий
Б) плавального міхура немає
В) є зяброві кришки
Г) зустрічаються переважно у морях та океанах
Д) хорда є тільки у зародків
Е) дуже плідні, ікра дрібна

Відповідь

Які особливості характерні представників кісткових риб? Виберіть три відповіді з шести.
А) Серце утворене трьома камерами і є одне коло кровообігу.
Б) Дихають киснем, розчиненим у питній воді.
В) У шкірі відсутні залози.
Г) Мають зяброві кришки.
Д) Мають плавальний міхур.
Е) Мають постійну температуру тіла.

Істотну роль поведінці риб грають органи почуттів - бічна лінія, чи сейсмосенсорна система. Вона поєднує всі чутливі клітини рецепторів усунення, які можуть бути зустрінуті в різноманітних ділянках тіла та голови.

Бічна лінія проходить у вигляді поздовжнього каналу, зануреного в шкіру і отворами, що відкривається назовні. Візуально бічна лінія видно як темна або світла смуга з обох боків тіла від голови до кінця хвостового стебла. Її структура, зовнішня форма та місце розташування на тілі риби сильно варіюють у різних видів.

У більшості риб є по одному каналу з кожного боку, а в деяких - до 5 і більше, наприклад, терпугів. В одних риб вона дугоподібна, в інших – з одним або декількома пагорбами; в одних - вона малопомітна візуально, в інших - добре видно її гілки та на голові. У деяких риб на всьому тілі або окремих його ділянках, найчастіше на голові, розкидані вільні невромасти чи канальні органи. У морських качечок, наприклад, сейсмосенсорні канали є тільки на голові, на тулубі вони відсутні і замінені сейсмосенсорними точками, що відкрито сидять. У риб сімейства китовидкових є товсті канали бічної лінії з величезними круглими порами. У той же час є риби, у яких бічна лінія відсутня, або вона неповна. До таких риб відносяться кефалі, далія, багато карпозубоподібних, атериноподібних та інші.

Чутливі клітини бічної лінії, вільних невромастів і канальних органів чуття закінчуються на вершині сосочками або волосками, а з протилежного боку – гілочкою нерва. Усунення сосочка або волоска створює генераторний потенціал, який передає інформацію по нервах в акустико-латеральний центр мозку. Органи бічної лінії містять також ампулярні та ампуляроподібні клітини, які виконують електрорецепторні функції.

Візуальними спостереженнями встановлено, що розряд грози викликає паніку серед йоржів та краснопірок. Землетрус риби вловлюють раніше за найчутливіші прилади. Деякі види акул відчувають навіть незначні електричні імпульси, якими супроводжуються м'язові зусилля людини, що пливе. За допомогою бічної лінії вони можуть знайти у темряві рибу, яка не переміщається, а лише дихає на морському дні.

Акули по-різному реагують електроімпульси різної сили. Якщо джерело слабке, то вони нападають, якщо сильне - відпливають геть. З урахуванням такої поведінки було розроблено та використовується сьогодні метод відлякування акул від морських пляжів: вплив на бічну лінію електричними розрядами, нешкідливими для людини.

Аналізатори системи бічної лінії по-різному розташовані на тілі риби, функціонально доповнюють один одного. Це забезпечує рибам, що мають подібні рецептори, диференційовано сприймати подразнення, що йдуть з-поза. Відкриті невромасти (геніпори, щічні пори) приймають коливання води, переважно від зіткнення її з поверхнею тіла. Більшість видів риб, що живуть у прибережній зоні або поблизу дна, мають на голові переважно або винятково геніпори. Рецептори закритих каналів бічної лінії більшою чи меншою мірою ізольовані від поверхневих подразнень. Вони сприймають коливання гідродинамічних полів, звукову та інфразвукову вібрацію. Такий тип будови органів бічної лінії властивий, перш за все, риб-хижаків, які живуть у відкритих водоймах і лише зрідка можуть наближатися до берегів.

За допомогою бічної лінії та інших рецепторів сейсмосенсорної системи риби виявляють наближення ворога чи жертви. Попереду риби, що пливуть, біжать хвилі, відбиваючись від підводних предметів, і, повернувшись до риби, сприймаються її бічною лінією.

Вільні невромасти та канальні органи бічної лінії є механорецепторами, що сприймають потоки води та звуку як вібрації. З їх допомогою риба вловлює нікчемні коливання (від 6 коливань на секунду і більше), визначаючи напрямок потоку води та звуку, близькість сусідів, перешкод тощо. Відчуваючи бічною лінією струми води - сильні або ледь помітні - риби можуть розрізняти величину перешкоди об'єктів, що рухаються у воді.

Органи бічної лінії як рецептори усунення ефективно функціонують у ближньому акустичному полі. Джерела механічних подразників також визначаються органами бічної лінії на близькій відстані. Риби мають два типи рецепторів звуку: рецептори тиску (органи слуху), що дозволяють на великих відстанях відчувати звукові хвилі, та рецептори усунення - органи бічної лінії, що дозволяють тонко аналізувати акустичну ситуацію. Риби можуть для цих цілей використовувати шкірні рецептори, які також є приймачами зміщення.

Топографія рецепторів усунення сейсмосенсорної системи має надзвичайно важливе значення для визначення напрямку та відстані від джерела механічних, акустичних, а також електромагнітних коливань. Майже всі риби, мають добре розвинену сейсмосенсорну систему, добре орієнтуються з її допомогою при переміщенні в зграях, на кормових полях і нерестових акваторіях. Рецетори усунення, безпосередньо пов'язані зі слухом риби, функціонують одночасно і зі зором. Так, наприклад, щука при нападі на видобуток орієнтується зором і рецепторами усунення - органами бічної лінії, яка добре у неї розвинена на голові, особливо на нижній щелепі та з боків тулуба. Це свого роду маленькі примітивні радари, які з великою точністю визначають місцезнаходження мети-жертви. Саме завдяки такому «наведенню», щука не робить неодружених кидків на вигляд жертви.

Також добре функціонує бічна лінія біля морських вугрів. Цей ненажерливий хижак моря, як і щука у прісній воді, підстерігає свій видобуток у засідці, звідки він кидається на жертву за свідченнями органів зміщення.

У морського межі органи бічної лінії розташовані в борозенках шкіри на верхній поверхні сильно сплощеного тіла, що дозволяє йому сприймати коливання та струми води, що йдуть переважно зверху. Нерухливо лежить на грунті ця риба, а над головою ворушиться шкірястий пензлик окремо спинного променя. Цей лінивий хижак запрошує до себе жертву. Як тільки довірлива рибка побачила «червоподібний кінчик» і наблизилася до нього, то миттєво опиняється у величезній зубастій пащі морського чорта.

Добре розвинена сейсмосенсорна система у коропових риб. У багатьох з них почуття бічної лінії, поряд з нюхом та дотиком, є провідними у пошуку їжі. У тріски та багатьох інших тріскових риб добре розвинена бічна лінія з обох боків тіла, а особливо складно вона розгалужена на голові. З кожного боку голови бічна лінія утворює безліч каналів: передкришково-нижньощелепний, підочковий та надочниковий з короткою комісурою, що з'єднує правий та лівий канали. Міжочкова комісура надочноямкового каналу розташована в особливому поглибленні, фронталі - слизовій ямці, зовнішня форма якої сильно варіює у різних тріскових риб; у тріски, пікші, сайди слизова ямка закрита. У деяких тріскових вона відкрита.

Уздовж кожного з каналів системи бічної лінії на голові розташовані багаточлені групи нервових закінчень - геніпор, або ці канали відкриваються назовні поруч пір. У тріски, наприклад, їх 26-27. При цьому поодинокі геніпор є і в цьому випадку. Бічна лінія в одних представників тріскових безперервна (пікша, сайда), в інших – уривчаста (сайка). У деяких тріскових, як, наприклад, у тріски, бічна лінія безперервна на тілі та уривчаста на хвостовому стеблі. Така складна сейсмосенсорна система - рецепторів усунення - дозволяє тріску, сайці та іншим трісковим рибам орієнтуватися в повній темряві морських глибин, знаходити їжу, координовано переміщатися в зграях, уникати ворогів, у тому числі і від попадання в тралові знаряддя лову. В умовах поганої видимості тріска знаходить за допомогою почуттів органів бічної лінії рухливу їжу (переважно дрібних риб), а органами нюху та тактильними почуттями (смаком, дотиком) – вишукує нерухому, улюблену їжу (молюсків, поліжет). Так, у Баренцевому морі була спіймана сліпа тріска, в шлунку якої було багато корму - мойви. Жирність тріски (ставлення ваги печінки до ваги тіла у відсотках) була досить високою, що свідчить про хороші умови її нагулу.

Цей приклад, як, між іншим, та інші подібні упіймання, свідчить, що тріска, будучи сліпою, знаходить і видобуває собі достатньо їжі завдяки добре розвиненому нюху та дотику, і наявності складної сейсмосенсорної системи.

Існують сліпі від природи печерні риби – анопгіхи, які за допомогою сейсмосенсорної системи забезпечують собі нормальні умови існування та відтворення. У підземних карстових водах живуть сліпоколазки, у яких сильно розвинені органи бічної лінії та органи дотику на голові, тілі та хвостовому стеблі. Вони замінюють цим рибам як зір, а й інші дистанційні органи почуттів.

Бічна лінія відіграє істотну роль на нерестових акваторіях для залучення самки чи суперництві через неї самців. В одних видів риб самець, збудувавши будинок-гніздо, посилає акустико-механічні сигнали, які самка приймає за запрошення "увійти до будинку" як "молода господиня". В інших видів самець енергійним рухом хвоста спрямовує потік води у бік свого суперника і, таким чином, впливає на його бічну лінію, інформуючи супротивника, що нерестова ділянка зайнята.

Функції бічної лінії та інших рецепторів зміщення, що дозволяють рибам вловлювати коливання води у певному спектрі частот, слабо вивчені з точки зору їх значення в зграйній поведінці риб. Таким чином, сейсмосенсорна система риб є унікальним винаходом природи. Воно забезпечує рибам можливість адекватно змінювати свою поведінку залежно від біотичного та абіотичного оточення, а в кожному конкретному випадку – і яким чином, і є найважливішим органом почуттів у боротьбі життя.