Парные плавники рыб грудные и спинные. Плавники рыб: форма, строение

Плавники. Размеры, форма, количество, положение и функции их различны. Плавники позволяют сохранять равновесие тела, участвуют в движении.

Рис. 1 Плавники

Плавники подразделяются на парные, соответствующие конечностям высших позвоночных животных, и непарные (рис.1).

К парным относятся:

1) грудные Р (pinna pectoralis );

2) брюшные V. (р. ventralis ).

К непарным :

1) спинной D (p. dorsalis );

2) анальный А (р. analis );

3) хвостовой С (р. caudalis ).

4) жировой ар ((p.adiposa ).

У лососевых, харациновых, косатковых и др. позади спинного плавника имеется жировой плавник (рис. 2), лишенный плавниковых лучей (p.adiposa ).

Рис. 2 Жировой плавник

Грудные плавники обычны у костных рыб. У скатов грудные плавники увеличены и являются основными органами движения.

Брюшные плавники занимают у рыб различное положение, что связано с перемещением центра тяжести, вызванного сокращением брюшной полости и концентрацией внутренностей в передней части тела.

Абдоминальное положение – брюшные плавники находятся на середине брюшка (акулы, сельдеобразные, карпообразные) (рис. 3).

Рис. 3 Абдоминальное положение

Торакальное положение – брюшные плавники смещены в переднюю часть тела (окунеобразные) (рис.4).

Рис. 4 Торакальное положение

Югулярное положение – брюшные плавники расположены впереди грудных и на горле (тресковые) (рис. 5).

Рис. 5 Югулярное положение

Спинных плавников может быть один (сельдеобразные, карпообразные), два (кефалеобразные, окунеобразные) или три (трескообразные). Расположение их различно. У щуки спинной плавник смещен назад, у сельдеобразных, карпообразных находится на середине тела, у рыб с массивной передней частью тела (окунь, треска) один из них располагается ближе к голове.

Анальный плавник обычно бывает один, у трески их два, у колючей акулы он отсутствует.

Хвостовой плавник отличается разнообразным строением.

В зависимости от величины верхней и нижней лопастей различают:

1)изобатный тип – в плавнике верхняя и нижняя лопасти одинаковые (тунцы, скумбрии);

Рис. 6 Изобатный тип

2)гипобатный тип – удлинена нижняя лопасть (летучие рыбы);

Рис. 7 Гипобатный тип

3)эпибатный тип – удлинена верхняя лопасть (акулы, осетровые).

Рис. 8. Эпибатный тип

По форме и расположению относительно конца позвоночника различают несколько типов:

1) Протоцеркальный тип - в виде плавниковой каймы (миноги) (рис. 9).

Рис. 9 Протоцеркальный тип -

2) Гетероцеркальный тип – несимметричный, когда конец позвоночника заходит в верхнюю, наиболее удлиненную лопасть плавника (акулы, осетровые) (рис. 10).

Рис. 10 Гетероцеркальный тип;

3) Гомоцеркальный тип – наружносимметричный, при этом видоизмененное тело последнего позвонка заходит в верхнюю лопасть (костистые) (

Рис. 11 Гомоцеркальный тип

Опорой плавников служат плавниковые лучи. У рыб различают ветвистые и неветвистые лучи (рис. 12).

Неветвистые лучи плавников могут быть:

1)членистыми (способными гнуться) ;

2)нечленистыми жесткими (колючими), которые в свою очередь бывают гладкими и зазубренными.

Рис. 12 Типы плавниковых лучей

Количество лучей в плавниках, особенно в спинных и анальных, является видовым признаком.

Число колючих лучей обозначают римскими цифрами, ветвистых - арабскими. Например, формула спинных плавников для речного окуня такова:

DXIII-XVII, I-III 12-16.

Это значит, что у окуня два спинных плавника, из них первый состоит из 13 - 17 колючих, второй из 2 - 3 колючих и 12-16 ветвистых лучей.

Функции плавников

· Хвостовой плавник создает движущую силу, обеспечивает высокую маневренность рыбы при поворотах, выполняет роль руля.

· Грудные и брюшные (парные плавники) поддерживают равновесие и являются рулями при поворотах и на глубине.

· Спинной и анальный плавники выполняют роль киля, препятствуя вращению тела вокруг оси.

Задание 1. Выполните лабораторную работу.

Тема : "Внешнее строение и особенности передвижения рыбы".

Цель работы : изучить особенности внешнего строения и способы передвижения рыбы.

1. Убедитесь в том, что на рабочем месте есть все необходимое для выполнения лабораторной работы.

2. Пользуясь инструкцией, приведенной в параграфе 31 учебника, выполните лабораторную работу, заполняя по ходу наблюдений таблицу.

3. Зарисуйте внешний вид рыбы. Обозначьте части тела.

4. Запишите результаты наблюдений и сделайте выводы. Отметьте черты приспособленности рыб к водной среде.

Рыбы хорошо приспособлены к жизни в водной среде. Они имеют обтекаемую форму тела, плавники, органы чувств, позволяющие ориентироваться в воде.

Задание 2. Заполните таблицу.

Задание 3. Выпишите номера правильных утверждений.

Утверждения :

1. Все рыбы имеют обтекаемую форму тела.

2. Тело большинства рыб покрыто костной чешуей.

3. Кожа рыб имеет кожные железы, выделяющие слизь.

4. Голова рыбы незаметно переходит в туловище, а туловище - в хвост.

5. Хвост рыбы - та часть тела, которая окаймлена хвостовым плавником.

6. На спинной стороне тела рыбы имеется один спинной плавник.

7. Грудными плавниками рыба при передвижении пользуется как веслами.

8. Глаза у рыб не имеют век.

9. Рыбы видят предметы, расположенные на близком расстоянии.

Правильные утверждения : 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9.

Задание 4. Заполните таблицу.

Задание 5. Форма тела рыб очень разнообразна: у лещей тело высокое и сильно сжатое с боков; у камбалы - сплюснутое в спинно-брюшном направлении; у акул - торпедообразное. Объясните, чем вызваны различия в форме тел у рыб.

Из-за места обитания и передвижения.

Камбала имеет сплюснутую форму, потому что медленно плавает по дну.

Акула наоборот передвигаться быстро (тарпедовидная форма обеспечивает быстрое передвижение в открытой воде).

Тело у леща сплюснуто с боков, потому что он передвигается в водоемах с густой растительностью.

Местообитания и внешнее строение рыб

Среда обитания рыб - различные водоемы нашей планеты: океаны, моря, реки, озера, пруды. Она очень обширна: площадь, занятая океанами, превышает 70 % поверхности Земли, а наиболее глубокие впадины уходят в глубь океанов на 11 тыс. м.

Многообразие условий жизни в воде повлияло на облик рыб и способствовало большому разнообразию форм их тела: появлению множества приспособлений к условиям обитания как в строении, так и в биологических особенностях.

Общий план внешнего строения рыб

На голове рыб расположены глаза, ноздри, рот с губами, жаберные крышки. Голова плавно переходит в туловище. От жаберных крышек до анального плавника продолжается туловище. Заканчивается тело рыбы хвостом.

Снаружи тело покрыто кожей. Защищает кожу большинства рыб покрытая слизью чешуя .

Органами передвижения рыб являются плавники . Плавники - это выросты кожи, опирающиеся на костные плавниковые лучи . Наибольшую значимость имеет хвостовой плавник. Снизу по бокам туловища расположены парные плавники: грудные и брюшные. Они соответствуют передним и задним конечностям наземных позвоночных. Положение парных плавников у разных рыб варьирует. Сверху тела рыбы расположен спинной плавник, снизу, ближе к хвосту - анальный. Количество спинных и анальных плавников может быть разным.

По бокам тела большинства рыб расположен своеобразный орган, воспринимающий течение воды. Это боковая линия . Благодаря боковой линии даже ослеплённая рыба не натыкается на препятствия и способна ловить движущуюся добычу. Видимая часть боковой линии образована чешуйками, имеющими отверстия. Через них вода проникает в тянущийся вдоль тела канал, к которому подходят окончания нервных клеток. Боковая линия может быть прерывистой, сплошной или совсем отсутствовать.

Функции плавников

Благодаря плавникам рыба способна двигаться и удерживать равновесие в водной среде. Лишённая плавников, она переворачивается брюшком вверх, поскольку центр тяжести помещается в спинной части.

Непарные плавники (спинной и анальный) обеспечивают устойчивость тела. Хвостовой плавник у подавляющего большинства рыб выполняет функцию движителя.

Парные плавники (грудные и брюшные) служат стабилизаторами, т.е. обеспечивают равновесное положение тела при его неподвижности. С их помощью рыба поддерживает тело в нужном положении. При движении они служат несущими плоскостями, рулём. Грудные плавники перемещают тело рыбы при медленном плавании. Брюшные плавники выполняют в основном функцию равновесия.

У рыб обтекаемая форма тела. Она отражает особенности среды обитания и образа жизни. У рыб, приспособленных к быстрому длительному плаванию в толще воды (тунец (2), макрель, сельдь, треска, лососи ), «торпедовидная» форма тела. У хищников, практикующих быстрые броски на небольшом расстоянии (щука, таймень, барракуда, сарган (1) , сайра ), она «стреловидная». Некоторые рыбы, приспособленные к длительному залеганию на дне (скат (6) , камбала (3) ), имеют плоское тело. У отдельных видов тело имеет причудливую форму. Например, морской конёк напоминает соответствующую шахматную фигуру: его голова расположена под прямым углом к оси тела.

Морские коньки населяют разные океаны Земного шара. Эти рыбки удивляют всякого, кто их наблюдает: тело, подобно насекомому, заключено в панцирь, цепкий хвост обезьяны, вращающиеся глаза хамелеона и, наконец, сумка, как у кенгуру.

Хотя эта симпатичная рыбка и может плавать в вертикальном положении при помощи колебательного движения спинного плавника, она - плохой пловец и большую часть времени висит, цепляясь хвостом за водоросли и высматривая мелкую добычу. Трубчатое рыло конька действует как пипетка - когда резко раздуваются щеки, добыча быстро втягивается в рот с расстояния до 4 см.

Самой маленькой рыбкой считают филиппинского бычка Пандаку . Его длина около 7 мм. Этих рыбок одно время модницы носили в... ушах. В хрустальных серьгах-аквариумах!

Самой большой рыбой считают китовую акулу , которая достигает длины 15 м.

Дополнительные органы рыб

У некоторых видов рыб (например, у карпа или сома) вокруг рта расположены усики. Это - дополнительные органы осязания и определения вкуса пищи. У многих морских глубоководных рыб(например, у глубоководного удильщика, рыбы-топорика, анчоуса, фотоблефарона ) развиты светящиеся органы.

На чешуе рыб встречаются защитные шипы. Они могут располагаться в разных частях тела. Например, шипы покрывают тело рыбы-ежа .

Некоторые рыбы, например скорпена, морской дракон, бородавчатка имеют органы защиты и нападения - ядовитые железы, помещающиеся у основания шипов и плавниковых лучей.

Покровы тела

Снаружи кожа рыб покрыта чешуёй - тонкими полупрозрачными пластинками. Чешуи своими концами налегают друг на друга, располагаясь черепицеобразно. Это обеспечивает

прочную защиту тела и вместе с тем не создает препятствий движению. Чешуи образуются специальными клетками кожи. Размер чешуек бывает разный: от микроскопических у угрей до нескольких сантиметров у индийского усача . Наблюдается большое разнообразие чешуи: по форме, прочности, составу, количеству и некоторым другим характеристикам.

В коже залегают пигментные клетки - хроматофоры : при их расширении пигментные зёрна растекаются на большее пространство и окраска тела становится яркой. Если хроматофоры сокращаются, пигментные зёрна скапливаются в центре, оставляя большую часть клетки неокрашенной, и окраска тела бледнеет. Если пигментные зёрна всех цветов равномерно распределены внутри хроматофоров - рыба имеет яркую окраску; если пигментные зёрна собраны в центрах клеток - рыба становится почти бесцветной, прозрачной; если же только жёлтые пигментные зёрна распределены по своим хроматофорам - рыба меняет окраску на светло-жёлтую.

Хроматофоры определяют всё разнообразие окраски рыб, особенно яркой в тропиках. Таким образом, кожа рыб выполняет функцию наружной защиты. Она защищает тело от механических повреждений, облегчает скольжение, определяет цвет рыбы, осуществляет связь с внешней средой. В коже расположены органы, воспринимающие температуру и химический состав воды.

Значение окраски

Пелагические рыбы часто имеют тёмную «спинку» и светлое «брюшко», как эта рыба абадехо семейства тресковых.

Индийский стеклянный сом может служить пособием по изучению анатомии.

Многие рыбы, обитающие в верхних и средних слоях воды, имеют более тёмную окраску верхней части тела и светлую - нижней. Серебристое брюшко рыбы, если смотреть на рыбу снизу, не будет выделяться на светлом фоне неба. Точно так же тёмная спинка, если смотреть на рыбу сверху, будет сливаться с тёмным фоном дна.

Изучая окраску рыб можно увидеть, как с её помощью происходят маскировка и подражание другим видам организмов, пронаблюдать демонстрацию опасности и несъедобности, а также подачу рыбами других сигналов.

В отдельные периоды жизни многие рыбы приобретают яркую брачную окраску. Часто окраска и форма рыбы дополняют друг друга.

Интерактивный урок-тренажёр (Пройдите все страницы урока и выполните все задания)

Гидросфера отличается чрезвычайным разнообразием условий. Это пресные, проточные и стоячие воды, а также солёные моря и океаны, заселённые организмами на разных глубинах. Для существования в столь разнообразных условиях у рыб выработались как общие принципы строения, отвечающие требованиям среды (гладкое, без выступов вытянутое тело, покрытое слизью и чешуёй; заострённая голова с прижатыми жаберными крышками; система плавников; боковая линия), так и приспособления, свойственные отдельным группам (сплющенное тело, световые органы и др.). Каждый вид рыб имеет соответствующие определённому образу жизни многочисленные и разнообразные приспособления.

; их органы, регулирующие движение и положение в воде, а у некоторых (летучие рыбы ) - еще и планирование в воздухе.

Плавники представляют собой хрящевые или костные лучи (радиалии), имеющие сверху кожно-эпидермиальные покровы.

Основные виды плавников рыб - это спинной, анальный, хвостовой, пара брюшных и пара грудных .
Некоторые рыбы имеют еще и жировые плавники (они лишены плавниковых лучей), находящиеся между спинным и хвостовым плавниками.
Плавники приводятся в движение мышцами.

Часто у разных видов рыб плавники видоизменены например, самцы живородящих рыб используют анальный плавник в качестве органа для спаривания (основная же функция анального плавника сходна с функцией спинного - это киль при движении рыбы); у гурами видоизмененные нитевидные брюшные плавники представляют собой особые щупальца; сильно развитые грудные плавники позволяют некоторым рыбам выпрыгивать из воды.

Плавники рыб активно участвуют в движении, балансируя тело рыбы в воде. При этом двигательный момент начинается от хвостового плавника, который резким движением толкает вперед. Хвостовой плавник - это своеобразный движитель рыбы. Спинной и анальный плавники балансируют тело рыбы в воде.

У разных видов рыб количество спинных плавников разное.
Сельдеобразные и карпообразные имеют один спинной плавник, кефалеобразные и окунеобразные - два, у трескообразных - три.
Расположены они тоже могут быть по-разному: у щуки - смещен далеко назад, у сельдеобразных, карпообразных - на середине хребта, у окуня и трески - ближе к голове. У скумбрии, тунца и сайры имеются небольшие дополнительные плавнички за спинным и анальным плавниками.

Грудные плавники задействуются рыбой при медленном плавании, а также вместе с брюшным и хвостовым плавниками поддерживают равновесие тела рыбы в воде. Многие донные рыбы передвигаются по грунту с помощью грудных плавников.
Однако у некоторых рыб (муреновые, например) грудные и брюшные плавники отсутствуют. У некоторых видов отсутствует и хвост: гимноты, рамфихтовые, морской конек, скат, рыба-луна и другие виды.

Колюшка трехиглая

В целом, чем более развиты у рыбы плавники, тем более она приспособлена для плавания в спокойной воде.

Помимо движения в воде, воздухе, по грунту; прыжков, cкачков, плавники помогают разным видам рыб прикрепляться к субстрату (плавники-присоски у бычков ), искать пищу (триглы ), обладают защитными функциями (колюшки ).
Некоторые виды рыб (скорпеновые ) в основаниях колючек спинного плавника имеют ядовитые железы. Бывают и рыбы вообще без плавников: круглоротые.

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).