Большинство современных костистых рыб находится в состоянии биологического прогресса

Об эволюции рыб известно очень мало, так как они являются существом примитивным, и изучение этой ниши среди ученых не востребовано.

Наиболее древние останки лучеперой рыбы имеют возраст более 400 млн лет. В пермском и триасовом периодах рыбы имели ромбическую чешую, покрытую эмалеподобным дентином.

На их смену пришли костистые рыбы, которые на данный момент являются одной из многочисленных групп.

Особенности строения лучеперых рыб

Опорой скелета является костный позвоночник, хотя в редких случаях встречается и хорда.

Скелет не имеет центральной оси, а состоит из нескольких опорных элементов. Анальное и мочеполовое отверстия не имеют соития и смещены от уровня таза (кроме ганоидных рыб). Особенностью этого вида рыб является строение мозга, где эпителиальная крыша переднего мозга не содержит нервного вещества.

Что же касается чешуи, она имеет вид костных пластинок, а у примитивных рыб покрыта ганоином, благодаря которому рыбы способны быстро передвигаться и маневрировать среди кораллов. Грудные плавники не только помогают изменять направление своего движения, но и служат для ряда других функций, например, с их помощью рыбы вентелируют свою икру в период размножения.

Задний плавник чаще один, хотя в редких случаях два или три. Плавательный пузырь может присутствовать в строении или отсутствовать, в зависимости от отряда рыб.

Классификация лучеперых рыб

Схема классификации разработана не в полной мере, а данные, использовавшиеся до 40-х годов, опровергнуты после исследований последних десятилетий.

Однако главные подклассы выделить все же можно: хрящевые ганноидные и хрящекостные рыбы. К хрящекостным рыбам, в свою очередь, можно отнести новоперых рыб, отличающихся разнообразием отрядов.

Самые привлекательные и экзотические виды:

  • Мурджан. Отличаются огромными глазами, которые красиво выделяются на фоне розоватого окраса рыбы.
  • Рыбы ангелы. Являются главным украшением моря. Отличаются яркими окрасами полос и сеточек на чешуе. Очень теплолюбивые и поэтому обитают преимущественно в тропическом климате.
  • Морской окунь.Отличается от речного собрата наличием ядовитого вещества в железах острых плавников. Внешний вид окуней напрямую зависит от глубины обитания.
  • Конек морской японский. Многие используют его для украшения аквариумов. Отличаются способностью издавать звуки до 4800 Гц, воспринимаемые человеческим ухом.
  • Рыбка лабеотрофеус.Как ни странно, окрас самцов намного красочней и привлекательней, чем у самочек. Еще интересен тот факт, что вынашивание икры у этих рыб происходит во рту и в этот период представительницы женской стаи прекращают употребление пищи.
  • Скалярия. Такая рыбка обитает практически в каждом аквариуме. Любовь у этого вида самая настоящая. При смерти одного из супругов, второй уже не находит новую возлюбленную, а в большинстве случаев заканчивает жизнь самоубийством.

Разнообразие лучеперых рыб объясняется воздействием радиации, которое сопровождало их на протяжении всей эволюции.

На данный момент к этому подклассу относится 95% всех рыб, населяющих наш планету.

Рогозуб: ровесник динозавров

Взрослый рогозуб

Произошло это событие 133 года тому назад, в 1869 г., когда простой фермер из австралийского штата Квинсленд, Уильям Форстер, решил посетить зоологический музей в Сиднее. После осмотра коллекции он случайно встретился с куратором музея – Герардом Крефтом и в разговоре задал вопрос:

– Сэр, почему нет в вашем музее ни одной из тех больших рыб, что живут у нас в Бернетт-Ривер и зовутся баррамундами, или бернеттскими лососями?

Они похожи на жирных угрей, футов пять длиной. Чешуя у них толстая, крупная. И представьте себе, только четыре плавника. Все на брюхе.

Крефт ответил, что совершенно не представляет себе, о ком идет речь, и попросил Фостера, если возможно, прислать несколько экземпляров загадочных рыб.

Прошло несколько недель, и куратор музея получил целую бочку, наполненную хорошо засоленными рыбами, от вида которых ученый просто потерял дар речи.

Рыбы были совершенно необычными. Плавников у них действительно было только четыре, и все на брюхе. Более того, эти плавники скорее напоминали ласты. Хвост был еще более необычным – не вильчатый, как у большинства рыб, а клиновидный, по зоологической терминологии – дифицеркальный.

Это, вероятно, наиболее древняя форма рыбьих хвостов.

Но самая большая неожиданность ожидала Крефта, когда он заглянул рыбе в рот.

Вторичных челюстей у нее не оказалось, зато на нёбе и на нижней челюсти были большие пластинки, состоящие из сросшихся между собой зубов. Подобные зубы-терки к этому времени уже были известны биологам, но только в окаменелом виде, как остатки давно вымерших форм. Обладателей этих своеобразных зубов профессор Агассиц, большой знаток ископаемых рыб, назвал цератодами, то есть рогозубами.

Появились они на Земле 395–345 млн лет назад, еще в девонском периоде. Ни у одной из рыб, живущих в настоящее время, таких зубов не находили.

И вот Крефт держал в руках, как он посчитал, настоящее живое ископаемое – истинного цератода! Правда позже, когда палеонтологи обнаружили при раскопках не только зубы, но и черепа настоящих древних цератод, они оказались не совсем такими, как у ныне живущего рогозуба. Поэтому научное название современного представителя этой древнейшей группы получило приставку «нео» (то есть «новый») – Neoceradotus.

А видовое название – Neoceradotus fosteri – было дано в честь Уильяма Фостера – фермера, который помог ученым впервые познакомиться с этими удивительными существами.

Еще одно удивительное открытие ждало Крефта, когда он вскрыл рогозуба. Внутри, наряду с жабрами, находились настоящее, хотя и слабоячеистое легкое.

Значит рыба эта относилась к группе двоякодышащих! До 1869 г. ученые знали только двух таких рыб – лепидосирена, обитающего в бассейне реки Амазонки, и протоптера, населяющего водоемы центральной части Африки. Но и лепидосирен, и протоптер имеют по два легких и относятся к отряду двулегочнообразных, или чешуйчатниковых (Lepidosireniformes). Для рогозуба же пришлось организовать отдельный отряд – однолегочных, или рогозубовых (Dipnoi, или Ceratodiformes).

Как мы уже отмечали выше, первые двоякодышашие рыбы появились еще в девонском периоде палеозойской эры – время, называемое веком рыб.

Тогда на Земле обитало более 100 видов разнообразных двоякодышащих. Позже, в каменноугольном периоде, их разнообразие резко снизилось, и к меловому периоду мезозойской эры (135–65 млн лет назад) на Земле остались всего две линии двоякодышащих рыб, которые дожили и до наших дней, – рогозубовые и чешуйчатниковые.

В меловом периоде, когда на Земле господствовали динозавры, рогозубовые встречались в водоемах почти всех материков. На Австралийском континенте жило 18 видов двоякодышащих рыб и среди них – представители рода Neoceratodus, один из которых дожил до наших дней. Правда, сейчас эта удивительная рыба сохранилась только в нескольких чистых речках на юго-востоке Квинсленда.

Рогозуб – весьма крупная, достигающая 1–1,5 м в длину, рыба с длинным вальковатым телом, покрытым большими, плотно прилегающими друг к другу космоидными чешуями и с 5 парами жаберных отверстий, расположенными около широкой плоской головы с маленькими глазками.

Спина и бока у рогозуба оливково-коричневые или темно-коричнивые с разбросанными кое-где черными пятнами. Брюхо же окрашено в необычно нежный цвет – розовый или оранжевый.

Молодой рогозуб

У рогозуба всего одно легкое. И использует его рыба не часто, так как жабры у нее отлично развиты и обеспечивают вполне достаточный уровень кислородного обмена.

Легочное дыхание рогозуб начинает использовать только в том случае, если уровень кислорода в воде понижается. Каждые полчаса или час рыба поднимается к поверхности, выставляет над водой хоаны и издает громкий глухой вздох, наполняя легкое воздухом.

В отличие от своих сородичей, обладающих двумя легкими, рогозубы не могут переносить засуху, зарывшись в ил.

Когда реки, в которых обитают эти рыбы, пересыхают, рогозубы собираются на дне оставшихся ям с водой и там, в бедной кислородом среде, дышат с помощью легкого – но прожить так длительное время они не могут.

Правда, рогозубы некоторое время могут выжить, находясь даже вообще вне воды, но будучи влажными.

Так, в 1898 г. нескольких рогозубов везли в Англию, завернув во влажную ткань и периодически поливая водой. После путешествия, которое продолжалось 8 недель, рыбы прибыли в Лондон в довольно хорошем состоянии.

Хотя некоторые аспекты биологии рогозуба (например, анатомия, физиология и эмбриональное развитие) изучены весьма неплохо, об экологии, а известно удивительно мало.

Это неожиданно выяснилось в 1995 г., когда в Австралии планировали строительство новой оросительной системы для плантаций сахарного тростника, расположенных в области Бундаберг.

Воду предполагалось забирать из реки Барнетт, а ее излишки должны были возвращаться в реку, падая с высоты 12 м. И расположение этого водопада приходилось, согласно плану строительства, на одно из самых популярных мест обитания рогозуба. Зоологи не смогли ответить на вопрос о том, как это может отразиться на популяции редких рыб.

Таким образом, экономические интересы столкнулись с экологическими, а поскольку австралийцы весьма серьезно относятся к сохранению своих природных богатств, биологам были выделены значительные средства на изучение экологии рогозуба.

Исследования предполагали мечение и повторные отловы рыб, радиопрослеживание их передвижений и наблюдение за нерестом.

Всем пойманным рогозубам – а их отловили около 2200 – в спинной мускул внедряли маленькую (около 1 см) индивидуальную метку, позволявшую опознать рыбу в случае повторного отлова. Тридцати рыбам, помимо этого, были имплантированы миниатюрные радиопередатчики с индивидуальной частотой сигнала. Введение радиометки было гораздо более сложным делом, чем обычное мечение.

Для этого на берегу реки приходилось оборудовать нечто вроде переносного операционного стола. Рогозуба перед операцией усыпляли, потом на его теле делали маленький, но глубокий надрез, позволявший ввести передатчик внутрь полости тела. Потом разрез аккуратно зашивали – вся операция занимала 5–10 мин. После чего рогозубу требовалось еще пара минут, чтобы прийти в себя и уплыть восвояси.

Для наблюдения за репродуктивным поведением никакого вмешательства не требовалось – поскольку нерестятся рогозубы на мелководье, и наблюдать за ними в этот момент можно просто стоя на высоком берегу или даже прямо в воде, рядом с рыбами…

Молодой и взрослый рогозубы

Повторные отловы меченых рыб и их измерения позволили установить, что если в молодости рогозубы растут довольно быстро, то после наступления половой зрелости их рост резко замедляется и составляет всего около 5 мм в год.

Таким образом, все рыбы, длина которых превышает 1 м, прожили по крайней по 50 лет!

Итак, взрослые рогозубы – долгожители. А если это так, то при наблюдении только за ними (ведь именно крупные рыбы в первую очередь привлекают внимание) даже самые неблагоприятные процессы в популяции могут оставаться незамеченными в течение многих лет. Чтобы этого не произошло, следует контролировать в первую очередь не численность взрослых рыб, а характер и интенсивность их размножения.

Размножаются рогозубы в период с августа по декабрь, т.е. весной – ведь Австралия расположена в Южном полушарии. Откладка икры происходит в ночное время и сопровождается специфическими брачными танцами, в которых принимает участие одна самка и пять самцов.

Эти танцы включают в себя целый ряд ритуализированных движений, на выполнение которых требуется несколько часов. В ходе танца самка выметывает несколько сотен довольно крупных (до 1 см в диаметре) икринок, а самцы, плавая вокруг, оплодотворяют их.

Икринка и малек

Примерно через три недели из икринок вылупляются личинки. Выглядят они весьма необычно – их листовидное тельце очень мало напоминает форму тела взрослых рыб.

Около 6 недель личинки питаются запасами желточного мешка и большую часть этого времени проводят, лежа на боку. Когда желточный мешок истощается, личинки превращаются в мальков и переходят на питание крохотными беспозвоночными. На взрослых рогозубов мальки начинают походить примерно через 4–5 месяцев.

С этого времени их пищу составляют в основном различные беспозвоночные, обитающие у дна реки.

Очень важной частью исследований была оценка требований, предъявляемых рогозубами к местам размножения.

Оказалось, что нерестятся эти рыбы исключительно на мелких местах, глубина которых не превышает 1 м. Иногда рыбы устраивают свои танцы на таком мелководье, что их спины возвышаются над поверхностью воды. Кроме того, вода в местах нереста должна быть насыщена кислородом и здесь должно расти большое количество водных растений, которые послужат убежищем для личинок.

Рогозубы, живущие на участках реки, не измененных человеческой деятельностью, обычно находят подобные места, что называется под боком – как показало радиопрослеживание, их перемещения при наступлении и окончании периода икрометания могут не превышать пары километров.

Однако на реке Барнетт в разное время было построено множество плотин и запруд, так что теперь более 40% тех мест, где встречаются рогозубы, занято водохранилищами или глубокими участками с медленным течением.

В таких местах взрослые рыбы чувствуют себя очень неплохо (что при их долгожительстве и создает, как было сказано, иллюзию стабильности популяций), однако для того, чтобы найти участки, подходящие для размножения, им ежегодно приходится преодолевать весьма значительные расстояния. Нескольким помеченным радиопередатчиками рыбам, например, пришлось подняться вверх по течению на 40 км.

Но и этим путешественникам, можно сказать, еще повезло – ведь часто на пути у рыбы, двигающейся вверх в поисках мелководья, встает новая плотина.

Таким образом, заключают ученые, для того, чтобы популяция этих уникальных рыб выжила, на реке должно иметься достаточное количество мелководных мест, пригодных для нереста.

И если доступ к этим местам ограничен плотинами, то в этих плотинах должны быть специальные проходы для рогозубов. Правда, еще неизвестно, как должны быть устроены эти проходы, чтобы рогозубы смогли ими воспользоваться. Многие рыбы боятся узких коридоров, и не секрет, что часто отличные, казалось бы, рыбоходы, построенные на разных плотинах, оказываются совершенно бесполезными – ведь отличными они кажутся людям, которым трудно понять требования, предъявляемые рыбами…

И, конечно, при создании каждой новой плотины или иного гидротехнического сооружения надо учитывать, сколько еще мест, подходящих пока для нереста рогозубов, окажется заглубленными и непригодным для икрометания.

Но остановят ли данные, полученные учеными, политиков и экономистов, если те сочтут, что экономическая выгода от нового водохранилища будет столь высока, что риском потери популяции реликтовых рыб можно пренебречь?

Череп рогозуба

Как уже было сказано, нынешние рогозубы просуществовали на Земле более 100 млн лет!

Они были свидетелями расцвета динозавров, появления первых цветковых растений и млекопитающих, включая человека. Они пережили множество катаклизмов и выжили. А вот теперь места их обитания под влиянием человеческой деятельности начинают так изменяться, что дальнейшее существование рогозубов находится под угрозой. Но, может быть, с наступлением XXI в. человечество наконец одумается и даст шанс сохранитьcя на Земле одному из самых древних видов позвоночных животных?

По материалам Nature Australia, 2002, V.27, № 5

Рыбы: класы

Рыбы — лат. Pisces, самые низкоорганизованные позвоночные животные. Надкласс рыбы появился ещё 400-450 млн. лет тому назад и в процессе эволюции хорошо приспособился к жизни в воде, отличаясь друг от друга разнообразностью видов.

Также с течением времени у рыб хорошо развилась мускулатура, необходимая для активного движения в воде, головной мозг, внутренний скелет, начали появляться парные плавники, органы чувств и т.п.

В результате древние рыбы стали основоположниками появления новой группы, под названием – древние земноводные животные.

Рыбы – обитающие только в воде, позвоночные животные, имеющие широкое распространение по всему земному шару. Сейчас насчитывается более 22 тысяч видов рыб, обладающих разнообразными формами, цветами и строением.

Все рыбы подразделяются на 4 класса:

Класс Круглоротые – очень древняя группа рыбообразных животных, обитающих в пресных и морских водах.

Насчитывается около 100 представителей этой группы.

Класс Хрящевые рыбы – к этому классу относятся рыбы, имеющие внутри тела только хрящевой скелет. Костная ткань полностью или частично отсутствует. Насчитывается около 800 видов этих животных.

Класс Костные рыбы – самая многочисленная группа, основой тела которых является костный скелет.

К этой группе относится более 20 тысяч видов рыб.

Класс Колючкозубые рыбы или Акантоды — группа вымерших животных, существовавших более 400 млн. лет тому назад.

Внешнее строение рыб

Тело большинства рыб можно разделить на три части: голова, туловище и хвост. На нижней стороне туловища расположены парные и непарные плавники, при помощи которых рыбы перемещается в воде. К непарным плавникам относятся подхвоствой, хвостовой и спинной плавники. Рулевые функции у рыб выполняет хвостовой плавник, который, как и все плавники, с помощью мышц может менять своё положение. Также с помощью непарных плавников рыба передвигается в воде, как по прямой линии.

Грудные и брюшные плавники предназначены для удержания равновесия тела и также выполняют рулевые функции. По боком головы расположены глаза и носовые отверстия. Дышат рыбы при помощи жабр, состоящие из жаберных крышек, расположенные на границе туловища и головы, под которыми находятся костные жаберные дуги, защищающие рыбу от проникновения вовнутрь морских мелких животных.

Кожа рыбы. Практически все покрыты специальной чешуёй, которая имеет черепицеобразную форму.

Форма чешуек у всех рыб разная, но расположение и прилегание друг к другу свободными концами практически одинаковое. Такое расположение чешуек не мешает рыбам при движении.

Каждая чешуйка состоит из так называемых колец, представленных в виде тёмных и светлых полосок. По количеству этих колец можно определить возраст рыбы. Начиная от головы и заканчивая хвостом, с обеих сторон и посредине тела, проходит боковая линия, которая также состоит из чешуек, но с небольшими отверстиями.

Эта боковая линия – специальный орган чувств, который заполнен слизью и необходим для определения твёрдых предметов при движении и направления течения.

Внутреннее строение рыб

Мышцы большинства рыб можно разделить на три вида: челюстные мышцы, мышцы плавников и боковые мышцы.

Мышцы покрывают всё тело рыбы и состоят из мышечных сегментов и волокнистых прослоек, необходимые для соединения мышц между собой. Как и у всех животных мышцы рыб приводятся в движения за счёт импульсов, которые посылает головной мозг. Также все мышцы неразрывно связаны со скелетом рыбы, поэтому если боковые мышцы сокращаются, то тело начнёт поворачиваться в одну из сторон, так как будет тянуть за собой позвонки скелета.

Поэтому, сокращая попеременно, левые и правые мышцы, рыба начинает передвигаться в воде. Чем сильнее развита мускулатура у рыб, тем быстрее она будет плыть, кусаться и т.д.

Скелет рыбы.

Основой скелета у рыб, так же как и всех позвоночных животных является позвоночный столб, который состоит из множества костных или хрящевых позвонков. Обычно позвонки рыб разделяются на 2 отдела: туловищный и хвостовой. Последний туловищный позвонок соединяется с черепом. Позвонки туловищного отдела состоят из тела позвонка, верхних дуг, спинных остистых отростков и ребер.

Позвонки хвостового отдела состоят из тела позвонка, верхних и нижних дуг, а также из спинных и брюшных остистых отростков. Спинной мозг расположен в специальном канале, образованном верхними дугами. Череп большинства рыб состоит из мозговой коробки, челюстных костей и костей жаберного аппарата. Скелет плавников у основной массы рыб состоит из плавниковых подпорок и костных или хрящевых лучей. У многих рыб лучи играют роль защиты от других хищных животных.

Внутренние органы рыбы

Практически у всех рыб, ведущие хищный образ жизни, во рту имеются зубы, они могут быть расположены где угодно (на челюстях, на языке, на нёбных костях, на костях жаберного аппарата или глоточные зубы).

Также есть рыбы, у которых зубов нет вообще, такие рыбы не представляют опасности и ведут прожорливый образ жизни, питаясь морскими мелкими беспозвоночными животными.

Независимо от этого пища у всех рыб попадает в пищевод.

Органы пищеварения рыбы. Пища, попадая в ротовую полость, непосредственно проходит через глоточную полость, откуда попадает в пищевод. Из короткого пищевода пища попадает в желудок, где под действием желудочного сока она переваривается. У многих рыб от желудка отходит тонкая кишка, которая имеет петлеобразную форму.

От тонкой кишки отходят протоки желёз печени и поджелудочной железы. После, остатки не переваренной пищи, проходя через заднюю кишку, выходят наружу через анальное отверстие.

С5. Почему высокая плодовитость особей может привести к биологическому прогрессу? Не менее трех причин.

Ответ.

1) повышает численность вида

2) способствует расселению

3) ведет к образованию разнообразных популяций.

Вариант 393

С4. Большинство современных костистых рыб находится в состоянии биологического прогресса.

Приведите не менее трех доказательств, подтверждающих это положение.

Ответ.

1) большое видовое разнообразие (много соподчиненных таксонов)

2) высокая численность

3) широкое распространение

4)многочисленные приспособления к разным условиям водной среды – форма тела, строение плавников и т.п.

Вар. 999. С4. (2009)

На примере паразитических ленточных червей докажите, что они развиваются по пути биологического прогресса. Приведите не менее 3-х доказательств.

Ответ:

  1. Многообразие видов

Приспособленность (приспособления!) к обитанию в различных хозяевах – крючки, присоски, устойчивость к перевариванию и т.д.)

3. Большая численность.

4. Широкий ареал, который связан с миграцией хозяев (основных и промежуточных).

Вариант 422

С5. Большинство современных птиц находится в состоянии биологического прогресса.

Приведите не менее трех доказательств, подтверждающих это положение.

Ответ.

1) большое видовое разнообразие (много соподчиненных таксонов)

2) высокая численность

3) широкое распространение

4)многочисленные приспособления к разным условиям водной среды – форма тела, полые кости, воздушные мешки и т.п.

мне кажется, что это не обязательно

Ароморфозы

С4.Какие ароморфозы позволили птицам широко распространиться в наземно-воздушной среде?

Укажите не менее трех примеров.

Ответ.

1) Особенности строения и функций, связанные с полетом: полые кости, крылья, быстрое переваривание пищи и т. п.;

2) Особенности, обеспечивающие высокий уровень обмена веществ: Сердце, органы дыхания, быстрое переваривание пищи и др.

3) Развитие ЦНС, сложное поведение (перелеты, забота о потомстве)

Договорились— достаточно сердца, покровов, теплокровности.

Вар.

305

С3. В чем проявляется усложнениепапоротников, по сравнению со мхами?

Ответ:

1) корни;

2) развитая проводящая ткань;

3) преобладание спорофита над гаметофитом.

Вариант 341.

С3. Какие черты организации пресмыкающихся позволили им вслед за земноводными освоить наземно-воздушную среду обитания?

Четыре примера.

Ответ.

1) Размножение не связано с водой, внутреннее оплодотворение;

2) Строение яйца;

3) Роговой покров;

4) Увеличение поверхности легких, только легочное дыхание.

Т.е. Ароморфозы.

С5. Какие приспособления к жизни на суше сформировались у растений в процессе эволюции?

Три примера.

Ответ.

1) Вегетативные органы и ткани.

2) Совершенствование проводящей системы – быстрое передвижение веществ

3) Независимость полового размножения от воды.

Добавить– экономия воды (покровные ткани), распространение в воздушной среде – споры, семена.

cyber
Оцените автора
CyberLesson | Быстро освоить программирование Pascal и C++. Решение задач Pascal и C++
Добавить комментарий