Плавальний міхур та гідродинамічні особливості риб. Навіщо рибі плавальний міхур? Функції плавального міхура

Плавучість риб (ставлення щільності тіла риби до густини води) може бути нейтральною (0), позитивною або негативною. Більшість видів плавучість коливається від +0,03 до –0,03. При позитивній плавучості риби спливають, при нейтральній парять у товщі води, при негативній занурюються.

Рис. 10. Плавальний міхур коропових.

Нейтральна плавучість (або гідростатична рівновага) у риб досягається:

1) за допомогою плавального міхура;

2) обводненням м'язів та полегшенням скелета (у глибоководних риб)

3) накопиченням жиру (акули, тунці, скумбрії, камбали, бички, в'юни тощо).

Більшість риб мають плавальний міхур. Його виникнення пов'язують із появою кісткового скелета, який збільшує питому вагу кісткових риб. У хрящових риб плавальний міхур відсутній, з костистих його немає у донних (бички, камбали, пінагор), глибоководних та деяких швидкоплаваючих видів (тунець, пеламіда, скумбрія). Додатковим гідростатичним пристосуванням цих риб є підйомна сила, яка утворюється за рахунок м'язових зусиль.

Плавальний міхур утворюється внаслідок випинання дорзальної стінки стравоходу, його основна функція – гідростатична. Плавальний міхур сприймає також зміни тиску, що має безпосереднє відношення до органу слуху, будучи резонатором та рефлектором звукових коливань. У в'юнових плавальний міхур покритий кістковою капсулою, втратив гідростатичну функцію, і набув здатності сприймати зміни атмосферного тиску. У двоякодишачих і кісткових ганоїдів плавальний міхур виконує функцію дихання. Деякі риби здатні за допомогою плавального міхура видавати звуки (тріска, мерлуза).

Плавальний міхур є відносно великий еластичний мішок, який розташований під нирками. Він буває:

1) непарний (більшість риб);

2) парний (двоякодишачі та багатопери).

У багатьох риб плавальний міхур однокамерний (лососеві), у деяких видів двокамерний (карпові) або трикамерний (помилка), камери між собою повідомляються. У ряду риб відплавного міхура відходять сліпі відростки, що з'єднують його з внутрішнім вухом (оселедеві, тріскові та ін).

Плавальний міхур заповнений сумішшю кисню, азоту та вуглекислого газу. Співвідношення газів у плавальному міхурі у риб відрізняється і залежить від виду риб, глибини проживання, фізіологічного стану та ін. У глибоководних риб у плавальному міхурі міститься значно більше кисню, ніж у видів, що мешкають ближче до поверхні. Риби з плавальним міхуром поділяються на відкритоміхурові та закритоміхурові. У відкритоміхурових риб плавальний міхур з'єднується з стравоходом за допомогою повітряної протоки. До них відносяться – двоякодишачі, багатопери, хрящові та кісткові ганоїди, з костистих – сільдеподібні, карпоподібні, щукоподібні. У атлантичного оселедця, шпроту і хамси крім звичайної повітряної протоки є друга протока за анальним отвором, який з'єднує задню частину плавального міхура із зовнішнім середовищем. У закритоміхурових риб повітряна протока відсутня (окунеподібні, тріскоподібні, кефалеподібні та ін.). Початкове заповнення плавального міхура газами у риб відбувається при заковтуванні личинкою атмосферного повітря. Так, у личинок коропа це має місце через 1-1,5 діб після вилуплення. Якщо цього немає, розвиток личинки порушується і вона гине. У закритоміхурових риб плавальний міхур з часом втрачає зв'язок із зовнішнім середовищем, у відкритоміхурових повітряна протока зберігається протягом усього життя. Регулювання обсягу газів у плавальному міхурі у закрито міхурових риб відбувається за допомогою двох систем:

1) газова залоза (наповнює міхур газами із крові);

2) овал (поглинає гази із міхура у кров).

Газова залоза – система артеріальних та венозних судин, розташованих у передній частині плавального міхура. Овал ділянку у внутрішній оболонці плавального міхура з тонкими стінками, оточений м'язовим сфінктером, розташований у задній частині міхура. При розслабленні сфінктера гази з плавального міхура надходять до середнього шару стінки, де є венозні капіляри і відбувається їх дифузія в кров. Кількість поглинається газів регулюється зміною величини отвору овалу.

При зануренні закритоміхурових риб обсяг газів у їхньому плавальному міхурі зменшується, і риби набувають негативної плавучості, але після досягнення певної глибини адаптуються до неї шляхом виділення газів у плавальний міхур через газову залозу. При підйомі риби, коли тиск зменшується, обсяг газів у плавальному міхурі збільшується, надлишок їх поглинається через овал у кров, а потім через зябра віддаляється у воду. У відкритоміхурових риб овалу немає, надлишок газів виводиться назовні через повітряну протоку. Більшість відкритоміхурових риб не мають газової залози (оселедеві, лососеві). Секреція газів з крові в міхур розвинена слабо і здійснюється за допомогою епітелію, розташованого на внутрішньому шарі міхура. Багато відкритоміхурових риб для забезпечення на глибині нейтральної плавучості перед зануренням захоплюють повітря. Однак при сильних занурення його буває недостатньо, і наповнення плавального міхура відбувається газами, що надходять з крові.

Риби – найдавніші первинноводні хребетні. У процесі еволюції Клас риб сформувався у водному середовищі, із 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 плавники виконують функцію стабілізаторів, служать для підйому та опускання тіла, поворотів, зупинок, повільного плавного руху, збереження рівноваги. Непарні спинні та підхвостові плавники діють як кіль, надаючи тілу риби стійкість. У шкірі риб багато слизових залоз. Слизовий шар, що виділяється ними, зменшує тертя і сприяє швидкому руху, а також захищає тіло від збудників бактеріальних і грибкових захворювань. Добре розвинені органи бічної лінії.

Налічується близько 22 тис. видів риб, що мешкають у солоних та прісних водоймах. Крім того, відомо близько 20 тисяч вимерлих видів. У водах Росії трапляється близько 1,5 тис. видів риб.

Характеристика класу

Клас риб характеризується такими особливостями: наявністю щелеп, активним захопленням видобутку, парними кінцівками (грудні та черевні плавники), трьома півкружними каналами у внутрішньому вусі, двома зовнішніми ніздрями, добре розвиненим головним мозком та непостійною температурою тіла.

Риби є тваринами, пристосованими до досить одноманітним умовам життя - водяному середовищі, мешкаючи в якому вони диференціювалися на велику кількість видів. Морфофізіологічні особливості органів риб такі.

Покрови тіла. Тіло вкрите шкірою, що складається з багатошарового епітелію та коріуму. Шкірні залози одноклітинні. Зовні шкіра вкрита лускою, яка є похідною власне шкіри (коріум). Основні типи луски - плакоїдна (у акулових риб) та кісткова, властива сучасним кістковим рибам. Особливий інтерес представляє плакоїдна луска. Вона найпримітивніша за будовою, з неї розвинулася луска інших типів та зуби хребетних. Плакоїдна луска складається з кісткової пластинки, що лежить у шкірі, і шипа, що стирчить назовні. Зовні він покритий емаллю, під якою знаходиться речовина, подібна до дентину. У акул зуби є справжньою плакоїдною лускою. У всіх інших хребетних зуби побудовані подібно до плакоїдної луски: зовні емаль, під нею дентин, а всередині порожнина, куди проникає сосочок сполучної тканини (пульпа) з кровоносною судиною та гілочкою нерва. Кісткова луска складається з кісткових пластинок, що налягають один на одного подібно до черепиці. Вони ростуть протягом усього життя, утворюючи річні кільця на периферії платівки.

Скелет. Тіла хребців двояковогнуті (амфіцельні); між ними зберігаються рештки хорди.

У мозковому черепі містяться головний мозок, органи нюху, зору та слуху. Ротову порожнину риби оточує вісцеральний череп. З боків голови розташовані зяброві кришки та зяброві дуги.

Скелет парних плавників складається з поясів, які є опорою для кінцівок. Є два пояси - плечовий та тазовий.

Мускулатура. М'язи риб поперечносмугасті, розташовані сегментарно. Сегменти складної форми, утворюють групи м'язів у ділянці голови, щелеп, зябрових кришок, грудних плавників і т. п. Поступальний рух здійснюється за рахунок роботи спеціальних м'язів парних плавників та хвостового плавника. Є м'язи, які рухають очі, щелепи та інші органи.

Травна система. Травний канал починається ротовим отвором, який веде до ротової порожнини. Щелепи забезпечені зубами, які допомагають захоплювати та утримувати видобуток. М'язової мови немає. Далі йдуть ковтка, стравохід, шлунок та кишка, що закінчується задньопрохідним отвором. Є печінка та слаборозвинена підшлункова залоза.

Через ковтку та 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 у жовчному міхурі. Комплекс травних ферментів, що виділяються підшлунковою залозою та залозами слизової оболонки кишечника, разом із жовчю ефективно перетравлює білки, жири та вуглеводи у лужному середовищі кишечника. На початку тонкої кишки в неї впадають сліпі відростки, завдяки яким збільшується залозиста та всмоктувальна поверхня кишечника. Неперетравлені залишки виводяться в задню кишку і через задній отвір видаляються назовні.

Гідростатичний апарат. Плавальний міхур є гідростатичним апаратом. Бульбашка утворилася з виросту кишечника; перебуває над кишечником; у коропових, сомів, щук він з'єднується тонкою трубочкою з кишечником. Міхура заповнена газом, до складу якого входять кисень, вуглекислота та азот. Кількість газу може змінюватись і таким чином регулювати відносну щільність тіла риби, дозволяючи їй змінювати глибину занурення. Якщо обсяг плавального міхура не змінюється, риба знаходиться на одній і тій же глибині, як би повисаючи у товщі води. Коли обсяг міхура збільшується, риба піднімається нагору. При опусканні відбувається зворотний процес. Стінка плавального міхура багата на кровоносні судини, тому він може сприяти газообміну (як додатковий орган дихання) у деяких риб, що зариваються в мул. Крім того, плавальний міхур може виконувати функції акустичного резонатора під час відтворення різних звуків.

Дихальна система. Органи дихання представлені зябровим апаратом. Зябра розташовані на чотирьох зябрових дугах у вигляді ряду яскраво-червоних зябрових пелюсток, покритих зовні численними (до 15 і більше штук на 1 мм) найтоншими складочками, що збільшують відносну поверхню зябер. Вода потрапляє в рот риби, проціджується через зяброві щілини, омиваючи 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. У деяких риб є додаткові органи дихання, що дозволяють використовувати для дихання кисень повітря. Особливий інтерес є використання плавального міхура для повітряного дихання.

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 утриманню видобутку в ротовій порожнині.

Видільна системапредставлена ​​двома темно-червоними стрічковоподібними нирками, що лежать нижче хребетного стовпа майже вздовж усієї порожнини тіла. Нирки відфільтровують з крові продукти розпаду речовин у вигляді сечі, яка по двох сечоводах надходить у сечовий міхур, що відкривається назовні позаду анального отвору. Значна частина отруйних продуктів розпаду (аміак, сечовина та ін.) виводиться з організму через зяброві пелюстки риб.

Кровоносна система. У риб, як і круглоротих, одне коло кровообігу. Серце у риб двокамерне, складається з передсердя та шлуночка. Між ними є клапан, який пропускає кров в одному напрямку. Судини, якими кров рухається до серця, називаються венами, від серця - артеріями. Насичена вуглекислотою венозна кров від різних органів риб тече по венах до серця, потрапляє до передсердя, з нього до шлуночок. Таким чином, у серці риби знаходиться лише венозна кров. Зі шлуночка кров викидається в черевну аорту, яка розпадається на 4 пари жаберних артерій, що приносять кров'ю зябра. У зябрах кров насичується киснем. Окислилася в зябрових капілярах кров збирається в 4 пари зябрових артерій, що виносять, які зливаються в спинну аорту. Від неї кров артеріями розноситься по всьому тілу. У найтонших капілярах тканин та органів артеріальна кров віддає клітинам тіла кисень, насичується вуглекислотою і знову надходить у вени.

Нервова системамає вигляд потовщеної попереду порожнистої трубки. Передній її кінець утворює головний мозок, порожнини його називаються шпильками мозку. З мозку виходить 10 пар нервів. Кожен нерв починається спинним та черевним корінцями. Черевний корінець передає рухові імпульси, спинний – чутливі. Кожен спинномозковий нерв, з'єднуючись із симпатичним стволом, який лежить паралельно спинному мозку, утворює симпатичні ганглії. Двигуні волокна симпатичних стволів і нервів разом із руховими волокнами блукаючого нерва становлять вегетативну нервову систему, яка іннервує всі внутрішні органи.

У головному мозку є п'ять відділів: передній, проміжний, середній мозок, мозок і довгастий мозок. Центри різних органів чуття розміщені в різних відділах мозку: хімічного почуття (нюху, смаку) - у передньому мозку, зору - у середньому, слуху та дотику - у довгастому, координації руху - у мозочку. Довгастий мозок переходить у спинний. Порожнина всередині спинного мозку називається спинномозковим каналом.

У нюхових мішках добре розвинені складки нюхового епітелію. Ніздря розділена надвоє шкірястим клапаном (у риби, що пливе, вода заходить в нюховий мішок через переднє і виходить назовні через задній носовий отвір). Особливо велике значення нюху та "хімічної пам'яті" у мігруючих прохідних та напівпрохідних риб.

Смакові рецептори, або смакові нирки, знаходяться у слизовій оболонці ротової порожнини, на голові, вусиках, подовжених променях плавників, розсіяні по всій поверхні тіла. У поверхневих шарах шкіри розсіяні дотичні тільця та терморецептори. Кісткові риби здатні розрізняти перепади температури 04°С. Переважно на голові риби концентруються рецептори електромагнітного почуття.

З органів чуття найбільш розвинена бічна лінія, властива лише мешканцям води. Її канали тягнуться з боків уздовж тулуба від голови до хвостового плавника і повідомляються із зовнішнім середовищем через численні отвори в лусах. На голові канал сильно гілкується та утворює складну мережу. Бічна лінія дуже характерний орган почуттів: завдяки їй риби сприймають коливання води, напрямок та 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. Орган хімічного почуття – парні мішки.

Два великі очі знаходяться з боків голови. Кришталик круглий, не змінює форми і майже стосується сплощеної рогівки (тому риби короткозорі й бачать не далі 10-15 м). У більшості кісткових риб сітківка містить палички та колбочки. Це дозволяє їм адаптуватися до мінливої ​​освітленості. Більшість кісткових риб мають кольоровий зір.

Орган слуху представлений лише внутрішнім вухом, або перетинчастим лабіринтом, розташованим праворуч і ліворуч у кістках задньої частини черепа. Він заповнений ендолімфою, в якій у зваженому стані знаходяться слухові камінці – отоліти. Звукова орієнтація є дуже важливою для водних тварин, зокрема для риб. Швидкість поширення звуків у воді майже в 4 рази більша, ніж у повітрі (і близька до звукопровідності тканин тіла риб). Тому навіть щодо просто влаштований орган слуху дозволяє рибам сприймати звукові хвилі.

Орган рівноваги анатомічно пов'язаний із органом слуху. Представляє три півкружні канали, що лежать у трьох взаємно перпендикулярних площинах.

Розмноження. Органи розмноження у самців представлені парними насінниками, а у самок – парними яєчниками.

Риби розмножуються у воді. Більшість видів відкладає ікру, запліднення зовнішнє, іноді внутрішнє (акули, скати), у випадках спостерігається живонародження. Розвиток заплідненої ікри триває від кількох годин (у тюльки, багатьох акваріумних риб) до кількох місяців (у лосося). Личинки, що виходять із ікри, мають залишок жовткового мішка із запасом поживних речовин. Спочатку вони малорухливі та 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 мальок.

Багато морських і прісноводних риб розмножуються і живуть в тих самих водоймах (зокрема, сазан, карась, лин, густера, плотва, щука, судак, тріска, мерлуза, хек, камбала). Частина риб живе у морі, а нересту заходить у річки чи навпаки - постійно живе у прісних водоймах, а нересту йде у море. Це прохідні чи напівпрохідні риби. Зокрема, осетрові (осетр, севрюга, білуга) та лососеві (кета, горбуша, чавича, лосось) більшу частину життя проводять у морі, а для ікрометання заходять у річки. Їхні нерестові міграції мають протяжність у сотні та тисячі кілометрів, як і нерестові міграції річкового вугра. Дорослі вугри живуть у річках, а нересту йдуть у певні частини океанів. Так, європейський вугор, що мешкає в річках Європи і Північної Африки, йде для нересту в Саргассове море. З ікри виходять листяні личинки, зовсім не схожі на дорослих вугрів. Личинки відносяться течією знову до річок Європи, їх будова поступово змінюється, до річок заходять вугри вже зі змієподібним тілом. Нерестові міграції полегшують зустріч статевозрілих особин та створюють найбільш сприятливі умови для розвитку ікри та личинок.

Нерест у риб відбувається в різну пору року: восени та взимку у лососевих, навесні - у судака, щуки, окуня, сазана, ляща та влітку - у осетрових та деяких коропових. Більшість прісноводних риб відкладає ікру серед водних рослин на мілководді, осетрові нерестяться на кам'янистому ґрунті, лососеві закопують ікру в ґрунт (під гальку чи гравій). Плодючість риб в середньому набагато вище плодючості наземних хребетних, це пов'язано з великою загибеллю ікри та мальків.

Філогенія. Риби походять від спільних предків із круглоротими. Еволюція останніх пішла шляхом розвитку рота без щелеп, вісцерального скелета у вигляді ґрат тощо, а еволюція риб - шляхом розвитку щелеп, зябрових дуг, луски, парних плавників тощо.

Систематика. Клас риб ділиться на кілька підкласів:

Будова та розмноження окуня

Окунь живе у прісних водоймах різного типу – озерах, водосховищах, річках, проточних ставках. Щільність води більша, ніж щільність повітря, і її опір тілам, що рухаються, також вище. Тож рухливих водних тварин велике значення має форму тіла. Багато риб, у тому числі окунь, більшу частину часу проводять у русі, тримаючись у товщі води. Вони мають обтічну веретеноподібну (або торпедоподібну) форму тіла; загострена голова плавно переходить у тулуб, а тулуб у звужений хвіст.

Тіло окуня зверху покрите кістковими лусочками, задні краї яких черепицеподібно налягають на лусочки наступного ряду. Зверху лусочки покриті тонкою шкіркою, залози якої виділяють слиз. Є парні (грудні та черевні) та непарні (спинний, хвостовий та підхвостовий) плавники. Непарні плавники підтримуються міцними кістковими плавниковими променями.

Скелет окуня кістковий і складається з хребта, черепа та скелета кінцівок (плавників). Хребет ділиться на тулубний та хвостовий відділи. До складу хребетного стовпа входить 39-42 хребці. Кожен хребець складається з двояковогнутого тіла та відростків. У проміжках між сусідніми тілами хребців збереглися рештки хорди. Зверху до кожного хребця прилягає верхня дуга, що закінчується верхнім відростком. Сукупність верхніх дуг утворює канал, у якому лежить спинний мозок. Знизу до хвостових хребців прилягають нижні дуги з нижніми відростками. У тулубному відділі до хребців збоку причленовуються довгі та тонкі кісткові ребра. Хребетний стовп може згинатися переважно у горизонтальній площині. Численні кістки черепа окуня (як і інших кісткових риб і всіх хребетних) утворюють два відділи - мозковий і зяброво-щелепний. Мозковий відділ складається з черепної коробки, в якій знаходиться головний мозок. Жаберно-щелепний відділ включає кістки верхньої та нижньої щелеп, зябрових та під'язичних дуг. Чотири великі плоскі покривні кістки утворюють зяброву кришку, що захищає зябра зовні. У окуня розвинені також кістки плечового та тазового поясів, причому пояс грудних плавників розвинений значно сильніше, ніж пояс черевних плавників. Численні гострі зуби на щелепах та кістках ротової порожнини допомагають окуню захоплювати та утримувати видобуток; мальків риб, водних безхребетних тощо.

У самки в порожнині тіла є непарний яєчник, у самця - пара довгих білих насінників. Розмноження окуня починається на 2-4-му році життя, навесні, як у водоймах зійде лід. У цей час фарбування окуня стає особливо яскравим. Риби збираються зграйками в неглибоких місцях з дуже повільною течією. Кожна самка відкладає до 300 тис. ікринок, склеєних у вигляді смужки завдовжки 1,5-2 м, яка прикріплюється до водних рослин. Самці виділяють насіннєву рідину - молочко, в якому знаходиться маса рухливих сперматозоїдів, що запліднюють ікринки.

Значення риб

Риби мають велике економічне значення цінного продукту харчування. За рахунок риб в даний час людина отримує до 40% білків тварин. Невелика частина спійманої риби йде на корм штучно розведеним хутряним звірам, приготування рибного борошна для підживлення худоби, добрива. У тканинах риб багато білків, вітамінів А і Д (особливо багатий на них риб'ячий жир, який отримують з печінки тріскових риб та акул). З відходів оброблення та переробки риби отримують технічний риб'ячий жир, який використовується в шкіряному, миловарному та інших виробництвах.

Понад 80% риби, що видобувається, дає морський промисел, близько 5% улову складають прохідні риби, не більше 14% - промисел на прісних водоймах. Щорічно у світі видобувають близько 69 млн. т риби. Останні десятиліття перепромисел риби призвів до різкого скорочення чисельності окремих видів (наприклад, камбали, оселедця та інших.). Негативно позначається на рибопродуктивності океанів та морів забруднення води нафтою, сполуками ртуті, свинцю, гербіцидами, інсектицидами, зменшення річкового стоку внаслідок будівництва на річках водосховищ. Регулювання промислу риби у міжнародних водах здійснюється на основі міжурядових угод (наприклад, про регулювання промислу лососів у північній частині Тихого океану між СРСР, США, Канадою та Японією, про промисл оселедців у північній частині Атлантичного океану, підписана більш ніж 100 країнами у листопаді 1982 р. .міжнародна конвенція про вилов риби на шельфі в 200-мильній зоні континентальних вод).

У нашій країні основу морського промислу складають тріскові, (тріска, пікша, мерлуза, хек, мінтай, навага та ін.), велике значення має промисел океанічного та азово-чорноморського оселедців, балтійського оселедця, або салаки, кільки, або шпротів, камбали, палтуса, морського окуня Цінні також прохідні та прісноводні лососеві (кета, горбуша, сьомга, таймень, сиг, омуль та ін.). Серед прісноводних риб промислове значення мають коропові (особливо лящ, а також сазан, карась, вобла), судак.

Для збереження запасів промислових риб проводяться великі роботи в таких основних напрямках: штучне розведення цінних прохідних (зокрема, осетрових та лососевих) та деяких прісноводних риб (короп, білий амур, строкатий та білий товстолобики, форель), покращення умов нересту для прохідних та напівпрохідних риб, акліматизація деяких промислових риб.

Деякі види риб можуть бути джерелом отруєння. Так, у Середній Азії водиться кілька видів маринки, м'ясо якої можна вживати, але ікра отруйна. Більшість отруйних риб (скати-хсходоли, морські дракони, морські йоржі, морські окуні) вводять отруту, що виробляється отруйними залозами, при уколах променями плавників або шипами, розташованими на підставі зябрових кришок, на хвості або біля основи спинного плавника.

Зарегулювання стоку річок, будівництво на них гребель та водосховищ, зменшення річкового стоку внаслідок вилучення великих обсягів води на полив зрошуваних земель порушили звичайний режим багатьох водойм та умови нересту прохідних та напівпрохідних риб. Промисловий видобуток цих риб різко скорочується, подекуди вони зникли. Для збереження рибних запасів у широких масштабах здійснюються риборозвідні заходи. У нижній течії багатьох річок, що впадають у Каспійське та Чорне моря, моря Північного Льодовитого та Тихого океанів, працюють понад 100 рибоводних заводів. Від спійманих статевозрілих осетрових та лососевих риб беруть ікру та молочко, обережно їх змішують (так званий сухий спосіб запліднення, при якому запліднюються майже всі ікринки), потім доливають воду та поміщають запліднену ікру у спеціальні інкубаційні апарати. У цих апаратах проточна вода містить достатню кількість кисню та має необхідну для розвитку ікри температуру. Личинки спочатку містяться в спеціальних водоймах (баках, басейнах або ставках), підгодовуються і вже зміцнілими мальками випускаються в природні водойми.

Успішно розвивається ставкове рибництво. Основні об'єкти рибництва - короп, білий амур, строкатий та білий товстолобики, форель, лин, сом. Для збільшення чисельності цінних риб (сазана, ляща, судака, вобли та ін) широко використовуються риборозплідники, створені на штучних морях-водосховищах та в приустьевих ділянках південних рік.

Рибні господарства вирощують кілька штучно виведених порід коропа (та інших видів) протягом двох років у системі ставків. Восени виробників та не досягли товарного розміру молодих риб випускають у глибокі (до 2 м) зимувальні ставки. Навесні виробників переводять у мілководні нерестові ставки. Після нересту виробників знову випускають у зимувальні ставки, а мальків – у виростній. Молодь коропів проводить зиму у зимувальних ставках, навесні однорічних риб пускають у великі нагульні ставки. Воду з усіх ставків по черзі спускають, ставки очищають та удобрюють. Крім природних кормів риб підгодовують комбікормами. При такому вирощуванні коропи досягають восени другого року життя маси 300-500 г, восени третього року – 1,5-2 кг, соми восени третього року – 2-3 кг. Вирощують коропів у тепловодних ставках за нормальної температури води 18-23 °З. Часто річників або двохрічок коропа дорощують на залитих водою рисових полях, у торф'яних кар'єрах, у водоймах – охолоджувачах електростанцій.

У холодноводних ставках із чистою проточною водою та твердим незамуленим дном у західних областях України вирощують форель. Успішно акліматизовано деякі промислові риби, зокрема, кефаль із Чорного моря в Каспійському морі, судак та севанська форель – в оз. Іссик-Куль, горбуша – у басейні Баренцева та Білого морів, білий амур, строкатий та білий товстолобики з басейну Амура – ​​у водоймах півдня європейської частини Росії та Середньої Азії. Рослинноїдні риби – білий амур, строкатий та білий товстолобики – поїдають очерет, рогоз та інші водні рослини, таким чином вони очищають зрошувальні канали на півдні нашої країни та ставки-охолоджувачі при теплових електростанціях.

Матеріал з Вікіпедії – вільної енциклопедії

Плавальний міхур- Заповнений газом виріст передньої частини кишечника, основною функцією якого є забезпечення плавучості риб. Плавальний міхур може виконувати гідростатичні, дихальні та звукоутворювальні функції.

У кісткових риб відсутня у вітрильникових, а також у провідних донний спосіб життя та глибоководних риб. В останніх плавучість забезпечується в основному за рахунок жиру завдяки його стисливості або за рахунок нижчої щільності тіла риби, як, наприклад, у анциструсів, голом'янок та риби-краплі. У процесі еволюції одна з структур, подібних до плавального міхура, перетворилася на легкі наземні хребетні. Найбільш близький варіант до легень чотириногих, проте, демонструють не костисті, а кісткові (багатопер, що має непарні комірчасті легені - нижній виріст глотки) і двоякодишачі риби (у трьох сучасних представників спостерігається різноманітність у будові легень). Адже легкі наземні хребетні походять від нижнього виросту глотки, а плавальний міхур костистих - від верхнього виросту стравоходу.

Плавальний міхур у різних груп риб

Плавальний міхур мають в повному обсязі групи риб, а тих групах, котрим він є властивим, є види, втратили їх у ході еволюції. Основні сучасні великі таксони риб щодо наявності чи відсутності плавального міхура та її функцій характеризуються так:

Круглороті та хрящові – плавальний міхур відсутній. Целакантоподібні (латимерія) - плавальний міхур редукований. Двоякодишачі, багатоперові - є, орган дихання. Хрящові ганоїди (осетроподібні) - є гідростатичний орган. Кісткові ганоїди - є, орган дихання. Костьові риби - є, у деяких редукований, гідростатичний орган, у невеликої кількості видів є органом дихання.

Опис

У процесі ембріонального розвитку риб плавальний міхур виникає як спинний виріст кишкової трубки і розташовується під хребтом. У процесі подальшого розвитку канал, що з'єднує плавальний міхур із стравоходом, може зникнути. Залежно від наявності чи відсутності такого каналу риби діляться на відкрито- та закритоміхурові. У відкритоміхурових риб ( фізостом) плавальний міхур протягом усього життя пов'язаний з кишечником повітряною протокою, через яку гази надходять усередину і виводяться назовні. Такі риби можуть заковтувати повітря і таким чином контролювати обсяг міхура. До відкритоміхурових відносяться коропи, оселедці, осетрові та інші. У дорослих закритоміхурових риб ( фізоклистів) повітряна протока заростає, а гази виділяються та поглинаються через червоне тіло - густе сплетення кровоносних капілярів на внутрішній стінці плавального міхура.

Гідростатична функція

Основна функція плавального міхура у риби – гідростатична. Він допомагає рибі залишатися на певній глибині, де вага витісняється рибою води дорівнює вазі самої риби. Коли ж риба активно опускається нижче за цей рівень, тіло її, відчуваючи більший зовнішній тиск з боку води, стискається, стискаючи плавальний міхур. При цьому вага об'єму води, що витісняється, зменшується і стає менше ваги риби і риба падає вниз. Чим нижче вона опускається, тим сильнішим стає тиск води, тим більше стискається тіло риби і тим швидше триває її падіння. Навпаки, при випливі ближче до поверхні газ у плавальному міхурі розширюється і зменшує питому вагу риби, що ще більше виштовхує рибу на поверхню.

Таким чином, основне призначення плавального міхура - забезпечувати нульову плавучістьв зоні звичайного проживання риби, де їй не треба витрачати енергію на підтримку тіла на цій глибині. Наприклад,

Здавалося б, відповідь на це питання очевидна: щоб плавати, а точніше, щоб залишатися на потрібній глибині. Бульбашка для риби щось на зразок природного гідростатичного датчика.

Вниз або вгору

Коли риба пускається на глибину, тиск води на її тіло відразу зростає, плавальний міхур починає стискатися і виштовхує повітря. Відбувається це «автоматично», тобто риби самостійно не керують процесом. Кількість повітря всередині тіла зменшується і рибі майже не доводиться докладати зусиль, щоб занурюватися на глибину.

Коли риба піднімається нагору, все відбувається з точністю навпаки. Тиск води на тіло спадає і міхур поступово наповнюється газом, якщо рибка зупиниться, міхур буде здатний без зусиль утримувати її на потрібній глибині.

Нервові закінчення, що пронизують плавальний орган, передають імпульси центральній нервовій системі, і риба відчуває: на якій знаходиться глибині і який тиск відчуває, у зв'язку з чим може скоригувати своє пересування.

Звідки береться газ і який?

Залежно від типу плавального міхура дорослих риб ділять на дві групи: закритоміхурові та відкритоміхурові. У перших міхур наповнюється газами з крові і віддає їх у судини, через особливу мережу капілярів на тонкій стінці. У відкритопухирних риб міхур є окремим органом і наповнюється після заковтування рибою атмосферного повітря.

Що ж до газу, який заповнює міхур, то в основному це кисень, вуглеводень та деяка кількість азоту.

Інша функція міхура

Багато іхтіологи не погодяться з твердженням про те, що риби «зразки» мовчазності, адже вони можуть і подають особливі сигнали собі подібним, перетворюючи звукові хвилі з коливань води, а роблять це за допомогою плавального міхура.

Які риби не мають міхура?

Не всі риби обзавелися цим корисним органом, у вітрильникових, багатьох глибоководних та донних риб міхура немає, та й навіщо він їм потрібен, якщо вони ніколи не намагаються спливти на поверхню.

Організм риб досить складний та багатофункціональний. Можливість перебування під водою з скоєнням плавальних маніпуляцій та підтриманням стабільного становища обумовлюється спеціальною будовою тіла. Крім звичних навіть людини органів, у тілі багатьох підводних жителів передбачаються відповідальні частини, дозволяють забезпечувати плавучість і стабілізацію. Істотне значення у цьому контексті має плавальний міхур, який є продовженням кишечника. На думку багатьох учених, цей орган можна розглядати як попередник людських легень. Але у риб він виконує свої первинні завдання, які не обмежуються лише функцією своєрідного балансиру.

Формування плавального міхура

Розвиток міхура починається у личинці, з передньої кишки. Більшість прісноводних риб зберігають цей орган протягом усього життя. На момент вивільнення з личинки у бульбашках мальків поки що немає газоподібного складу. Для його наповнення повітрям рибкам доводиться підніматися до поверхні і самостійно захоплювати необхідну суміш. На етапі ембріонального розвитку плавальний міхур формується як спинний виріст і знаходиться під хребтом. Надалі канал, який з'єднує цю частину із стравоходом, зникає. Але це відбувається не у всіх особин. За ознакою присутності та відсутності цього каналу риби діляться на закрито- та відкритоміхурові. У першому випадку відбувається заростання повітряної протоки, а гази виводяться через кровоносні капіляри на внутрішніх стінках міхура. У открытопузырных риб цей орган пов'язані з кишечником через повітряну протоку, яким і відбувається виведення газів.

Газове наповнення міхура

Газові залози стабілізують тиск міхура. Зокрема, вони сприяють його підвищенню, а за необхідності зниження задіюється червоне тіло, сформоване густою капілярною мережею. Так як вирівнювання тиску у відкритоміхурових риб відбувається повільніше, ніж у закритоміхурових видів, вони можуть швидко підніматися з водних глибин. При лові особин другого типу рибалки іноді спостерігають, як плавальний міхур висовується з рота. Це відбувається через те, що ємність роздмухується в умовах швидкого підйому на поверхню з глибини. До таких риб, зокрема, можна віднести судака, окуня та колюшку. Деякі хижаки, які мешкають на самому дні, мають сильно редукований міхур.

Гідростатична функція

Рибний міхур є багатофункціональним органом, але головне його завдання полягає у стабілізації положення у різних умовах під водою. Це функція гідростатичного характеру, яку, до речі, можуть заміняти й інші частини тіла, що підтверджують приклади риб, які не мають такого міхура. Так чи інакше, основна функція допомагає рибам залишатися на певних глибинах, де вага води, що витісняється тілом, відповідає масі самої особини. На практиці гідростатична функція може виявлятися наступним чином: у момент активного занурення тіло стискається разом з міхуром, а при здійсненні спливання, навпаки, розправляється. У процесі занурення маса об'єму, що витісняється, скорочується і стає менше, ніж вага риби. Тому риба може опускатися вниз без особливих труднощів. Що нижче занурення, то вище стає сила тиску і тим більше стискається тіло. Зворотні процеси відбуваються в моменти спливу - газ розширюється, внаслідок чого маса полегшується і риба легко піднімається вгору.

Функції органів чуття

Поряд з гідростатичною функцією, цей орган виступає і певною мірою слуховим апаратом. З його допомогою риби можуть сприймати шумові та вібраційні хвилі. Але таку здатність мають далеко не всі види - в категорію з цією здатністю включають коропів і сомів. Але звукове сприйняття забезпечує не сам плавальний міхур, а ціла група органів, до якої він входить. Спеціальні м'язи, наприклад, можуть провокувати коливання стін міхура, що викликає відчуття вібрацій. Примітно, що у деяких видів, які мають такий міхур, повністю відсутня гідростатика, проте збережена можливість сприйняття звуків. Це відноситься в основному до яких більшу частину життя проводять на одному рівні під водою.

Захисні функції

У моменти небезпеки гольяни, наприклад, можуть випускати з міхура газ і виробляти специфічні звуки, помітні їх родичами. При цьому не варто думати, що звукоутворення має примітивний характер і не може сприйматися іншими мешканцями підводного світу. Горбилі добре відомі рибалкам гуркотливим і хрюкаючим звуками. Більше того, плавальний міхур, у риб тригл наявний, буквально наводив жах на команди американських підводних човнів під час війни - настільки виразні були звуки, що видаються. Зазвичай подібні прояви мають місце у моменти нервового перенапруги риб. Якщо у випадку з гідростатичною функцією робота міхура відбувається під впливом і зовнішнього тиску, звукоутворення виникає як особливий захисний сигнал, що утворюється виключно рибою.

Які риби не мають плавального міхура?

Позбавлені цього органу вітрильні риби, а також різновиди, що ведуть придонний спосіб життя. Майже всі глибоководні особини також обходяться без плавального міхура. Це саме той випадок, коли плавучість може забезпечуватися альтернативними способами – зокрема завдяки жировим накопиченням та їх здатності не стискатися. Збереженню стабільності становища сприяє також низька щільність тіла деяких риб. Але трапляється й інший принцип підтримки гідростатичної функції. Наприклад, плавальний міхур у акули не передбачений, тому вона змушена підтримувати достатню глибину занурення за рахунок активних маніпуляцій тілом та плавцями.

Висновок

Недарма багато вчених проводять паралелі між і риб'ячим міхуром. Поєднує ці частини тіла еволюційний взаємозв'язок, у контексті якого варто розглядати і сучасну будову риб. Той факт, що плавальний міхур є далеко не у всіх видів риб'ячих, зумовлює його суперечливість. Це зовсім не означає, що цей орган є непотрібним, проте процеси його атрофії та редукування свідчать про можливість обходитися без цієї частини. В одних випадках риби використовують для тієї ж гідростатичної функції внутрішній жир та щільність нижньої частини тіла, а в інших – плавники.