Розмноження та розвиток риб

У порожнині тіла самки знаходяться два довгастих яєчника. До часу розмноження в них розвиваються ікринки. У порожнині тіла самця є два довгастих молочно-білих насінника, в яких розвиваються сперматозоїди.

Більшість риб відрізняється від інших хордових високою плодючістю. Наприклад:

• севрюга викидає до 300 тис. ікринок;
• судак – до 900 тис. ікринок;
• тріска до 7 млн ікринок.

Нерест

При дозріванні статевих клітин у риб проявляється інстинкт розмноження. У цей час вони переміщаються в місця, найбільш сприятливі для розвитку їхнього майбутнього потомства. З місць з сильно солоною водою риби багатьох видів перепливають в опріснені ділянки водойм або йдуть в річки:

При цьому одні з них вибирають ділянки, де багато рослин (сазан, лящ), інші – кам’янисте дно (осетер, лосось). У вибраних місцях самки відкладають ікру, а самці виливають на неї рідину зі сперматозоїдами. Таке запліднення ікри називається зовнішнім. Воно характерне для риб більшості видів.

Викидання самками ікри та її подальше запліднення сперматозоїдами насінної рідини, що випускається самцями, називають нерестом, а переміщення риб до місць нересту – нерестовою міграцією.

У холодних і помірних водах нерест буває раз на рік – навесні, влітку або восени.

У тропічних водоймах він не пов’язаний з сезонами року.
Риби деяких видів нерестяться один раз в житті: після нересту вони гинуть.

Розвиток риб

У запліднених ікринках відбувається розвиток багатоклітинного зародка. Після завершення цього процесу (у річкового окуня на 9-14 добу) з ікринок виходять личинки. Перший час вони живуть за рахунок залишків поживних речовин ікринки – жовтковиммішка, а після його зникнення починають харчуватися мікроскопічними водоростями, інфузоріями.

Підростаючи, вони переходять на харчування більшими тваринами – дафніями, циклопами або іншими рачками, стають схожими на дорослих риб і відрізняються від них тільки малою величиною.

Молодих рибок називають мальками.

Турбота про потомство у риб

У більшості риб турбота про потомство пов’язана в основному з вибором нерестовищ. Відкладена самками ікра часто не вся буває заплідненою. Багато її поїдають різні водні тварини. Личинки і мальки мають безліч ворогів. Безліч їх гине при несприятливих умовах середовища. Тільки завдяки тому, що риби відкладають величезну кількість ікри, невелика частина потомства доживає до дорослого стану.

Риби деяких видів відкладають мало ікринок, але проявляють велику турботу про потомство.

У самки звичайного горчака до нересту виростає довгий яйцеклад, яким вона вводить ікру в мантійну порожнину двостулкового молюска. Туди ж з струмом води потрапляють сперматозоїди самців. Розвинулися з запліднених ікринок личинки гірчака виходять назовні через вивідний сифон молюска.

Самець колюшки триголкової будує з водних рослин шаровидне гніздо з двома входами.

Для міцності травинки склеюють слизом. Самка відкладає в гніздо близько 60-80 ікринок. Подальшу турботу про них проявляє самець. Він охороняє ікру, накидаючись на кожну тварину, що наближається до гнізда, освіжає воду, проганяючи її рухом грудних плавців. Личинки, що з’явилися, самець заганяє в гніздо, якщо вони опиняються поза ним. Завдяки такій турботі, зберігається майже все потомство колюшки.

Самець африканської прісноводної риби тиляпії виношує запліднену ікру в ротовій порожнині. Личинки, що вийшли з ікринок, тримаються поблизу свого батька і в разі небезпеки ховаються в його рот.

У самця морського коника до часу нересту на череві з складок шкіри утворюється своєрідна сумка, в яку він поміщає відкладену самкою ікру і виношує її, а потім і личинки.

Демонстрована турбота про потомство у риб несвідома.

Інстинкт «турботи» діє тільки до тих пір, поки личинки безпорадні. Коли вони починають добре плавати, у дбайливих раніше батьків проявляється сильний апетит.

Живородящі риби

Деякі види риб, наприклад відомі багатьом акваріумістам гуппі, молліенезії, мечоносці, зберігаються в природі завдяки живородінню.

Запліднені ікринки затримуються в яйцепроводах самок, і розвинулися з них личинки з’являються на світ здатними до самостійного життя.

12.8: Будова та функції риби

Це луска – шкіра – синьої сіамської бойової риби, і вони майже схожі на витвір мистецтва. Вони також виглядають так, як утворюють гладку обтічну шкіру. Чому це важливо для риби?

Структура і функції в рибі

Риби – водні хребетні. Вони складають більше половини всіх видів хребетних. Вони особливо важливі при вивченні еволюції хребетних, оскільки у риб розвивалися кілька важливих рис хребетних. Риби проявляють велику різноманітність в розмірах тіла. Вони варіюються в довжину від приблизно 8 міліметрів (0,3 дюйма) до 16 метрів (близько 53 футів). Більшість ектотермічні і покриті лусочками. Луска захищає рибу від хижаків і паразитів і зменшує тертя з водою. Множинні, що перекриваються луски забезпечують гнучке покриття, яке дозволяє рибі легко переміщатися під час плавання.

Пристосування для води

• Риби мають зябра, які дозволяють їм «дихати» киснем у воді. Вода потрапляє в рот, проходить над зябрами, і виходить з тіла через спеціальний отвір. Зябра поглинають кисень з води, коли вона проходить над ними.
• Риби мають обтічне тіло. Вони, як правило, довгі і вузькі, що знижує водонепроникність при плаванні.
• Більшість риб мають кілька плавників для плавання. Вони використовують деякі свої плавники, щоб просуватися через воду, а інші – керувати тілом під час плавання.
• Риби мають систему м’язів для руху. М’язові скорочення пульсують по тілу хвилями від голови до хвоста. Сутички збивають хвостовий плавник проти води, щоб просунути рибу через воду.
• Більшість риб мають плавальний міхур. Це повітряний кульоподібний внутрішній орган, який містить газ. Змінюючи кількість газу в сечовому міхурі, риба може рухатися вгору або вниз по товщі води.

Загальний план тіла риби. Риба має обтічне тіло з зябрами і плавниками.

Системи рибних органів

Риби мають кровоносну систему з двокамерним серцем. Їх травна система повноцінна і включає в себе кілька органів і залоз. Щелепи риби використовують свої щелепи і зуби для подрібнення їжі, перш ніж передавати її решті травного тракту. Це дозволяє їм споживати більшу здобич.

Риби також мають централізовану нервову систему з мозком. Рибні мізки невеликі в порівнянні з мізками інших хребетних, але вони великі і складні в порівнянні з мізками безхребетних. Риби також мають високорозвинені органи чуття, які дозволяють їм бачити, чути, відчувати, нюхати і смакувати. Акули та деякі інші риби можуть навіть відчувати дуже низький рівень електроенергії, що випускається іншими тваринами. Це допомагає їм знаходити здобич.

Резюме

• Риби водні, ектотермічні хребетні.
• Багато структур у риб є пристосуваннями для їх водного способу життя. Наприклад, риби мають обтічне тіло, що знижує водостійкість під час плавання.
• Риби мають зябра для «дихання» кисню у воді та плавники для руху та керування своїм тілом через воду.

Рецензія

1. Що таке зябра? З якою метою вони служать в рибі?
2. Опишіть функцію риб’ячої луски.
3. Опишіть, як риби використовують свої м’язи для плавання.
4. Що таке плавальний міхур? Як він використовується?

29.2: Риби

Сучасні риби включають приблизно 31 000 видів. Риби були найбільш ранніми хребетними, причому безщелепні види були найбільш ранніми і щелепними видами, що розвиваються пізніше. Вони є активними годівницями, а не сидячими, підвісними годівницями. Риби без щелепи – міноси і міноси – мають виразний череп і складні органи чуття, включаючи очі, відрізняючи їх від безхребетних хордових.

Безщелепні риби

Безщелепні риби – це краніати, які представляють древнє хребетне походження, яке виникло понад півмільярда років тому. У минулому агнатани і міноги класифікувалися разом як агнатани. Сьогодні мігфіші та міноги визнані окремими кладами, перш за все тому, що міноги – справжні хребетні, тоді як морські рибки – ні. Визначальною ознакою є відсутність парних бічних придатків (плавників). Деякі з найдавніших риб без щелепи були остракодерми (що перекладається як «оболонка-шкіра»). Остракодерми були хребетними рибами, укладеними в кісткові обладунки, на відміну від сучасних безщелепних риб, яким не вистачає кістки в лусках.

Міксіні: Собаки

Клод Міксіні включає в себе щонайменше 20 видів морських риб. Hagfishes – вугриподібні падальники, які живуть на дні океану і харчуються мертвими безхребетними, іншими рибами та морськими ссавцями (рис. \(\PageIndex\) ). Раги повністю морські і зустрічаються в океанах по всьому світу, за винятком полярних регіонів. Унікальною особливістю цих тварин є слизові залози під шкірою, які виділяють слиз через поверхневі пори. Ця слиз дозволяє рагу вирватися з хватки хижаків. Раг також може скручувати свої тіла в вузол, щоб годувати, а іноді їсти тушки зсередини назовні.

Малюнок \(\PageIndex\) : Тихоокеанський раг – це падальники, які мешкають на дні океану. (Кредит: Лінда Снук, NOAA/CNMS)

Скелет рога складається з хряща, до складу якого входить хрящова нотохорда, що проходить по довжині тіла. Ця нотохорда забезпечує підтримку тіла рага. Собаги не замінюють нотохорду хребетним стовпом під час розвитку, як це роблять справжні хребетні.

Петромізонтія: Ліхтарі

Клод Petromyzontidae включає приблизно 35-40 і більше видів ліхтариків. Лампреї схожі на морських риб за розмірами і формою, однак ліхтарі мають деякі хребетні елементи. У лампрей відсутні парні придатки і кістки, як і у рагу. Як і дорослі особини, для ліхтаря характерний зубчастий, воронкоподібний смоктальний рот. Багато видів мають паразитарну стадію свого життєвого циклу, протягом якої вони є ектопаразитами риб (рис. \(\PageIndex\) ).

Малюнок \(\PageIndex\) : Ці паразитичні морські ліхтарики прикріплюються до свого господаря озерної форелі шляхом всмоктування і використовувати їх грубі мови, щоб розтирати плоть, щоб харчуватися кров’ю форелі. (Кредит: USGS)

Лампреї живуть переважно в прибережних і прісних водах і мають всесвітнє поширення, за винятком тропіків і полярних регіонів. Деякі види є морськими, але всі види нерестяться в прісній воді. Яйця запліднюються зовні, а личинки чітко відрізняються від дорослої форми, проводячи від 3 до 15 років в якості суспензійних годівниць. Як тільки вони досягають статевої зрілості, дорослі особини розмножуються і гинуть протягом доби.

Лампреї мають нотохордою як дорослі; однак ця нотохорда оточена хрящовою структурою, званої дуговиною, яка може нагадувати еволюційно ранню форму хребетного стовпа.

Гнатостоми: Щелепні риби

Гнатостоми або «щелепні пасти» – хребетні, які володіють щелепами. Одним з найбільш значущих подій в ранній еволюції хребетних був розвиток щелепи, яка являє собою шарнірну конструкцію, прикріплену до черепа, що дозволяє тварині захоплювати і розривати свою їжу. Еволюція щелеп дозволила раннім гритостомам експлуатувати харчові ресурси, які були недоступні для безщелепних риб.

Ранні гнатостоми також володіли двома наборами парних плавників, що дозволяють рибам точно маневрувати. Грудні плавники зазвичай розташовані на передній частині тіла, а тазові – на задніх. Еволюція щелепи і парних плавників дозволила гнутостомам розширюватися від сидячого підвісного годування безщелепних риб, щоб стати рухливими хижаками. Здатність gnathostomes експлуатувати нові джерела поживних речовин, ймовірно, є однією з причин того, що вони замінили більшість безщелепних риб у девонський період. Дві ранні групи гнатостоми були акантодіани і плакодерми (рис. \(\PageIndex\) ), які виникли в пізньому силурійському періоді і зараз вимерли. Більшість сучасних риб – це гнатостоми, які належать до кладів Chondrichthyes і Osteichthyes.

Малюнок \(\PageIndex\) : Дюнклеостеус був величезною плакодермою з девонського періоду, 380—360 мільйонів років тому. Він вимірювався до 10 метрів в довжину і важив до 3,6 тонн. (Кредит: Нобу Тамура)

Хондрихтіс: Хрящові риби

Клод Chondrichthyes різноманітний, що складається з акул (рис. \(\PageIndex\) ), скатів і ковзанів, разом з пильщиками і кількома десятками видів риб, званих химерами, або «акулами-примарами». Хондріхті – це щелепні риби, які мають парні плавники і скелет з хряща. Ця клада виникла приблизно 370 мільйонів років тому в ранньому або середньому девоні. Вважається, що вони походять від плакодерми, які мали скелети, виготовлені з кістки; таким чином, хрящовий скелет Хондріхтіса є більш пізнім розвитком. Частини акулячого скелета зміцнюються гранулами карбонату кальцію, але це не те ж саме, що кістка.

Більшість хрящових риб живуть у морських середовищах існування, причому кілька видів мешкають у прісній воді частину або все своє життя. Більшість акул є м’ясоїдними тваринами, які харчуються живою здобиччю, або ковтаючи її цілком, або використовуючи свої щелепи та зуби, щоб розірвати її на більш дрібні шматочки. Зуби акули, ймовірно, еволюціонували з зубчастих лусочок, які покривають їх шкіру, званих плакоїдними лусочками. Деякі види акул і скатів є суспензійними годівницями, які харчуються планктоном.

Малюнок \(\PageIndex\) : Акули-молоти, як правило, навчаються вдень, а вночі полюють на здобич. (кредит: Масасі Сугавара)

Акули мають добре розвинені органи чуття, які допомагають їм знаходити здобич, включаючи гострий нюх і електроприйом, причому останній, мабуть, найбільш чутливий з будь-якої тварини. Органи, звані ампулами Лорензіні , дозволяють акулам виявляти електромагнітні поля, які виробляються всім живим істотами, включаючи їх здобич. Електроприйом спостерігався лише у водних або земноводних тварин. Акули разом з більшістю риб і водних і личинкових земноводних також мають орган почуттів, який називається бічною лінією , який використовується для виявлення руху та вібрації в навколишній воді, і часто вважається гомологічним для «слуху» у наземних хребетних. Бічна лінія видно як темніша смуга, яка проходить по довжині тіла риби.

Акули розмножуються статевим шляхом, а яйцеклітини запліднюються всередину. Більшість видів яйцевидні: запліднена яйцеклітина затримується в яйцеводі організму матері і зародок харчується яєчним жовтком. Яйця вилуплюються в матці, а дитинчата народжуються живими і повністю функціональними. Деякі види акул є яйцекладними: вони відкладають яйцеклітини, які вилуплюються поза тілом матері. Ембріони захищені футляром з акулячим яйцем або «сумочкою русалки» (рис. \(\PageIndex\) ), що має консистенцію шкіри. Корпус з акулячим яйцем має щупальця, які закопуються в морські водорості і дають новонародженому покриву акули. Кілька видів акул живородні: молодняк розвивається в організмі матері, і вона народжує живі.

Малюнок \(\PageIndex\) : Ембріони акули добре видно через ці прозорі яйцеклітини. Кругла структура – це жовток, який живить зростаючий ембріон. (кредит: Джек Бакарісас)

Промені і ковзани налічують понад 500 видів і тісно пов’язані з акулами. Відрізнити їх від акул можна по сплющеним тілам, збільшеним і зрощеним з головою грудним плавникам, і зябровим щілинам на черевній поверхні (рис. \(\PageIndex\) ). Як і акули, скати і ковзани мають хрящовий скелет. Більшість видів є морськими і живуть на морському дні, мають майже всесвітнє поширення.

Малюнок \(\PageIndex\) : Цей скат вписується в піщане дно океанічного дна. (Кредит: «Sailn1″/Flickr)

Остеїхти: Кісткові риби

Члени клади Osteichthyes , також звані кістлявими рибами, характеризуються кістлявим скелетом. Переважна більшість сучасних риб належить до цієї групи, яка складається приблизно з 30 000 видів, що робить її найбільшим класом хребетних, що існує сьогодні.

Майже всі кісткові риби мають окостенілий скелет зі спеціалізованими кістковими клітинами (остеоцитами), які виробляють і підтримують матрикс фосфату кальцію. Ця характеристика змінилася лише у кількох групах Osteichthyes, таких як осетрові та веслоподібні риби, які мають переважно хрящові скелети. Шкіра кісткових риб часто покрита перекриваються лусочками, а залози в шкірі виділяють слиз, що зменшує опір при плаванні і допомагає рибам в осморегуляції. Як і акули, кістляві риби мають систему бічних ліній, яка виявляє вібрації у воді.

Всі кістляві риби використовують зябра для дихання. Вода забирається над зябрами, які розташовані в камерах, покритих і вентильованих захисним, м’язовим клапаном, який називається оверкулом. Багато кістлявих риб також мають плавальний міхур , газонаповнений орган, який допомагає контролювати плавучість риби. Кісткові риби далі діляться на два збереглися клади: Actinopterygii (лучеребристі риби) і саркоптеригії (частково-ребристі риби).

Actinopterygii, променевих риб, включають багато знайомих риб – тунець, бас, форель, і лосось (Рисунок \(\PageIndex\) ), серед інших. Лучеребристі риби названі за їх плавники, які є павутинами шкіри, підтримуваних кістковими шипами, які називаються променями. На відміну від них плавники Sarcopterygii м’ясисті і лопатеві, підтримуються кісткою (рис. \(\PageIndex\) ). Живі члени цієї клади включають менш знайомих легенів і целакантів.

Малюнок \(\PageIndex\) : (а) нерки і (б) целакант є обома кістлявими рибами кладу Osteichthyes. Вважалося, що целакант, який іноді називають рибкою з плавником, вимерв у пізньому крейдяному періоді, 100 мільйонів років тому, поки один не був виявлений у 1938 році поблизу Коморських островів між Африкою та Мадагаскаром. (Кредит а: модифікація роботи Тімоті Кнеппа, USFWS; кредит б: модифікація роботи Роббі Када)

Резюме

Найбільш ранніми хребетними, які розходилися від безхребетних хордових, були безщелепні риби. Риби з щелепами (gnathostomes) розвивалися пізніше. Щелепи дозволяли раннім гнатостомам експлуатувати нові джерела їжі. До агнатанів відносять агфіш і ліхтариків. Собаки – вугрів-поглиначі, які харчуються мертвими безхребетними та іншими рибами. Лампреї характеризуються зубчастим, воронкоподібним смоктальним ротом, і більшість видів паразитують на інших рибах. Гнатостоми включають хрящових риб і кісткових риб, а також всіх інших чотириногих. Хрящові риби включають акули, скати, ковзани та акул-привид. Більшість хрящових риб живуть у морських середовищах існування, причому кілька видів живуть у прісній воді частково або все своє життя. Переважна більшість сучасних риб належать до кладу Osteichthyes, яка складається приблизно з 30 000 видів. Кісткових риб можна розділити на два клади: Actinopterygii (променеві риби, практично всі існуючі види) і Sarcopterygii (частково-ребристі риби, що містять менше 10 існуючих видів, але які є предками чотириногих).

Глосарій

Актиноптеригія променево-ребристі риби ампула Лорензіні сенсорний орган, який дозволяє акулам виявляти електромагнітні поля, що виробляються живими істотами Хондрихтіс щелепна риба з парними плавниками і скелетом з хряща мошка-гостома щелепна риба раг вугроподібні безщелепні риби, які мешкають на дні океану і є падальщиками мінога безщелепна риба характеризується зубчастим, воронкоподібним, смоктальним ротом бічна лінія орган почуття, який працює довжина тіла риби; використовується для виявлення вібрації у воді Міксіні морські рибки Остеїхти кістлява риба остракодерм одна з найраніших безщелепних риб, покритих кісткою Петромізонтиди клад ліхтарів Саркоптерія лопаточно-ребриста риба плавати сечовий міхур у риб, газонаповнений орган, який допомагає контролювати плавучість риби