Животные

Миксина – плывет (вверху), завязалась узлом (внизу)

Ученые придерживаются иного мнения: круглоротые еще недостаточно сложны для того, чтобы называть их рыбами. Однако внутреннее строение миног уже сложнее, чем у бесчерепных. Во-первых, у них появляется осевой скелет. Хорда сохраняется в течение всей жизни, но к ней есть существенные добавления. Это, прежде всего, хрящевой череп, который защищает достаточно развитый головной мозг и органы чувств. Есть хрящевая опора и для ротовой воронки, которой минога присасывается к своей добыче. Жабры имеют хрящевой скелет – жаберную решетку. В отверстия этой решетки проходят жаберные мешки. Сердце защищено околосердечным хрящом. И, наконец, появляются зачатки позвонков – небольшие хрящи, охватывающие спинной мозг. Они расположены в каждом сегменте. Итак, мы видим, что скелет круглоротых поддерживает и защищает важнейшие органы и системы органов. Хорда придает телу упругость и играет важную роль в качестве опоры разделенных на сегменты мышц. Защищенные черепом мозг и органы чувств развиты значительно лучше, чем у бесчерепных. Однако по сравнению с другими позвоночными, мозг круглоротых еще невелик. У миног хорошо развиты глаза, на верхней части головы есть одна ноздря. Как мы только что говорили, скелет защищает также органы дыхания и кровообращения, в частности такой важный орган кровообращения, как сердце. Дышит минога, засасывая воду ртом и выпуская ее через жаберные мешки с отверстиями на передней части тела. Жаберные мешки имеют разветвленную сеть кровеносных сосудов. Кровь у миног, как и у всех позвоночных, красная. Именно начиная с миноги, все животные (и человек в том числе) имеют исключительно красную кровь. Такой цвет придает крови гемоглобин – органическое вещество, содержащее в себе железо. Проходя сквозь жабры, кровь насыщается кислородом и приобретает ярко-алый цвет. Далее кровь движется по всему телу, где отдает необходимый для жизнедеятельности кислород. Сердце у миног двухкамерное, то есть имеет два отдела: предсердие и желудочек. Из желудочка кровь по сосудам, называемым артериями, движется к жабрам, затем идет по всему телу и возвращается в предсердие по сосудам, которые называются венами. При таком строении кровеносной системы речь идет об одном круге кровообращения. Запомните, что артерии несут кровь от сердца, а вены – к сердцу. Есть еще капилляры – тончайшие сосуды, которые соединяют артерии и вены. Именно через разветвленную сеть капилляров в жабрах кровь обогащается кислородом. (Так же происходит в любых органах дыхания хордовых: и в наших легких, и во влажной скользкой коже лягушек.) Через капилляры кровь также отдает телу кислород. Следует сказать, что, совершенствуя позвоночных, Природа сделала четкое разделение крови на артериальную (насыщенную кислородом) и венозную (в которой кислорода мало). Это необходимо для того, чтобы разнонаправленные процессы забора и отдачи кислорода не мешали друг другу.

Органы выделения у миног – парные лентовидные почки – расположены вдоль спинной стороны полости тела. Пищеварительная система относительно проста, ведь при их образе питания очень сложный аппарат не нужен. Для размножения миноги заходят в небольшие реки с быстрым течением (оно способствует обогащению воды кислородом). Это делают и морские, и пресноводные миноги. На дне этих рек самки в ямках откладывают икру. Самцы поливают икру молоками. Происходит оплодотворение. Оно внешнее, то есть с момента оплодотворения потомство уже не защищено телом матери. Из отложенной и оплодотворенной икры выводится личинка, которая называется пескоройкой. Пескоройки несколько лет живут в песчаных норках и питаются мелкими беспозвоночными.

Окаменелые останки древних родственников миног и миксин – щитковые

Миксины, как мы уже говорили, живут только в морях и устроены проще, чем миноги. Глаза скрыты под кожей, на голове есть органы осязания – усики. Они очень глубоко проникают в тело рыб и проводят там практически всю жизнь, поэтому им достаточно такого упрощенного строения.

Восстановленный учеными, реконструированный по ископаемым останкам вид древних щитковых

Вымершие представители бесчелюстных, которых ученые относят к классу Щитковые, не были паразитами, поэтому у них было более сложное строение. Щитковые чаще жили на дне морей, имели достаточно прочный наружный скелет – панцирь. Он лучше развился на передней части тела и состоял из отдельных щитков (поэтому и возникло название этих древнейших представителей подтипа Позвоночные). Панцирь защищал щитковых от врагов. Важную роль играли расходящиеся в стороны края панциря. Они работали как крылья самолета, помогая существу быстро подняться вверх, избегая опасности. Помогала в этом также энергичная работа хвостом. Главными врагами щитковых были ракоскорпионы. (Эти ныне вымершие членистоногие сочетали черты раков и скорпионов, достигая в длину 1,8 м.) Сами щитковые питались придонными беспозвоночными животными. Можно предположить, что отсутствие челюстей создавало при этом определенные трудности, поэтому следующей задачей конструктора Природы было создание челюстей.

Созданные для воды (класс Рыбы)

Рыбы – это, возможно, одна из самых совершенных разработок конструктора Природы. Может, поэтому в мире их насчитывается около 20 тысяч видов. Среда обитания рыб – разнообразные водоемы: от океанов до луж. Пожалуй, вас это удивит, уважаемый читатель, но, по нашему мнению, в давние времена самые интересные рыбы жили не в морях и океанах, а именно в лужах. Почему? Потому что лужи, даже большие, иногда пересыхают. Поэтому их жителям, чтобы не погибнуть, надо было двигаться к другим лужам, и двигаться по суше. А для такого путешествия желательно иметь ноги или что-то вроде ног, а также легкие, пригодные для дыхания кислородом воздуха (с помощью жабр можно дышать только кислородом, растворенным в воде). Конечно, у рыб, о которых идет речь, ног не было, были плавники, в чем-то подобные ногам, а легкие – это лишь немного измененные плавательные пузыри знакомых всем нам рыб. Но если имеешь какие-либо средства для передвижения и легкие, можно вообще не возвращаться в воду, а продолжать жить на суше. Таким образом позвоночные животные освоили новую среду обитания, что является одним из важнейших этапов в развитии жизни на Земле. И случилось это благодаря рыбам из луж. От них произошли первые четвероногие: земноводные (такие животные, которые живут в основном на суше, но еще очень связаны с водой), затем рептилии (пресмыкающиеся), птицы, млекопитающие. Именно из-за такого исключительного значения рыб в цепи эволюции мы и начали свой рассказ с тех представителей этого класса, которые стали предками обитателей суши.

Хрящевые рыбы

Но большинство этих рыб все-таки стремились к океану, где их потомки живут и поныне. Живут и не очень отличаются от предков, существовавших несколько сотен миллионов лет назад. Океан – очень удобная среда для «живых ископаемых», потому что оставаться долгое время неизменным можно только в неизменной среде, каковой и являются глубины океана. Чуть позже мы расскажем о «живом ископаемом» – рыбе латимерии (ее иногда называют еще целакантом).

Двоякодышащие рыбы, живущие в небольших пересыхающих водоемах Африки (сверху), Южной Америки (посередине) и Австралии (снизу). В дополнение к жабрам они имеют легкие

Все рыбы имеют плавники. Они, может, и не очень внешне напоминают конечности, но, как и наши ноги и руки, имеют свои мышцы и свой скелет. Скелет у рыб бывает хрящевой или костный. Позвоночник, состоящий из настоящих позвонков, – это одно из главных достижений эволюции, которым мы обязаны рыбам. Его унаследовали также их потомки, которые вышли на сушу. По этому признаку ученые разделяют рыб на два класса – класс Хрящевые и класс Костные. Хрящевые – это акулы и скаты. У них еще нет плавательного пузыря, и это создает им определенные неудобства при плавании, к тому же не из чего возникнуть легким, поэтому у потомков хрящевых нет шанса выйти на сушу.

Наибольшей рыбой на Земле является китовая акула. Она может достигать 20 м в длину, но не представляет большой опасности для человека из-за того, что питается планктоном. Чаще совершают нападение на людей голубые акулы, имеющие длину до 5 м. Самая маленькая из известных ученым рыб во взрослом возрасте имеет длину 8 мм.

К костным принадлежит большинство знакомых вам рыб и множество незнакомых. К костным рыбам также относятся двоякодышащие и кистеперые — ближайшие родственники тех, что когда-то вышли на сушу и стали предками первых четвероногих. У костных рыб тоже бывают в скелете хрящевые элементы, в частности такой хрящевой элемент, как хорда, полученная в наследство от общего предка всех хордовых. У большинства рыб хорда во взрослом возрасте исчезает, у некоторых же, например осетровых, остается на всю жизнь (из хорды, «спинной струны» осетровых, называемой визига, готовится одноименная начинка для пирожков).

Скелет конечностей древних ископаемых существ: А, Б – кистеперой рыбы, В – амфибии

Скелеты рыбы и наземного позвоночного

У всех рыб есть череп с челюстями. Челюсти – это такое устройство для хватания добычи, которое само по себе предполагает активный образ жизни. А он, в свою очередь, требует развитых средств переработки информации – нервной системы. У рыб по сравнению с круглоротыми нервная система совершенствуется. Важнейшие отделы нервной системы – головной и спиной мозг – должны быть защищены. Поэтому вместе с черепом появляются настоящие позвонки, которые защищают спинной мозг. А позвоночник является основой для мощных сегментированных мышц тела. Движение рыб осуществляется преимущественно за счет ритмичных изгибов тела. Обеспечивает эти изгибы как раз сегментированная мускулатура тела. Но хорошо устроенное плавательное средство должно иметь руль. Эту задачу выполняют плавники, которые имеют свои мышцы и кости. Плавники бывают непарными – на спине и вблизи анального отверстия, и парными – грудные и брюшные. Из парных плавников и образовались конечности всех четвероногих.

Древняя гравюра – ужасная пасть акулы и ее зубы (сверху)

Кровеносная система у рыб устроена так же, как и у круглоротых: двухкамерное сердце гонит кровь по одному кругу кровообращения. Жабры у костных рыб имеют жаберные крышки, приводимые в движение специальными мышцами. За счет движения жаберных крышек костные рыбы направляют струю воды с кислородом в жабры. Некоторые рыбы, например толстолобик, через жабры фильтруют питательные частицы – мелкие растения и беспозвоночных животных. У хрящевых рыб вместо крышек имеются лишь жаберные отверстия – по этому признаку они ближе к круглоротым.

Разнообразие промысловых костных рыб

Пищеварительные системы рыб бывают очень разнообразны по своему строению. Это и понятно, ведь среди них есть хищники, а есть и такие, как упомянутый только что толстолобик, который фильтрует через жабры преимущественно растительную пищу. Способы размножения рыб тоже очень разнообразны. Некоторые костные рыбы являются живородящими, то есть их потомство, еще не вышедшее из икринок, защищено телом матери. А некоторые, такие как колюшка, строят гнезда для икры и охраняют ее. Но большинство рыб не заботятся о потомстве. Зато рыбы очень плодовиты, они откладывают тысячи икринок. Из мальков, которые вылупятся из этих икринок, лишь немногие доживут до взрослого возраста.