Часть 1 - Низшие хордовые, бесчелюстные, рыбы, земноводные (1112582), страница 30
Текст из файла (страница 30)
По местам обитания различают морских и пресноводных рыб. Промежуточное положение занимают проходные рыбы, большую часть жизни проводящие в море, а размножающиеся в пресных водах (анадромные виды, например лососи) или, наоборот, для размножения уходящие в моря (катодромные виды — речные угри). Многие рыбы все пли большую часть времени проводят в движении, держась в толще воды, — это нектонные (пелагические) рыбы; они обычно обладают торпедообразным телом и высокой плавучестью.
Среди нектонных пелагических рыб можно выделить такие жизненные формы (экологические типы). 1. Активные охотники, хищники-рейдеры, ведущие поиск на широких просторах морей своей основной добычи — стайных, реже одиночных рыб среднего и крупного размера. Обычно держатся одиночно или небольшими группами, но почти всегда в пределах возможной сигнализации (прямой или эстафетной), что позволяет быстро собираться большими группами при обнаружении обильной добычи. Отличаются высоким развитием органов чувств, особенно средств дальней связи и сложным поведением.
Представители — наиболее хищные акулы Сагсйаг!аиз й!аисиз, йпгиз охугЬипс(ша и др., крупные осетровые Низа, Ас(репзег, тунцы Тлуппиз, Ахша, меч-рыба Х!рИпз й!авиа, парусники Ы(орйогиз. 2. Мирные пастбищники-кочевники (номады), питающиеся планктоном и (или) мелкими стайными нектонными рыбами. Среди них есть медленно плавающие гиганты — акулы планктоеды (Се!ог(плиэ тах!тиз, Тппсог(оп), крупные скаты (Мал!а 6!гоэ!г!э, Сего!ор!егиз 1П оагиР(гпз) и огромная костная луна-рыба (Мо1а то1а), держащиеся небольшими скоплениями (до 30 особей) или одиночно. Сюда же относятся стайные рыбы средних и мелких размеров, держащиеся подчас огромными и плотными стадами (сельди, анчоусы и многие другие рыбыпланктоеды).
Для группы в целом характерна высокая согласованность поведения в группе (стае). Все нектонные рыбы — хорошие пловцы, способные преодолевать значительные расстояния, с чем связано развитие способностей к ориентации и регулярным миграциям. Среди придонных и донных рыб можно выделить следующие группы. 1. Подкарауливатели-преследователи, нападающие на добычу стремительным, но коротким броском, реже преследующие ее, — щука Ехоз 1ис(пз, панцирная щука Ьер(зоз1еиз, многие морские формы, особенно обитатели коралловых рифов. Тело их стреловидно, характерно мощное развитие спинного, анального и хвостового плавников, работа которых обеспечивает быстрое развитие скорости, Держатся рассеянно, часто на определенных индивидуальных участках; 2. Подкарауливатели-засадчики.
Чаще обитатели диа, обладающие сплющенным телом, большим ртом и маскирующей окраской, а иногда и своеобразными выростами тела, играющими роль приманки для добычи. Представители — скаты йа111огтез, крупные камбалы Р(еиголес1Ыае, сом Жшпз п(ап1з, морской черт (1.ори(из р1жйог(из) и многие другие виды хищных рыб. Ведут одиночный образ жизни, защищают индивидуальные участки от вторжения конкурентов. 3. Мирные донннки-бентосоеды, питающиеся различными обитателямн дна н его грунта; отличаются сплющенным телом (большннство скатов, удильщики, многие камбалы, химеры, псевдоскафириихи, нильский клюворыл), либо червеобразные (угри, вьюны); живут поодиночке.
4. Стайные бентосоеды-пастбищники (многие карповые — сазан н др.). Кочевники, совершающие сезонные миграции и держащиеся подчас крупными стаями. Донные рыбы отличаются относительно невысокими скоростями плавания и, часто, своеобразной формой тела (морскне коньки, рифовые рыбы и др.). Настоящие донники ведут одиночный образ жизни.
Многие вооружены защитными механическими средствами (колючки, шипы, иглы) и покровительственной окраской, а иногда н электрическими средствами защиты и нападения. У многих появляется способность к электролокации, используемой при поисках пищи и защите своей территории. Ряд видов рыб занимает промежуточное положение, используя разные слои водоема и питаясь как планктоном и нектоном, так и находящимися на дне кормами. Примерами их могут быть стайные виды карповых рыб — лещ А блип1з агава, плотва Я. ги(1(из.
Для них характерно сплющенное с боков н увеличенное в высоту «блюдцеобразное» тело, выгодное для удержания положения в воде н сбора корма со дна при минимальных затратах энергии. Глубоководные (абиссальные) относительно мало подвижные хищные рыбы живут обычно поодиночке в толще воды на больших глуби- ив нах (3 — б км н более), разыскивают или подстерегают немногочисленную случайную добычу: часто имеют змеевидное тело, большой рот, с мощным вооружением и сильно растяжимый пищеварительный тракт, что дает им возможность справиться с относительно крупной добычей. У многих видов имеются органы свечения, привлекающие добычу. Форма тела, свойственный виду характер передвижений и его образ жизни — взаимообусловлены и исторически сложились как основные черты экологического типа рыб.
Разнообразие таких типов (жизненных форм) в надклассе рыб — свидетельство его процветания в настоящее время. Экологические типы у хрящевых и костных форм имеют много сходного, представляя хороший пример параллельного развития или так называемой конвергентной эволюции, когда изисходно различных форм в определенных условиях возникают аналогичные (близкие) типы организации.
Из гидростатических особенностей тела рыб, обеспечивакяцнх движение в водной среде, важное значение имеет плавучесть — способность держаться в толще воды, не затрачивая особых усилий. Рыбы приобрели относительную невесомость в воде путем выравяивания плотности тела и окружающей среды.
В наиболее полной мере она свойственна нектонным (пелагическим) рыбам, в массе — хорошим пловцам. Показатель плавучести (отношеиие плотности тела рыб к плотности воды) равен нулю у многих акул, осетра Ас1репзег «йЫепх(ай10 головля 1.еис(асиз серйа1ие и многих других нектонных рыб. У донных рыб он становится отрицательным, что позволяет им удерживаться на дие, не затрачивая мускульных усилий. Этот коэффициент достигает у морского черта — Еорй(из р1зса1ог(из — 0,03, у камбалы— Р1еигопес1ее 1'1ееиз — 0,06, у ската — йа(а с1апа1а — 0,07, а некоторых глубоководных рыб даже 0,12.
Относительная невесомость достигается в двух классах рыб разными способами. У хряшевых рыб накапливаются запасы жира, преимущественно в печени и реже в других тканях тела. У акул печень достигает 14 — 25% общей массы тела, а у костных рыб — лишь 1 — 8%. Важную роль играет и состав жиров. У видов с отрицательной плавучестью преобладают триглицериды, а у хороших пловцов — диацплглицериновые жиры, «подъемная сила» которых выше на 10 — 14»/о (Маллиус, Барон, 1970). У костных рыб возник специальный гидростатический орган — плавательный пузырь — полый вырост спинной (у подкласса лучеперые рыбы — Лс1!пор1егуй11) или брюшной (у подкласса лопастеперые рыбы — Яагсор1егуй11) стороны начальной части пищевода. Эти гидростатические приспособления при движении рыб дополняются возникающими прн движении гидродинамнческими силами.
Характер и значение последних обусловливаются формой тела и его отдельных частей (парных и непарных плавников, головы и хвоста), эволюционно сложившихся как адаптации к разным типам передвижения, способам добывания пищи и маскировки. Приобретение телом обтекаемой торпедообразной формы, его сплющивание с боков нли дорзо-вентрально, образование плоского или выпуклого брюха или спины, удлинение или укорочение тела и изменения размеров и формы 119 1 плавников — все это разного 1 1 1 типа гидродинамические приспособления, обусловливающие способы передвижения, лимиты его скорости, 1 способность к погружению, Рис. б4.
Продольная вертикальная проекция всплываииЮ И волиомУ паРЕ- тела катрана со вписанным и нее профилем НИЮ. крыла самолета (толстая линия) (по Алееву) Снабженное рострумом и имеющее выпуклую спинную и уплощенную брюшную поверхности тело многих акул и осетровых сходно с профилем крыла самолета (рис. 64) и при движении создает подъемную силу. Однако асимметричность корпуса вызывает появление вращательного момента, стремящегося повернуть голову книзу.
Направленные под некоторым углом к движению грудные плавники и рострум не только создают добавочную подъемную силу (рис. 65), но и нейтрализуют действие вращательного момента; брюшные и хвостовой плавники также создают дополнительную подъемную силу. В опытах с ампутацией грудных плавников плавание резко ухудшалось, и рыба с трудом сохраняла горизонтальное положение.
Боковые движения хвоста и его плавника не только перемещают тело вперед, но помогают изменению направления движения и в вертикальной плоскости, так как движения верхней и нижней лопастей могут быть относительно самостоятельными. Таким образом, тело рыбы представляет сложную систему гидродинамических приспособлений, работающих комплексно и обеспечивающих плавание, соответствующие жизненным потреб- настям вида. Более сильное дорзо-вентральное уплощенне тела у донных акул„ многих костных рыб (удильщнков, сомовых) и особенно у скатов облегчает маскировку на дне, Одновременно такая уплощенность увеличивает подъемную силу, создаваемую всем телом. Это обеспечивает возможность быстрых перемещений на короткие расстояния, что важно 120 Рис. бб, Схема вертикальных сил, возникающих при поступательном движении акулы в направлении продольной оси тела (по Алееву, с изменен.) г е — центр тяжести, о — центр дннамнеескаго давления, и — сила гравятацнн, Уо — подъемная сила, создаваемая корпусом, Ур — подъемная сала, создаваемая грудзымн плавнякамн, Уо — подъемная сяла, создаваемая брюшными плавнякамн, Ус — подъемная сила, создаваемая хвостовым плавннком, Уг — падь.
емная сила, создаваемая рострумом. Изогнутые стрелка поназывают действие вращательного момента при броске на добычу и бегстве от напавшего хищника (проплыть небольшое расстояние и замаскироваться, полузакопавшись в грунт). Необычайно большое разнообразие форм тела в обоих классах рыб и различный образ нх жизни определяют торое можно свести к шести основным типам. 1. Ундулирующее (синусоидное) Рнс. 67, Схема положения хвостового плавника различной формы относительно зоны вихрей и слоя трения (по Алееву): А — при низком и длинном хвостовом плавника твовможиа при мсдлсиисм дви. жанки), и — при коротком и высоком плавнике тиасбходима при быстром движсиии); слоВ трении и вона вихрей аажтри- ховввм 121 движение при помощи боковых колебательных изгибов всего тела Рнс.