Арсений Князьков "Рыбий мир". Приспособления рыб к жизни в воде. Приспособленность рыб к жизни в воде во внешнем и внутреннем строении, размножении. Как человек использует знания о жизнедеятельности рыб для их искусственного разведения? Приспособленность
При всем многообразии рыб все они имеют очень сходное внешнее строение тела, так как обитают в одинаковой среде - водной. Эта среда характеризуется определенными физическими свойствами: большая плотность, действие архимедовой силы на объекты, погруженные в нее, освещенность только в самых верхних слоях, стабильность температуры, кислород только в растворенном состоянии и в небольших количествах.
ФОРМА ТЕЛА рыб такова, что обладает максимальными гидродинамическими свойствами, позволяющими в наибольшей степени преодолевать сопротивление воды. Эффективность и скорость движения в воде достигается следующими особенностями внешнего строения:
Обтекаемое тело: заостренная передняя часть тела; между головой, туловищем и хвостом нет резких переходов; нет длинных разветвленных выростов тела;
Гладкая кожа, покрытая мелкой чешуей и слизью; свободные края чешуи направлены назад;
Наличие плавников, имеющих широкую поверхность; из них две пары плавников - грудные и брюшные - настоящие конечности.
ОРГАНЫ ДЫХАНИЯ - жабры , имеющие большую площадь газообмена. Газообмен в жабрах осуществляется путем диффузии кислорода и углекислого газа между водой и кровью. Известно, что в водной среде диффузия кислорода идет примерно в 10000 медленнее, чем в воздухе. Поэтому жабры рыб устроены и работают так, чтобы повысить эффективность диффузии. Эффективность диффузии достигается следующим путем:
Жабры имеют очень большую площадь газообмена (диффузии), благодаря большому количеству жаберных лепестков на каждой жаберной дуге; каждый
жаберный лепесток в свою очередь разветвлен на множество жаберных пластинок; у хороших пловцов площадь газообмена в 10 - 15 раз пре вышает поверхность тела;
Жаберные пластинки очень тонкостенны, их толщина около 10 микрон;
В каждой жаберной пластинке имеется большое количество капилляров, стенка которых образована только одним слоем клеток; тонкость стенок жаберных пластинок и капилляров определяет короткий путь диффузии кислорода и углекислого газа;
Через жабры прокачивается большое количество воды благодаря работе "жаберного насоса " у костных рыб и таранной вентиляции - особого способа дыхания, при котором рыба плывет с открытым ртом и открытой жаберной крышкой; таранная вентиляция - преимущественный способ дыхания у хрящевых рыб;
Принцип противотока: направление движения воды через жаберные пластинки и направление движения крови в капиллярах противоположны, что увеличивает полноту газообмена;
В крови рыб имеется в составе эритроцитов гемоглобин, отчего кровь поглощает кислород в 10 - 20 раз эффективнее, чем вода.
Эффективность извлечения кислорода из воды у рыб гораздо выше, чем у млекопитающих из воздуха. Рыбы извлекают из воды 80 - 90% растворенного кислорода, а млекопитающие - только 20-25% кислорода из вдыхаемого воздуха.
Рыбы, обитающие в условиях постоянной или сезонной нехватки кислорода в воде, могут использовать кислород воздуха. Многие виды просто заглатывают пузырек воздуха. Этот пузырек либо удерживается в ротовой полости, либо проглатывается. Например, у карпа в ротовой полости сильно развиты капиллярные сети, куда поступает кислород из пузырька. Проглоченный пузырек проходит по кишечнику, и из него кислород поступает в капилляры стенки кишки (у вьюнов, гольцов, карасей ). Известна группа лабиринтовых рыб , у которых в ротовой полости имеется система складок (лабиринт). Стенки лабиринта обильно снабжены капиллярами, через которые в кровь поступает кислород из заглоченного пузырька воздуха.
Двоякодышащие и кистеперые рыбы имеют одно или два легких, развивающееся как выпячивание пищевода, и ноздри, позволяющие вдохнуть воздух при закрытом рте. Воздух проникает в легкое, а через его стенки в кровь.
Интересны особенности газообмена у антарктических ледяных, или белокровых рыб , не имеющих в крови эритроцитов и гемоглобина. У них эффективно осуществляется диффузия через кожу, т.к. кожа и плавники обильно снабжены капиллярами. Их сердце втрое тяжелее, чем у близких родственников. Живут эти рыбы в антарктических водах, где температура воды около -2 о С. При такой температуре растворимость кислорода значительно выше, чем в теплой воде.
ПЛАВАТЕЛЬНЫЙ ПУЗЫРЬ - особый орган костных рыб, позволяющий изменять плотность тела, и тем самым регулировать глубину погружения.
ОКРАСКА ТЕЛА в значительной степени делает рыб невидимыми в воде: вдоль спины кожа более темная, брюшная сторона светлая, серебристая. Сверху рыбу незаметно на фоне темной воды, снизу она сливается с серебристой поверхность воды.
Приспособленность рыб к жизни в воде проявляется, прежде всего, в обтекаемой форме тела, создающей наименьшее сопротивление при движении. Этому способствует покров из чешуи, покрытой слизью. Хвостовой плавник как орган движения и грудные, брюшные плавники обеспечивают превосходную маневренность рыб. Боковая линия позволяет уверенно ориентироваться даже в мутной воде, не натыкаясь на препятствия. С хорошим распространением звука в водной среде связано отсутствие наружных органов слуха. Зрение рыб позволяет им видеть не только то, что находится в воде, но и заметить угрозу на берегу. Обоняние позволяет обнаруживать добычу на больших расстояниях (например, акулам).Органы дыхания, жабры, обеспечивают организм кислородом в условиях низкого содержания кислорода (по сравнению с воздухом). Плавательный пузырь играет роль гидростатического органа, позволяя поддерживать плотность тела рыбы на различной глубине.
Оплодотворение наружное, кроме акуловых. У некоторых рыб живорождение.
Искусственное разведение применяют для восстановления поголовья проходных рыб на реках с гидроэлектростанциями, прежде всего в низовьях Волги. Производителей, идущих на нерест, отлавливают у плотины, выращивают мальков в закрытых водоемах и выпускают в Волгу.
Также разводят в товарных целях карпа. Толстолобик (отцеживает одноклеточные водоросли) и белый амур (кормится подводной и надводной растительностью) позволяют получать продукцию с минимальными затратами на подкормку.
Поразительное разнообразие форм и размеров рыб объясняется долгой историей их развития и высокой приспособляемостью к условиям существования.
Первые рыбы появились несколько сот миллионов лет назад. Ныне существующие рыбы мало похожи на своих предков, но в форме тела и плавников есть определенное сходство, хотя тело многих первобытных рыб было покрыто крепким костным панцирем, а сильно развитые грудные плавники напоминали крылья.
Древнейшие рыбы вымерли, оставив свои следы лишь в виде окаменелостей. По этим окаменелостям мы и строим догадки, предположения о предках наших рыб.
Еще труднее говорить о предках рыб, не оставивших никаких следов. Были и такие рыбы, которые не имели ни костей, ни чешуи, ни панцирей. Подобные рыбы и сейчас есть. Это миноги. Их называют рыбами, хотя они, по выражению знаменитого ученого Л. С. Берга, отличаются от рыб, как ящерицы от птиц. Миноги не имеют костей, носовое отверстие у них одно, кишечник похож на простую прямую трубку, рот в виде круглой присоски. В прошлые тысячелетия миног и родственных им рыб было много, но они постепенно вымирают, уступая место более приспособленным. 
Акулы - также рыбы древнейшего происхождения. Предки их жили более 360 миллионов лет назад. Внутренний скелет акул хрящевой, но на теле есть твердые образования в виде шипов (зубов). У осетровых строение тела более совершенно- на теле пять рядов костяных жучек, в головном отделе есть кости.
По многочисленным окаменелостям древних рыб можно проследить, как развивалось и изменялось строение их тела. Однако нельзя считать, что одна группа рыб непосредственно обращалась в другую. Было бы грубейшей ошибкой утверждать, что от акул произошли осетровые, от осетровых - костистые. Нельзя забывать, что, кроме названных рыб, существовало громадное множество других, которые, не сумев приспособиться к условиям окружавшей их природы, вымерли.
Современные рыбы тоже приспосабливаются к природным условиям, и в процессе этого медленно, подчас незаметно, изменяется их образ жизни и строение тела.
Удивительный пример высокой приспособляемости к окружающим условиям представляют двоякодышащие рыбы. Обычные рыбы дышат жабрами, состоящими из жаберных дужек с прикрепленными к ним жаберными тычинками и жаберными лепестками. Двоякодышащие же рыбы могут дышать и жабрами, и «легкими» - своеобразно устроенными плавательными и впадает в спячку. В таком сухом гнезде удавалось перевозить протоптерусов из Африки в Европу.
Лепидосирен населяет заболоченные водоемы Южной Америки. Когда водоемы в засуху, длящуюся с августа по сентябрь, остаются без воды, лепидосирен, подобно протоптерусу, зарывается в ил, впадает в оцепенение, и его жизнь поддерживается пузырями. Пузырь-легкое двоякодышащих изобилует складками и перегородками с множеством кровеносных сосудов. Он напоминает легкое земноводных.
Чем объяснить такое строение дыхательного аппарата у двоякодышащих? Эти рыбы живут в мелких водоемах, которые на довольно длительное время высыхают и настолько беднеют кислородом, что дыхание жабрами становится невозможным. Тогда обитатели этих водоемов - двоякодышащие рыбы - переключаются на дыхание легкими, заглатывая наружный воздух. При полном высыхании водоема они зарываются в ил и там переживают засуху.
Двоякодышащих осталось очень мало: один род в Африке (протоптерус), другой - в Америке (лепидосирен) и третий - в Австралии (неоцератод, или чешуйчатник).
Протоптерус населяет пресные водоемы Центральной Африки и имеют длину до 2 метров. В засушливый период он зарывается в ил, образуя вокруг себя камеру («кокон») из глины, довольствуясь ничтожным количеством проникающего сюда воздуха. Лепидосирен- крупная рыба, достигающая 1 метра длины.
Австралийский чешуйчатник несколько больше лепидосирена, обитает в тиховодных речках, сильно заросших водной растительностью. При низком уровне воды (в засушливое в 
ремя) в речке начинает гнить трава, кислород в воде почти исчезает, тогда чешуйчатник переходит на дыхание атмосферным воздухом.
Все перечисленные двоякодышащие рыбы употребляются местным населением в пищу.
Каждая биологическая особенность имеет какое-то значение в жизни рыбы. Каких только придатков и приспособлений нет у рыб для защиты, запугивания, нападения! Замечательное приспособление имеет маленькая рыбка горчак. Ко времени размножения у самки горчака вырастает длинная трубка, через которую она откладывает икру в полость двустворчатой ракушки, где икра и будет развиваться. Это похоже на повадки кукушки, подкидывающей свои яйца в чужие гнезда. Не так легко достать икру горчака из твердых и острых створок ракушки. А горчак, свалив заботу на других, торопится убрать свое хитрое приспособление и снова гуляет на вольном просторе.
У рыб летучек, способных подниматься над водой и совершать полеты на довольно большие расстояния, иногда до 100 метров, грудные плавники стали похожи на крылья. Напуганные рыбы выскакивают из воды, расправляют свои плавники-крылья и несутся над морем. Но воздушная прогулка может окончиться весьма печально: на летучек часто нападают хищные птицы.
Водятся летучки в умеренных и тропических частях Атлантического океана и в Средиземном море. Величина их до 50 сантиметро 
в.
Еще более приспособлены к полетам долгоперы, живущие в тропических морях; один вид встречается и в Средиземном море. Долгоперы похожи на сельдей: голова острая, тело продолговатое, размер 25-30 сантиметров. Грудные плавники очень длинные. Долгоперы имеют огромные плавательные пузыри (длина пузыря составляет более половины длины тела). Это приспособление помогает рыбе держаться в воздухе. Долгоперы могут летать на расстояния, превышающие 250 метров. При полете плавники долгоперов, по-видимому, не делают взмахов, а выполняют роль парашюта. Полет рыбы похож на полет бумажного голубя, которого часто запускают дети.
Замечательны и рыбки прыгуны. Если у летучих рыб грудные плавники приспособлены к летанию, то у прыгунов они приспособлены к прыганию. Маленькие рыбки прыгуны (их длина не более 15 сантиметров), обитающие в прибрежных водах главным образом Индийского океана, могут на довольно продолжительное время оставлять воду и добывать себе пищу (преимущественно насекомых), прыгая по суше и даже забираясь на деревья.
Грудные плавники у прыгунов, как крепкие лапы. Кроме того, у прыгунов есть и другая особенность: глаза, помещенные на головных выростах, обладают подвижностью и могут видеть в воде и в воздухе. Во время сухопутного путешествия рыбе плотно прикрывает жаберные крышки и этим защищает жабры от высыхания.
Не менее интересен ползун, или анабас. Это небольшая (до 20 сантиметров) рыбка, обитающая в пресных водах Индии. Главная особенность ее состоит в том, что она может уползать по суше на далекое расстояние от воды.
У ползунов имеется особый наджаберный аппарат, которым рыба пользуется при дыхании воздухом в тех случаях, когда в воде недостаточно кислорода или когда она перебирается по суше из одного водоема в другой.
Аквариумные рыбки макроподы, бойцовые рыбки и другие также имеют подобный наджаберный аппарат.
У некоторых рыб есть светящиеся органы, позволяющие им быстрей находить пищу в темных глубинах морей. Светящиеся органы, своего рода фары, у одних рыб расположены около глаз, у других - на кончиках длинных отростков головы а у третьих сами глаза излучают свет. Изумительное свойство - глаза и освещают и видят! Есть рыбы, излучающие свет всем телом.
В тропических морях, а изредка и в водах дальневосточного Приморья можно встретить занятную рыбу прилипало. Почему такое название? Потому что эта рыба способна присасываться, прилипать к другим предметам. На голове большая присоска, при помощи которой прилипало присасывается к рыбам.
Мало того, что прилипало пользуется даровым транспортом, рыба к тому же получает и «бесплатный» обед, питаясь остатками стола своих возниц. Вознице, конечно, не очень приятно путешествовать с таким «седоком» (длина прилипала достигает 60 сантиметров), но и освободиться от него не так просто: рыба присасывается накрепко.
Береговые жители используют эту способность прилипала для ловли черепах. К хвосту прилипала привязывают шнур и пускают рыбу на черепаху. Прилипало быстро присасывается к черепахе, и рыбак поднимает прилипало вместе с добычей в лодку.
В пресных водах бассейнов тропической части Индийского и Тихого океанов живут небольшие рыбы брызгуны. Немцы называют еще удачнее - «шютценфиш», что значит стрелок-рыба. Брызгун, плавая у берега, замечает сидящее на прибрежной или водной траве насекомое, набирает в рот воды и пускает струю в свое «промысловое» животное. Как же не назвать брызгуна стрелком?
Некоторые рыбы обладают электрическими органами. Известен американский электрический сом. В тропических частях океанов живет электрический скат. Электрические удары eго могут сбить с ног взрослого человека; мелкие же водные животные часто погибают от ударов этого ската. Электрический скат - Iдовольно крупное животное: до 1,5 метра в длину и до 1 метров ширину.
Сильные электрические удары способен наносить и электрический угорь, достигающий 2 метров в длину. В одной немецкой книге изображены взбесившиеся лошади, которые подвергли»!в воде нападению электрических угрей, хотя здесь ь немалejдоля фантазии художника.
Все перечисленные и многие другие особенности рыб выработаны в течение тысячелетий как необходимые средства приспособления к жизни в водной среде.
Не всегда так просто объяснить, для чего нужно то или иное приспособление. Зачем, например, сазану крепкий пильчатый луч плавника, если он способствует запутыванию рыбы в сети! Для чего нужны такие длинные хвосты широкороту и свистульке? Несомненно, что это имеет свой биологический смысл, но не все загадки природы нами разгаданы. Мы привели очень малое количество любопытных примеров, но все они убеждают в целесообразности различных приспособлений животных.
У камбалы оба глаза находятся на одной стороне плоского тела - на той, которая противоположна дну водоема. Но родятся, выходят из икринок, камбалы с иным расположением глаз - по одному на каждой стороне. У личинок и мальков камбалы тело еще цилиндрическое, а не плоское, как у взрослой рыбы. Рыбка ложится на дно, там растет, и ее глаз с придонной стороны постепенно переходит на верхнюю сторону, на которой в конце концов оказываются оба глаза. Удивительно, но понятно.
Развитие и превращение угря тоже удивительно, но менее понятно. Угорь, прежде чем приобрести свойственную ему змееобразную форму, претерпевает несколько превращений. Сначала он имеет вид червячка, потом приобретает форму древесного листика и, наконец, обычную форму цилиндра.
У взрослого угря жаберные щели очень малы и плотно прикрываются. Целесообразность этого приспособления в том, что плотно прикрытые. жабры обсыхают значительно медленнее а с увлажненными жабрами угорь долго может оставаться живым и без воды. В народе даже существует довольно правдоподобное поверье, что угорь ползает по полям.
На наших глазах происходят изменения многих рыб. Потомство крупных карасей (весом до 3-4 килограммов), пересаженное из озера в небольшой малокормный пруд, плохо растет, и взрослые рыбы имеют вид «карликов». Значит, приспособляемость рыб тесно связана с высокой изменчивостью.
И,Правдин "Рассказ о жизни рыб"
Рыбы — это древнейшие позвоночные хордовые животные, заселяющие исключительно водную среду обитания, — как соленые, так и пресные водоемы. По сравнению с воздухом, вода является более плотной средой обитания.
Во внешнем и внутреннем строении рыбы имеют приспособления для жизни в воде:
1. Форма тела обтекаемая. Голова клинообразной формы плавно переходит в туловище, а туловище — в хвост.
2. Тело покрыто чешуей. Каждая чешуйка своим переднем концом погружена в кожу, а задним — налегает на чешуйку следующего ряда, подобно черепице. Таким образом, чешуя — это защитный покров, который не мешает движению рыбы. Снаружи чешуя покрыта слизью, которая уменьшает трение при движении и защищает от грибковых и бактериальных заболеваний.
3. Рыбы имеют плавники. Парные плавники (грудные и брюшные) и непарные плавники (спинной, анальный, хвостовой) обеспечивают устойчивость и движение в воде.
4. Удерживаться в толще воды рыбам помогает особый вырост пищевода - плавательный пузырь . Он заполнен воздухом. Изменяя объем плавательного пузыря, рыбы изменяют свой удельный вес (плавучесть), т.е. становятся легче или тяжелее воды. В результате этого они могут длительное время находиться на различных глубинах.
5. Органами дыхания у рыб являются жабры, которые усваивают кислород из воды.
6. Органы чувств приспособлены к жизни в воде. Глаза имеют плоскую роговицу и шаровидный хрусталик — это позволяет рыбам видеть только близко расположенные предметы. Органы обоняния открываются наружу ноздрями. Обоняние у рыб хорошо развито, особенно у хищников. Орган слуха состоит только из внутреннего уха. У рыб есть специфический орган чувств — боковая линия.
Она имеет вид канальцев, тянущихся вдоль всего тела рыбы. На дне канальцев расположены чувствительные клетки. Боковой линией рыбы воспринимают все движения воды. Благодаря этому они реагируют на перемещение объектов вокруг них, на разнообразные препятствия, на скорость и направление течений.
Таким образом, благодаря особенностям внешнего и внутреннего строения, рыбы прекрасно приспособлены к жизни в воде.
Какие факторы способствуют возникновению сахарного диабета? Раскройте меры профилактики этого заболевания.
Заболевания не развиваются сами по себе. Для их появления требуется совокупность предрасполагающих факторов, так называемых факторов риска. Знания о факторах развития диабета помогают своевременно распознать заболевание, и в некоторых случаях даже предотвратить его.
Факторы риска при сахарном диабете подразделяют на две группы: абсолютные и относительные.
К группе абсолютного риска заболеваемости сахарным диабетом относятся факторы, связанные с наследственностью. Это генетическая предрасположенность к диабету, но она не даёт стопроцентный прогноз и гарантированный нежелательный исход развития событий. Для развития заболевания необходимо определенное влияние обстоятельств, окружающей среды, проявляющееся в факторах относительного риска.
К относительным факторам развития сахарного диабета относятся ожирение, нарушение обмена веществ, и ряд сопутствующих заболеваний и состояний: атеросклероз , ишемическая болезнь сердца, гипертоническая болезнь, хронический панкреатит , стрессы, невропатии , инсульты , инфаркты , варикозное расширение вен, поражение сосудов, отеки, опухоли, эндокринные заболевания, длительный прием глюкокортикостероидов, пожилой возраст, беременность плодом массой более 4 кг и многие, многие другие заболевания.
Сахарный диабет - это состояние, характеризующееся повышением уровня сахара крови. Современная классификация сахарного диабета, принятая Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ), выделяет несколько его видов: 1-й, при котором снижена продукция инсулина b-клетками поджелудочной железы; и 2-ой тип — самый распространенный, при котором снижается чувствительность тканей организма к инсулину, даже при нормальной его продукции.
Симптомы: жажда, частое мочеиспускание, слабость, жалобы на зуд кожи, изменение веса.