У якій рибі немає повітряного міхура. Функції плавального міхура. Плавальний міхур у риб служить
Плавальний міхур риби – це виріст стравоходу.
Плавальний міхур допомагає рибі перебувати на певній глибині - тій, на якій вага витісняється рибою води дорівнює вазі самої риби. Завдяки плавальному міхуру риба не витрачає додаткову енергіюпідтримки тіла на цій глибині.
Риба позбавлена можливості довільно роздмухувати або стискати плавальний міхур. Якщо риба занурюється, зростає тиск води на її тіло, воно здавлюється, і міхур плавальний стискається. Чим нижче опускається риба, тим сильнішим стає тиск води, тим більше стискається тіло риби і тим швидше триває її падіння. А коли риба піднімається у верхні шари, тиск води на неї зменшується, відбувається розширення плавального міхура. Чим ближче до поверхні води знаходиться риба, тим більше розширюється газ у плавальному міхурі, який зменшує питому вагу риби. Це ще більше виштовхує рибу на поверхню.
Отже, риба неспроможна регулювати обсяг плавального міхура. Зате в стінках міхура є нервові закінчення, що посилають сигнали в мозок при його стисканні та розширенні. Мозок на підставі цієї інформації відправляє команди виконавчим органам - м'язам, за допомогою яких риба здійснює рух.
Таким чином, плавальний міхур риби - це її гідростатичний апаратщо забезпечує її рівновагу: він допомагає рибі залишатися на певній глибині.
Деякі риби за допомогою плавального міхура можуть видавати звуки. У деяких риб він є резонатором і перетворювачем звукових хвиль.
До речі...
Плавальний міхур з'являється в процесі ембріонального розвитку риби як зростання кишкової трубки. Надалі канал, який з'єднує плавальний міхур із стравоходом, може залишитися або зарости. Залежно від того, чи є у риби такий канал, всі риби поділяються на відкритоміхуровихі закритоміхурових. Відкритопузирні риби можуть заковтувати повітря і таким чином контролювати обсяг плавального міхура. До відкритоміхурових відносяться коропи, оселедці, осетрові. У закритоміхурових риб гази виділяються і поглинаються через густе сплетення кровоносних капілярів на внутрішній стінці міхура плавального - червоне тіло.
Чи у всіх риб є плавальний міхур?
У донних і глибоководних риб плавального міхура немає. По-перше, у них немає необхідності спливати, по-друге, плавальний міхур на великих глибинпросто марний - при високому тиску води, що існує на глибині, газ з нього негайно видавився б назовні.
Як у таких риб забезпечується плавучість? За рахунок жиру. По-перше, він забезпечує зниження щільності тіла, По-друге, жир стискається. В умовах величезного тиску на глибині це дуже важлива властивість.
Риби з плавальною бульбашкою не можуть швидко переходити з поверхневих шарів води в глибинні і назад. Тому риби, що здійснюють швидкі вертикальні переміщення (тунці, скумбрія), теж позбавлені міхура плавального.
Немає плавального міхура і акул. Тому вони змушені постійно перебувати в русі, щоби не потонути. Варто їм сповільнитися, як вони відразу починають занурюватися. Тому акули, що живуть у товщі води, безперервно рухаються навіть під час відпочинку. Піщані акули мають замінник плавального міхура кісткових риб: вони заковтують бульбашки повітря і тримають його в особливій повітряній кишені шлунка.
Організм риб досить складний та багатофункціональний. Можливість перебування під водою із здійсненням плавальних маніпуляцій та підтриманням стабільного становища обумовлюється спеціальною будовою тіла. Крім звичних навіть для людини органів, у тілі багатьох підводних жителів передбачаються відповідальні частини, що дозволяють забезпечувати плавучість та стабілізацію. Істотне значення в даному контексті має плавальний міхур, який є продовженням кишківника. На думку багатьох учених, цей орган можна розглядати як попередник людських легень. Але у риб він виконує свої первинні завдання, які не обмежуються тільки функцією своєрідного балансиру.
Формування плавального міхура
Розвиток міхура починається в личинці з передньої кишки. Більшість прісноводних рибзберігають цей орган протягом усього життя. На момент вивільнення з личинки в 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 зі стравоходом, зникає. Але це відбувається не у всіх особин. За ознакою присутності та відсутності цього каналу риби діляться на закрито-і відкритоміхурові. У першому випадку відбувається заростання повітряної протоки, а гази виводяться через кровоносні капіляри на внутрішніх стінках міхура. У відкритоміхурових риб цей орган пов'язаний з кишечником через повітряну протоку, якою 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 в стабілізації положення в різних умовахпід водою. Це функція гідростатичного характеру, яку, до речі, можуть замінювати 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 випливання, 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. Чим нижче занурення, тим вищою стає сила тиску і тим більше стискається тіло. Зворотні процеси відбуваються в моменти спливання - газ розширюється, внаслідок чого маса полегшується і риба легко піднімається вгору.
Функції органів чуття
Поряд із гідростатичною функцією, цей орган виступає і до певної міри 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'язиНаприклад, можуть провокувати коливання стін міхура, що і 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. Горбили добре відомі рибалкам гуркотливими і хрюкаючими звуками. Більше того, плавальний міхур, у риб тригл наявний, буквально наводив жах на команди американських підводних човнів під час війни - настільки виразними 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, утворений виключно рибою.
Які риби не мають плавального міхура?
Позбавлені цього органу вітрильникові риби, а також різновиди, що ведуть придонний спосіб життя. Майже всі глибоководні особини також обходяться без плавального міхура. Це якраз 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 в 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 жирі щільність нижньої частини тіла, а в інших – плавці.
Плавучість риб (ставлення густини 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.
Мал. 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 і т.д.).
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 швидкоплавних видів (тунець, пеламіда, скумбрія). Додатковим гідростатичним пристосуванням цих риб є підйомна сила, яка утворюється з допомогою м'язових зусиль.
Плавальний міхур утворюється внаслідок випинання дорзальної стінки стравоходу, його основна функція – гідростатична. Плавальний міхур сприймає зміни тиску, має безпосереднє відношення до органу слуху, будучи резонатором і рефлектором звукових коливань. У в'юнових плавальний міхур покритий кістковою капсулою, втратив гідростатичну функцію, і набув здатності сприймати зміни атмосферного тиску. У подвійних і кісткових ганоїдів плавальний міхур виконує функцію дихання. Деякі риби здатні за допомогою міхура плавати видавати звуки (тріска, мерлуза).
Плавальний міхур є відносно великий еластичний мішок, який розташований під нирками. Він буває:
1) непарний (більшість риб);
2) парний (двояко дихаючі та багатопері).
У багатьох риб плавальний міхур однокамерний (лососеві), у деяких видів двокамерний (корпові) 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 плавальною бульбашкою діляться на відкритоміхурових і закритоміхурових. У відкритоміхурових риб плавальний міхур з'єднується з стравоходом за допомогою повітряної протоки. До них відносяться – двоякодишачі, багатопери, хрящові та кісткові ганоїди, з костистих – селедоподібні, карпоподібні, щукоподібні. У атлантичного оселедця, шпроту і хамси крім звичайної повітряної протоки є друга протока за анальним отвором, який з'єднує задню частинуплавального 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 заліза (наповнює міхур газами із крові);
2) овал (поглинає гази з 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 їхня дифузія в кров. Кількість поглинаються газів регулюється зміною величини отвору овала.
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 видаляється 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 зануреннях його буває недостатньо, і наповнення міхура відбувається газами, що надходять з крові.
Які риби не мають плавального міхура? Чому вони не тонуть? заданий автором Кирило Лещенконайкраща відповідь це У більшості риб, що здійснюють швидкі вертикальні переміщення, плавальний міхур редукований або зовсім відсутній. З єнісейських риб до них відносяться щипування і сибірський голець, що живуть головним чином біля дна. Утримання у товщі води здійснюється ними з допомогою м'язових рухів. Немає плавального міхура і в морських риб, що мешкають на великих глибинах. У глибоководних риб плавучість забезпечується в основному за рахунок жиру, основна властивість якого - стисливість. В умовах величезного тиску на глибині це є придбанням, оскільки газ із плавального міхура видавився назовні негайно.
Вітрильник (Istiophorus Lacepède, 1801) - рід сімейства Парусникових загону Окунеподібних, що включає два види риб. Мешкає в тропічних водах Індійського океану (Istiophorus platypterus) та в центральній та західній частинах Тихого океану (Istiophorus albicans). Вітрильники і споріднені види сімейств списчастих (Istiophoridae) і мечерилих не мають плавального міхура: при такій швидкості пересування та переміщення у вертикальному напрямку всі системи газообміну не можуть забезпечити підтримання тиску в ньому на оптимальному рівні, таким чином він міг би бути лише на заваді - ці риби мають негативну плавучість, компенсуючи це за рахунок несиметричності тіла щодо горизонтальній площині(Підйомна сила, як у крила літака) і м'язових зусиль, або за рахунок похилих площин грудних і черевних плавців при повільному русі. Всі ці особливості анатомії та морфології дозволяють цим рибам бути найшвидшими водними тваринами.
Безпухирний окунь на глибині сімсот метрів. Ці риби мешкають у глибинних водах Атлантики та не мають плавального міхура. Вони пересуваються ґрунтом за допомогою своїх плавців.
Риба камбала має сильно стисле з боків тіло, воно широке та коротке. Камбала не має плавального міхура. Камбала відрізняється від інших риб, тим, що все своє життя проводить на боці, так вона плаває і лежить на дні, тільки якщо їй загрожує небезпека, камбала може повернутись на ребро та швидко пливти.
Акули належать до типу хребетних, класу хрящових риб, підкласу пластиножаберні (еласмобранхії- elasmobranchh), загін акули. До підкласу еласмобранхії належать і скати. Цей підклас, що включає всі види акул, скатів та проміжних форм, іноді називають селахії. Нині відомо близько 360 видів акул. І без сумніву, вченим належить відкрити ще багато нових.
Характерною рисою всіх акул є хрящовий, а не кістковий скелет, 5-7 зябрових щілин з боків від голови, відсутність зябрової кришки, шкіра, покрита плакоїдною лускою, верхня щелепа, з'єднана з черепною коробкою тільки сполучнотканинними зв'язками або зчленуваннями нерівнолопасний хвостовий плавець.
