Презентация на тему «Рыбы: строение и многообразие»

Слайд 1. Рыбы: строение и многообразие

• Особенности организации водных позвоночных и обзор основных групп надкласса Рыбы

Доклад: Тема нашей презентации — рыбы, их строение и многообразие. Рыбы составляют примерно половину всех видов позвоночных животных и остаются самой успешной группой обитателей воды. Мы разберём, как устроено тело рыбы, как работают её системы органов, и какие крупные группы объединяет надкласс Рыбы.

Слайд 2. Содержание

• Введение
• Рыбы как надкласс позвоночных
• Систематика надкласса Рыбы
• Внешнее строение тела
• Формы тела и образ жизни
• Плавники и их функции
• Покровы тела и типы чешуи
• Скелет и мускулатура
• Дыхательная система: жабры
• Плавательный пузырь
• Кровеносная система
• Пищеварительная система
• Нервная система и органы чувств
• Выделение и осморегуляция
• Размножение и развитие
• Хрящевые рыбы
• Костные рыбы: лучепёрые и лопастепёрые
• Многообразие рыб в числах
• Значение рыб для человека и природы
• Выводы
• Список литературы

Доклад: Работа построена от общего к частному. Сначала мы дадим характеристику надкласса и его систематику, затем последовательно рассмотрим внешнее и внутреннее строение, а в заключительной части перейдём к многообразию рыб и их значению для человека.

Слайд 3. Введение

• Рыбы — самая многочисленная группа позвоночных: свыше 34 тысяч современных видов, что составляет около половины всех видов позвоночных животных.
• Именно у рыб впервые в эволюции позвоночных сформировались челюсти, парные конечности и костный скелет, поэтому их строение — ключ к пониманию организации всех наземных позвоночных.
• Рыбы освоили практически все водоёмы планеты — от горных ручьёв и пересыхающих болот до глубоководных впадин, что породило исключительное разнообразие форм и приспособлений.
• Промысел и рыбоводство обеспечивают значительную долю животного белка в питании человечества, а состояние рыбных запасов служит индикатором благополучия водных экосистем.

Доклад: Рыбы — не просто многочисленная группа, а важнейший этап эволюции позвоночных: именно у них появились челюсти, парные конечности и костный скелет. Они заселили практически все водоёмы Земли, от горных ручьёв до глубоководных впадин. Кроме того, рыбные запасы имеют прямое хозяйственное значение и служат индикатором состояния водных экосистем.

Слайд 4. Рыбы как надкласс позвоночных

• Рыбы — первичноводные челюстноротые позвоночные, дышащие жабрами на протяжении всей жизни, имеющие парные и непарные плавники и переменную температуру тела. Это не единая эволюционная ветвь, а сборная группа, объединяющая класс Хрящевые рыбы и класс Костные рыбы.
• 34 000+ — современных видов — Больше, чем всех земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих вместе взятых
• ≈ 50 % — доля среди позвоночных — Примерно половина видового богатства подтипа Позвоночные
• 400+ млн лет — история группы — Челюстноротые рыбы известны с силурийского и девонского периодов

Доклад: Обратите внимание на определение: рыбы — первичноводные челюстноротые позвоночные, которые дышат жабрами всю жизнь. Важно понимать, что это сборная группа: современная систематика объединяет под этим названием два самостоятельных класса — хрящевых и костных рыб. Цифры на слайде показывают масштаб группы: более тридцати четырёх тысяч видов и свыше четырёхсот миллионов лет истории.

Слайд 5. Систематика надкласса Рыбы

• Современных рыб делят на два класса, различающихся составом скелета, строением жаберного аппарата и покровов. Внутри костных рыб выделяют два подкласса, резко неравные по числу видов.
• Акулы
• Скаты
• Химеры
• Около 1200 видов
• Осетрообразные
• Многопёрообразные
• Панцирникообразные
• Костистые рыбы
• Латимерии
• Двоякодышащие
• Всего 8 видов

Доклад: Классы различаются прежде всего составом скелета и строением жаберного аппарата. Хрящевые рыбы — это около тысячи двухсот видов акул, скатов и химер. Костные рыбы делятся на два резко неравных подкласса: лучепёрые дают десятки тысяч видов, а лопастепёрых сегодня осталось всего восемь.

Слайд 6. Внешнее строение тела

• Тело рыбы делится на три отдела: голову (до заднего края жаберной крышки), туловище (до анального отверстия) и хвост, границы между ними внешне сглажены.
• Обтекаемая форма и покрывающая тело слизь резко снижают трение о воду, а черепицеобразное расположение чешуи не мешает изгибам тела при плавании.
• На голове расположены рот, парные ноздри, глаза без век и жаберные крышки; у хрящевых рыб жаберные крышки отсутствуют, и жаберные щели открываются наружу самостоятельно.
• Вдоль боков тянется боковая линия — ряд отверстий, ведущих к сейсмосенсорному каналу; по ней рыба воспринимает движение воды.
• Окраска чаще всего покровительственная: тёмная спина и светлое серебристое брюхо делают рыбу малозаметной и сверху, и снизу.

Доклад: Тело рыбы делится на голову, туловище и хвост, причём границы между отделами внешне почти незаметны — это часть приспособления к движению в плотной среде. Обтекаемая форма, слизь и черепицеобразная чешуя снижают трение и не мешают телу изгибаться. Обратите внимание на боковую линию вдоль тела и на покровительственную окраску: тёмная спина и светлое брюхо делают рыбу малозаметной и сверху, и снизу.

Слайд 7. Формы тела и образ жизни

• Форма тела — прямое следствие способа передвижения и места обитания рыбы.
• Одна и та же форма независимо возникала в разных группах, что является классическим примером конвергенции.

Доклад: Форма тела прямо отражает образ жизни: торпедовидная — у неутомимых пловцов открытой воды, стреловидная — у засадных хищников, уплощённая — у донных рыб. Показательно, что одинаковые формы независимо возникали в далёких друг от друга группах. Это классический пример конвергенции, когда сходные условия среды порождают сходное строение.

Слайд 8. Плавники и их функции

• Хвостовой плавник — главный движитель: его боковые взмахи создают силу, толкающую рыбу вперёд.
• Спинной плавник — непарный киль, препятствующий боковому крену и вращению тела вокруг продольной оси.
• Анальный плавник — второй непарный стабилизатор, работающий вместе со спинным при поворотах.
• Грудные плавники — парные рули глубины: обеспечивают повороты, торможение и зависание на месте.
• Брюшные плавники — парные плавники, поддерживающие равновесие и участвующие в маневрировании у дна.

Доклад: Плавники делят на непарные и парные, и у каждого своя задача. Хвостовой плавник — главный движитель, спинной и анальный работают как кили и не дают телу заваливаться набок. Парные грудные и брюшные плавники служат рулями глубины и обеспечивают повороты, торможение и зависание на месте.

Слайд 9. Покровы тела и типы чешуи

• Кожа рыб состоит из многослойного эпидермиса с одноклеточными слизистыми железами и собственно кожи (дермы), в которой формируется чешуя. По строению чешуи можно определить группу рыбы, а по годичным кольцам — её возраст.
• Акулы и скаты
• Дентиновый зубец
• Слой эмали
• Кожные зубы
• Многопёры
• Панцирники
• Ромбические пластинки
• Слой ганоина
• Карп, лосось
• Гладкий задний край
• Костная основа
• Окунь, судак
• Зубчики по краю
• Годичные кольца

Доклад: Кожа рыб выделяет обильную слизь, которая снижает трение и защищает от бактерий и грибков. Чешуя формируется в дерме, и по её строению уверенно определяют группу рыбы: плакоидная — признак акул и скатов, ганоидная — древних лучепёрых, циклоидная и ктеноидная — костистых. Практически важно и то, что по годичным кольцам на чешуе определяют возраст рыбы.

Слайд 10. Скелет и мускулатура

• Череп — мозговой отдел защищает головной мозг, висцеральный несёт челюсти, подъязычную и жаберные дуги.
• Позвоночник — туловищный отдел с рёбрами и хвостовой с гемальными дугами; у хрящевых рыб он остаётся хрящевым.
• Скелет плавников — радиалии и костные лучи; пояса конечностей не соединяются с позвоночником, в отличие от наземных позвоночных.
• Мускулатура — сегментированные миомеры, разделённые соединительнотканными миосептами; их поочерёдное сокращение изгибает тело волной.

Доклад: Скелет рыбы включает череп, позвоночник и скелет плавников с их поясами. Принципиальное отличие от наземных позвоночных в том, что пояса конечностей не соединены с позвоночником — опору даёт сама вода. Мускулатура сегментирована на миомеры, и их поочерёдное сокращение прогоняет по телу волну изгиба, которая и толкает рыбу вперёд.

Слайд 11. Дыхательная система: жабры

• Жабры костных рыб прикрыты жаберной крышкой, у акул и скатов наружу открывается 5–7 жаберных щелей.
• Кровь в капиллярах лепесточков движется навстречу току воды — противоточный механизм резко повышает извлечение кислорода.
• Часть видов имеет дополнительное дыхание: кожей, кишечником, наджаберным лабиринтовым органом.
• Захват воды — рот открывается, жаберные крышки прижаты, вода входит в ротоглоточную полость.
• Прогон через жабры — вода омывает жаберные лепестки на четырёх парах жаберных дуг.
• Газообмен — кислород переходит в капилляры лепесточков, углекислый газ выводится в воду.
• Выброс воды — жаберная крышка отходит, отработанная вода выходит наружу, цикл повторяется.

Доклад: Дыхание рыбы — это непрерывный прогон воды через жаберный аппарат: рот работает как насос, а жаберная крышка — как клапан. Ключ к эффективности в противоточном механизме: кровь в капиллярах лепесточков течёт навстречу воде, поэтому кислород извлекается очень полно. У акул и скатов жаберных крышек нет, и щели открываются наружу самостоятельно, а часть рыб дополнительно дышит кожей, кишечником или лабиринтовым органом.

Слайд 12. Плавательный пузырь

• Гидростатическая функция — изменение объёма газа меняет плотность тела и позволяет зависать на глубине.
• Дополнительное дыхание — у ряда пресноводных рыб стенки пузыря богаты сосудами и усваивают кислород.
• Звуковой резонатор — усиливает издаваемые и воспринимаемые звуки, участвует в общении рыб.
• Восприятие давления — у карпообразных пузырь связан с внутренним ухом веберовым аппаратом.

Доклад: Плавательный пузырь — вырост пищевода, и главная его роль гидростатическая: меняя объём газа, рыба меняет плотность тела и зависает на нужной глубине. Но функций у него несколько: у ряда пресноводных он работает как добавочный орган дыхания, у многих — как резонатор звука. У карпообразных пузырь соединён с внутренним ухом веберовым аппаратом и передаёт туда колебания давления.

Слайд 13. Кровеносная система

• Кровеносная система замкнутая: кровь движется только по сосудам и не изливается в полости тела.
• Сердце двухкамерное — предсердие и желудочек; в нём находится только венозная кровь.
• Круг кровообращения один: от сердца кровь идёт к жабрам, оттуда обогащённой — прямо к органам.
• Такое устройство ограничивает интенсивность обмена веществ и объясняет непостоянную температуру тела.
• Желудочек
• Жаберные артерии
• Жабры
• Спинная аорта
• Органы тела
• Предсердие

Доклад: Кровеносная система рыб замкнутая, сердце двухкамерное, и круг кровообращения только один. Из желудочка венозная кровь идёт к жабрам, там обогащается кислородом и по спинной аорте направляется прямо к органам, а затем возвращается в предсердие. Такая схема проще, чем у наземных позвоночных, и она ограничивает интенсивность обмена веществ — отсюда непостоянная температура тела рыб.

Слайд 14. Пищеварительная система

• Тип питания определяет строение рта и кишечника: у хищников кишечник короткий, у растительноядных — в несколько раз длиннее тела.
• Верхний рот характерен для рыб, берущих корм с поверхности, конечный — для хищников толщи воды, нижний — для донных видов.
• У большинства рыб пища не пережёвывается, а проглатывается целиком.
• Непереваренные остатки удаляются через анальное отверстие, у хрящевых рыб — через клоаку.
• Захват добычи — челюсти с однородными коническими зубами удерживают пищу, слюнных желёз нет.
• Глотка — жаберные тычинки процеживают корм и защищают нежные жабры от повреждения.
• Желудок — пища обрабатывается соляной кислотой и пепсином; у карповых желудок отсутствует.
• Кишечник — пилорические придатки увеличивают всасывающую поверхность, у акул работает спиральный клапан.
• Железы — печень с жёлчным пузырём и поджелудочная железа поставляют ферменты и жёлчь.

Доклад: Пищеварительный тракт начинается ртом с коническими зубами, которые только удерживают добычу: пережёвывания у рыб нет. В глотке жаберные тычинки процеживают корм и защищают жабры, дальше пища попадает в желудок и кишечник, где всасывание усиливают пилорические придатки, а у акул — спиральный клапан. Обратите внимание на связь строения с питанием: у хищников кишечник короткий, а у растительноядных рыб он в несколько раз длиннее тела.

Слайд 15. Нервная система и органы чувств

• Головной мозг состоит из пяти отделов; сильнее прочих развиты средний мозг со зрительными долями и мозжечок, отвечающий за координацию плавания.
• Зрение приспособлено к воде: роговица плоская, хрусталик шаровидный, а наводка на резкость достигается его перемещением, а не изменением кривизны.
• Обоняние развито исключительно тонко — парные носовые мешки позволяют акулам и лососям улавливать ничтожные концентрации пахучих веществ.
• Вкусовые почки расположены не только в ротовой полости, но и на губах, усиках и даже на коже тела.
• Орган слуха и равновесия — только внутреннее ухо; у карпообразных звуковые колебания передаются к нему веберовым аппаратом от плавательного пузыря.
• Боковая линия улавливает направление и силу течений и колебания воды, помогая держать строй в стае и обходить препятствия в темноте.

Доклад: В головном мозге рыбы сильнее всего развиты средний мозг со зрительными долями и мозжечок, отвечающий за координацию плавания. Органы чувств настроены на воду: шаровидный хрусталик наводится на резкость смещением, обоняние тонкое, а вкусовые почки разбросаны даже по коже. Особый орган — боковая линия: она улавливает колебания и течения воды и позволяет рыбам держать строй в стае и ориентироваться в полной темноте.

Слайд 16. Выделение и осморегуляция

• Почки рыб — туловищные (мезонефрос), но задачи у пресноводных и морских видов прямо противоположны: одним нужно избавляться от избытка воды, другим — её удерживать.
• Солей в теле больше, чем в воде, поэтому вода непрерывно поступает через жабры и кожу осмотическим путём.
• Воду рыба почти не пьёт, а выводит её в виде обильной сильно разбавленной мочи.
• Недостающие соли активно поглощаются специальными клетками жаберного эпителия.
• Солей в морской воде больше, чем в теле, поэтому организм постоянно теряет воду.
• Рыба вынужденно пьёт морскую воду, а мочи образуется мало и она концентрированная.
• Излишки солей выводят хлоридные клетки жабр; у морских акул воду удерживает высокая концентрация мочевины в крови.

Доклад: Здесь мы видим одну из самых наглядных иллюстраций приспособления к среде. Пресноводная рыба гипертонична по отношению к воде, поэтому вода в неё сама поступает, и почки выводят её обильной разбавленной мочой, а соли активно захватываются жабрами. У морских костистых рыб задача обратная: они теряют воду, вынужденно пьют морскую и выводят избыток солей хлоридными клетками жабр.

Слайд 17. Размножение и развитие

• Рыбы, как правило, раздельнополы; чем меньше забота о потомстве, тем выше плодовитость вида.
• 9 млн — икринок у трески — У охраняющей кладку колюшки — лишь десятки икринок за нерест
• 2 способа — оплодотворение — У костистых рыб чаще наружное, у хрящевых — внутреннее
• 4 стадии — развитие — Икра, личинка с желточным мешком, малёк, взрослая рыба
• тысячи км — нерестовые миграции — Лососи идут из моря в верховья рек, речной угорь — в Саргассово море

Доклад: Рыбы, как правило, раздельнополы, а плодовитость находится в обратной зависимости от заботы о потомстве: треска мечет миллионы икринок, а охраняющая гнездо колюшка — лишь десятки. Развитие проходит стадии икры, личинки с желточным мешком, малька и взрослой рыбы. Отдельно стоит отметить нерестовые миграции: лососи поднимаются из моря в верховья рек, а речной угорь уходит на нерест в Саргассово море.

Слайд 18. Хрящевые рыбы

• Класс объединяет около 1200 видов: акул, скатов и химер; подавляющее большинство обитает в морях.
• Скелет пожизненно остаётся хрящевым, часто пропитанным известью; настоящей костной ткани нет.
• Жаберные крышки отсутствуют — наружу открываются 5–7 пар жаберных щелей, а позади глаз расположены брызгальца.
• Тело покрыто плакоидной чешуёй, по строению сходной с зубами; зубы челюстей — её видоизменение и постоянно сменяются.
• Плавательного пузыря нет: от погружения рыбу спасают крупная жирная печень и подъёмная сила грудных плавников при движении.
• Оплодотворение внутреннее, распространены яйцеживорождение и настоящее живорождение; потомства мало, но оно крупное и жизнестойкое.

Доклад: Хрящевые рыбы — это около тысячи двухсот видов, почти исключительно морских. Их скелет пожизненно остаётся хрящевым, жаберных крышек нет, а тело покрыто плакоидной чешуёй, из которой развились и зубы челюстей. Плавательного пузыря у них нет, и от погружения спасают крупная жирная печень и подъёмная сила плавников при движении — поэтому многим акулам приходится плыть почти непрерывно.

Слайд 19. Костные рыбы: лучепёрые и лопастепёрые

• Класс Костные рыбы включает свыше 33 тысяч видов и делится на подклассы Лучепёрые и Лопастепёрые.
• У лучепёрых плавник поддерживают тонкие костные лучи; к ним относятся осетровые, панцирники, многопёры и группа костистых рыб, дающая абсолютное большинство современных видов.
• Костистые рыбы имеют полностью окостеневший скелет, гомоцеркальный хвост, циклоидную или ктеноидную чешую и жаберную крышку.
• У лопастепёрых в основании парного плавника лежит мясистая лопасть с внутренним скелетом — прообраз конечности наземных позвоночных.
• Сегодня лопастепёрых всего восемь видов: два вида латимерий и шесть видов двоякодышащих (рогозуб, протоптеры, лепидосирен).
• Латимерия, известная по ископаемым остаткам, была поймана живой в 1938 году у берегов Южной Африки и стала классическим примером «живого ископаемого».

Доклад: Костные рыбы дают более тридцати трёх тысяч видов и делятся на лучепёрых и лопастепёрых. Абсолютное большинство современных рыб — костистые: у них полностью окостеневший скелет, жаберная крышка и тонкие лучи в плавниках. Лопастепёрые же интересны мясистой лопастью в основании плавника — прообразом конечности наземных позвоночных; на снимке латимерия, пойманная живой в тысяча девятьсот тридцать восьмом году и ставшая символом «живого ископаемого».

Слайд 20. Многообразие рыб в числах

• Основная часть видового богатства рыб приходится на несколько крупных отрядов костистых рыб.
• Окунеобразные — самый обширный отряд позвоночных животных.

Доклад: Диаграмма показывает, как распределено видовое богатство рыб по крупнейшим отрядам. Окунеобразные — самый обширный отряд не только среди рыб, но и среди позвоночных вообще. Заметьте, что пять отрядов на графике покрывают уже больше половины всех известных видов рыб.

Слайд 21. Значение рыб для человека и природы

• Рыба — один из главных источников животного белка: на неё приходится значительная доля белковой пищи человечества.
• Мировой промысловый вылов держится на уровне около 90 миллионов тонн в год, а аквакультура уже сравнялась с ним по объёму.
• Рыбы — ключевое звено водных пищевых цепей: они регулируют численность беспозвоночных и служат кормом птицам и млекопитающим.
• Перелов, загрязнение вод и плотины на нерестовых реках привели к резкому сокращению запасов осетровых и ряда лососёвых.
• Охрана рыб включает нерестовые запреты, рыбоходы, искусственное разведение молоди и занесение редких видов в Красную книгу.

Доклад: Хозяйственное значение рыб огромно: мировой вылов держится на уровне около девяноста миллионов тонн в год, а аквакультура по объёму уже сравнялась с промыслом. В природе рыбы — ключевое звено водных пищевых цепей. Однако перелов, загрязнение и плотины на нерестовых реках подорвали запасы осетровых и лососёвых, поэтому нерестовые запреты, рыбоходы и разведение молоди сегодня необходимы.

Слайд 22. Выводы

• Строение рыб представляет собой целостный комплекс приспособлений к жизни в плотной водной среде: обтекаемое тело, плавники, жаберное дыхание и боковая линия.
• Единственный круг кровообращения и двухкамерное сердце ограничивают уровень обмена веществ, определяя непостоянную температуру тела рыб.
• Осморегуляция построена на противоположных принципах у пресноводных и морских видов, что показывает гибкость единого плана строения.
• Многообразие рыб — результат освоения всех типов водоёмов: свыше 34 тысяч видов при всего 1200 хрящевых и 8 современных лопастепёрых.
• Лопастепёрые рыбы сохраняют черты предков наземных позвоночных, что делает надкласс Рыбы ключевым звеном эволюции позвоночных.
• Рациональное использование и охрана рыбных запасов — условие сохранения как биоразнообразия, так и продовольственной базы человечества.

Доклад: Подводя итог: строение рыб — это целостный комплекс приспособлений к жизни в плотной водной среде, от обтекаемого тела и плавников до жаберного дыхания и боковой линии. Один круг кровообращения и двухкамерное сердце объясняют невысокий уровень обмена веществ и непостоянную температуру тела. Многообразие группы поражает — свыше тридцати четырёх тысяч видов, а сохранившиеся лопастепёрые рыбы напрямую связывают рыб с эволюцией наземных позвоночных.

Слайд 23. Список литературы

• Берг Л. С. Система рыбообразных и рыб, ныне живущих и ископаемых. — М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1955.
• Дзержинский Ф. Я., Васильев Б. Д., Малахов В. В. Зоология позвоночных. — М.: Академия, 2013.
• Константинов В. М., Наумов С. П., Шаталова С. П. Зоология позвоночных. — М.: Академия, 2012.
• Наумов Н. П., Карташёв Н. Н. Зоология позвоночных. Ч. 1. Низшие хордовые, бесчелюстные, рыбы, земноводные. — М.: Высшая школа, 1979.
• Никольский Г. В. Частная ихтиология. — М.: Высшая школа, 1971.
• Никольский Г. В. Экология рыб. — М.: Высшая школа, 1974.

Доклад: Материал подготовлен по классическим университетским руководствам по зоологии позвоночных и ихтиологии. Основу составили работы Никольского и Берга, задавшие отечественную традицию описания рыб. Современные учебники Константинова и Дзержинского использованы для уточнения систематики и терминологии.

Слайд 24. Спасибо за внимание!

Доклад: На этом рассмотрение темы завершено. Мы разобрали строение рыб по системам органов и познакомились с основными группами надкласса. Благодарю за внимание, готов ответить на вопросы.