Жаберные крышки неотъемлемая часть дыхательной системы костных рыб. При сокращении падает давление, вода циркулирует по ротовой и глоточной части. Количество колец может указать на возраст особи, особенно это выражено у щуки и карпа. Однако не все обитатели океанов и морей имеют подобное строение. К этому исключению можно отнести хрящевых рыб. Об особенностях этого класса предстоит узнать ниже.
Общие параметры и основные признаки
Класс Hondrichthyes (хрящевые рыбы) содержит более 750 видов. Благодаря исследовательской деятельности, ученые ежегодно находят новых представителей. Скаты, химеры, акулы — их тело состоит из хряща, который не меняется на протяжении всей жизни. Дыхание происходит за счет работы 5-7 пар жаберных щелей. У этого класса достаточно интересное строение (у акул наличие рострум) и история развития. Хрящевые, по мнению ученых, относят к ранним рыбам. Поэтому изучение водного мира, логично начинать именно с них.
Скелет
Группа отличительно характеризуется не минерализованной костью, а скелетом из мягкого гибкого хряща, выстланного твердой тканью. Хондрихтианам не хватает наполненного воздухом плавательного пузыря, который есть у большинства костных рыб, поэтому они должны постоянно плавать, чтобы оставаться в живых. Плавучести способствуют легкие масла в печени, которые могут составлять до 25 процентов от общей массы тела акулы любой формы.
Хрящевые рыбы, такие как акулы, скаты — это позвоночные животные, чей внутренний скелет полностью состоит из хряща и не содержит окостеневших костей. Также известны как Chondrichthyes и имеют один или два спинных, хвостовые, анальные и брюшные плавники, которые поддерживаются поясами внутреннего скелета.
Наружная составляющая покрыта плакоидными чешуйками и ороговевшими зубами. Если провести рукой по ней, то будет ощущение, что касаешься твердой наждачной бумаги. Крошечные чешуйки, выступающие из кожи, различаются у каждого вида акул и не имеют ничего общего со стандартом у костных (карасей или окуня). Кончик чешуи представляет собой дентин с покрытием зубной эмали.
Хрящевые рыбы делятся на два подкласса на основе жаберных щелей и других характеристик. Первый — это эластожаберные жабры, которые имеют по крайней мере пять щелей с каждой стороны, по одному дыхательному узлу за каждым глазом, кожные зубы на верхней поверхности тела, зубную челюсть, неплотно прикрепленную к черепу. Этой группе принадлежат акулы (Selachii) и скаты (Rajiformes). Химеры (Holocephali) в сравнении имеют по одному жаберному отверстию с каждой стороны, зубные пластины и череп с прочно прикрепленной верхней челюстью.
Пищеварительная система
Несмотря на то, что зубы акул похожи на острые клыки, формируются они из дентина (ткань, крепится за счет эмали). В течение жизни они меняются, как у млекопитающих (люди, собаки, коты). Но и здесь можно найти отличие, если у нас зубы меняются всего 1 раз в жизни, то у акул за все время сменится 20 тысячи зубов.
За ротовой полостью идет глотка, в нее открываются жаберные брызгальца. Это также помогает добывать планктон, которым хрящевые дополнительно питаются.
Несмотря на постоянный доступ к планктону, большинство хрящевых — хищники, питаются плотвой. Питание состоит на 80% из падали.
Hondrichthyes также обладают коротким пищеводом. После глотки еда попадает в желудок, где обрабатывается пепсином. Далее обработанная пища попадает в тонкую кишку, но большая часть продвигается дальше к печени и поджелудочной железе. После чего, обработанное сырье попадает в толстую кишку, имеющую вид крюка или винта. Продвижение переработанной еды заканчивается в прямой кишке, которая сразу открывает клоаку. Здесь же находиться половые железы и мочеточник.
Дыхательная система
Жаберный аппарат поддерживают хрящевые дуги. Если приблизить эту систему, можно увидеть, что щели наполнены «лепестками». Чтобы происходил качественный газообмен, хрящевым постоянно нужно находится в движении. Ротовая полость засасывает воду, которая фильтруется жаберными лепестками.
Кровеносная система
Сердце состоит из предсердия и желудочка. Находится сразу за глоточной частью, у жаберных щелей. Кровь красного цвета, состоящая из эритроцитов (обладающими ядрами). Через сердце постоянно проходит только венозная. Близкое расположение к жабрам оправдывается тем, что кровеносная система осуществляется только по одному кругу. По брюшной аорте кровь проходит через дыхательную систему (жабры), далее насыщенной газом уходит в спинную аорту. После чего происходит насыщение всего тела и органов.
Интересная реакция происходит в печени. Кровь содержит токсины и моносахариды, которые этот орган быстро очищает. После чего поток снова попадает в брюшную аорту и кровь вновь насыщается газом.
У акул есть лимфатическая система, состоящая из большого количества сосудов, но отсутствуют узлы.
Выделительная система
Хрящевые также выделяют мочу, но она больше похожа на лимфу. Объясняется это тем, что функционирование почек не примитивно. Они участвуют в фильтрации крови, как и печень. По строению похожи на кольчатых червей, но имеют более сложную организацию внутри.
Происходит оборот жидкости примерно так:
- В почечный клубок попадает кровь.
- Здесь образуется первичная моча, которая больше напоминает слизь.
- Далее жидкость проходит по почечным каналам, где делится на несколько частей.
- Токсичная и опасная для жизни выводится сразу через мочеточник.
- Полезные остатки продуктов обмена — обратно всасываются в кровь.
Каждая структурная часть почки, которая смотрится как небольшая лента или червь называется — нефрон. Выполняют по большей части транспортную задачу. Разделяются на три основных вида: интракортикальные, юкстамедуллярные, субкапсулярные.
Половая система
Половая система класса хрящевых рыб связана с мочевой, но даже здесь можно найти исключение — полярная акула. У этой представительницы отсутствуют почки, моча и токсины выводятся через кожу. Для этого типа свойственно иметь специальный яйцевод, куда скатывается яйцо для оплодотворения. Зачатие — внутреннее, яйцо будет дозревать во внешней среде. Задняя половина яйцевода увеличивается и называется маткой. Оплодотворенные яйца развиваются в эмбрионы. По завершении периода беременности (около двух лет) молодые особи будут готовы к рождению.
Большая часть видов этого класса — живородящие. Гаметы из яичников появляются в клоаке, чему способствует выделение специального секрета. Развитие эмбриона происходит в «матке», которая одновременно является клоакой для отвода пищи и остатков мочи.
У мужских особей, строение половой системы более простое. Половая часть напрямую соединена с мочевой. Парные семенники движутся по мочеотводу, после чего выпускаются в среду.
Отличить самку от самца можно по расположению плавников у клоаки. У мужской части рядом с отверстием присутствуют небольшие плавники и своего рода «шишечки». Во время оплодотворения, «шишечки» проникают в клоаку самки, после чего происходит зачатие. Если самка выводит яйцо, то самец оплодотворяет уже его, строение половой системы этих видов, практически ничем не отличается. Рыбы хрящевые и костные в этом плане сильно отличаются друг от друга, исключение виды хрящекостных (примеры: осетр, белуга).
Нервная система
Акулы и скаты (лучи) сравнительно умнее обычных костных рыб. Связано это с тем, что они должны находиться постоянно в движении и в режиме охоты. Вскрытие черепной коробки белой акулы доказало, что у этих представителей различают белое и серое вещество. Более того, в черепе есть даже внутреннее ухо, которое отслеживает колебание воды. Акулы получили не зря ужасающую репутацию, так как способны выстраивать стратегию охоты.
Способность чувствовать добычу на расстоянии многих километров связано с тем, что кожа оснащена полой линией. На этой трубки расположены рецепторные клетки. Во время движения на них подается давление, что дает возможность даже отслеживать глубину погружения.
Запах — до двух третьих всего мозга акулы посвящено обонянию. Они сверхчувствительны к запахам, которые важны для их выживания. В том числе, создаваемые потенциальными хищниками, добычей или партнером. Некоторые акулы могут обнаружить кровь с огромного расстояния — одна капля на тонну. Это равно одной чайной ложки в бассейне среднего размера.
Интересен вопрос зрения, когда свет плохо проходит через воду. Акулам необходимо максимально использовать доступное количество, чтобы хорошо видеть добычу и исследовать водное пространство. Глаза расположены иначе, чем у костных рыб — сбоку от головы. Они могут видеть практически во всех направлениях, но их зрение становится более острым в 15 метрах от объекта. Только с этого момента зрение становится их доминирующим чувством. Как и у кошек, у акул есть «tapetum lucidum». Отражающий слой блестящих клеток, лежащий за сетчаткой. Это улучшает видимость в условиях низкой освещенности, позволяя вести эффективную охоту ночным и глубоководным видам. Это также придает их глазам зеленый свет в темноте, который хорошо показан в фильмах-ужасах и подходит для определения.
Дополнительно у хрящевых есть сенсорное восприятие. Под кожей много нервных окончаний. У некоторых также есть штанги вокруг рта (особенно скатов), с помощью которых можно прощупывать песок на предмет добычи. Их зубы также содержат множество нервов, чувствительных к давлению.
Не имея рук, чтобы чувствовать, акулы будут использовать зубы, чтобы узнать больше об объекте. Будучи очень любознательными существами, они могут доставить массу проблем. «Пробный укус» крупной акулы может быть фатальным для непреднамеренной добычи, такой как человек. Помимо прямого прикосновения, ощущают прикосновение на расстоянии боковой линией, о которой шла речь выше.
Менее всего развито чувство вкуса. Органы акулы не так приспособлены, как вышеописанные. Потому этот орган не помогает им находить пищу. Что объясняет большой процент выживаемости людей после нападения.
И последнее, что делает хрящевых идеальными охотниками — электропередача. У них сложная электро-сенсорная система. Включается рецепторами, покрывающими область головы и хвоста. Называются — ампулами Лоренцини. Эти крошечные поры чрезвычайно чувствительны и могут обнаруживать даже самые слабые электрические поля. Особенно те, которые создаются геомагнитным полем Земли или сокращением мышц жертвы. Белуга на фоне этих хищных сильно отстает. Даже представитель пугливой акулы (имеющих линию на лопасти плавников) достигает 1 м и может напасть на косяк мелких рыб в течение считанных секунд.
Наличие клоаки
Клоакальное отверстие располагается на брюшной поверхности между тазовыми плавниками. Оно выбрасывает продукты кишечника, мочевыводящих и половых путей.
У самцов на внутренней стороне тазовых плавников есть крепкие рифленые копулятивные органы, называемые застежками. Оплодотворение у морской акулы внутреннее. Во время совокупления одна из кламмеров вставляется в отверстие яйцевода самки. Сперматозоиды выходят из клоаки самца по бороздке на дорсальной поверхности кламмеры в самку. Клоака у хрящевых выполняет сразу три функции: выводит переработанные продукты, мочу и является неотъемлемой частью половой системы.
Есть ли плавательный пузырь
У хрящевых рыб нет пузырей, поэтому плавательные движения необходимо поддерживать постоянно, даже во время сна, иначе они опустятся на дно. Хвостовой плавник акулы обеспечивает движущую силу при плавании, спинной обеспечивает равновесие, а грудные используются для движения вверх и вниз глубины.
Уплощенное тело и задний позвоночник скатов делают их плавательные движения уникальными, не похожими на то, что делают акулы. Большое сплющенное тело слилось с грудными плавниками, при движении это создает вертикальные волны.
Химеры используют свои грудные плавники во время плавания, одновременно ударяя ими для движения или поочередно для изменения направления. Этот метод очень эффективен, но чаще всего встречается у костистых рыб.
Какие виды относятся
Хрящевые рыбы, как вы знаете, включают акул, скатов, коньков и химер. На нашей планете обитает около 600 различных видов скатов и 500 акул. Скаты есть в океанах по всему миру. Большинство живет на дне, и лишь небольшая часть в открытом водном пространстве. Среди них перечислены по названию:
Манта (Manta birostris) питается планктоном и мелкой рыбой — самый крупный скат, достигающий 9 метров в ширину и весит несколько тонн.
Моторо — среда обитания пресная вода, размер до 50 см. Отличается окрасом, на «шапке» присутствует множество кружков, что позволяет прятаться в камнях.
Коньки обыкновенные (Dipturus batis) — главные в своем роде, они достигают 2,5 метров в длину и имеют продолжительность жизни около 50 лет. Самый маленький конек — звездный (Raja stellata), который достигает общей длины 76 см.
Химеры также известны как акулы-призраки и крысы. Их ближайшие живые родственники — акулы, хотя в эволюционном плане они отделились от них почти 400 миллионов лет назад. Ведут изолированный образ жизни на большой глубине, при низкой температуре. Подобно акулам и скатам, химеры имеют хрящевой скелет, а самцы обладают внешними репродуктивными органами (кламмерами), происходящими из тазовых плавников и используемыми для введения спермы в тело самки. Имеют единственное внешнее жаберное отверстие (бывают разное количество пар), прикрытое лоскутом, как у костистых рыб, с каждой стороны тела.
Самцы химер, уникальны среди рыб, обладают дополнительным зажимным органом, щупальцем на лбу и перед каждым тазовым плавником. Многие ошибочно относят сюда протоптер (протоптерус), из-за скрытых жаберных отделов. Место этого вида в классе костных.
Согласно результатам первого исследования, в котором проводилась систематическая и глобальная оценка судьбы хрящевых отрядов, четверть рыб в мире, а именно акулы и скаты, столкнутся с исчезновением в течение следующих нескольких десятилетий. Исследование провела группа специалистов по акулам (SSG) Международного союза охраны природы (кратко МСОП), сопредседателем которой является Ник Дулви, канадский научный руководитель Университета Саймона Фрейзера (SFU) в области морского биоразнообразия.
Оно показывает, что четверть (249) из 1041 известных видов акул, скатов и химер во всем мире попадают под категории, находящиеся под угрозой исчезновения. Акула Мако — проворный и опасный хищник, на основе которого снимают фильмы ужасов. Взрослая особь может весить 800 кг, размер до 5 метров. В 2010 году представитель был включен в Красный список, статус «уязвимый». Полученные знания пригодятся не только для общего развития, но и для сдачи ОГЭ 2021.
