О процессе дыхания рыб
Процесс дыхания является жизненно важным для всего живого на Земле, поскольку кислород, содержащийся в воздухе, играет ключевую роль в большинстве метаболических процессов. Исключением являются лишь некоторые виды анаэробных бактерий, грибов и водорослей, которые составляют незначительное меньшинство.
Для растений кислород необходим в процессе фотосинтеза, а для животных - для поддержания всех видов обмена веществ. Мы дышим кислородом через нос или рот, который попадает в легкие и затем в кровь. Кровь разносит кислород по всему телу ко всем клеткам, после чего он возвращается в кровь с повышенным содержанием углекислого газа.
Рыбы дышат аналогичным образом, забирая кислород преимущественно из воды, а не из воздуха. Концентрация кислорода в морской воде обычно очень высока, однако в пресной воде могут возникать проблемы. Причины недостатка кислорода в воде могут быть разными: значительное повышение температуры, снижение уровня до критических значений, перекрытие толстым слоем льда, уменьшение свободного пространства, гниение растений подо льдом, увеличение количества живых организмов или деятельность человека.
Каковы бы ни были причины снижения концентрации кислорода в воде, у рыб есть два варианта: либо приспособиться, либо погибнуть. В связи с этим природа наделила большинство современных видов рыб способностью входить в состояние оцепенения, замедлять обмен веществ и уменьшать потребность в кислороде на определенный, порой довольно продолжительный, период времени.
Для чего рыбам жабры
Рыба дышит главным образом через жабры, и исключений из этого правила не существует (почти, об этом позже). Однако строение жабр может быть разным: у некоторых видов они совсем не похожи на жабры знакомых нам карасей или карпов.
Так, у костистых рыб жабры имеют гребенчатую структуру, у хрящевых - пластинчатую, а у круглоротых - мешковидную.
Самые сложные по строению жабры наблюдаются у костистых рыб, к которым относится большинство знакомых нам обитателей водоемов. Их структура сложна и эффективна: они способны извлекать из воды до 30% растворённого в ней кислорода - это показатель, недостижимый для лёгких млекопитающих (по отношению к воздуху, конечно).
Рыбалка в Казахстане
Как устроены жабры у рыб
Жабры костистых рыб имеют довольно сложное строение. Обычно они включают в себя:
- Жаберные дуги - дугообразные структуры, покрытые сетью капилляров. Обычно их десять - по пять с каждой стороны тела (четыре нормальных дуги и одна рудиментарная).
- Лепестки - образования, расположенные на каждой жаберной дуге снаружи по два ряда на каждом. На каждом из основных лепестков располагаются многочисленные вторичные лепестки, которые играют ключевую роль в газовом и водно-солевом обмене.
- Тычинки - это маленькие структуры, покрывающие дуги изнутри и выполняющие функцию фильтра, предотвращая попадание в жабры различных частиц.
Дыхательная система костистых рыб включает в себя разветвленную сеть сосудов, которая начинается аортой и заканчивается множеством тонких капилляров, размер которых сравним с размером эритроцитов. В процессе дыхания эти сосуды доставляют в жабры “использованную” кровь, насыщенную углекислым газом и отходами, и выводят ее, распространяя по всему телу рыбы уже насыщенную кислородом.
Жаберные крышки - твердые костные структуры, которые выполняют не только защитную функцию, но и служат клапанами, обеспечивающими определенное давление воды при дыхании. Их устройство настолько специфично, что по ним можно довольно точно определить возраст рыбы - они покрыты гребнями и бороздами, напоминающими годовые кольца деревьев!
У всех костистых рыб ротовая полость соединена с жаберными аппаратами. На вдохе рыба раскрывает рот, “всасывая” воду в максимально расширенные жабры (жаберные крышки в это время закрыты). Через капилляры происходит обмен продуктами оксигенации с внешней средой, и кровь обогащается кислородом. На выдохе рот закрывается, жаберные крышки раскрываются, и вода выводится наружу.
Вспомогательные органы дыхания
В большинстве случаев природа также наделяет рыб дополнительными органами дыхания. Чем менее благоприятны условия их обитания, тем большее количество таких органов они имеют, и тем большая нагрузка на них ложится.
Было установлено, что многие рыбы используют свои плавники для вентиляции жабр. Хотя они играют вспомогательную роль, их важность сложно переоценить. Движение плавников способствует быстрому потоку воды и омыванию жабр, что особенно актуально в условиях недостатка кислорода в маленьких стоячих водоемах.
Следует отметить, что жабры функционируют только под водой: они не способны усваивать кислород из воздуха. На суше жабры высыхают и слипаются, что приводит к быстрой гибели рыбы. Чем более плотно жаберные крышки могут закрыть уязвимые органы, тем дольше рыба может прожить без воды. По этой причине, например, сельдь и толстолобик погибают почти сразу, тогда как карп и сазан могут лежать в мокрой траве в течение нескольких часов и даже дней без заметного вреда для своего здоровья.
В качестве некоторого “компромисса” природа также наделила рыб способностью дышать воздухом. Правда, для этого рыба должна находиться на поверхности воды, чтобы иметь возможность “вдохнуть” воздух через рот.
Несколько занимательных фактов о рыбах
Илистый прыгун - этот представитель фауны не является в строгом смысле слова двоякодышащим, однако он также поражает своей способностью находиться вне водной среды. Большую часть своей жизни этот необычный обитатель проводит на земле, дыша влажным воздухом в мангровых зарослях. Примечательно, что он способен довольно высоко прыгать и даже взбираться по корням деревьев, в поисках насекомых, которые составляют основу его рациона (его передние плавники превратились в хорошо развитые конечности). Дыхание этой рыбы осуществляется всей поверхностью тела, при этом основная роль в процессе насыщения организма кислородом отводится хвосту. В воде же она переключается на обычное дыхание.
Карась - это рыба, которая может выжить в самых суровых условиях. Он живет в заросших прудах, где недостаток кислорода - обычное дело. Карась обладает хорошо развитым кожным дыханием и способностью глотать атмосферный воздух. Вы не поверите, но в высыхающих озерах в Казахстане находили живых карасей, которые провели в иле более года!
Анабас, или ползучий окунь, - еще одна удивительная рыба, характерная для пресноводных водоемов Южной Азии. Визуально он напоминает окуня, но относится к отдельному отряду рыб. Лабиринт у анабаса устроен так, что позволяет ему проводить до нескольких дней вне воды, охотясь на червей и насекомых. Считается, что эта рыба даже может лазить по деревьям, но скептики считают, что их заносят туда птицы-хищники.
Угорь - еще одно удивительное создание из мира рыб. Эта рыба не только внешне напоминает змею, но и обладает способностью дышать атмосферным воздухом. Это необходимо угрю, чтобы перемещаться между водоемами, повинуясь инстинкту размножения. Угрю приходится преодолевать тысячи километров от европейских водоемов до Саргассова моря, так как именно там он мечет икру. Угорь передвигается по суше преимущественно ночью и ранним утром. Он использует росу на траве, и может обходиться без воды в течение нескольких часов, благодаря хорошо развитому кожному дыханию.
Арапайма - это самая крупная пресноводная рыба, обитающая в бассейне Амазонки. Однако наиболее примечательным является то, что у взрослых особей этой рыбы жабры используются только для молодняка на первом месяце жизни. Вместо жабр взрослые особи используют плавательный пузырь для дыхания. Этот пузырь имеет очень сложную структуру и служит аналогом легких, который позволяет рыбам дышать воздухом.
Всем спасибо за внимание! Ни хвоста, ни чешуи, рыболовы!
Отдых на озере Балхаш
Источник: fishmanual.ru