Пименов А.В. Тема: «Подтип Позвоночные ( Vertebrata ) Надкласс Рыбы ( Pisces )» Задачи: Рассмотреть характеристику надкласса, изучить биологию представителей классов Хрящевые и Костистые рыбы
Общая характеристика надкласса Рыбы
В ордовикском периоде палеозойской эры появляются первые хордовые животные, имеющие внутренний скелет, отдаленными потомками которых являются ланцетники. В силурийских морях появляются иглокожие и бесчелюстные щитковые, которые только внешне напоминали настоящих рыб и не имели челюстей. Захват и удержание крупной добычи с помощью такого рта был невозможен. Потомки – круглоротые (миноги и миксины ). В девоне в морях уже плавали настоящие рыбы – хрящевые (акулы) и рыбы с костным скелетом. В результате мутаций и отбора третья пара жаберных дуг у них превратилась в челюсти, с помощью которых можно было питаться крупной добычей. Общая характеристика надкласса Рыбы
Животные подтипа Позвоночные подразделяются на две группы: первичноводные – анамнии и первичноназемные – амниоты. К анамниям относятся круглоротые, рыбы и земноводные, развитие их зародышей происходит в водной среде, у них отсутствуют зародышевые оболочки. К амниотам – пресмыкающиеся, птицы и млекопитающие. Общее количество ныне живущих позвоночных животных более 40 000 видов: рыбы ≈ 20 000 видов, земноводные ≈ около 4 700, пресмыкающиеся ≈ 8 000, птицы ≈ 8 600, млекопитающие ≈ около 4 000 видов. Общая характеристика надкласса Рыбы
В.М.Константинов, С.П.Шаталова Общая характеристика надкласса Рыбы
Костная чешуя анамний (рыб) – производное кутиса (кориума, дермы). Роговые образования в коже амниот – чешуи, перья, волосы, ногти, когти и другие роговые образования – производные эпидермиса. Железы (одноклеточные у рыб, многоклеточные у остальных позвоночных) также являются производными эпидермиса. Общая характеристика надкласса Рыбы
Плакоидная Космоидная Ганоидная Эласмоидная (Костная) Характерна для хрящевых рыб Характерна для кистеперых (в том числе и латимерии) и двоякодышащих рыб Осетровые, многоперы и панцирная щука Современные костные рыбы Ктеноидная Циклоидная Общая характеристика надкласса Рыбы
Протоцеркальный Гетероцеркальный Гомоцеркальный Дифицеркальный Хвостовой плавник имеет симметричное строение (хорда проходит посредине плавника. Конец хвоста изгибается вверх, а брюшная лопасть разрастается, образуется неравнолопастной плавник. Брюшная лопасть разрастается еще сильнее, плавник становится внешне симметричным, но конец позвоночника заходит в верхнюю лопасть. При росте осевой скелет вторично выпрямляется, а верхняя и нижняя лопасти хвостового плавника уравниваются в размерах Характерен для ланцетников, круглоротых и личинок рыб. Характерен для акул, осетровых рыб. Большинство костистых рыб. Характерен для двоякодышащих, кистеперых. Общая характеристика надкласса Рыбы
Надкласс Рыбы включает более 20 000 видов рыб, из них около 7 3 0 видов относятся к классу Хрящевые рыбы, остальные объединяются в класс Костные рыбы. Хрящевые рыбы имеют ряд особенностей, которые позволяют их выделить в отдельный класс: Скелет у них хрящевой, но хорда остается и проходит через отверстия в телах позвонков. Жаберные крышки отсутствуют, жаберные щели в количестве 5 – 7 пар открываются наружу каждое самостоятельным отверстием. Грудные и брюшные плавники расположены горизонтально. Плавательный пузырь отсутствует. Характеристика класса Хрящевые рыбы
В сердце артериальный конус. В пищеварительной системе спиральный клапан, анальное отверстие открывается в клоаку. Продукт выделения – мочевина. К хрящевым рыбам относятся акулы (около 250 видов), скаты (350 видов) и небольшая группа цельноголовых, или химеровых (около 30 видов). Размеры тела акул от 20 см до 15 – 20 метров, самый крупный скат манта достигает массы до 3 тонн и в размахе плавников до 8 метров. Характеристика класса Хрящевые рыбы 1 – венозный синус 2 – предсердие 3 – желудочек 4 – артериальный конус 5 – луковица аорты
Чешуя хрящевых рыб плакоидная, состоит из вещества, близкого к дентину, образующему зубы позвоночных. Снаружи покрыта тонким слоем эмали. Чешуя заходит на челюсти, где выполняет роль зубов. Изношенные зубы заменяются новыми. Характеристика класса Хрящевые рыбы
250 видов 350 видов Характеристика класса Хрящевые рыбы
Выживанию и прогрессивному развитию хрящевых рыб в немалой степени способствуют особенности их размножения. Для хрящевых рыб характерно внутреннее оплодотворение. Одни из них откладывают крупные яйца, покрытые прочной роговой скорлупой, надежно защищающей развивающийся эмбрион. Встречается яйцеживорождение и настоящее живорождение, то есть эмбрионы развиваются в расширении яйцеводов – своеобразной «матке». Характеристика класса Хрящевые рыбы
Признаки Класс Хрящевые рыбы Чешуя Плакоидная Хвост Гетероцеркальный Жаберные крышки Отсутствуют Скелет Хрящевой Хорда Сохраняется Спиральный клапан Есть Клоака Есть В сердце Артериальный конус Плавательный пузырь Нет Продукт выделения Мочевина Оплодотворение Внутреннее Размножение Откладывают яйца, яйцеживорождение, живорождение Характеристика класса Хрящевые рыбы
Класс Костные рыбы, подкласс Лопастеперые В.М.Константинов, С.П.Шаталова
Класс Костные рыбы объединяет более 20 тыс. видов рыб и делится на два подкласса: подкласс Лопастеперые и подкласс Лучеперые. Подкласс Лопастеперые включает два надотряда – Кистеперые и Двоякодышащие. Надотряд Кистеперые. Нет тел позвонков, основу их скелета составляет упругая хорда. Тело покрыто космоидной чешуей. В кишечнике есть спиральный клапан, пищеварительная система заканчивается анальным отверстием. В сердце – артериальный конус,. Плавательный пузырь отсутствует. В полости тела находится окруженное жиром дегенерировавшее легкое. Внутренних ноздрей (хоан), в отличии от двоякодышаших, нет. Хвостовой плавник дифицеркальный. Класс Костные рыбы, подкласс Лопастеперые
Размножается латимерия с помощью яйцеживорождения. От пресноводных кистеперых рыб в девонском периоде Палеозойской эры произошли земноводные животные. В дальнейшем кистеперые перешли к жизни в море. Считались вымершими. В 1938 году в Индийском океане был пойман первый экземпляр целакантовой рыбы, названный латимерией. Размеры рыбы достигают 180 см, масса тела до 95 кг, это единственный представитель замечательной группы животных, доживший до нашего времени. Класс Костные рыбы, подкласс Лопастеперые
Латимерия Австралийский рогозуб Американский чешуйчатник лепидосирен Африканский протоптер Класс Костные рыбы, подкласс Лопастеперые
Двоякодышащие появились в девонском периоде палеозойской эры Характерные особенности: О снова скелета – хорда. Спиральный клапан в кишечнике, клоака. В сердце – артериальный конус. Наличие одного или двух легких, хоан для дыхания атмосферным воздухом. Легкие не гомологичны плавательному пузырю рыб, он у двоякодышащих отсутствует. Они формируются самостоятельно с брюшной стороны глотки. Класс Костные рыбы, подкласс Лопастеперые
В связи с появлением легких, появляется и второй круг кровообращения – легочный. К двулегочным относят четыре вида протоптеров, и один вид из рода лепидосирен. Австралийский неоцератод – однолегочный. Хвостовой плавник – дифицеркальный. Класс Костные рыбы, подкласс Лопастеперые
Подкласс Лучеперые рыбы делится на надотряд Ганоидные ( хрящекостные ) и надотряд Костистые рыбы. Ганоидные, хрящекостные. Чешуя на хвосте толстая, покрыта эмалеподобным веществом – ганоином. Остальная чешуя – костная. У осетрообразных рыб – рострум и поперечный рот на нижней стороне. Гетероцеркальный хвостовой плавник, горизонтальные парные плавники. Хорда у них сохраняется всю жизнь, тела позвонков отсутствуют. В кишечнике сохраняется спиральный клапан. Плавательный пузырь сообщается с кишечником. Клоаки нет. В сердце – артериальный конус. Класс Костные рыбы, подкласс Лучеперые
Для осетрообразных характерно наличие пяти рядов костных пластинок (жучек), один на спине и две пары рядов по бокам тела. Самые крупные представители отряда осетрообразные – белуга и калуга. Белуга распространена в бассейнах Каспийского, Черного и Азовского морей, достигает в длину 4 – 5 м, масса таких экземпляров более 1 т. Калуга обитает в бассейне Амура, масса до 380 кг. Русский осетр – размеры его до 230 см при массе 80 – 100 кг. Настоящими проходными рыбами являются русский осетр, белуга, севрюга. Стерлядь – пресноводная рыба, но в бассейне Волги встречается и полупроходная форма, которая в длину до 74 см при массе 2,8 кг. Класс Костные рыбы, подкласс Лучеперые
Какие признаки характерны для осетровых рыб? Имеется рострум. Вместо позвоночника всю жизнь сохраняется хорда. Скелет полностью хрящевой. Есть плавательный пузырь. Есть 5-7 жаберных щелей, жаберные крышки отсутствуют. Откладывают крупные яйца в роговой оболочке. Жаберные крышки присутствуют. Плавательный пузырь отсутствует. Икра мелкая и многочисленная. Хвостовой плавник неравнолопастной, как и у акул. Тело покрыто 5 рядами жучек. Оплодотворение внутреннее. Есть артериальный конус около сердца. Есть спиральный клапан в кишечнике. Артериальный конус имеется у: а) круглоротых ; б ) хрящевых рыб ; в ) ганоидных, хрящекостных рыб ; г) костистых рыб; д) лопастеперых рыб. Подведем итоги:
Признаки Класс Хрящевые рыбы Класс Костные рыбы Подкласс Лопастеперые Подкласс Лучеперые, надотряд Ганоидные Чешуя Плакоидная Космоидная Ганоидная и костная Хвост Гетероцеркальный Дифицеркальный Гетероцеркальный Жаберные крышки Отсутствуют Присутствуют Присутствуют Скелет Хрящевой Костный Костно-хрящевой Хорда Сохраняется Сохраняется Сохраняется Спиральный клапан Есть Есть Есть Клоака Есть У двоякодышащих Нет В сердце Артериальный конус Артериальный конус Артериальный конус Плавательный пузырь Нет Нет Есть Продукт выделения Мочевина Аммиак Аммиак Оплодотворение Внутреннее Внутреннее Наружное Подведем итоги в сравнении:
Надотряд Костистые. Покровы. Кожа состоит из многослойного эпидермиса и дермы. Тело, как правило, покрыто костной чешуей, которая выполняет защитную функцию. Окраска покровительственная. Хвостовой плавник – равнолопастной, гомоцеркальный. У окуня два непарных спинных плавника, парные грудные и брюшные плавники, непарный анальный плавник. Хвостовой плавник у круглоротых? Протоцеркальный, хорда проходит посередине плавника. У хрящевых? Гетероцеркальный, конец хвоста изгибается вверх, а брюшная лопасть разрастается, образуется неравнолопастной плавник. Класс Костные рыбы, надотряд Костистые
Плакоидная Космоидная Ганоидная Эласмоидная (Костная) Характерна для хрящевых рыб Характерна для кистеперых (в том числе и латимерии) и двоякодышащих рыб Осетровые, многоперы и панцирная щука Современные костные рыбы Ктеноидная Циклоидная Класс Костные рыбы, надотряд Костистые
Скелет и мышцы. Скелет костный, состоит из следующих отделов: череп, скелет позвоночника, скелет конечностей и скелет поясов конечностей. В черепе появляются челюсти, жаберный аппарат, появляются парные конечности и пояса конечностей, формируется позвоночник. Мышцы туловища сохраняют метамерное строение. Класс Костные рыбы, надотряд Костистые
Скелет костный. Позвоночник образован двояковогнутыми ( амфицельными ) позвонками, между которыми сохраняются остатки хорды. Позвонки туловищного отдела имеют верхнюю дугу и верхний отросток, снизу к ним причленяются ребра. В хвостовом отделе позвонки имеют верхнюю, нижнюю дуги и остистые отростки. Класс Костные рыбы, надотряд Костистые
Череп состоит из мозгового и лицевого отделов. Лицевой отдел представлен челюстями, подъязычной дугой и жаберным аппаратом. Скелет плавников представлен костными лучами, пояс передних конечностей соединен с черепом, пояс задних конечностей находится в мускулатуре. Кроме парных плавников – грудных и брюшных, имеются непарные плавники – два спинных и анальный. Класс Костные рыбы, надотряд Костистые
Дыхательная система. Жабры, у хрящевых рыб есть межжаберные перегородки, на которых располагаются жаберные лепестки. У костных рыб перегородки редуцируются, жаберные лепестки прикреплены к жаберным дугам, появляются жаберные крышки. Жаберных дуг – 5 пар, но последняя пара сильно редуцирована или отсутствует, жаберные лепестки на 4 парах дуг. У рыб, лишенных чешуи, жаберное дыхание дополняется кожным. У двоякодышащих рыб кроме жабр есть легкие. Класс Костные рыбы, надотряд Костистые
Класс Костные рыбы, надотряд Костистые
Класс Костные рыбы, надотряд Костистые
Олимпиадникам: дополнительные органы дыхания рыб Орган Особенности Жабры У костистых рыб жаберный аппарат состоит из пяти жаберных дуг, располагающихся в жаберной полости и прикрытых жаберной крышкой. Четыре дуги на внешней выпуклой стороне имеют по два ряда жаберных лепестков, поддерживаемых опорными хрящами. Кожа У многих видов роль так называемого кожного дыхания велика, особенно в неблагоприятных условиях. Кожа не имеет чешуи, или чешуя мелкая и не образует сплошного покрова. Карп, карась, сом, угорь, вьюн. Кишечник В стенках кишечника образуются скопления капилляров. Воздух, заглатываемый ртом, проходит через кишечник. Такой вид дыхания свойствен вьюновым, некоторым сомовым и карповым рыбам. Лабиринтовый орган Р асширенный карманообразный участок жаберной полости, складчатые стенки которого пронизаны густой сетью капилляров. Таким способом рыбы дышат кислородом атмосферы и могут находиться вне воды в течение нескольких дней. Петушки, гурами, макроподы. Наджаберная полость У змееголова выпячивание глотки образует наджаберную полость, слизистая оболочка ее стенок снабжена густой сетью капилляров. Благодаря наличию наджаберного органа он дышит воздухом и может находиться на мелководье при 30°С. Для нормальной жизнедеятельности змееголову, как и ползуну, нужен и растворенный в воде кислород, и атмосферный. Плавательный пузырь Подвижные и хищные рыбы имеют большой запас кислорода в плавательном пузыре, который расходуется организмом при бросках за добычей, когда поступление кислорода через органы дыхания оказывается недостаточным. Карп и сазан, которые не имеют каких-либо специальных приспособлений для использования атмосферного воздуха, при нахождении вне воды частично поглощают кислород из плавательного пузыря. У двоякодышащих рыб - легкие. При этом возникает «легочный круг» кровообращения.
Олимпиадникам: дополнительные органы дыхания рыб
Пищеварительная система. У хрящевых рыб впервые появляется морфологически выраженная поджелудочная железа. У костистых клетки поджелудочной железы находятся в стенках кишечника. У большинства рыб появляется плавательный пузырь, как вырост кишечника, который помогает регулировать плотность тела и связанную с ней плавучесть. У костных рыб клоаки нет (кроме двоякодышащих). Класс Костные рыбы, надотряд Костистые
Открытопузырные рыбы. Пожизненно сохраняет связь с пищеводом плавательный пузырь у рыб отряда Сельдеобразные, Лососеобразные, Щукообразные, Угреобразные, Карпообразные; из надотряда Ганоидные – отряды Осетровые, Многоперовые, Амиеобразные, Панцирникообразные. К закрытопузырным рыбам относятся все окунеобразные (окуни, судаки, ерши) и кефалеобразные. Не имеют плавательного пузыря некоторые глубоководные рыбы, многие камбалы, а также рыбы, быстро меняющие глубину плавания – тунцы, скумбрии. Олимпиадникам:
Кровеносная система состоит из двухкамерного сердца и одного круга кровообращения (кроме двоякодышащих). В предсердие кровь попадает из венозного синуса, из желудочка выбрасывается в артериальный конус, состоящий из поперечно-полосатой мускулатуры (у хрящевых рыб) или в луковицу аорты, которая имеет стенку из гладкой мускулатуры (у костистых рыб). 1 – венозный синус 2 – предсердие 3 – желудочек 4 – артериальный конус 5 – луковица аорты Класс Костные рыбы, надотряд Костистые
Структурно сердце рыб представляет собой последовательную серию из камер, заполненных венозной кровью: венозный синус, предсердие, желудочек и луковица аорты. Камеры сердца разделены клапанами, которые позволяют крови при сокращении сердца двигаться только в одном направлении (от венозного синуса к артериальному конусу или луковице аорты), но не наоборот. У кистеперых, двоякодышащих и ганоидных рыб сохраняется артериальный конус с полулунным клапаном. Число приносящих жаберных артерий равно четырем парам. Класс Костные рыбы, надотряд Костистые
Выделительная система представлена туловищными почками. Основным продуктом азотистого обмена у хрящевых рыб является мочевина, у костных – аммиак. Класс Костные рыбы, надотряд Костистые
Рыбы Земноводные Рептилии Птицы Млекопитающие Почки Туловищные, мезонефросы Туловищные, мезонефросы Тазовые, метанефросы Тазовые, метанефросы Тазовые, метанефросы Продукты азотистого обмена У хрящевых – мочевина, у костных – а ммиак У личинок – аммиак, у взрослых - мочевина Мочевая кислота Мочевая кислота Мочевина, аммиак, мочевая кислота (НК)
У рыб и земноводных на личиночной стадии функционируют головные почки, или пронефросы (предпочки). Они представлены большим количеством выделительных канальцев, которые открываются воронками ( нефростомами ) в полость тела, другие отверстия канальцев открываются в общий выводной проток. Класс Костные рыбы, надотряд Костистые
У взрослых рыб и земноводных кзади от пронефросов закладываются туловищные почки – мезонефросы (первичные почки). Внутренне строение мезонефроса отличается тем, что рядом с нефростомом образуется выпячивание ( боуменова капсула ), в котором оказывается капиллярный клубочек. Такое образование называется мальпигиевым тельцем, а вместе с выделительным канальцем – нефроном. Некоторые нефроны сохраняют связь с целомом через воронки, некоторые эту связь утрачивают. Класс Костные рыбы, надотряд Костистые
Нервная система. Центральная нервная система – головной мозг, состоящий из пяти отделов и спинной мозг, находящийся в позвоночном канале; периферическая нервная система представлена 10 парами черепномозговых и спинномозговыми нервами. От переднего мозга отходят обонятельные нервы, средний мозг отвечает за анализ информации от органов зрения и слуха. Класс Костные рыбы, надотряд Костистые
Глаза имеют плоскую роговицу и круглый хрусталик. Аккомодация осуществляется за счет передвижения хрусталика относительно сетчатки. Рыбы хорошо слышат и способны издавать звуки. «Переговариваются» между собой они с помощью плавательного пузыря, с помощью звуков, издаваемых жаберными крышками, челюстями, зубами, трением плавников. Внутреннее ухо – перепончатый лабиринт с тремя полукружными каналами ; улитка, характерная для наземных позвоночных, еще отсутствует. Класс Костные рыбы, надотряд Костистые
Органы обоняния представлены обонятельными мешками, ноздри (передняя и задняя ) расположены перед глазами. Вода поступает в передние, выходит через задние. Характерна боковая линия – канал, проходящий по бокам тела и сообщающийся с наружной средой с помощью отверстий, проходящих сквозь чешую. На дне канала находятся рецепторы, воспринимающие тонкие изменения давления воды. Это помогает ориентироваться в темноте, чувствовать приближение других обитателей воды и подводных предметов. Класс Костные рыбы, надотряд Костистые
Размножение и развитие. У самок развиваются парные яичники, у самцов – семенники. В оплодотворенной икринке происходит развитие эмбриона. Развитие рыб происходит с превращением, из икринки выходит личинка, которая некоторое время не питается, используя запасы питательных веществ желточного мешка, затем переходит к активному питанию. Класс Костные рыбы, надотряд Костистые
Класс Костные рыбы, надотряд Костистые
Обычно речные рыбы на нерест поднимаются вверх по реке, поближе к тем местам, где они появились сами. Проходные рыбы. Некоторые живут в море, идут к местам нереста в реки, преодолевая огромные расстояния (многие лососевые). Речные угри, наоборот, живут в реках, нерестятся в Саргассовом море. Олимпиадникам: катадромные? Анадромные? Класс Костные рыбы, надотряд Костистые
Класс Костные рыбы, надотряд Костистые
У большинства рыб оплодотворение наружное, характерна громадная плодовитость, когда самка выметывает сотни тысяч икринок (самка трески – до 10 млн., луна-рыба – до 300 млн.). Чем меньше откладывается икры, тем больше развита забота о потомстве. Самец тиляпии, например, икру вынашивает во рту и личинки первое время в момент опасности там же прячутся. Самки горчака откладывают икринки в мантийную полость беззубки, где икринки находятся в безопасности. Класс Костные рыбы, надотряд Костистые
Например, самец трехиглой колюшки строит из водных растений гнездо в форме шара с двумя отверстиями, самки откладывают несколько десятков икринок, и самец около 2 недель охраняет гнездо, нападая даже на крупных рыб. Около гнезда он располагается так, что грудными плавниками создает ток воды над икрой для лучшей ее аэрации. Класс Костные рыбы, надотряд Костистые
Интересна забота о потомстве у иглы-рыбы : самка откладывает икру самцу на брюшную сторону, у него образуются складки, которые прикрывают икру. У морского конька складки срастаются, образуется яйцевой мешок, в котором развивается икра. В складках развивается сеть капилляров, которые снабжают икринки кислородом. Класс Костные рыбы, надотряд Костистые
У некоторых видов рыб оплодотворение внутреннее, и икра остается в половых путях самки. Развивающийся эмбрион питается только за счет питательных веществ в желтке икринки, такое развитие называется яйцеживорождением. Яйцеживорождение наблюдается у самых популярных аквариумных рыбок – гуппи, меченосцев. Класс Костные рыбы, надотряд Костистые
Для кровеносной системы рыб характерно: Двухкамерное сердце и один круг кровообращения (кроме двоякодышащих). Кровь из желудочка у хрящевых и костных рыб попадает: У хрящевых в артериальный конус, у костных – в луковицу аорты. У костных рыб число жаберных дуг с лепестками: Четыре пары. В дыхательном аппарате функцию цедильного аппарата выполняют: Жаберные тычинки. Клоака характерна для рыб: Хрящевых, двоякодышащих. Почки и продукты белкового обмена у хрящевых и костных рыб: Почки туловищные, мезонефросы. У хрящевых – мочевина, у костных – аммиак. Сколько пар черепно-мозговых нервов отходят от головного мозга рыб: 10 пар. Как называются рыбы, которые для размножения из моря уходят в реки, или, наоборот, из рек уходят в моря: Проходные, катадромные уходят в моря, анадромные – в реки. У каких рыб прямое развитие, у каких – с превращением? У хрящевых прямое, у костных – с превращением. Подведем итоги:
Признаки Класс Хрящевые рыбы Класс Костные рыбы Подкласс Лопастеперые Подкласс Лучеперые Чешуя Плакоидная Космоидная У ганоидных – ганоидная У костистых – костная Хвост Гетероцеркальный Дифицеркальный Гетероцеркальный (ганоид.) Гомоцеркальный ( кост.) Жаберные крышки Отсутствуют Присутствуют Присутствуют Скелет Хрящевой Костный У ганоидных – костно-хрящевой У костистых – костный Хорда Сохраняется Сохраняется У ганоидных – сохраняется У костистых – редукция Спиральный клапан Есть Есть У ганоидных – есть У костистых – нет Клоака Есть У двоякодышащих Нет В сердце Артериальный конус Артериальный конус Артериальный конус (ганоид.) Луковица аорты ( кост.) Плавательный пузырь Нет Нет Есть Продукт выделения Мочевина Аммиак Аммиак Оплодотворение Внутреннее Внутреннее Наружное
Подведем итоги. Что обозначено на рисунке цифрами 1 - 13? 1 2 3 4 5 6 7 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 8
