Если внимательно рассмотреть голову рыбы, то можно заметить костяную пластинку, сросшуюся с головой ближе к глазу и способную открываться со стороны тела. Это жаберная крышка, приподняв ее и заглянув внутрь, Вы увидите полукруглый орган, похожий на лепесток цветка - это жабры - орган дыхания рыб.
Как рыбы получают кислород?
Как и любому живому существу на Земле, рыбам необходим кислород, как и в воздухе, он растворён в воде. Конечно, в жидкой среде его количество меньше, но для дыхания рыб вполне достаточно. В воду кислород попадает из атмосферы. Чем чище вода и чем быстрее течение, тем больше содержание в ней кислорода. Некоторые рыбы, могут жить в водоёмах с медленным течением (или без него, например: пруды, озера) и мутной водой, это карп, линь, сом и так далее. Зато другие (например: форель, стерлядь) могут погибнуть в такой воде, им нужна чистая вода с быстрым течением. Количество кислорода в воде зависит от времени года. Летом, когда температура высокая содержание кислорода в жидкостях снижается, то же самое происходит и зимой, когда водоем покрыт толстым льдом.
Жабры рыб устроены так, что растворенный в воде кислород усваивается, как в легких человека. Огромное количество кровеносных сосудов, пронизывают жабры, поэтому кислород мгновенно попадает в кровь. Кровь рыб, как и кровь человека, сразу разносит необходимый газ ко всем клеткам организма. Ротовая полость рыбы имеет широкий проход, который заканчивается жабрами. Открывая рот, рыба заполняет полость водой, кислород усваивается жабрами, а вода выбрасывается сквозь щель между телом и жаберной крышкой, когда рыба плотно сжимает губы и приоткрывает крышки.
Могут ли рыбы дышать на суше?
В природе встречаются рыбы, которые достаточно долго могут находиться вне воды. Например, одна из разновидностей окуня (его еще называют «Лазающий окунь»), который живет на Дальнем Востоке. Жабры этой необычной рыбки устроены так, что могут усваивать кислород из воздуха. Кроме этого, у окуня необычная чешуя. Благодаря тому, что она подвижна, рыба может «выходить на берег» и даже лазать по деревьям (поэтому окуня называют «лазающим»).
Еще одна рыбка, которая может дышать воздухом - «Илистый шкипер». Обитает она в Африке, где летом реки полностью высыхают. Шкипер зарывается в ил и лежит без воды и практически без воздуха несколько месяцев. Когда в реке вновь появляется вода, илистый шкипер может выходить из нее с помощью очень развитых плавников и довольно быстро передвигаться по берегу.
Действительно, а почему рыбы не могут жить на суше, а мы под водой. Дышат ли рыбы — конечно, ведь у них есть и легкие, и жабры, с помощью которых рыбы дышат. Ну почему же им тогда не жить на суше?
Все это результат эволюции. Человек приспособился жить на суше и наши легкие способны поглощать кислород из воздуха и выделять углекислый газ. Если человеческие легкие заполнить водой, то учитывая то, что хотя и в молекуле воды есть один атом кислорода, то все равно его очень мало и человеческие легкие просто не успеют так быстро выделить кислород из воды, чтобы ткани успели не испытать кислородного голодания.
Рыбьи жабры же приходят в состояние ступора, обездвиживания, когда рыба попадает на сушу — они начинают судорожно работать, но так как пересыхают, то работают все хуже, пока совсем не перестают двигаться. Тогда рыба погибает.
С эволюцией рыбы приспособились жить в воде и жабры уже не могут работать на суше. Поэтому пойманную рыбу, чтобы сохранить ее живой — поливают водой. Особенно стараются полить водой жабры, чтобы они не пересохли и рыба не умерла.
Рыбы, которые могут жить на суше
Однако все-таки есть рыбы, которые могут жить и на суше и в воде. Например, рыбка бычок Mudskipper может и ползать по земле, как маленькая ящерица, и плавать в воде как настоящая рыба. Этих рыбок еще называют илистыми прыгунами.
Также ползуновые пресноводные рыбы — окуневые и рыбы мангровых Rivulus. Например ползуновая рыба окунь анабас — его иногда называют альпинистом, потому что он может взбираться даже не отвесный берег. Эти окуни обитают в Азии — в Индии и Китае. На суше этот окунь дышит не жабрами, а специальным лабиринтом — органом расположенным у него в голове. Говорят, что этот окунь может взбираться даже на пальмы.
Смотрите видео — как рыбы могут жить и даже бегать по суше:
Мангровые рыбы могут обходиться без воды до двух месяцев. У этих рыб, жабры укрепляются и изменяются при выходе на сушу, но когда рыбы входят обратно в воду, то жабры восстанавливают свое состояние.
Вот как выглядят такие рыбы:
Теперь вы знаете почему рыбы не могут жить на суше, а мы под водой — хотя есть некоторые виды рыб, которые непродолжительное время могут прожить на суше.
Пауки питаются насекомыми: они вырабатывают клейкую нить и плетут из нее сеть – паутину; насекомые попадают в эту сеть, запутываются, и паук их съедает. Однако есть несколько видов пауков, укус которых ядовит – например, тарантул и черная вдова.
Тарантул – это очень крупный паук; его тело коричневого цвета, с оранжевыми пятнами на лапках и брюшке. Он обитает в норах, вырытых в земле. Тарантул может укусить человека (если, например, случайно наступить на него), однако его яд ненамного опаснее пчелиного.
Черная вдова – еще один ядовитый паук, однако опасность представляют только взрослые самки – у самцов и молодых самок яд очень слабый.
Где находится яд скорпиона?
У скорпионов, так же как и у пауков, восемь ног, а на голове спереди – особые отростки – жвала, с помощью которых они поедают добычу. Но в отличие от пауков брюшко скорпиона разделено на две части: к передней части крепятся ноги, а задняя часть – длинная, вытянутая и разделена на сегменты: она приподнята вверх и напоминает хвост. На конце этого хвоста находится так называемый коготь, в котором содержится яд. Скорпионы обитают в районах с засушливым климатом, в пустынях и полупустынях. Днем они прячутся от жары под камнями или под корой деревьев, а ночью охотятся. Скорпионы питаются насекомыми и пауками.
Почему рыбы живут в воде?
Рыбам, как и другим животным, для дыхания необходим кислород; но они добывают его не из воздуха, как сухопутные животные, а из воды. На голове у рыб находится особый дыхательный орган – жабры. Через рот вода попадает в жабры, и там происходит газообмен: в кровь из воды поступает кислород, а в воду выделяется углекислый газ. После этого вода выходит наружу через отверстия в жабрах.
Жабры – это твердые пластины, с внутренней стороны которых проходят многочисленные кровеносные сосуды, которые придают им красный цвет. У других животных дыхательную функцию выполняет другой орган – легкие.
Могут ли рыбы дышать на суше?
 |
|---|
Большинство рыб не способны дышать воздухом, так как жабры могут поглощать только кислород, растворенный в воде. Поэтому рыба погибает, если остается без воды долгое время.
Однако в настоящее время сохранились три вида рыб, у которых есть легкие и которые могут дышать воздухом. В Австралии обитает австралийский рогозуб – двоякодышащая рыба, способная жить в стоячей воде с малым содержанием кислорода, так как она может подниматься на поверхность и дышать атмосферным воздухом. У рыбы под названием лепидосирен, обитающей в Южной Америке, совсем нет жабр, она дышит только легкими; а обитающий в Африке протоптерус может даже на некоторое время выбираться на сушу.
Могут ли рыбы видеть в темноте?
В глубинах морей и океанов царит полная темнота, так как солнечный свет не способен проникнуть более чем на 90-100 метров сквозь толщу воды. Однако многие рыбы могут жить и видеть на большой глубине: тело этих рыб способно излучать свет, который освещает окружающие предметы и других рыб. Это свойство рыб называется биолюминесценция.
Многие глубоководные рыбы излучают голубоватый свет, и их глаза способны различать только голубую часть светового спектра. Другие рыбы излучают красный свет, который они сами различают, а другие рыбы – нет; поэтому они могут видеть свою добычу и приближаться к ней, оставаясь незамеченными. Также самцы рыб используют этот свет, чтобы привлечь самку. У некоторых глубоководных рыб свет излучает не все тело, а специально предназначенные для этого отдельные органы.
Почему рыбы, вынутые на воздух, погибают? - Дети обычно отвечают, что у них высыхают жабры. Но ведь поверхность наших легких тоже соприкасается с сухим воздухом - почему же она не высыхает?
Дети говорят "мы дышим носом, и воздух там увлажняется". Молодцы. А когда зловещие физруки заставляют вас бежать 10 кругов - вы тоже дышите носом? Нет, вы дышите ртом, он широко открыт, и язык ваш лежит на плече.
Причина гибели рыб на воздухе - слипание (смыкание) жаберных лепестков: они рассчитаны на поддержку воды и на воздухе «опадают». Вы могли видеть такое, если вынимали «пушистые» водоросли из аквариума - на воздухе они сразу теряют свою пушистость и превращаются в склизкие комочки.
Решение проблемы - армировать жабры, то есть вставлять в жаберные лепестки скелетные элементы, чтобы лепестки не опадали. Почему рыбы этого не делают - понятно: они водные жители и, вообще-то говоря, на сушу не собираются.
Точно не собираются?
Беситься с жиру - человеческое занятие, а от рыб как-то ожидаешь более разумного поведения. И тут - нá тебе! Лезут! На сушу! ...Точно так же любой старый старикашка говорит про молодых выскочек: «Ишь, умный какой выискался!» - забывая, что 500 миллионов лет назад он сам был абсолютно таким же.
Палеонтологи говорят, что все наземные позвоночные являются дальними потомками рыб, когда-то выползших на сушу. - Поэтому мы и волнуемся так, и кричим рыбам: «Здесь уже занято, ползите назад!» Рыбы отвечают: «Да ладно вам, мы же не собираемся на вашей суше жить, нам бы только засуху/жару/отлив/загрязнение переждать!»
Засуха. Больше всего не повезло рыбам, живущим в пресных водоемах. В особо жарких местах такие водоемы могут пересохнуть, и что тогда делать? Либо помирать, либо отправляться искать другой водоем. Понятно, что рыбы стараются делать это влажной и росистой ночью, но все равно - они ползут по суше!
Жара. Впрочем, и без пересыхания в пресном водоеме летом не соскучишься: в теплой воде очень мало кислорода, а в горячей почти совсем нет, так что пользы от такой воды (в смысле дыхания) немного. А кислорода как назло требуется больше, чем обычно - ведь рыбы - холоднокровные животные, и при нагревании воды скорость их обмена веществ увеличивается автоматически.
Отлив. Луна, летая вокруг Земли, формирует небольшой . Когда этот бугорок у нас - наступает прилив, когда не у нас - отлив. Рыбы, не желающие покидать родную (богатую пищей) приливно-отливную зону, во время отлива остаются на освободившейся суше (скорее, жиже).
Загрязнение. Кстати, о жиже. Жабры, по своему первоначальному предназначению (вспомним ланцетника) являются фильтрами, задерживающими разную водную мелочь. Если в воде по какой-то причине становится слишком много микроскопических частиц, то рыбные жабры могут просто засориться, как унитазы.
Армируем жабры
1 - жабры обычных рыб в воде.
2 - жабры обычных рыб на воздухе слипаются. Из-за этого поверхность, через которую идет газообмен (обведенная черненьким) резко уменьшается.
3 - армированные жабры: грубовато, зато надежно.
Пример армированных рыб - илистые прыгуны, живущие в приливно-отливной зоне тропической части Тихого и Индийского океанов. В момент отлива они остаются на суше, но не лежат тупо среди ила и не ждут, пока их съест какая-нибудь крыса, а с помощью своих мощных плавников «с поразительной ловкостью лазают по воздушным корням прибрежных мангровых зарослей» (БСЭ), забираясь на высоту до 2 м.
Дышим поверхностью ротовой и жаберной полостей
Лабиринтовые рыбы дышат в основном с помощью лабиринта
- органа, находящегося над жабрами и по строению напоминающего нашу с вами носовую полость (множество тонких костных пластинок, покрытых слизистой оболочкой с большим количеством кровеносных сосудов). На картинке разрезан анабас (ползун, его лабиринтовый орган похож на комок смятой бумаги). Второе название анабаса говорит само за себя - он ползает
.
Предводителем (под)отряда лабиринтовых является известная по аквариумам рыбка гурами, которая в природе вырастает до 60 см. Латинское название гурами (оsphronemus) означает «обоняющий» - описавший ее зоолог увидел, как часто она всплывает и втягивает воздух, и посчитал, что она что-то вынюхивает. На самом деле - она так дышит, и если лишить ее возможности всплывать, то гурами задохнется (ее жабры недоразвиты - следовательно, эти рыбы могут утонуть
). Если же, с другой стороны, оставить аквариум с гурами открытым, то рыбки, подышав слишком свежим воздухом, могут легко простудиться.
Тропические сомы увеличивают поверхность своего наджаберного органа проще - без всяких хитрых складок-лабиринтов просто удлиняют его вдоль тела, получается мешок, похожий на примитивное легкое.
Дышим легкими
Костные рыбы первоначально возникли на суше, а значит, они сразу же столкнулись с засухой, жарой и загрязнением. Скорее всего, древнейшие костные рыбы изначально имели легкие и использовали его для дыхания. Затем с ходом эволюции
- часть костных рыб вылезла на сушу и осталась там насовсем, превратившись в древних земноводных (их в этой статье нет, потому что она про рыб);
- часть костных рыб вернулась в океан, где больших проблем с кислородом нет, поэтому их легкие превратились в плавательный пузырь (см. ниже);
- часть костных рыб осталась зимовать на суше, поэтому они совершенно спокойно дышат легкими (прямо сейчас).
Легкими дышат современные двоякодышащие рыбы - метровый амазонский лепидосирен, двухметровый австралийский рогозуб, и три вида африканских протоптеров. Последние среди рыб являются чемпионами по безводной жизни: при полном высыхании водоема они могут зарываться в грунт и сидеть там 5-9 месяцев
, дыша атмосферным воздухом.
Дышим плавательным пузырем и/или кишечником
Открытопузырные рыбы (у которых плавательный пузырь соединен с пищеводом) помещают воздух в плавательный пузырь путем простого заглатывания. Следовательно, пока пузырек воздуха движется по пищеводу, и после, когда он уже попадет в пузырь, из него при желании можно поглощать кислород. Пример - североамериканская ильная рыба (на фото), имеет ячеистый пузырь, длину до 75 см, остается живой на воздухе в течение суток.
Вьюны (см. первое фото статьи) питаются воздухом, как мы с вами - манной кашей. Непосредственно функцию газообмена выполняет задний отдел кишечника. Вьюны заглатывают воздух, пузырьки воздуха проходят через всю кишку, в задней кишке происходит газообмен, пузырьки выбрасываются через анальное отверстие. По-моему, довольно хлопотно.
Дышим поверхностью тела
Поверхность тела у нас (у животных, в отличие от растений и грибов) относительно небольшая, поэтому использовать ее как основной источник кислорода могут только неспешные ледяные рыбы (ещё раз: рыбы - холоднокровные животные; при температуре 1-2°С обмен веществ у них идет очень медленно, кислорода хватает - ледяные рыбы даже отказались от гемоглобина и эритроцитов).