Пересування риб

Вугор ковзає між каменями і, прискорюючись, одним ривком ховається у вузькій ущелині. У центральній колоні застигла зебрасома, тоді як нахабний губанчик робить різкі випади, хапаючи і поглинаючи невеликими порціями закуску з паразитів. Віддалік, довкола свого будиночка з актиній, байдуже дивлячись на інших, повільно плаває риба-клоун.

Як правило, ми вживаємо слово «плавати» для пояснення переміщення риб під водою, але насправді їх рухи є чимось більшим. Так, риби плавають, але сказати, що вони лише плавають – надмірне спрощення. Адже вони так по-різному це роблять. Тільки уявіть змієподібних риб, що звиваються, що бороздять океани тунців і крихких морських ковзанів. Усі вони є підтвердженням еволюційної унікальності, кожна з яких адаптована до свого способу життя. Чудова обтічність форм дозволяє рибам розсікати щільне місце проживання, прорізати цю густу в'язку речовину яким є вода.

Ймовірно, було б справедливіше називати це не просто плаванням, а класифікувати різні його форми. У багатьох випадках більшу частину маси тіла риби становлять плавальні м'язи, тоді як внутрішні органи, такі як серце і печінка, чи не зібрані десь осторонь, як щось другорядне.

Коли ми уявляємо собі рибу, що пливе, багато хто з нас бачать величні, стрімкі рух з боку в бік. Їх зазвичай роблять акули та інші швидкі морські жителі: оселедець, скумбрія, марлін. І в цьому немає нічого поганого, тому що цих риб можна вважати еталоном.

Суб-карангіформний та карангіформний тип локомоції

Така класична техніка плавання має одну з двох назв, що залежать від того, наскільки задіяне тіло. Якщо для просування використовується більша частина тіла, десь між половиною та двома третинами її довжини, тоді риба має суб-карангіформний тип локомоції (subcarangiform). Якщо м'язи, що призводять до руху, перенести на останню третину довжини тіла (в основному хвіст), то вийде карангіформний тип (carangiform).

Форель та лосось характеризуються суб-карангіформним типом локомоції. Особливості їхньої зовнішньої будови дозволяють тривалий час плисти прямо через озера або вгору по річках. Вони можуть здійснювати швидкі маневри у разі нападу хижаків, під час полювання за здобиччю або боротьби з течіями, що постійно змінюються.

Види, що мають карангіформну манеру пересування, краще підготовлені до тривалого швидкого плавання. Океанічні жителі, такі як баракуда, стикаються з різними течіями, з якими стикається і річкова риба. Часто ці риби об'єднуються у величезні косяки, що виключає необхідність здійснювати різкі вивірені рухи у швидкісному потоці.

Косяк барракуд (іл. uwphotographyguide.com)

Багато хто з них, якщо не всі, дуже швидкі і при необхідності напрочуд спритні. Навряд чи читач спостерігав скумбрію в дії, набагато ймовірніше, він міг відчути силу і спритність оселедця середнього розміру, який потрапив до нього на рибальський гачок.

Аміїформний тип локомоції

Наступна техніка, яку демонструє скромний морський коник, зустрічається досить рідко. Її представники демонструють амііформну манеру переміщення (amiiform). При цьому рухи обмежені неймовірно швидкими коливаннями спинного плавця.Для більшості риб, спинний плавець є єдиним плавцем у верхній частині тіла.

У морських ковзанів, враховуючи їхнє незвичайне вертикальне положення тіла, спинний плавець розташований по центру вздовж спини і орієнтований у протилежному від голови напрямку. Як такий, він використовується як основний керуючий механізм.

Тим не менш, навіть з урахуванням високих швидкостей, які морському конику дають плавці з їх зручним розташуванням, він є дуже жалюгідним плавцем. Його постійно зносить убік найменшою зміною течії, що створюється швидшими побратимами по водоймищу.

Туніформний тип локомоції

Найбільш поширеними мореплавцями вважаються, як правило, володарі туніформного типу локомоції (thunniforms). Класичним прикладом є, звичайно, тунець, на честь якого і названий даний тип пересування. Чемпіон Тунець серед швидкісних плавців на довгі дистанції. Використовуючи ледь помітні рухи тулубом, він керує при цьому великим серповидним хвостом. Моторика хвоста обумовлена ​​разюче розвиненою мускулатурою і схожими на дроти сухожиллями.

Але справа не лише у хвості. Гребки, що здійснюються хвостом, визначають до 85% руху передньої частини тіла при субкарангіформному, карангіформному і туніформному типах локомоції.

Смугастий тунець (Katsuwonus pelamis) (ілл. portal.nfrdi.re.kr).

Тим не менш, інші плавці також виконують низку важливих функцій. Зокрема, спинний плавець служить для здійснення різких поворотів та гальмування. Риби, що мають другий спинний плавець, використовують його також, щоб здійснювати ривок вперед. У деяких випадках він використовується на 15%.

Анальні плавці виступають у ролі гальма, черевні забезпечують і гальмування і сплив, а грудні допомагають здійснювати швидкі повороти. Кожен вид плавників має своє призначення і часто не одне.

Лабриформний тип локомоції

Губани (Labridae, сімейство окунеподібних) демонструють техніку плавання окунеподібних (лабриформний тип або labriform). Вони обертають своїми грудними плавцями як олімпійські спортсмени, що пливуть у стилі «батерфляй». Крім губанів, багато акваріумних видів риб можуть також її демонструвати. Важливо не плутати цей стиль із тим, що використовують скати.

Рейформний тип локомоції

Скати і, меншою мірою, спінопери мають власну техніку, що позначається як скатоподібний або рейформний (rajiformes) тип локомоції. Перевага скатів перед багатьма іншими рибами полягає в тому, що вони гнучкіші, завдяки хрящовому скелету, який повною мірою сприяє подібному пересування.

На відміну від жорстких плавникових променів губанів, схил може вигинати свої «крила» і здійснювати хитромудрі коливальні рухи. Це дозволяє оптимізувати процес відштовхування плавцями від великої площі поверхні води.

Манта чи гігантський морський диявол (Manta birostris).

Острації формний тип локомоції

В умовах акваріума спостерігач зможе розглянути, головним чином, рухи грудних плавців, якщо тільки акваріуміст не містить ємність повну вугрів! Два грудні плавці, як правило, найбільш активно використовуються, призначені для здійснення координованих рухів.Акулам вони необхідні як керма, особливо, для переміщення вгору або вниз, тоді як значна частина інших риб все одно використовують грудні плавці для здійснення поштовхів і поступального руху вперед (острації формний тип локомоції або ostraciiforms).

Класичним прикладом останніх є представники надродини Кузовкоподібних (Ostracioidea). Сімейство Кузовкові (Ostraciidae), наприклад, риба-собака, типова таксономічна одиниця даної надродини. Їхня ключова особливість полягає в перекладенні функції керма на хвостовий плавець, у той час як грудні плавці проштовхують тіло через товщу води.

Балістиформний тип локомоції

Парні плавці не обов'язково повинні розташовуватися з обох боків риби. Іглобрюхи та кузовки, цікаві улюбленці туристів, використовують спинні та анальні, а не грудні плавці, щоб просувати тіло вперед.

Ця техніка, відома як балістиформне пересування (balistiform), трапляється рідко. Тим не менш, її можна спостерігати у спинорога Пікассо колючого (Rhinecanthus aculeatus), або у широко відомого, можливо не тільки рибозаводникам, величезного виразного Місяця-риби (Mola mola). Вона неспішно пересувається, головним чином, використовуючи спинний та анальний плавці, тому що в процесі еволюційного розвитку хвостовий плавець був втрачений.

Пересування спинорога Пікассо колючого (Rhinecanthus aculeatus) акваріумом. Можна відзначити активну роботу спинного та анального плавців.

Пересування риби місяця, у якого відсутній хвостовий плавець.

Ангуїліформний тип локомоції

Нарешті, любителя природи не можуть не зачаровувати гіпнотичні рухи вугрів, що демонструють ангуїліформний тип локомоції (anguilliform).Це слово походить від "Anguis" або "Anguilla", що означають "змія" та "вугор", відповідно. Як змії, так і вугри вирішили сказати рішуче «ні» необхідності мати кінцівки для пересування, принаймні там, де йдеться про плавання.

Спостерігаючи за хвилеподібними рухами їх довгого тіла, не можна не відзначити надзвичайно розвинену мускулатуру вугрів, гідну найзатятіших бодібілдерів. Хоча в деяких випадках грудні плавці все ще можуть зберігатися, наприклад, у представників сімейства колючих вугрів (Mastacemblidae), вони відіграють незначну роль у переміщенні.

Хвіст вугрів може бути таким же чіпким як хвіст мавпи. Варто навести приклад мурену, яка здатна блискавично викидатися зі свого лігва і настільки ж швидко забиратися назад, прихопивши з собою видобуток. При цьому тіло використовується для зчеплення з нерухомим предметом у норі, що підвищує тягову силу.

Просто дивно, наскільки власники ангуїліформного типу локомоції гідродинамічно ідеально підходять як для руху вперед, і назад. Як правило, їхнє тіло не вкрите лускою, або має дуже дрібні лусочки. Це певною мірою сприяє безперешкодному пересуванню назад, і трохи пояснює, чому вугри залишають по собі слизький слід.

Тема пересування риб дуже складна та практично невичерпна. Представлена ​​характеристика дає загальне розуміння техніка плавання і те, наскільки легко не розрізняти, а приймати всі ці типи пересувань як належне.

Крім описаних у цій статті риб, також існують види з «ногами» і використовують для пересування виштовхування струменів води.

Плавники

Плавники, органи руху чи регуляції положення тіла водних тварин. Серед безхребетних плавці є у пелагічних форм деяких молюсків (видозмінена нога або складка шкіри) та у щетинкощелепних. У безчерепних плавець утворений шкірною складкою, що йде вздовж спини і переходить на черевну сторону.

У риб плавці мають скелет з хрящових або кісткових променів (радіалій), які пов'язані з остистими та гемальними відростками хребців. Радіалії служать опорою променям шкірної лопаті плавників: у хрящових останні представлені тонкими нитками еластоїдину (речовина білкової природи, що продукується клітинами ектодерми) - еластотрихіями, у променеперих риб кістковими променями - лепідотріхіями. У плавниках лепідотрихії можуть бути нечленистими (жорсткими та колючими), членистими (м'якими на вершині, гнучкими) або гіллястими (розгалужуються від основи або у своїй верхній частині). Рухи плавців забезпечуються м'язами. Непарні плавці – спинний, хвостовий та анальний – у ході філогенезу імовірно сформувалися з безперервної складки (у личинок риб представлені шкірною складкою, аналогічною плавцям безчерепних). Спинний та анальний плавці перешкоджають обертанню тіла навколо осі. Варіюються їх кількість (спинних від 1 до 3, анальних 1-2; у деяких риб за спинним та анальним плавцями знаходяться численні маленькі додаткові плавнички) та функції. Так, спинний плавець у представників сімейства прилипав перетворений на присоску, у риб, що пливуть у поверхні води, з роду вітрильники плавець служить вітрилом (досягає висоти 1,5 м), у самців деяких видів (родина пецилієві) анальний плавець може бути перетворений на копулятивний орган – гоноподій.За спинним плавцем у деяких груп риб (лососеподібних, сомоподібних, харацинових) знаходиться жировий плавець, який не має плавникових променів. Хвостовий плавець виконує роль рушія. Він має або дві однакові лопаті, або одна з них може бути подовжена. За розташуванням лопатей щодо кінця хребта розрізняють протоцеркальний, або первинносиметричний, тип хвостового плавця (є тільки у личинок риб), гетероцеркальний - зі збільшеною верхньою лопатою, в яку триває хвостовий відділ хребта (характерний для хрящових і осетрових риб), заходить видозмінене тіло останнього хребця, при цьому обидві лопаті плавників зовні однакові, і дифіцеркальний, вторинносиметричний (двояко дихаючі, багатопері). Деякі риби цього плавця немає (наприклад, скати ).

Парні плавці – грудні та черевні – відповідають переднім та заднім кінцівкам наземних хребетних. У хрящових риб служать несучими поверхнями та кермами глибини; у більшості риб виконують роль кермів поворотів, у деяких придонних риб ( багатопероподібні , кістепері , дводихають) мають м'ясисту основу і служать органами опори. Рідко парні плавці використовуються як органи активного плавання (скати), пересування дном (тригли), по поверхні суші. Ілисті стрибуни, наприклад, за допомогою грудних плавців можуть підійматися на дерева, леткі риби – планувати у повітрі. Черевні плавці у деяких риб зміщені до передньої частини тіла (наприклад, у окунеподібних), розташовані перед грудними на горлі (у тому числі у тріскоподібних) або відсутні.

У личинок земноводних, хвостатих земноводних та інших вторинноводних тварин є непарні плавці, позбавлені скелета. У іхтіозаврів форма хвостового плавця зворотногетероцеркальна (кінець хребта відгинається вниз у збільшену нижню лопатку плавця), що пов'язано з пірнанням.

У китоподібних і сирен хвостові рівноплавасті плавці, але розташовані в горизонтальній площині, т.е. до. при поверненні у воду тварини зберегли властиву всім ссавцям здатність згинати при русі тулуб у вертикальній площині. Вертикальний спинний (у китоподібних) та горизонтальний хвостовий плавці не мають скелета – це вторинні утворення. Парні плавці вторинноводних тварин частіше називають ластами.

Редакція біології та біологічних ресурсів

Опубліковано 25 січня 2023 р. о 14:15 (GMT+3). Останнє оновлення 25 січня 2023 р. о 14:15 (GMT+3). Зв'язатися з редакцією