Structura și mișcarea corpului. Mișcarea înainte și caracteristicile exterioare ale peștilor Material și echipament

Mulți oameni cred că peștii înoată folosind aripioare. La urma urmei, cuvântul „înotatoare” în sine înseamnă un organ care efectuează înotul, un motor într-un mediu lichid.

Chiar și unele manuale spun că peștele înoată efectuând mișcări de vâslă cu înotătoarea coadă, adică aducându-l înainte și apoi îndreptându-l cu forță.

Această explicație a mecanismului înotului peștilor este complet incorectă. La urma urmei, atunci când mișcă înotătoarea caudală în lateral pentru următoarea „lovitură”, peștele va împinge înapoi aproximativ aceeași cantitate în care se va deplasa apoi înainte când coada este îndreptată. „Mișcări de vâslire” ar însemna agitație continuă, alunecare într-un singur loc.

Să încercăm să tăiem complet aripioarele caudale; se dovedește că peștele își păstrează capacitatea de a înota înainte cu aceeași viteză. În plus, mulți pești nu au deloc o înotătoare caudală în sensul obișnuit al cuvântului: corpul se termină într-un fir ca o frânghie, care nu poate fi în niciun fel folosit pentru mișcările de vâslă.

Cu toate acestea, acești pești înoată destul de repede. Dar dacă strângeți corpul peștelui între două fâșii subțiri legate cu fir, adică ca și cum ați închide peștele în atele, lăsând înotătoarea caudală complet liberă, atunci peștele va fi incapabil să se miște înainte. Pentru a înota înainte, peștele trebuie să-și îndoaie corpul într-un mod ca un val, la fel cum o face un șarpe care înoată, de exemplu.

Un val continuu care merge de la cap la coadă este principalul mecanism de mișcare atât al șarpelui, cât și al peștelui. Numai la șerpi curbele sub formă de valuri provin chiar de la capătul din față al corpului, iar la majoritatea peștilor - aproximativ de la mijloc. Cu toate acestea, unii pești cu corp serpentin, cum ar fi anghilele, efectuează exact aceleași mișcări de înot ca și șerpii. Un model de înot similar este caracteristic atât pentru lampredă, cât și pentru lipitori - numai în aceasta din urmă corpul se îndoaie nu în lateral, ci în sus și în jos.

Care este rolul înotătoarei caudale? După îndepărtarea acestuia, mișcarea peștelui nu încetinește, ci devine oarecum neuniformă; peștele pare să „pândească”. În consecință, înotătoarea caudală ajută la „aruncarea” ușor a valurilor care traversează corpul peștelui și uniformizează mișcarea înainte.

În timpul virajelor strânse ale unui pește care înoată rapid, coada acționează ca o cârmă: peștele o mișcă în direcția în care se întoarce. Cei mai rapizi înotători, precum tonul și peștele-spadă, au o înotătoare caudală sub formă de semilună îngustă, cu lame foarte lungi care diverg aproape vertical în sus și în jos.

Când un pește înoată rapid, în spatele lui se formează o zonă de vortex; totuși, tonul și peștele-spadă au vârfurile lamelor cozii în afara acestei zone, facilitând virajele precise.
Viteza de mișcare a multor pești este uimitoare. Muzeul din Londra găzduiește o parte din fundul unei nave, străpunsă cu un pește-spadă. Arma ei - o sabie - a trecut prin placarea de cupru a carenei navei, un cadru de stejar gros de 30 cm și s-a rupt. Celebrul matematician A. N. Krylov a calculat că o astfel de forță de rupere este posibilă la o viteză de aproximativ 90 km/h.

Conform datelor moderne, peștele-spadă poate atinge viteze de până la 130 km/h. O excrescere osoasă - sabia o servește nu atât ca o armă, ci ca un dispozitiv pentru tăierea apei, un fel de „tulpină”. Uneori există exemplare care și-au rupt sabia, dar obțin cu succes hrană; prin urmare, această armă nu este atât de necesară pentru a învinge victima.

Tonul poate atinge viteze de aproximativ 90 km/h, unii rechini și somon - până la 45 km/h, crapii - 12 km/h. În toate cazurile, vorbim despre deplasarea pe o distanță scurtă, ca să spunem așa, la o distanță „sprint”.

Este remarcabil faptul că cei mai rapizi pești înoată la aproximativ aceeași viteză cu care zboară cele mai rapide păsări, chiar dacă apa este mult mai densă decât aerul.
Omul are o viteză de alergare de numai trei până la patru ori mai lent decât animalele terestre cu picioarele cele mai rapide și înoată de aproximativ douăzeci de ori mai încet decât peștele cel mai rapid.
De asemenea, este interesant că avioanele și mașinile moderne sunt mult mai rapide decât păsările și animalele cu patru picioare, dar până acum nici un singur vas subacvatic nu poate depăși peștele-spadă.

Mișcarea înainte nu este singura modalitate de mișcare în lumea peștilor. Razele, de exemplu, avansează datorită vibrațiilor în formă de valuri ale aripilor lor pectorale. La unii pești de apă dulce, valul de propulsie se desfășoară de-a lungul unei înotătoare dorsală foarte lungă, nu neapărat de la cap la coadă, dar uneori în direcția opusă, apoi peștele înoată încet „în spate”, adică coada mai întâi.

Frumosul pește verdeață de la Marea Neagră poate înota încet, făcând mișcări de vâslă cu aripioarele sale pectorale, fie alternativ, fie cu ambele împreună. Înotătoarele pectorale ajută, de asemenea, peștii să mențină o poziție normală (în spate). La urma urmei, partea ventrală a peștelui, unde se află cavitatea corpului, este mult mai ușoară decât partea dorsală cărnoasă. Cu alte cuvinte, centrul de greutate al peștelui se află deasupra centrului său de flotabilitate; peștele se află întotdeauna într-un echilibru instabil, iar când este mort sau uluit, se întoarce cu burta în sus.

Un pește care plutește nemișcat în apă își menține o poziție normală a corpului cu mișcări continue ale aripioarelor pectorale. Cu toate acestea, sunt cunoscuți și peștii care înoată constant cu burta sus; unii mențin întotdeauna o poziție verticală („lumânare”), de exemplu, știuca de mare (paralepis), căluț de mare.

Peștele își folosește aripioarele pectorale ca cârme de adâncime, întorcându-se în sus sau în jos în timpul mișcării. Un pește staționar se întoarce în sus sau în jos cu ajutorul înotătoarelor nepereche, cum ar fi înotătoarea anală (situată pe partea inferioară a corpului între anus și coadă). Lucrând cu înotătoarea anală, peștele creează o forță care rotește corpul în jurul unei axe transversale orizontale, înclinând capul în jos.

Peștele realizează această mișcare, de exemplu, atunci când captează hrana din fund. Nu este o coincidență faptul că mulți pești care se hrănesc în principal cu animale de fund au o înotătoare anală foarte mare. Iar atunci când apucă prada situată deasupra gurii, de exemplu pe suprafața apei, peștele își folosește înotătoarea dorsală dacă este situat mult în spatele mijlocului corpului. O astfel de înotătoare creează un cuplu, rotind peștele în jurul unei axe orizontale, ridicând partea capului a corpului și coborând partea cozii.

La mulți pești, înotătoarea dorsală este situată în mijlocul corpului, iar aripioarele ventrale sunt situate direct sub ea. Astfel de pești, întorcându-se brusc în lateral în timp ce înoată, își ridică înotătoarea dorsală și își desfășoară aripioarele ventrale; creând astfel o rezistență suplimentară la mișcare și stingerea inerției. Acesta este modul în care o persoană care alergă îi este mai ușor să se întoarcă rapid prin apucarea de un obiect staționar, cum ar fi un copac.

La unii pești, cum ar fi codul, aripioarele pelvine stau în fața aripioarelor pectorale și joacă rolul de cârme de adâncime suplimentară. Există pești care, împreună cu înotul, folosesc metode complet diferite de mișcare.

Peștii zburători se găsesc adesea în mările tropicale. Având o viteză mare, își îndreaptă aripioarele pectorale uriașe, decolează de la suprafața apei și pot aluneca timp de peste 15 secunde, ca pe aripi, parcurgând o distanță de peste 100 m lama inferioară alungită a înotătoarei caudale ajută peștele zburător să regleze viteza și direcția chiar înainte de momentul decolării: deja când corpul a ieșit din apă, lama cozii era încă scufundată. Ieșind din apă, peștii zburători scapă de peștii răpitori (ton, macrou auriu etc.).

Folosind o ventuză situată pe cap, peștele lipicios se atașează de rechini, balene și țestoase și este transportat de aceștia pe distanțe lungi. Cărțile populare descriu adesea modul în care nativii prind țestoase cu ajutorul unui pește lipicios: eliberat în mare cu o lesă, este ferm atașat de carapacea țestoasei, care poate fi trasă doar în barcă.

Lampreda Caspică se atașează de somon și călătorește în susul râului până la locurile sale de reproducere. Peștele târâtor se târăște pe mal noaptea, sprijinindu-și aripioarele pectorale pe pământ și caută hrană, cum ar fi râmele. Un alt pește uimitor - nămolul, în timpul valului scăzut, se urcă pe rădăcini înclinate și pe trunchiuri de copaci și se mișcă de-a lungul solului în salturi, sprijinindu-se pe burta și pe aripioarele pectorale.

Colorarea lor este foarte strâns legată de natura mișcării și, în general, de modul de viață al peștilor. De exemplu, heringul are spatele întunecat și, văzut de sus, se îmbină cu adâncurile albastre ale mării. Laturile și burta argintii fac heringul aproape imposibil de distins de jos, pe fundalul suprafeței strălucitoare a mării. Colorarea cu pete a știucii este un mijloc de camuflaj în desișurile subacvatice, unde prădătorul se ascunde de obicei, așteaptă la pândă.

Peștii care locuiesc pe fund, cum ar fi lipa, au o culoare uimitor de asemănătoare cu substratul. Înotând de la un fund întunecat și noroiat la un fund deschis și nisipos, lipa devine rapid mai deschisă la culoare. Colorarea este reglată de viziune. Dacă așezi o lipa astfel încât întregul său corp să se întindă pe un fund întunecat și capul pe unul deschis, peștele capătă o culoare deschisă.

Fiecare pescar amator știe că bibanul de râu prins într-un pârâu curat cu fundul nisipos este întotdeauna mult mai ușor decât omologul său dintr-o piscină adâncă noroioasă umbrită de copaci. Bibanul de mare, proaspăt crescut de la adâncimi mari, are o culoare stacojie strălucitoare; După ce s-a întins pe punte la lumina zilei, devine treptat cenușiu, iar atunci când este pus deoparte în cala întunecată, devine din nou roșu.

Un pește cu o acoperire neagră plasată peste ochi și, de asemenea, complet orbit, capătă în curând o culoare închisă. Peștii tropicali, care trăiesc în marea puternic luminată printre recifele de corali, strălucesc cu culori variate. Somnul cu dungi, pete și albastru sunt obișnuiți în mările nordice. Dungat se gaseste cel mai des in apropierea coastei, printre vegetatia subacvatica; pătat - pe fundul noroios, stâncos sau de scoici; Cel albastru plutește în apă mult timp. După cum putem vedea, în aceste cazuri, culoarea peștelui se potrivește bine cu habitatul său.

Cu toate acestea, colorarea unor pești este izbitoare de la distanță. De exemplu, spatele razei electrice este punctat cu pete luminoase. După toate probabilităţile, acţionează ca semne de avertizare; la urma urmei, orice prădător care atacă o raie electrică primește o respingere adecvată. Culoarea de avertizare este destul de comună în rândul animalelor terestre care au niște mijloace eficiente de apărare - amintiți-vă doar de viespe cu înțepătura ei otrăvitoare și ținuta neagră și galbenă, vizibilă de departe.

Pe partea argintie a eglefinului, o pată mare neagră atrage privirea. Există motive să credem că joacă rolul unui semn de identificare, ajutând peștii din aceeași școală să se deplaseze împreună. De regulă, eglefinul stă în zone puțin adânci, cu sol nisipos sau scoici, unde există suficientă lumină pentru a-și vedea colegii de școală.

Unii pești care trăiesc în apă la adâncimi mari, cum ar fi hamșa strălucitoare, sunt acoperiți cu pete care emit o strălucire albăstruie. În Golful Mexic există un pește în care punctele luminoase se află în linie dreaptă de-a lungul părții ventrale a corpului, amintind oarecum de un rând de nasturi de pe o jachetă. Acest pește a fost poreclit „aspirant de mare”. Numărul și locația petelor luminoase sunt foarte caracteristice fiecărei specii - ajută peștii să-și țină evidența colegilor de școală și să se regăsească în timpul sezonului de reproducere.

Acoperirea solzoasă a multor pești strălucește puternic. Solzii sumbre sunt chiar folosiți pentru a face pastă de perle, care este folosită pentru a acoperi bile de sticlă, transformându-le în perle artificiale. Dar principalele caracteristici de colorare ale peștelui încă nu depind de solzi, care sunt în general destul de transparente, ci de materia colorantă - pigmentul găsit în piele. Unele celule pigmentare dau pielii o culoare galbenă, altele - roșu, altele - negru etc. Sub influența percepțiilor vizuale, sistemul nervos central al peștilor transmite pielii semnale care provoacă micșorarea sau extinderea anumitor celule pigmentare, ca rezultat al căruia culoarea peștelui se schimbă.

De obicei, se crede că capacul solzos, ca o scoici, „protejează peștele de inamici”. Dar acest lucru este complet fals, deoarece aproape toți prădătorii care mănâncă pește - de exemplu, un stârc sau un pelican, o focă sau un delfin, o știucă sau un rechin - își înghit prada întregi. Pentru cei care mănâncă pește în părți (de exemplu, o vidră de râu), solzii nu reprezintă o piedică.

Rolul acoperirii solzoase este complet diferit: oferă corpului peștelui fermitatea și elasticitatea necesare pentru mișcări eficiente de înot. Cei mai puternici și mai rapizi înotători (ton, pește-spadă) au chiar „chile” speciale pe pedunculul caudal, ceva ca niște balamale rigide capabile să facă o mișcare clară înainte. Peștii cu corpul alungit, serpentin, înotând relativ încet, au solzi foarte mici sau sunt complet absenți; Aceștia sunt anghilă, lăstață, loach, somn, somn, gerbil, butterfish și lumpenus.

Dacă solzii au o valoare protectoare, atunci de ce sunt absenți (sau foarte slab dezvoltați) în toți peștii enumerați? Cel mai puțin dezvoltat înveliș de solzi se află pe partea ventrală a corpului, deși organele vitale situate acolo ar părea să aibă nevoie în special de protecție. La un alevin în curs de dezvoltare, solzii apar mai întâi în partea caudală a corpului, ceea ce este de înțeles, deoarece înotătoarea caudală este cea care servește drept „propulsie” peștelui.

Numărul solzilor de pe corpul unui pește aproape nu se schimbă odată cu vârsta și este caracteristic fiecărei specii. Când descrieți peștii în manuale, ghiduri și atlase, de obicei este indicat numărul solzilor din linia laterală. După migrarea somonului roz din Orientul Îndepărtat către nordul Europei, pescarii locali îl amestecau uneori cu somon tineri. Acești pești sunt într-adevăr similari, totuși, somonul roz are cel puțin 140 de solzi în linia laterală, iar somonul - nu mai mult de 130.

Pești - animale acvatice, adaptat la viata in apa dulce si apa de mare. Au un schelet dur (os, cartilaginos sau parțial osificat).

Să luăm în considerare caracteristicile structurale și funcțiile vitale ale peștilor folosind exemplul bibanului de râu.

Habitatul și structura externă a peștilor folosind exemplul bibanului de râu

Bibanul de râu trăiește în corpuri de apă dulce (râuri și lacuri cu curgere lentă) în Europa, Siberia și Asia Centrală. Apa prezintă o rezistență vizibilă la corpurile care se mișcă în ea. Bibanul, ca mulți alți pești, are o formă raționalizată - acest lucru îl ajută să se miște rapid în apă. Capul bibanului trece ușor în corp, iar corpul în coadă. La capătul din față ascuțit al capului există o gură cu buze care se pot deschide larg.

Figura: structura exterioară a bibanului de râu

Pe partea de sus a capului sunt vizibile două perechi de găuri mici - nările care duc la organul olfactiv. Pe laturile sale sunt doi ochi mari.

Aripioare de biban

Îndoind corpul și coada aplatizate lateral mai întâi spre dreapta și apoi spre stânga, bibanul se deplasează înainte. Când înot, aripioarele joacă un rol important. Fiecare înotătoare constă dintr-o membrană subțire de piele, care este susținută de razele înotătoarelor osoase. Când razele se răspândesc, pielea dintre ele se strânge și suprafața aripioarei crește. Pe spatele bibanului sunt două ace de aripioare: fata mareŞi cel din spate este mai mic. Numărul de aripioare dorsale poate varia între diferitele specii de pești. La capătul cozii există un mare cu doi lobi înotătoarea caudală, pe partea inferioară a cozii - anal. Toate aceste aripioare sunt nepereche. Peștii au și înotătoare pereche - există întotdeauna două perechi. Înotătoarele pectorale(perechea de membre din față) sunt plasate pe părțile laterale ale corpului bibanului în spatele capului, aripioarele pelvine pereche (perechea de membre din spate) sunt pe partea inferioară a corpului. Rolul principal în a merge înainte îl joacă înotătoarea caudală. Înotătoarele pereche sunt importante pentru întoarcerea, oprirea, deplasarea lent înainte și menținerea echilibrului.

Înotatoarele dorsale și anale oferă corpului peștelui stabilitate atunci când se deplasează înainte și efectuează viraje ascuțite.

Capacul și culoarea bibanului

Corpul bibanului este acoperit solzi osoase. Fiecare solz cu marginea frontală este scufundată în piele, iar cu marginea posterioară se suprapune solzii următorului rând. Împreună formează o husă de protecție - cântare care nu interferează cu mișcările corpului. Pe măsură ce peștele crește, solzii cresc și ei în dimensiune și pot fi folosiți pentru a determina vârsta peștelui.

Exteriorul solzilor este acoperit cu un strat de mucus, care este secretat de glandele pielii. Mucusul reduce frecarea dintre corpul peștelui și apă și servește ca protecție împotriva bacteriilor și mucegaiului.

La fel ca majoritatea peștilor, burta bibanului este mai ușoară decât spatele. De sus, spatele într-o anumită măsură se îmbină cu fundalul întunecat al fundului. De jos, burta ușoară este mai puțin vizibilă pe fundalul deschis al suprafeței apei.

Culoarea corpului unui biban depinde de mediu. În lacurile forestiere cu fundul întunecat are o culoare închisă, uneori se găsesc acolo chiar bibani complet negri. Bibanii cu culori deschise și strălucitoare trăiesc în rezervoare cu un fund nisipos ușor. Bibanul se ascunde adesea în desișuri. Aici culoarea verzuie a laturilor sale cu dungi verticale întunecate face bibanul invizibil. Această colorare protectoare îl ajută să se ascundă de inamici și să-și supravegheze mai bine prada.

De-a lungul părților laterale ale corpului bibanului, de la cap până la coadă, curge un întuneric îngust linie laterală. Acesta este un fel de organ senzorial.

Scheletul unui biban este format dintr-un număr mare de oase. Baza sa este coloana vertebrală, care se întinde de-a lungul întregului corp al peștelui de la cap până la înotătoarea caudală. Coloana vertebrală este formată dintr-un număr mare de vertebre (bibanul are 39-42).

Figura: Scheletul unui biban de râu

Când un biban se dezvoltă în ou, apare o notocordă în locul coloanei vertebrale viitoare. Mai târziu, în jurul notocordului apar vertebre. La bibanul adult, din notocorda se păstrează doar mici resturi cartilaginoase între vertebre.

Fiecare vertebra este formata din corpŞi arcul superior, care se termină într-un lung proces superior. Luate împreună, arcurile superioare împreună cu corpurile vertebrale formează canalul spinal, în care măduva spinării.

În secțiunea trunchiului, acestea sunt atașate de vertebre în lateral coaste. Nu există coaste în regiunea caudală; fiecare vertebră situată în ea este echipată cu un arc inferior care se termină într-un proces inferior lung.

În față, scheletul capului este ferm articulat cu coloana vertebrală - scull. Există și un schelet în aripioare.

În înotătoarele pectorale pereche, scheletul înotătoarelor este legat de coloana vertebrală prin oase brâul de umăr. Oasele care leagă scheletul aripioarelor pelvine pereche de coloana vertebrală nu sunt dezvoltate în biban.

Scheletul este de mare importanță: servește ca suport pentru mușchi și protecție pentru organele interne.

Mușchii bibanului de râu

Sub piele sunt mușchi atașați de oasele care se formează muşchii. Cele mai puternice dintre ele sunt situate pe partea dorsală a corpului și în coadă.

Contracția și relaxarea mușchilor face ca corpul peștelui să se îndoaie, permițându-i să se miște în apă. Capul și aripioarele conțin mușchi care mișcă fălcile, branhiile și aripioarele.

Vezica natatoare a bibanului de râu

Bibanul de râu, ca orice pește, este mai greu decât apa. Flotabilitatea acestuia asigură vezica natatoare. Este situat în cavitatea abdominală deasupra intestinelor și are forma unui sac translucid umplut cu gaz.

Figura: Structura internă a bibanului de râu. Sistemul digestiv și excretor

Vezica natatoare se formează în embrionul de biban ca o excrescență a intestinului pe partea dorsală. Pierde legătura cu intestinul în stadiul larvar. În a 2-3-a zi după ecloziune, larva ar trebui să plutească la suprafața apei și să înghită puțin aer atmosferic pentru a umple vezica natatoare. Dacă acest lucru nu se întâmplă, larva nu poate înota și moare.
Reglând volumul vezicii natatorii, bibanul rămâne la o anumită adâncime, plutește în sus sau se scufundă. Când vezica urinară se contractă, excesul de gaz este absorbit de sânge în capilarele suprafeței interioare a vezicii urinare. Dacă bula se extinde, gazul intră în ea din sânge. Când bibanul se scufundă în adâncuri, bula scade în volum - iar densitatea peștelui crește. Acest lucru promovează imersiunea rapidă. Când plutește, volumul bulei crește, iar peștele devine relativ mai ușor. La aceeași adâncime, volumul vezicii de pește nu se modifică. Acest lucru permite peștelui să rămână nemișcat, ca și cum ar fi agățat în coloana de apă.
Spre deosebire de bibanul de râu, la alți pești, cum ar fi crapul, platica, gândacul, heringul, vezica natatoare rămâne conectată la intestin folosind o conductă de aer - un tub subțire de-a lungul vieții. Excesul de gaz iese prin acest conduct în intestine și de acolo prin gură și fante branhiale în apă.
Funcția principală a vezicii natatoare este de a oferi flotabilitate peștilor. În plus, ajută peștii să audă mai bine, deoarece, fiind un bun rezonator, amplifică sunetele.

Lucrări de laborator

Înotătoarele și tipurile de mișcare a peștilor

Scopul lecției

Luați în considerare formele, tipurile, locația și structura înotătoarelor de pește folosind exemplul sturionului (sturion rusesc, beluga) și al peștilor osoși (biban de râu, caras, plătică, lipa etc.)

Material si echipament

Pește congelat: sturion rusesc, caras argintiu, biban de râu; lipa de mare, dorada etc.; material fix de sturioni și pești osoși, manechine, postere și desene; cuve metalice, pensete, bisturii, ace de disecție și foarfece, calculator (calculator).

Poziția generală

Aripioare. Dimensiunile, forma, cantitatea, poziția și funcțiile lor sunt diferite. Aripioarele permit corpului să mențină echilibrul și să participe la mișcare.

Orez. 1 Aripioare

Înotătoarele sunt împărțite în pereche, corespunzătoare membrelor vertebratelor superioare, și nepereche (Fig. 1).

LA se dublează include:

1) piept P ( pinna pectorala);

2) abdominal V. ( r. ventralis).

LA nepereche:

1) dorsal D ( p. dorsal);

2) anal A (r. analis);

3) coada C ( r. caudalis).

4) grăsime ar (( p.adiposa).

La salmonide, characins, balene ucigașe și altele, există a înotătoare adipoasă(Fig. 2), lipsit de raze de aripioare ( p.adiposa).

Orez. 2 Înotătoare adipoasă

Înotătoarele pectorale comună la peștii osoși. La raze, aripioarele pectorale sunt marite si sunt principalele organe de miscare.

Aripioare pelvine ocupă diferite poziții la pești, ceea ce este asociat cu o mișcare a centrului de greutate cauzată de contracția cavității abdominale și de concentrarea viscerelor în partea din față a corpului.

Poziția abdominală– aripioarele pelvine sunt situate în mijlocul abdomenului (rechini, hering, crap) (Fig. 3).

Orez. 3 Poziția abdominală

Poziția toracică– aripioarele pelvine sunt deplasate în fața corpului (perciform) (Fig. 4).

Orez. 4 Poziția toracică

Poziția jugulară– aripioarele pelvine sunt situate în fața înotătoarelor pectorale și pe gât (înotatoarele de cod) (Fig. 5).

Orez. 5 Poziția jugulară

Înotătoarele dorsale poate fi unul (ca hering, ca crap), doi (ca chefal, biban) sau trei (ca cod). Locația lor este diferită. La știucă, înotătoarea dorsală este deplasată înapoi, la heringi și ciprinide este situată în mijlocul corpului, la peștii cu o parte frontală masivă a corpului (biban, cod), unul dintre ei este situat mai aproape de cap.

Înotatoare anală De obicei există unul, codul are două, iar rechinul spinos nu are unul.

Înotătoarea caudală are o structură variată.

În funcție de dimensiunea lamelor superioare și inferioare, acestea se disting:

1)tip izobatic – in aripioare lamele superioare si inferioare sunt la fel (ton, macrou);

Orez. 6 tip izobat

2)tip hipobat – lama inferioară este prelungită (pește zburător);

Orez. 7 Tip hipobat

3)tip epibat – lama superioară este prelungită (rechini, sturioni).

Orez. 8. Tip epibatic

Pe baza formei și locației lor față de capătul coloanei vertebrale, se disting mai multe tipuri:

1) Tipul protocercal - sub formă de bordură de înotătoare (lampredă) (Fig. 9).

Orez. 9 tip protocercal -

2) Tip heterocercal – asimetric, când capătul coloanei vertebrale intră în lama superioară, cea mai alungită a înotătoarei (rechini, sturioni) (Fig. 10).

Orez. 10 Tip heterocercal;

3) Tipul homocercal – exterior simetric, cu corpul modificat al ultimei vertebre extinzându-se în lobul superior (osos) (

Orez. 11 Tipul homocercal

Înotătoarele sunt susținute de raze de înotătoare. La pești se disting razele ramificate și neramificate (Fig. 12).

Raze înotătoare neramificate pot fi:

1)articulat (capabil să se îndoaie);

2)inarticulat greu (spinoase), care la rândul lor sunt netede și zimțate.

Orez. 12 tipuri de raze ale aripioarelor

Numărul de raze în aripioare, în special în cele dorsale și anale, este o caracteristică a speciei.

Numărul de raze spinoase este indicat cu cifre romane, iar razele ramificate - cu cifre arabe. De exemplu, formula aripioarei dorsale pentru bibanul de râu este:

DXIII-XVII, I-III 12-16.

Aceasta înseamnă că bibanul are două înotătoare dorsale, dintre care prima este formată din 13 - 17 înotătoare spinoase, a doua din 2 - 3 înotătoare spinoase și 12-16 raze ramificate.

Funcțiile aripioarelor

· Înotătoarea caudală creează o forță motrice, asigură o manevrabilitate ridicată a peștelui la întoarcere și acționează ca o cârmă.

· Toracică și abdominală (înotatoare pereche ) menține echilibrul și acționează ca cârme la virare și la adâncime.

· Dorsală și anală aripioarele acționează ca o chilă, împiedicând corpul să se rotească în jurul axei sale.

Metode de mișcare a peștilor

Varietatea condițiilor de viață ale peștilor determină și metodele lor de mișcare. Peștii au trei moduri cunoscute de locomoție: înot, târăre și zbor .

Înot - principalul tip de mișcare, care se realizează în principal datorită îndoiilor laterale ale corpului și cozii.

Distinge două tipuri de înot folosind îndoirile laterale ale corpului:

Macrou– la pești, la înot, de mare importanță are coada, cu ajutorul căreia peștele se împinge din apă și se deplasează înainte, ceea ce reprezintă aproximativ 40% din forța motrice totală (macrou, somon).

În formă de acnee (serpentine)– la pește, la mișcare, întregul corp se îndoaie în formă de valuri. Acesta este cel mai economic tip de mișcare;

Peștii înoată cu viteze diferite. Cel mai rapid este peștele-spadă, capabil să atingă viteze de până la 33 m/s (118,8 km/h), tonul înoată cu viteze de până la 20 m/s (72 km/h), somonul - 5 m/s (18 km) /h).

Viteza de mișcare a peștilor depinde și de lungimea corpului. În conformitate cu aceasta, este determinat coeficient de viteza - raportul dintre viteza absolută și rădăcina pătrată a lungimii sale:

Pe baza vitezei de mișcare, se disting următoarele grupuri de pești:

1) foarte rapid (peste-spada, ton) - coeficient de viteza aproximativ 70;

2) cele de post (somon, macrou) – 30–60;

3) moderat rapid (chefin, cod, hering) – 20–30;

4) lente (crap, platica) – 10–20;

5) lent (gobii) – 5–10;

6) foarte lent (spicinic, pește soare) – 5.

Peștii din aceeași specie pot înota cu viteze diferite. Sunt:

1. Viteza de aruncare(factor de viteză 30–70), care

se dezvoltă într-un timp foarte scurt (în timpul fricii, repezi la pradă).

2. Viteza de croazieră(factor de viteză 1–4) cu care peștii înoată mult timp.

Târăște-te pe sol este una dintre modalitățile de mișcare a peștilor, care se realizează în principal cu ajutorul aripioarelor pectorale și al cozii (creeper, monkfish, multifin, jumper, gurnard). Astfel, săritorul trăiește în mangrove și își petrece o parte semnificativă a timpului pe țărm. Se deplasează pe uscat prin sărituri, pe care le face cu ajutorul cozii și înotătoarelor pectorale și se hrănește cu nevertebrate terestre.

Zbor(aerul se ridică) caracteristică câtorva pești zburători care trăiesc în zona pelagică a apelor tropicale și subtropicale ale Oceanului Mondial. Acești pești au înotătoare pectorale lungi și late care servesc drept aripi. Coada cu o lamă inferioară foarte dezvoltată este motorul care dă viteza inițială. După ce a sărit la suprafața apei, peștele zburător alunecă mai întâi de-a lungul suprafeței apei și, odată cu creșterea vitezei de mișcare, se desprinde de apă, zburând pe o distanță de până la 200 și chiar 400 m.

Progresul lucrărilor

1. Familiarizați-vă cu conținutul materialului teoretic stabilit în ghid.

2. Luați în considerare formele, tipurile, locația și structura aripioarelor peștilor pregătiți pentru lucrul de laborator. Desenați o diagramă schematică a unui somon și evidențiați aripioarele pereche și nepereche pe diagramă. Numiți funcțiile diferitelor aripioare.

3. Enumerați diferitele poziții ale aripioarelor pelvine și dați exemple.

4. Enumerați și schițați tipurile de aripioare caudale după structură și după formă și locație față de capătul coloanei vertebrale.

5. Luați în considerare structura aripioarelor dorsale ale bibanului, evidențiați razele neramificate (spinoase) și ramificate (articulate). Scrieți formula pentru înotătoarea dorsală a unui biban și înotătoarele dorsale și anale ale unui pește de aur sau alt pește la alegere.

6. Dați exemple de pești cu diferite tipuri de înot.

7. Folosind un calculator de calculator, determinați coeficientul de viteză - raportul dintre viteza absolută și rădăcina pătrată a lungimii sale. Dacă este necesar, modificați viteza la km/h.

pentru pește-spadă,(V = 33 m/s, L= 170 cm),

ton(V = 20 m/s, L= 120 cm 20 m/s),

somon– (V = 33 m/s, L= 70 cm).

Întrebări de securitate:

1. Funcțiile aripioarelor de pește

2. Formele, tipurile, locația și structura înotătoarelor de pește

3. Metode de deplasare a peștilor.

4. Definiți vitezele de croazieră și de aruncare, dați exemple.

5. Cum se calculează coeficientul de viteză al peștelui?

Vasilyeva E.D., Luzhnyak V.A. Peștii din bazinul Mării Azov [cap. ed. acad. G.G. Matishov]. – Rostov n/d: Editura Centrului Științific de Sud al Academiei Ruse de Științe, 2013. – 272 p.

Ivanov V.P., Egorova V.I. Fundamentele ihtiologiei: manual. indemnizatie. Astrahan. stat tehnologie. univ. – Ed. a II-a, suplimentar. si clarificare – Astrakhan: Editura ASTU, 2008. – 336 p.

Ivanov V.P., Komarova G.V. Peștii din Marea Caspică (sistematică, biologie, pescuit). Universitatea Tehnică de Stat din Astrakhan – Ed. a II-a, suplimentar si clarificare – Astrahan: Editura ASTU, 2012. – 256 p.

Ilmast N.V. Introducere în ihtiologie (manual – Petrozavodsk: Centrul Științific Karelian al Academiei Ruse de Științe). 2005. 148 p.

Kotlyar O.A., Mamontova R.P., Curs de prelegeri de ihtiologie. – M.: Kolos, 2007.

Moiseev P.A., Azizova N.A., Kuranova I.I. Ihtiologie: Manual.-M.: Ușor. și mâncare industrie, 1981.- 384 p.

Skornyakov V.I., Apollova T.A., Mukhordova L.L. Atelier de ihtiologie: Manual - M.: Agropromidat, 1986. - 270 p.

Compilat de:

STARTSEV Alexander Veniaminovici

STARTSEVA Marina Leontievna

Înotătoarele și tipurile de mișcare a peștilor

Ghid pentru munca de laborator

la disciplina „Ihtiologie”

Centrul editorial DSTU

Adresa universității și a tipografiei:

344000, Rostov-pe-Don, pl. Gagarina, 1

Aruncați o privire mai atentă la mișcările peștilor în apă și veți vedea care parte a corpului ocupă partea principală în aceasta (Fig. 8). Peștele se repezi înainte, mișcându-și rapid coada spre dreapta și stânga, care se termină într-o înotătoare caudală largă. Corpul peștelui participă și el la această mișcare, dar este efectuată în principal de secțiunea de coadă a corpului.

Prin urmare, coada peștelui este foarte musculoasă și masivă, contopindu-se aproape imperceptibil cu corpul (comparați în acest sens cu mamiferele terestre precum o pisică sau un câine), de exemplu, într-un biban corpul, care conține toate interiorurile, se termină doar o puțin mai mult de jumătate din lungimea totală a corpului său și totul este deja coada lui.

În plus față de înotătoarea caudală, peștele are încă două înotătoare nepereche - deasupra dorsalei (în biban, biban și alți pești, constă din două proeminențe separate situate una în spatele celeilalte) și sub cea subcaudală sau anală, care se numește așa deoarece se așează pe partea inferioară a cozii, chiar în spatele anusului.

Aceste aripioare împiedică corpul să se rotească în jurul axei longitudinale (Fig. 9) și, asemenea chilei de pe o navă, ajută peștii să mențină o poziție normală în apă; La unii pești, înotătoarea dorsală servește și ca o armă de încredere de apărare. Poate avea această semnificație dacă razele înotătoarelor care o susțin sunt ace dure, înțepătoare, care împiedică un prădător mai mare să înghită peștele (cofană, biban).

Apoi vedem că peștii au mai multe aripioare pereche - o pereche de pectorale și o pereche de cele abdominale.

Înotătoarele pectorale se așează mai sus, aproape pe părțile laterale ale corpului, în timp ce înotătoarele ventrale sunt mai apropiate și situate pe partea ventrală.

Locația aripioarelor variază între diferiți pești. De obicei, aripioarele pelvine sunt situate în spatele aripioarelor pectorale, așa cum vedem, de exemplu, la știucă (pește cu aripioare gastro-înotatoare; vezi Fig. 52), la alți pești înotătoarele ventrale s-au deplasat în partea din față a corpului și sunt situate între cele două. înotătoarele pectorale (peștele cu aripioare pectorale, Fig. 10) și, în cele din urmă, la burbot și unii pești marini, cum ar fi codul, eglefinul (Fig. 80, 81) și navaga, aripioarele pelvine stau în fața aripioarelor pectorale, ca și cum pe gâtul peștelui (pește cu aripioare).

Înotătoarele pereche nu au mușchi puternici (verificați acest lucru pe un gândac uscat). Prin urmare, ei nu pot influența viteza de mișcare, iar peștii vâslesc cu ei doar atunci când se deplasează foarte încet în apă calmă, stătătoare (crap, caras, peștișor).

Scopul lor principal este menținerea echilibrului corpului. Un pește mort sau slăbit se răstoarnă cu burta în sus, deoarece spatele peștelui se dovedește a fi mai greu decât partea ventrală (vom vedea de ce în timpul autopsiei). Aceasta înseamnă că un pește viu trebuie să facă un efort tot timpul pentru a nu se răsturna pe spate sau să cadă în lateral; acest lucru se realizează prin munca aripioarelor pereche.

Puteți verifica acest lucru printr-un experiment simplu, privând peștele de posibilitatea de a-și folosi aripioarele pereche și legându-le de corp cu fire de lână.

La peștii cu aripioare pectorale legate, capătul mai greu al capului este tras și coborât; peștii cărora înotătoarele pectorale sau ventrale sunt tăiate sau legate pe o parte zac pe lateral, iar un pește în care toate aripioarele pereche sunt legate cu fire se întoarce cu susul în jos, ca și cum ar fi mort.

(Aici, totuși, există excepții: la acele specii de pești în care vezica natatoare este situată mai aproape de partea dorsală, burta poate fi mai grea decât spatele, iar peștele nu se va întoarce.)

În plus, aripioarele pereche ajută peștii să facă viraje: atunci când se dorește să se întoarcă spre dreapta, peștele vâslă cu înotatoarea stângă, iar pe cea dreaptă o apasă pe corp și invers.

Să revenim încă o dată pentru a clarifica rolul aripioarelor dorsale și caudale. Uneori, nu doar în răspunsurile elevilor, ci și în explicațiile profesorului, parcă ei sunt cei care dau corpului o poziție normală – cu spatele sus.

De fapt, după cum am văzut, înotătoarele pereche îndeplinesc acest rol, în timp ce aripioarele dorsale și subcaudale, atunci când peștele se mișcă, împiedică corpul său fuziform să se rotească în jurul axei longitudinale și mențin astfel poziția normală pe care înotătoarele pereche i-au dat-o corpului ( la un pește slăbit care înoată pe o parte sau pe burtă în sus, aceleași înotătoare nepereche susțin poziția anormală deja asumată de corp).

1. Înotatoare caudală creează o forță motrice, asigură o manevrabilitate ridicată a peștelui la întoarcere și acționează ca o cârmă.

2. Aripioare pereche ( piept, abdominal) menține echilibrul și acționează ca cârme la virare și la adâncime.

3. Dorsală și anală aripioarele acționează ca o chilă, împiedicând corpul să se rotească în jurul axei sale.

Yu G. Aleev (1963) distinge patru zone funcționale ale înotătoarelor la pești:

zona 1- cârme frontale și avioane portante; include aripioarele pectorale si pelvine (daca sunt situate sub aripioarele pectorale sau in fata acestora);

zona a 2-a- chile; aceasta include înotătoarea dorsală, situată în fața centrului de greutate, precum și aripioarele ventrale, dacă sunt situate în fața centrului de greutate; dacă există o singură înotătoare dorsală (ca la heringi și ciprinide), partea din față a acesteia intră în această zonă, dacă sunt mai multe, atunci prima parte;

zona a 3-a- stabilizatori, al căror rol îl joacă înotătoarea dorsală, situată în spatele centrului de greutate, și partea anterioară a înotătoarei anale, precum și înotătoarea adipoasă (dacă este prezentă); la cod, de exemplu, această zonă include a doua dorsală și prima anală, la somon - aripioarele adipoase și anale;

zona a 4-a- volanele spate si organul locomotor; include inotatoarea caudala si, la majoritatea pestilor, partea posterioara a inotatoarelor dorsale si anale; la cod, această zonă include a treia înotătoare dorsală și a doua anale; Această zonă include înotătoare suplimentare, pe care unii pești le au în spatele aripioarelor dorsale și anale (scrumbie) (Fig. 6).

Orez. 5. Zonele funcționale ale aripioarelor și poziția lor în timpul mișcării în linie dreaptă (A) și la viraj (B)(conform lui Aleev):

somon; 2 - bonito; 3 - cod.

Când se deplasează în linie dreaptă, aripioarele I si II zonele la majoritatea peștilor nu funcționează și sunt apăsate pe corp (numerele dintre paranteze indică faptul că funcția acestei zone pentru această înotătoare nu este cea principală).

Modalități de mișcare. Varietatea condițiilor de viață ale peștilor determină și metodele lor de mișcare. Peștii au trei moduri cunoscute de locomoție: înot, târăre și zbor.

Înot- principalul tip de mișcare, care se realizează în principal datorită îndoiilor laterale ale corpului și cozii. Corpul de pește cu un număr mai mare de vertebre se îndoaie mai puternic. Corpul scurt al lunii de pește (doar 17 vertebre) nu se poate îndoi. Peștii, a căror structură corporală exclude posibilitatea îndoirii laterale, înoată folosind mișcări de valuri ale aripioarelor: anghilă electrică - anal; pește lunar și corp - coadă; pante pectorale.

Distinge două tipuri de înot folosind coturi laterale

1. în formă de macrou – la pești, la înot, de mare importanță are coada, cu ajutorul căreia peștele se împinge din apă și se deplasează înainte, ceea ce reprezintă aproximativ 40% din forța motrice totală (macrou, somon).

2în formă de acnee (serpentine) – la pește, la mișcare, întregul corp se îndoaie în formă de valuri. Acesta este cel mai economic tip de mișcare;

Orez. 5. Tipuri de înot a) asemănător macroului, c) asemănător anghilei

Orez. 7. Mișcarea peștilor folosind mișcări ale aripioarelor sub formă de valuri (conform lui Aleev):

1 - pește lunar; 2- corp; 3 - anghilă electrică; 4 - cambulă.

Acei pești a căror structură corporală exclude posibilitatea unor îndoituri laterale (pește-vacă, corn albastru, pipit, pește-pipă, pește-lună, pește electric) înoată folosind mișcări ondulate (unduitoare) ale vertebrelor: anghilă electrică; pește lunar și corp - coadă; raze - pectorale

Există două tipuri de înot folosind curbe laterale

Peștii înoată cu viteze diferite. Cel mai rapid este peștele-spadă, capabil să atingă viteze de până la 33 m/s, tonul înoată cu viteze de până la 20 m/s, somonul - 5 m/s.

Viteza de mișcare a peștilor este, de asemenea, într-o anumită dependență de lungimea corpului, în conformitate cu aceasta, se determină coeficientul de viteză (raportul dintre viteza absolută și rădăcina pătrată a lungimii sale (; V/√L).

Pe baza vitezei de mișcare, se disting următoarele grupuri de pești:

1) foarte rapid (peste-spada, ton) - coeficient de viteza aproximativ 70;

2) cele de post (somon, macrou) – 30–60;

3) moderat rapid (chefin, cod, hering) – 20–30;

4) lente (crap, platica) – 10–20;

5) lent (gobii) – 5–10;

6) foarte cretă (ghisnic, pește soare) – 5.

Peștii din aceeași specie pot înota cu viteze diferite. Sunt:

1. Viteza de aruncare(factor de viteză 30–70), care

se dezvoltă într-un timp foarte scurt (în timpul fricii, repezi la pradă).

2. Viteza de croazieră(factor de viteză 1–4) cu care peștii înoată mult timp.

Viteza de mișcare a peștilor depinde de caracteristicile structurale (forma corpului, acoperirea solzii, prezența mucusului), starea fiziologică, temperatura apei și alți factori. Peștii care înoată lent se caracterizează printr-un corp înalt și solzi mari (ciprinide), precum și forme de corp sferice, asemănătoare anghilei, ca o panglică. Peștii care înoată rapid au o formă a corpului bine raționalizată, solzi mici, un peduncul caudal muscular subțire adesea cu chile laterale (pește-spadă, ton), o înotătoare caudală înaltă aproape simetrică foarte dezvoltată, înotătoare suplimentare în spatele aripioarelor dorsale și anale (ton). , macrou bonito). Mulți pești care înoată rapid au carene deosebite: pleoape grase (chefal), solzi alungiți pe coadă (hering cu spate negru) etc.

Peștii înoatăîn poziţie orizontală se observă însă diferenţe la unele specii. Căluțul de mare se deplasează în sus într-o linie elicoidală, folosind înotătoarele dorsale și pectorale și îndoindu-și pedunculul caudal, căruia îi lipsește o înotătoare caudală, într-o manieră de valuri. Coada strâmbă, când se adună în școli, înoată în poziție verticală. Somnul Cirrus din râurile africane înoată încet la suprafața apei cu burta în sus. Formele speciale de înot includ mișcarea pasivă a peștilor (pești lipicios).

Târăște-te pe sol este una dintre modalitățile de mișcare a peștilor, care se realizează în principal cu ajutorul aripioarelor pectorale și al cozii (creeper, monkfish, multifin, jumper, gurnard). Astfel, săritorul trăiește în mangrove și își petrece o parte semnificativă a timpului pe țărm. Se deplasează pe uscat prin sărituri, pe care le face cu ajutorul cozii și înotătoarelor pectorale și se hrănește cu nevertebrate terestre.

Zbor (în aer) caracteristică câtorva pești zburători care trăiesc în zona pelagică a apelor tropicale și subtropicale ale Oceanului Mondial. Acești pești au înotătoare pectorale lungi și late care servesc drept aripi. Coada cu o lamă inferioară foarte dezvoltată este motorul care dă viteza inițială. După ce a sărit la suprafața apei, peștele zburător alunecă mai întâi de-a lungul suprafeței apei și, cu o viteză crescândă, se desprinde de apă, zburând pe o distanță de până la 200 și chiar 400 m.