Зоология / Общая зоология / Дольник В. Р., козлов М.А. Зоология. Хордовые

и мальки. Только благодаря тому, что самка выметывает 100—300 тыс мелких икринок, какая-то малая часть по­ томства все же доживает до взрослого состояния. У других рыб может быть еще больше икринок, чем у речного окуня. У трески, например, их несколько миллионов, а каждая икринка еще мельче.

Заботящиеся о потомстве виды откладывают обычно немного крупных икринок, зато их икра, личинки и маль­ ки гораздо менее подвержены гибели. Живородящие четы­ рехглазки, например, обходятся 2—5 потомками.

Каждая стратегия выгодна и даже неизбежна в тех условиях, в которых существует вид рыб. В целом же для рыб оказалась более выгодной стратегия большого числа икринок: среди рыб видов, заботящихся о потомстве и живородящих, мало, и каждый из них немногочислен.

1.Как происходит размножение рыб? 2. Почему совершаются

?Миграции рыб? 3. Какое значение имеет число откладываемых икринок у рыб? 4. Как проявляется забота о потомстве у рыб?

5.Какая зависимость существует между числом отложенных икринок и заботой о потомстве?

Понаблюдайте за поведением аквариумных рыб во время их размножения. Выясните, проявляется ли у них брачное поведе­ ние; как ведут себя самец с самцом, самка с самцом; сколько икринок откладывает самка; проявляется ли забота о потомстве

уваших аквариумных рыб; как складывается судьба мальков в аквариуме? О полученных результатах расскажите.

§7. ПРОИСХОЖДЕНИЕ И ЭВОЛЮЦИЯ РЫБ

Происхождение современных рыб от каких-то придон­ ных хордовых можно проследить, обратившись к древним ископаемым классам рыб (рис. 51).

Щ Около 425 млн лет назад на дне морей уже жили бесчелюстные рыбы, названные так за то, что рот у них не был укреплен челюстями. Это были крупные, длиной более метра придонные животные, уже далеко продвинув­ шиеся в своей эволюции. Для прочности и безопасности они вовсю использовали два новых материала — хрящ и кость. Голова была защищена костным черепом, передняя часть тела — костным панцирем, а хвост покрыт толстыми чешуями и снабжен плавником. Двигая хвостом из стороны

Ни класс бесчерепных рыб, ни класс челюстных панцир­ ных рыб, ни класс колючих рыб не были прямыми пред­ ками современных рыб: Они эволюционировали параллель­ но им, возникнув от какого-то более простого общего пред­ ка, жившего более 500 млн лет назад.

Современные рыбы происходят от предка, имевшего хорду и внутренние жабры. Он вел придонный образ жизни и питался, засасывая ил ртом, расположенным на нижней стороне тела. В отличие от ланцетника передняя часть тела у него образовывала голову, где были сосредоточены органы чувств, а нервная трубка имела на переднем конце несколько расширений — головной мозг. В дальнейшем потомки этого предполагаемого предка стали вырабатывать хрящ и кость, с помощью которых укрепили хорду, об­ разовав подвижно сочлененные позвонки, и защитили мозг черепом. Тот же материал использовался для разного рода покровных защитных образований — щитков и чешуи. Следующим важным шагом было образование из жаберных дуг челюстей, вооружение их зубами и смещение рта впе­ ред. Такое расположение рта позволило захватывать пищу не только со дна, но и в толще воды, наплывая на нее.

Ю Рыба проталкивала тело вперед, совершая боковые движения асимметричным хвостом. При этом передний конец тела не только вихлял из стороны в сторону, но и зарывался носом вниз. Для стабилизации тела вырабаты­ валось много разных приспособлений, из которых самыми удачными оказались две пары плавников, укрепленных костным скелетом и приобретших подвижность. В даль­ нейшем рыбы не усложняли этот план строения, а облег­ чали, упрощали и совершенствовали, все больше приспо­ сабливаясь к быстрому, экономному и маневренному пла­ ванию в воде, как соленой, так и пресной.

Эволюция рыб шла по пути освоения всего разнообразия водной среды обитания. Рыбы конкурировали за нее сна­ чала с членистоногими и головоногими моллюсками, потом

сводными пресмыкающимися, а еще позднее — с водными млекопитающими и птицами, и во всех случаях они не отступили. Но особенно сильно они конкурировали друг

сдругом. В этой борьбе победили два класса: Хрящевые рыбы и Костные рыбы.

76 Класс Костные рыбы

Они отделились от общего предка более 430 млн лет назад (рис. 51), причем костные рыбы использовали для скелета как кость, так и хрящ, но в основном кость, а хрящевые рыбы отказались от кости в пользу хряща. Хрящевые рыбы за это время отточили свою приспособ­ ленность к быстрому плаванию в открытом океане. Совре­ менные хрящевые рыбы (акулы, скаты и химеры) появи­ лись около 150 млн лет назад. В эволюционном отношении они моложе птиц и млекопитающих.

Ш Эволюция костных рыб пошла по нескольким на­ правлениям. Около 425 млн лет назад отделились рыбы, у которых парные плавники были укреплены пальцевид­ ными косточками. Такое строение плавника оказалось не лучшим для быстрого плавания при легкой конструкции тела, зато оно подходило для медленного плавания при массивном теле и, главное, позволяло опираться на плав­ ники на дне. Поэтому эти рыбы многократно пытались занять полуводную среду обитания, например, мелковод­ ные и пересыхающие водоемы. Чтобы переносить воздуш­ ную среду, у них возникали разные приспособления: у двоякодышащих рыб, немногие из которых дожили до наших дней — легкие, а у кистеперых рыб, из которых до наших дней сохранилась одна латимерия (рис. 52),— конечности, по строению очень похожие на конечности наземных позвоночных. К кистеперым рыбам по родству и строению были близки рипидистиевые рыбы. Они, по­ явившись 400 млн лет назад, вымерли 270 млн лет назад без всякого успеха для себя, но от них около 370—350 млн лет назад возникли земноводные, давшие начало пресмы­ кающимся, млекопитающим, в том числе нам с вами.

Ill У остальных рыб плавник поддерживается радиаль­ но расходящимися тонкими лучами. Рыб с таким плав­ ником называют лучеперыми. Две ветви этих рыб — хря­ щевые ганоидные рыбы, давшие около 250 млн лет назад начало костным ганоидным рыбам, пережив расцвет 230— 130 млн лет назад, проиграли конкуренцию с самыми со­ вершенными рыбами — костистыми. Костистым рыбам уда­ лось достигнуть небывалой легкости, стройности и подвиж­ ности, что позволило образовывать огромное разнообразие видов. Они возникли около 180 млн лет назад, а 90— 70 млн лет назад завоевали господство в воде. В это время млекопитающие и птицы завоевывали господство на суше.

Чтобы чувствовать себя как рыбам в воде, хордовым потребовалось пройти эволюционный путь, занявший око­ ло 500 млн лет. На каждом его этапе они были совершен­ ными для своего времени животными, но каждый раз, когда возникали новые виды рыб с более удачным приспо­ соблением к водной среде, процветавшие ранее группы начинали проигрывать конкуренцию с ними и рисковали вымереть. В эволюции «лучшее — самый страшный враг хорошего». Многие древние группы рыб вымерли, но от­ дельные их представители уцелели до наших дней. Миноги, рогатая акула, латимерия, двоякодышащие рыбы, осетро­ вые, панцирная щука, ильная рыба — живые ископаемые, почти не эволюционировавшие десятки и даже сотни мил­ лионов лет. Неполное вымирание древних форм — одна из особенностей эволюционного процесса биосферы. Оно объ­ ясняется тем, что среди древних групп оказались виды животных, приспособленные к жизни в неблагоприятных, не пригодных для других видов условиях (например, в пересыхающих или протухающих водоемах, на больших глубинах, в малокормных районах океана) и к тому же питающиеся непривлекательной для других пищей. А эволюционно молодые, продвинутые виды животных конкури­ руют за самые лучшие места обитания, обеспеченные пол­ ноценной и обильной пищей. Наконец, древние виды жи­ вотных могут сохраняться в географически и экологически изолированных от конкурентов уголках планеты (например, на древних островах, в древних изолированных озерах).

Главное направление в эволюции рыб — это расшире­ ние круга пищевых объектов, в том числе и переход от приспособленности к питанию на дне к приспособленности питаться любыми объектами от дна до поверхности воды.

На этом пути самыми удачными оказались следующие эволюционные приобретения: плавательный пузырь, уравно­ вешивающий на любой глубине вес тела с весом вытесненной телом воды; облегченный скелет из кости; тонкая, гибкая «кольчуга» из налегающих друг на друга чешуй; симметрич­ ное строение хвостового плавника, позволяющее плыть пря­ мо вперед; вынесенные на переднюю часть тела две пары плавников лучевого строения, позволяющие точно управлять движением тела; перемещение снабженного челюстями рта на передний конец тела, позволяющее наплывать ртом на любые объекты и изменять в процессе эволюции форму че­

78 Класс Хрящевые рыбы

люстей в соответствии со способом питания; усовершен­ ствование органов чувств, головного мозга, а вместе с ними

ипрограмм инстинктивного поведения, памяти и обучения.

Внаибольшей мере перспективные для водного образа жизни эволюционные преобразования осуществились у кос­ тистых рыб. Возникнув около 150 млн лет назад, позднее млекопитающих и птиц, костистые рыбы сильно потеснили более древние группы рыб. Об этом убедительно свиде­ тельствует тот факт, что из около 20 тыс видов ныне живущих рыб более 90% — костистые (рис. 51).

1.На основе каких данных доказано происхождение ныне жи­

?вущих рыб? 2. Каким образом происходило становление совре­ менных рыб? 3. Кеос эволюционировали хрящевые рыбы? 4. Чем можно объяснить неполное вымирание древних рыб и существо­ вание современных так называемых живых ископаемых среди рыб? 5. Какие эволюционные приобретения костистых рыб по­ зволили им завоевать господство в воде? 6. Определите (на схеме эволюции рыбообразных животных), какие древние группы дали начало современным группам. Когда это произошло?

§8. КЛАССИФИКАЦИЯ РЫБ. КЛАССЫ ХРЯЩЕВЫЕ РЫБЫ

ИКОСТНЫЕ РЫБЫ

II Современные рыбы предстают перед нами двумя клас­ сами. Это — костные рыбы, использующие для построения скелета и в покровах, помимо хряща, кость, и хрящевые рыбы, использующие только хрящ. Родство между ними не большее, чем между птицами и млекопитающими.

Класс Хрящевые рыбы

Хрящевые рыбы — это акулы, скаты и химеры (рис. 53). У них скелет целиком состоит из хряща; жаберных крышек нет (кроме химер); жабры образуют 5— 7 жаберных щелей. Вода омывает жабры акул только при плавании, поэтому они не могут надолго останавливаться. Почти непрерывно они бороздят моря и океаны. Нет у них и плавательного пузыря. Кишечник короткий, но его поверхность увели­ чена гребнем, проходящим спирально внутри кишки.