- •Дехтярьов п.А. Євтушенко м.Ю Шерман і.М
- •Передмова
- •Модуль 1. Збудливість та нервова регуляція функцій Розділ 1. Вступ до фізіології риб Фізіологія як наука
- •Історія розвитку фізіології
- •Методи досліджень у фізіології риб
- •Своєрідність риб як об'єкта дослідження
- •Основні прояви життєдіяльності
- •Порівняння водного і наземного способу життя
- •Склад тіла риб
- •Гомеостаз. Саморегуляція функцій – основний механізм підтримки гомеостазу
- •Принципи регуляції у живому організмі
- •Запитання для самоперевірки
- •Розділ 2. Фізіологія збудження Основні функції клітини
- •Мембранні структури
- •Мал. 2.1. Рідинно-мозаїчна модель біомембрани
- •Плазматичні мембрани
- •Основні властивості збудливих тканин
- •Мембранний потенціал спокою
- •Потенціал дії
- •Мал. 2.5.Потенціалозалежний натрієвий канал:
- •Запитання для самоперевірки
- •Розділ 3. Нервова система Будова нервової системи
- •Фізіологія нервів
- •Передача збудження від нерва до робочого органа
- •Будова і функції нервових центрів
- •Спеціальна фізіологія центральної нервової системи Структура і функції спинного мозку
- •Мал. 3.4. Поперечний зріз спинного мозку
- •Структура і функції головного мозку
- •Довгастий мозок
- •Мал. 3.5. Головний мозок риб
- •Середній мозок
- •Мозочок
- •Проміжний мозок
- •Передній мозок
- •Вегетативна нервова система
- •Взаємодія нервової й ендокринної систем у регуляції функцій
- •Питання для самоперевірки
- •Розділ 4. Сенсорні системи Механізми сенсорного перетворення і проведення сигналів
- •Методи вивчення аналізаторів:
- •Відділи аналізаторів і їхня характеристика
- •Властивості рецепторів:
- •Сенсорні системи шкіри
- •Сенсорна система дотику
- •Терморецепція
- •Сенсорна система бічної лінії
- •Електрорецепція
- •Барорецепція
- •Скелетно-м'язова сенсорна система
- •Вестибулярна система
- •Слухова сенсорна система
- •Хеморецепторні сенсорні системи
- •Зорова сенсорна система
- •Розділ 5. Фізіологічні основи поведінки риб
- •Умовно-рефлекторна діяльність риб. Поведінка
- •Етологія. Основні поняття
- •Батьківська поведінка
- •Територіальна поведінка
- •Організація групи, зграйна поведінка
- •Міграції
- •Ефект групи в риб
- •Ендокринна регуляція поведінки
- •Основні типи поведінки риб
- •Акустична комунікація в риб
- •Можливості і методи керуванням поведінкою риб
- •Питання для самоперевірки
- •Розділ 6. М’язова система. Електричні органи риб
- •Фізіологія м'язів
- •Сила та робота м’язів
- •Мал. 6.2. Будова міомерів постійно плаваючих пелагічних риб
- •Гладкі м’язи
- •Плаванняриб
- •Фізіологія електричних органів
- •Електрогенеруючі тканини
- •Мал. 6.5. Схема командної системи електричних органів ската
- •Виробництво струму
- •Мал. 6.6. Схема електричної платівки в покої і під час дії
- •Риби із сильними розрядами
- •Мал. 6.7. Електричне поле гимнарха
- •Система залоз внутрішньої секреції
- •Мал. 7.1. Гіпофіз:1 – третій шлуночок; 2 – судинний мішок; 3 – нейрогіпофіз; 4 – аденогіпофіз; 5 – зорове перехрестя
- •Щитоподібна залоза
- •Ультимобронхіальна залоза
- •Тільця Станніуса
- •Ендокринна роль підшлункової залози
- •Інтерреналові тіла і хромафінові клітини
- •Статеві залози
- •Сім'яники
- •Яєчники
- •Білягломерулярні клітини
- •Використання гормонів та біологічно активних речовин в рибному господарстві
- •Питання для самоперевірки
- •Розділ 8. Кров Поняття про внутрішнє середовище організму. Гомеостаз
- •Кров, її склад і функції
- •Фізико – хімічні властивості крові
- •Органічні речовини крові
- •Фоpмені елементи крові
- •Еритроцити
- •Гемоглобін і транспорт кров'ю кисню
- •Лейкщцити
- •Тромбоцити
- •Кровотворення
- •Регуляція системи крові
- •Питання для самоперевірки
- •Розділ 9. Кровообіг Система органів кровообігу і її значення для організму
- •Анатомічні особливості кровоносної системи риб
- •Мал. 9.1. Будова кровоносної системи риби:
- •Фізіологія серця
- •Мал. 9.2. Серце костистої риби:
- •Мал. 9.3 Електрокардіограма севрюги
- •Фізіологія кровоносних судин
- •Регуляція кровообігу
- •Лімфатична система
- •Питання для самоперевірки
- •Розділ 10. Осморегуляція і виділення
- •Осмоpегулятоpні функції зябер
- •Осмоpегулятоpна функція кишечнику
- •Локалізація осморегуляції в кишечнику
- •Споживання води рибами
- •Поглинання іонів кишечником, утворення ректальної рідини
- •Функція нирок
- •Порівняння крові і сечі прісноводних і морських риб
- •Зміна функціонування нирок у анадромних і евригалінних риб
- •Функція сечового міхура
- •Інтеграція осморегуляції. Регуляція осмотичного гомеостазу та виділення
- •Питання для самоперевірки
- •Модуль 3 Прикладна фізіологія риб Розділ 11. Дихання Суть процесу дихання
- •Особливості дихання у водному середовищі
- •Будова та функції зябрового апарата у риб
- •Площа дихальної поверхні зябер і шкіри
- •Механізм дихальних рухів під час зябрового дихання
- •Особливості обміну газів у риб
- •Ефективність поглинання кисню та енергетичні витрати на дихання
- •Характеристика протиточної обмінної системи
- •Шляхи кровотоку в зябрових пелюстках
- •Функції гемоглобіну
- •Вміст газу в крові
- •Регуляція дихання
- •Залежність дихання від умов зовнішнього середовища, віку та продуктивності риб Гіпоксія
- •Підвищення температури
- •Участь дихання в регуляції рН
- •Додаткові органи дихання
- •Плавальний міхур та його функції.
- •Розділ 12. Травлення
- •Особливості будови травної системи риб у зв’язку із характером харчування
- •З різним типом живлення
- •Анатомічні особливості травної системи риб
- •Стравохід
- •Кишечник
- •Іннервація шлунково-кишкового тракту
- •Розвиток шлунково-кишкового тракту в онтогенезі
- •Особливості будови травного тракту риб різних екологічних груп
- •Час проходження їжі через шлунково-кишковий тракт
- •Всмоктування
- •Моторика шлунково-кишкового тракту
- •Регуляція функцій травного тракту
- •Розділ 13. Обмін речовин та енергії
- •Методи вивчення обміну речовин і енергії
- •Потреби у білках і амінокислотах
- •Жири і незамінні жирні кислоти
- •Функціональна роль ліпідів у риб
- •Динаміка утримання різноманітних груп ліпідів
- •Вуглеводи
- •Регуляція вуглеводного обміну
- •Мінеральні речовини
- •Роль води
- •Вплив хиби або надлишку мінеральних речовин на живі організми
- •Кальцій і фосфор
- •Загальний і газовий обмін Форми обміну
- •Специфічна динамічна дія їжі
- •Розділ 14. Фізіологія шкіри
- •Залози шкіри
- •Зміна забарвлення шкіри
- •Регенеpація шкірних покривів
- •Продукція тепла і світла
- •Питання для самоперевірки
- •Розділ 15. Розмноження
- •Особливості функціонування статевої системи самців
- •Особливості функціонування статевої системи самок
- •Регуляція розвитку репродуктивної системи в риб
- •Розмноження і розвиток
- •Розділ 16. Стрес і адаптація Стpесоpні реакції
- •Адаптація
- •Захворювання під впливом несприятливих умов
- •Голодування молоді риб
- •Гостpа і хронічна гіпоксія
- •Гострі температурні впливи
- •Вплив анестезії, рибничих процесів і втрати луски
- •Реакція на пеpесичення води повітрям
- •Зміна показників крові риб при дефіциті кисню у воді
- •Фізіологічні зміни при захворюваннях і при дії токсинів
- •Алфавітний покажчик
- •Список рекомендованої літератури
Питання для самоперевірки
Опишіть будову та основні функції шкіри риб.
Які пігментні клітини є в шкірі?
Яке біологічне біологічне значення має забарвлення шкіри?
В чому полягає сигнальна функція шкіри?
Що являють собою слизові клітини епідермиса і шкірний слиз?
Як відбувається регуляція пігментації шкіри в риб?
Які сполуки забезпечують швидке згортання крові при пошкодженнях шкіри?
Розділ 15. Розмноження
Розмноження – найважливіший життєвий процес, що забезпечує існування виду. В органічному світі розмноження може відбуватися двома способами – безстатевим і статевим.
Рибам властиво статеве розмноження, хоча в багатьох видів оселедців, осетрових, лососевих, коропових і деяких інших зрілі статеві клітини, потрапивши у воду, починають розвиватися партеногенетично, тобто без запліднення. Під час цього, як правило, розвиток доходить тільки до стадії дроблення і лише у виняткових випадках виходять личинки, що доживають до розсмоктування жовткового мішка (салака, міньок).
Деяким видам риб (срібний карась, молінезія) властивий такий спосіб розмноження, як гіногенез. Популяції цих риб складаються тільки із самок, а самці якщо і є, те неповноцінні в статевому відношенні. У таких одностатевих популяціях нерест самок проходить при участі самців інших видів риб. Під час такого розмноженні проникнення спермія в яйцеклітину є необхідною умовою розвитку. Однак злиття ядер спермія і яйцеклітини не відбувається, і ядро яйцеклітини стає ядром зиготи (ядро спермія генетично інактивується). У результаті в потомстві з'являються тільки самки без зовнішніх ознак тих самців, які брали участь у нересті. Цитогенетичною основою цього процесу є триплоїдія самок із одностатевих популяцій.
Розмноження і розвиток риб відрізняються деякими специфічними особливостями, які обумовлені водним способом життя.
У більшості риб запліднення зовнішнє. На відміну від наземних тварин зрілі статеві клітини риб виводяться у воду, де відбувається запліднення ікри і подальший її розвиток.
Запліднення та інкубація ікри у воді, поза материнським організмом, спричиняє велику загибель потомства на ранніх стадіях розвитку. Для забезпечення збереження виду в процесі еволюції в одних риб виробилася велика плідність, в інших турбота про потомство.
Плідність риб набагато вище, ніж у наземних хребетних. Це пристосувальна властивість до умов існування. Кількість ікри, що відкладається різними видами, дуже сильно варіює – від декількох штук у полярної акули до 200 млн. у морської щуки і 300 млн. у риби-місяця. Найбільш плідні риби, що відкладають пелагічну ікру; а також риби, ікра яких розвивається приклеєною до рослин. У риб, що ховають чи охороняють свою ікру, плідність невелика.
Статева зрілість у різних видів риб настає в різному віці, причому в багатьох випадках самці дозрівають на рік раніш самок. Раніш дозрівають риби із коротким життєвим циклом (бички, каспійська кілька, хамса, снеток). Риби із тривалим життєвим циклом, наприклад осетрові, стають статевозрілими у 7 – 8 (севрюга), 12 – 13 (осетер) і навіть 18 – 20 (білуга і калуга) років.
Статева зрілість у риб (час першого нересту) наступає в різному віці: рано (2 – 3 роки) – це короткоциклові види, у середньому віці (4 – 7 років) – середньоциклові види, і в пізньому віці (8 – 15 років) – це довгоциклові види риб (табл.15.1).
Співвідношення статей у різних видів риб мінливо, але в більшості близько 1:1, крім тих, у яких спостерігається гіногенез.
Таблиці 15.1. Терміни достигання статевої зрілості риб в умовах України
|
Вид риби |
Терміни достигання статевої зрілості, роки | |
Самки |
Самці | ||
|
Осетер |
12 –13 |
|
|
Білуга |
16—24 |
|
|
Веслоніс |
8 – 10 |
6 |
|
Короп |
2 – 3 |
2 – 3 |
|
Товстолобик білий |
4+ – 6+ |
3++ – 5+ |
|
Товстолобик строкатий |
7+ – 8+ |
6+ – 7+ |
|
Амур білий |
4 |
4 |
|
Амур чорний |
7 |
6 |
|
Буфало великоротий |
4+ – 7+ |
2+ – 3+ |
|
Буфало чорний |
4 |
2 |
|
Буфало малоротий |
5 |
3 |
|
Лобан |
6 – 8 |
|
|
Гостроніс |
3 |
|
|
Лящ |
3 – 4 |
|
|
Форель райдужна |
3 |
2 |
|
Сом канальний |
|
|
|
Судак |
3 – 4 |
3 – 4 |
|
Піленгас |
4 – 5 |
3 – 4 |
Різні види риб стають статевозрілими в різному віці, навіть у риб одного виду в межах ареалу вік досягнення статевої зрілості може варіювати в широких межах, деякі відмінності спостерігаються і у видів одної популяції. Більш раннє дозрівання характерне для видів із коротким життєвим циклом, риби із більш продовженим циклом – дозрівають пізніше. Наприклад, самки ляща у водоймах різних широт дозрівають у віці від 2 до 11 років, у озерах Узбою – у 2 роки, у Рибинському водоймищі – у 8 – 9 років, у Сямозері – у 8 – 10 років. Короп в на півночі дозріває у 4 – 5 років, у південних районах країни – у 2 роки, а на Кубі – у 6 – 9 мес. Такі ж факти можна привести і по рослиноїдним рибам. Самки білого амура і білого товстолобика дозрівають в Краснодарському краї на 3 –4 році життя, а під Москвою на 8 – 10, самці в трьохлітньому віці і на 6 – 7 рік. Це пов'язано із тим, що рибам, як пойкілотермним тваринам, у яких розвивається і викидається значна кількість статевих клітин, багатих живильними речовинами, необхідні великі енергетичні витрати із боку материнського організму для забезпечення розвитку і виметування таких великих кількостей стосовно маси особини (у середньому біля 20 %) статевих клітин. Білий товстолобик дозріває в трьох – п’ятирічному віці, білий амур – в 6 – 7 років, на півдні України – в п’ятирічному віці. Є риби, здатні метати ікру на другому місяці життя. Зниження температури води і погіршення харчування сповільнюють дозрівання ікри; відомі випадки, коли ікра за таких умов не відкладалася, а розсмоктувалася.
Зміни в тривалості настання статевої зрілості обумовлені різноманітними умовами існування особин у різнотипних популяціях, які тісно пов'язані зі скороченням або подовженням періоду превителлогенеза – періоду протоплазматичного росту овоцитів і темпом нарощування маси тіла самки. За досягнення певної маси, що повинна перевищити швидкість лінійного приросту особин, починається процес накопичення живильних речовин у статевих клітинах і настання першого нересту самок.
Таким чином, для забезпечення розвитку овоцитів у період інтенсивного накопичення в них поживних речовин необхідний певний енергетичний резерв для здійснення процесу гаметогенезу.