Які плавці допомагають рибам змінити напрямок руху. Способи руху риб
Багато хто думає, що риба плаває за допомогою плавників. Адже й саме слово «плавник» означає орган, який здійснює плавання, рушій у рідкому середовищі.
Навіть у деяких підручниках сказано, що риба плаває, виконуючи хвостовим плавцем гребні рухи, тобто заносячи його вперед, а потім із силою розпрямляючи.
Таке пояснення механізму плавання риб зовсім неправильне. Адже відводячи хвостовий плавець у бік для чергового «гребка», риба відштовхнеться назад приблизно так само, як потім просунеться вперед при розпрямленні хвоста. «Гребні рухи» означали б безперервне ерзання, буксування одному місці.
Спробуємо повністю відрізати хвостовий плавець; виявляється, риба зберігає здатність пливти вперед із колишньою швидкістю. Крім того, у багатьох риб взагалі немає хвостового плавця у звичайному розумінні цього слова: тіло закінчується джгутовидною ниткою, яка ніяк не може служити для гребних рухів.
Проте ці риби плавають досить швидко. А от якщо затиснути тіло риби між двома тонкими планочками, пов'язаними ниткою, тобто як би укласти рибу в лубки, залишивши хвостовий плавець абсолютно вільним, то риба виявиться нездатною до поступального руху. Щоб плисти вперед, риба повинна хвилеподібно згинати тіло, подібно до того, як це робить, наприклад, що вже пливе.
Безперервна хвиля, що пробігає від голови до хвоста, - ось основний механізм руху і вужа, і риби. Тільки вужа хвилеподібні згинання йдуть від самого переднього кінця тіла, а у більшості риб - приблизно від середини. Втім, деякі риби зі змієподібним тілом, наприклад вугрі, виконують такі самі плавальні рухи, як вже. Подібний характер плавання властивий і мінозі, і п'явці - тільки в останній тіло згинається не в сторони, а вгору і вниз.
Яка ж все-таки роль хвостового плавця? Після його видалення рух риби не сповільнюється, але стає дещо нерівним; риба хіба що « нишпорить » . Отже, хвостовий плавець допомагає м'якому «скиданню» хвиль, що пробігають по тілу риби, вирівнює поступальний рух.
При крутих поворотах риби, що швидко пливе, хвіст діє як кермо: риба відводить його в той бік, в який повертає. Найшвидші плавці, наприклад тунець, меч-риба, мають хвостовий плавець у вигляді вузького півмісяця, з дуже довгими лопатями, що майже прямовисно розходяться вгору і вниз.
Коли риба швидко пливе, за нею утворюється зона завихрення; однак у тунця і меч-риби кінці хвостових лопатей знаходяться поза цією зоною, що полегшує чіткі повороти.
Швидкість руху багатьох риб вражає. У лондонському музеї зберігається частина корабельного днища, наскрізь пробитого меч-рибою. Її зброя – меч пройшла крізь мідну обшивку корпус судна, дубовий шпангоут завтовшки 30 см та обламався. Відомий математик А. Н. Крилов розрахував, що таке пробивне зусилля можливе за швидкості руху близько 90 км/год.
За сучасними даними, меч-риба здатна розвинути швидкість до 130 км/год. Кістяний виріст – меч служить їй не стільки зброєю, скільки пристосуванням для розсікання води, своєрідним «форштевнем». Іноді зустрічаються екземпляри, які обламали свій меч, але успішно видобувають їжу; отже, ця зброя не така вже й необхідна для подолання жертви.
Тунці можуть розвинути швидкість близько 90 км/год, деякі акули та лососі – до 45 км/год, сазани – 12 км/год. У всіх випадках йдеться про рух на невеликій відстані, так би мовити, на «спринтерській» дистанції.
Чудово, що найшвидші риби плавають приблизно з тією ж швидкістю, з якою літають найшвидші птахи, хоча вода набагато щільніша за повітря.
Людина тільки втричі-вчетверо поступається за швидкістю бігу найбільш швидконогім наземним тваринам, а плаває приблизно в двадцять разів повільніше, ніж найшвидші риби.
Цікаво й те, що сучасні літаки та автомобілі набагато перевершили у швидкості птахів та чотирилапих, проте обігнати меч-рибу поки не може жодне підводне судно.
Поступальний рух не єдиний спосіб руху на світі риб. Скати, наприклад, рухаються вперед завдяки хвилеподібним коливанням грудних плавців-крил. У деяких прісноводних риб рухова хвиля пробігає дуже довгим спинним плавцем, причому не обов'язково від голови до хвоста, але іноді і в зворотному напрямку, тоді риба повільно пливе «заднім ходом», тобто хвостом вперед.
Красива чорноморська рибка зеленця може повільно плисти, роблячи гребні рухи грудними плавцями як по черзі, так і обома разом. Грудні плавці допомагають рибам також зберігати нормальне становище(Спиною вгору). Адже черевна сторона риби, де знаходиться порожнина тіла, значно легша, ніж м'ясиста спинна. Іншими словами, центр тяжкості риби лежить вище за центр плавучості; риба завжди знаходиться в нестійкій рівновазі, і мертва або приголомшена перевертається черевом вгору.
Риба, що нерухомо ширяє у воді, підтримує нормальне положення тіла безперервними рухами грудних плавців. Втім, відомі і риби, які постійно плавають вгору черевом; деякі постійно зберігають вертикальне положення («свічкою»), наприклад, морська щучка (паралепис), морський коник.
Грудними плавцями риба користується як кермами глибини, виконуючи повороти вгору чи вниз під час руху. Нерухома ж риба повертається вгору або вниз за допомогою непарних плавців, наприклад анального (розташованого на нижній стороні тіла між заднім отвором і хвостом). Працюючи анальним плавцем, риба створює зусилля, що повертає тіло навколо горизонтальної. поперечної осіз нахилом голови вниз.
Такий рух риба виконує, наприклад, під час захоплення їжі з дна. Не випадково, у багатьох риб, які харчуються переважно донними тваринами, анальний плавець дуже великий. А хапаючи видобуток, що знаходиться вище рота, наприклад, на поверхні води, риба працює спинним плавцем, якщо він розташований далеко позаду середини тіла. Такий плавець створює обертальний момент, повертаючи рибу навколо горизонтальної осі, з підйомом головної частини тіла та опусканням хвостової.
У багатьох риб спинний плавець розташований посередині тіла, а черевні – безпосередньо під ним. Такі риби, круто повертаючи убік під час плавання, піднімають спинний плавець і розчепірюють черевні; цим створюється додатковий опір руху і гаситься інерція. Так людина, що біжить, полегшує собі швидкий поворот, схопившись за який-небудь нерухомий предмет, наприклад за дерево.
У деяких риб, наприклад тріскових, черевні плавці сидять попереду грудних і відіграють роль додаткових кермів глибини. Існують риби, які поряд із плаванням користуються і зовсім іншими способами пересування.
У тропічних морях нерідко трапляються леткі риби. Розвівши велику швидкість, вони розправляють величезні грудні плавці, відриваються від поверхні води і можуть понад 15 секунд планувати, як на крилах, покриваючи відстань понад 100 м. Подовжена нижня лопата хвостового плавця допомагає летючій рибі регулювати швидкість і напрямок перед моментом зльоту: вже тіло вийшло з води, хвостова лопата ще занурена. Виринаючи з води, леткі риби рятуються від хижих риб (тунців, золотих макрелей та ін.).
Риба-прилипала за допомогою розташованої на голові присоски прикріплюється до акул, китів, черепах і транспортується ними на великі відстані. У популярних книгах часто описують, як тубільці ловлять черепах за допомогою риби-прилипали: випущена в море на прив'язі, вона міцно присмоктується до панциря черепахи, яку залишається тільки втягнути в човен.
Каспійська мінога присмоктується до лосося і мандрує вгору річкою, до місць свого ікрометання. Риба-повзун вночі вилазить на берег, упираючись у землю грудними плавцями, і шукає їжу, наприклад, дощових черв'яків. Інша дивовижна риба - мулистий стрибун під час відливу підіймається на похилі коріння та стовбури дерев, а по землі пересувається стрибками, спираючись на черево та грудні плавці.
З характером руху і взагалі з способом життя риб дуже тісно пов'язане їхнє забарвлення. Наприклад, оселедець має темну спинку і при розгляданні зверху зливається з синьової морських глибин. Сріблясті боки і черевце роблять оселедець майже невиразним знизу, на тлі блискучої поверхні моря. Плямисте забарвлення щуки - засіб маскування в підводних чагарниках, де зазвичай ховається хижачка, підстерігаючи видобуток.
Донні риби, наприклад морська камбала, за забарвленням напрочуд схожі з ґрунтом. Перепливши з темного, мулистого дна на світле, піщане камбала швидко світлішає. Забарвлення регулюється зором. Якщо помістити камбалу так, щоб все її тіло лежало на темному дні, а голова - на світлому, риба набуває світлого забарвлення.
Кожен риболов-аматор знає, що річковий окунь, спійманий у чистому струмку з піщаним дном, завжди набагато світліший, ніж його побратим із глибокого мулистого виру, затіненого деревами. Морський окунь, щойно піднятий з великої глибини, має яскраво-червоне забарвлення; полежавши на палубі при денному світлі, він поступово стає попелясто-сірим, а прибраний у темний трюм - знову червоніє.
Риба з одягненим на очі чорним чохлом, а також зовсім засліплена, незабаром набуває темного забарвлення. Строкатим забарвленням блищать тропічні рибки, що живуть у яскраво освітленому морі серед коралових рифів. У північних морях поширені смугаста, плямиста та синя зубатки. Смугаста найчастіше зустрічається біля узбережжя, серед підводної рослинності; плямиста - на мулистому, кам'янистому або черепашковому дні; синя довго плаває в товщі води. Як бачимо, і в цих випадках фарбування риби добре відповідає довкіллю.
Проте забарвлення деяких риб здалеку впадає у вічі. Наприклад, спинка електричного схилу усіяна яскравими плямами. Ймовірно, вони відіграють роль застережливих знаків; адже будь-який хижак, що напав на електричного ската, отримує належну відсіч. Застерігаюче забарвлення дуже звичайне серед наземних тварин, які мають будь-який ефективним засобомзахисту - згадайте хоча б осу з її отруйним жалом і чорно-жовтим, здалеку помітним вбранням.
На сріблястому боці пікші впадає у вічі велика чорна пляма. Є підстави думати, що він відіграє роль розпізнавального знака, допомагаючи рибам однієї зграї пересуватися разом. Як правило, пікша тримається на мілководних ділянках з піщаним або черепашковим ґрунтом, де досить ясно, щоб бачити сусідів по зграї.
Деякі риби, що живуть в товщі води на великих глибинах, наприклад анчоус, що світиться, вкриті плямами, що випускають блакитне сяйво. У Мексиканській затоці водиться риба, у якої крапки, що світяться, лежать рівною лінією вздовж черевної сторони тіла, дещо нагадуючи ряд гудзиків на кителі. Цю рибу так і прозвали морський мічман. Кількість і розташування плям, що світяться, дуже характерні для кожного виду - вони допомагають рибам стежити за побратимами по зграї, знаходити один одного в період розмноження.
Лускатий покрив багатьох риб яскраво блищить. Луску уклейки використовують навіть для виготовлення перлинного пата, яким покривають скляні кульки, перетворюючи їх на штучні перли. Але основні особливості забарвлення риби залежать все ж таки не від луски, загалом досить прозорої, а від барвника - пігменту, що знаходиться в шкірі. Одні пігментні клітини надають шкірі жовтий колір, інші - червоний, треті - чорний і т.д. Під впливом зорових сприйняттів нервова системариб посилає в шкіру сигнали, що змушують певні пігментні клітини з'їжджувати або розширюватися, внаслідок чого змінюється забарвлення риби.
Зазвичай вважають, що лускатий покрив подібно до панциря «захищає рибу від ворогів». Але це зовсім неправильно, тому що майже всі рибоядні хижаки - наприклад чапля або пелікан, тюлень або дельфін, щука або акула - проковтують свою здобич цілком. Для тих, які поїдають рибу частинами (наприклад, річкова видра), луска - не перешкода.
Роль лускатого покриву зовсім інша: він надає тілу риб пружність, еластичність, необхідну ефективних плавальних рухів. У найсильніших і найшвидших плавців (тунця, меч-риби) на хвостовому стеблі розташовані навіть особливі «кілі», щось на зразок жорстких шарнірів, здатних здійснювати чіткий поступальний рух. У риб з подовженим, змієподібним тілом, що плавають порівняно повільно, луска дуже дрібна або зовсім відсутня; такі вугор, минь, в'юн, зубатка, сом, піщанка, маслюк, люмпенус.
Якщо луска має захисне значення, чому вона відсутня (чи дуже слабко розвинена) в усіх перелічених риб? Найслабше розвинений лускавий покрив на черевній стороні тіла, хоча розташовані там життєво важливі органи, здавалося б, особливо потребують захисту. У малька, що розвивається, луска з'являється спочатку в хвостовій частині тіла, що і зрозуміло, так як саме хвостовий плавець служить «рушієм» риби.
Кількість луски на тілі риби майже не змінюється з віком та характерно для кожного виду. При описі риб у підручниках, визначниках та атласах зазвичай вказується кількість лусочок у бічній лінії. Після переселення далекосхідної горбуші на європейську північ місцеві рибалки іноді змішували її з молодою сьомгою. Ці риби справді подібні, проте у горбуші у бічній лінії не менше 140 лусок, у сьомги – не більше 130.
Щоб добувати їжу та рятуватися від ворогів, риби повинні рухатися у щільній водній масі. Тому всі вони мають обтічну форму тіла, що полегшує їм долати опір води. Між головою, тулубом та хвостом немає жодних виступів та переходів і немає чіткого кордону. Клиновидна голова, пристосована розтинати воду, нерухомо зчленована з хребтом.
Риби, що здійснюють далекі переходи або постійно живуть на бистрині, мають найбільш досконалу обтічну форму - їх тулуб валькуватий або веретеноподібний забезпечений потужним хвостом. У риб, що у тихих водах, тіло високе, пристосоване до швидкої зміни напрями руху. Розрізняються формою тулуба риби, що живуть на дні (вони ніби сплющені) і у верхніх шарах води (з плоскими боками).
На форму тіла впливає характер харчування риб. Більш довгий і прогінний тулуб мають хижаки, змушені наздоганяти видобуток. Риби, що вживають малорухливу їжу, коротше хижаків по довжині, але значно перевершують їх висотою тіла.
Головним руховим органом риб є хвіст, за допомогою якого вони відштовхуються від води. У більшості наших риб хвости забезпечені дволопатевими плавцями, у сома, миня і деяких інших хвостовий одноплавний плавець.
Крім хвостового є два грудні плавці, розташовані неподалік голови по обидва боки тулуба, а ззаду них і трохи нижче - два черевні. Непарний підхвостовий плавець розташований на череві ззаду анального отвору. На спині буває по два (окунь, судак) або по одному (щука) спинного плавця.
Плавники - це утворення, що складаються з твердих та м'яких кісткових променів, з'єднаних перетинками. Призначення хвостового – допомагати руху вперед.
Спинний та підхвостовий є своєрідними кільми, що регулюють положення тіла риби у вертикальній площині. Грудні та черевні плавці полегшують рибі рух вгору - вниз і під час поворотів.
Зовні все тіло риби покрите тонким гнучким панциром, утвореним кістяними платівками – лускою. Лусочки бувають трьох видів. У коропових (білих) риб - вони із закругленим переднім краєм; у шкірі такі лусочки сидять неміцно і легко відпадають.
У окуневих луска із зубчиками; у шкірі сидять дуже міцно. Лускою з виступаючим посередині зубом вкрите тіло осетрових.
Розмір лусочок збільшується разом із зростанням риби. Але відбувається це не за рахунок розширення вже наявної платівки, а за рахунок появи під нею нової молодої лусочки більшого розміру. Іншими словами, зі збільшенням віку риби луска збільшується і по ширині і по товщині. Вона стає схожою на стос накладених один на одного і тонких пластинок, що зрослися, з яких верхня - найстаріша і маленька, а нижня - найбільша і молода. Ця особливість зростання луски дозволила вченим виробити методику визначення віку риби.
Взяту вище бічної лінії під спинним плавцем луску ретельно очищають від залишків шкіри та слизу і поміщають під лупу 8-10-кратного збільшення. Видимі в лупу концентричні кільця - це краї всіх пластинок, що поступово утворилися.
Але зростання риби, а отже, і зростання лусочок, нерівномірне протягом року. Влітку риба активно годується і росте швидше, тому відстані між краями пластин виходять найбільш широкими. Восени, у зв'язку із уповільненням зростання риби, вони звужуються. А взимку наближаються настільки, що утворюють одне темне кільце. Наступного літа на платівці з'являються нові широкі концентричні кільця, що звужуються до осені та зими. Отже, кількість темних кілець на лусці риби і буде відповідати числу років її життя.
Крім лускатого панцира, тіло риби покриває і рясний шар слизу. Вона виконує двояку роль. По-перше, оберігає шкіру від грибків, бактерій, механічних суспензій у воді та впливу різних хімічних солей. А, по-друге, як всяке мастило, полегшує рибі ковзання у воді.
Швидше переміщатися в товщі води з малою витратою м'язової енергії рибі допомагає і такий гідростатичний апарат, як міхур плавальний. Він знаходиться в порожнині тіла під хребтом і повідомляється в одних риб – з порожниною глотки, в інших – з анальним отвором. Для того, щоб піти на глибину, риба випускає з міхура частину газу, що там знаходиться.
Лабораторна робота
Плавники та типи руху риб
Мета заняття
Розглянути форми, типи, розташування та будову плавників риб на прикладі осетрових (російський осетр, білуга) та костистих риб (річковий окунь, карась, лящ, морська камбала та ін.)
Матеріал та обладнання
Морозиво: російський осетр, срібний карась, річковий окунь; морська камбала, лящ, та ін; фіксований матеріал осетрових та костистих риб, муляжі, плакати та малюнки; металеві кювети, пінцети, скальпеля, препарувальні голки та ножиці, калькулятор (комп'ютер).
Плавці.Розміри, форма, кількість, положення та функції їх різні. Плавці дозволяють зберігати рівновагу тіла, беруть участь у русі.
Мал. 1 Плавники
Плавники поділяються на парні, що відповідають кінцівкам вищих хребетних тварин, та непарні (рис.1).
До парнимвідносяться:
1) грудні Р ( pinna pectoralis);
2) черевні V. ( нар. ventralis).
До непарним:
1) спинний D ( p. dorsalis);
2) анальний А (нар. analis);
3) хвостовий С ( нар. caudalis).
4) жировий ар (( p.adiposa).
У лососевих, харацинових, косаткових та ін. позаду спинного плавця є жировий плавець(рис. 2), позбавлений плавникових променів ( p.adiposa).
Мал. 2 Жировий плавець
Грудні плавцізвичайні у кісткових риб. У схилів грудні плавці збільшені і є основними органами руху.
Черевні плавцізаймають у риб різне становище, що з переміщенням центру тяжкості, викликаного скороченням черевної порожнинита концентрацією нутрощів у передній частині тіла.
Абдомінальне становище– черевні плавці знаходяться на середині черевця (акули, сільдеподібні, карпоподібні) (рис. 3).
Мал. 3 Абдомінальне становище
Торакальне становище- черевні плавці зміщені в передню частину тіла (окунеподібні) (рис.4).
Мал. 4 Торакальне становище
Югулярне становище– черевні плавці розташовані попереду грудних та на горлі (тріскові) (рис. 5).
Мал. 5 Югулярне становище
Спинних плавцівможе бути один (селедоподібні, карпоподібні), два (кефалеподібні, окунеподібні) або три (тріскоподібні). Розташування їх по-різному. У щуки спинний плавець зміщений назад, у сільдеподібних, карпоподібних знаходиться на середині тіла, у риб з масивною передньою частиною тіла (окунь, тріска) один з них знаходиться ближче до голови.
Анальний плавецьзазвичай буває один, у тріски їх два, у колючої акули він відсутній.
Хвостовий плавецьвідрізняється різноманітною будовою.
Залежно від величини верхньої та нижньої лопатей розрізняють:
1)ізобатний тип – у плавнику верхня та нижня лопаті однакові (тунці, скумбрії);
Мал. 6 Ізобатний тип
2)гіпобатний тип - Подовжена нижня лопата (летючі риби);
Мал. 7 Гіпобатний тип
3)епібатний тип - Подовжена верхня лопата (акули, осетрові).
Мал. 8. Епібатний тип
За формою та розташуванням щодо кінця хребта розрізняють кілька типів:
1) Протоцеркальний тип - у вигляді плавникової облямівки (міноги) (рис. 9).
Мал. 9 Протоцеркальний тип -
2) Гетероцеркальний тип - Несиметричний, коли кінець хребта заходить у верхню, найбільш подовжену лопату плавця (акули, осетрові) (рис. 10).
Мал. 10 Гетероцеркальний тип;
3) Гомоцеркальний тип - Зовнішньосиметричний, при цьому видозмінене тіло останнього хребця заходить у верхню лопату (костисті) (
Мал. 11 Гомоцеркальний тип
Опорою плавників є плавникові промені. У риб розрізняють гіллясті та негіллясті промені (рис. 12).
Негіллясте проміння плавниківможуть бути:
1)членистими (Здатними гнутися);
2)нечленистими жорсткими (колючими), які у свою чергу бувають гладкими та зазубреними.
Мал. 12 Типи плавникових променів
Кількість променів у плавцях, особливо у спинних та анальних, є видовою ознакою.
Число колючих променів позначають римськими цифрами, гіллястих – арабськими. Наприклад, формула спинних плавців для річкового окуня така:
DXIII-XVII, I-III 12-16.
Це означає, що у окуня два спинні плавці, з них перший складається з 13 - 17 колючих, другий з 2 - 3 колючих і 12-16 гіллястих променів.
Функції плавників
· Хвостовий плавець створює рушійну силу, забезпечує високу маневреність риби при поворотах, виконує роль керма.
· Грудні та черевні (парні плавці ) підтримують рівновагу і є кермами при поворотах та на глибині.
· Спинний та анальний плавці виконують роль кіля, перешкоджаючи обертанню тіла навколо осі.
Способи руху риб
Різноманітність умов проживання риб визначає способи їх руху. У риб відомі три способи пересування. плавання, повзання та політ .
Плавання - Основний тип руху, який здійснюється в основному за рахунок бічних вигинів тіла та хвоста.
Розрізняють два типи плаванняза допомогою бічних вигинів тіла:
Скумбрієподібний– у риб під час плавання велике значеннямає хвіст, за допомогою якого риба відштовхується від води і просувається вперед, частку якого припадає близько 40% всієї рушійної сили (скумбрія, лосось).
Вугроподібний (змієподібний)- У риб при русі хвилеподібно згинається все тіло. Це найбільш економічний тип руху, швидкість плавання у своїй невелика (мінога, вугор, в'юн).
Риби плавають із різною швидкістю. Найбільш швидкою є меч-риба, здатна розвивати швидкість до 33 м/с (118,8 км/год), тунець плаває зі швидкістю до 20 м/с (72 км/год), лосось – 5 м/с (18 км/ годину).
Швидкість руху риб перебуває у певній залежності від довжини тіла. Відповідно до цього визначається коефіцієнт швидкості - Відношення абсолютної швидкості до кореня квадратного від її довжини:
За швидкістю руху виділяють такі групи риб:
1)дуже швидкі (меч-риба, тунці) - коефіцієнт швидкості близько 70;
2) швидкі (лососі, скумбрії) - 30-60;
3) помірно швидкі (кефалі, тріска, оселедці) – 20–30;
4) нешвидкі (сазан, лящ) – 10–20;
5) повільні (бички) - 5-10;
6) дуже повільні (колюшка, місяць-риба) - 5.
Риби одного виду можуть плавати з різною швидкістю. Розрізняють:
1. Кидкова швидкість(коефіцієнт швидкості 30-70), яка
розвивається протягом дуже короткого часу (при переляку, кидку на видобуток).
2. Крейсерська швидкість(Коефіцієнт швидкості 1-4), з якої риби плавають протягом тривалого часу.
Повзання по ґрунту є одним із способів пересування риб, яке здійснюється в основному за допомогою грудних плавців і хвоста (повзун, морський чорт, багатопер, стрибун, морський півень). Так, стрибун живе у мангрових чагарниках і значну частину часу проводить на березі. Суходом рухається стрибками, які робить за допомогою хвоста і грудних плавців, харчується наземними безхребетними.
Політ(Повітряне ширяння)властивий небагатьом летючим рибам, що мешкають у пелагіалі тропічних та субтропічних вод Світового океану. У цих риб довгі та широкі грудні плавці виконують роль крил. Хвіст із сильно розвиненою нижньою лопаттю є двигуном, що дає початкову швидкість. Вискочивши на поверхню води, летюча риба спочатку ковзає по водній поверхні, з наростанням швидкості руху відривається від води, пролітаючи при цьому відстань до 200 і навіть 400 м-коду.
Хід роботи
1. Ознайомиться із змістом теоретичного матеріалу, викладеного в методичному вказівці.
2. Розглянути форми, типи, розташування та будову плавників риб, приготованих для лабораторної роботи. Схематично зобразити лосося і виділити на схемі парні та непарні плавці. Назвіть функції різних плавців.
3. Перелічіть різні положення черевних плавців та наведіть приклади.
4. Перерахуйте та замалюйте типи хвостових плавців за будовою та формою та розташуванням щодо кінця хребта.
5. Розгляньте будову спинних плавців окуня, виділіть не гіллясті (колючі) і гіллясті (членисті) промені. Запишіть формулу спинного плавця окуня та спинного та анального плавців срібного карася чи іншої риби на вибір.
6. Наведіть приклади риб з різними видамиплавання.
7. Використовуючи комп'ютерний калькулятор, визначте коефіцієнт швидкості - відношення абсолютної швидкості до квадратного кореня від її довжини. За потреби переведіть швидкість у км/год.
для меч-риби,(V = 33 м/с, L= 170 см),
тунця(V = 20 м/с, L= 120 см 20 м/с),
лосося– (V = 33 м / с, L = 70 см).
1. Функції плавників риб
2. Форми, типи, розташування та будова плавників риб
3. Методи пересування риб.
4. Дайте визначення крейсерської та кидкової швидкостей, наведіть приклади.
5. Як розраховується коефіцієнт швидкості риб?
Васильєва О.Д., Лужняк В.А. Риби басейну Азовського моря [гол. ред. акад. Г.Г. Матішов]. - Ростов н / Д: Вид-во ЮНЦ РАН, 2013. - 272 с.
Іванов В.П., Єгорова В.І. Основи іхтіології: навч. посібник. Астрахан. держ. техн. ун-т. - 2-ге вид., Допл. та уточн. - Астрахань: Вид-во АГТУ, 2008. - 336 с.
Іванов В.П., Комарова Г.В. Риби Каспійського моря (систематика, біологія, промисел). Астрахан.гос.техн.ун-т. - 2-вид., Доп. та уточ. - Астрахань: Вид-во АГТУ, 2012. - 256 с.
Ільмаст Н.В. Введення в іхтіологію ( навчальний посібник).- Петрозаводськ: Карельський науковий центрРАН. 2005. 148 с.
Котляр О.А., Мамонтова Р.П., Курс лекцій з їхтіології. - М.: Колос, 2007.
Моїсеєв П.А., Азізова Н.А., Куранова І.І. Іхтіологія: Підручник.-М: Легк. та їжа. пром-ть, 1981. - 384 с.
Кушнір В.І., Аполлова Т.А., Мухордова Л.Л. Практикум з їхтіології: Учеб.пособ.- М.: Агропромідат, 1986.- 270 с.
Укладачі:
СТАРЦЕВ Олександр Веніамінович
СТАРЦЕВА Марина Леонтьєвна
Плавники та типи руху риб
Методичні вказівкидо лабораторної роботи
з дисципліни «Іхтіологія»
Видавничий центр ДДТУ
Адреса університету та поліграфічного підприємства:
344000, м. Ростов-на-Дону, пл. Гагаріна,1
1. Хвостовий плавецьстворює рушійну силу, забезпечує високу маневреність риби при поворотах, виконує роль керма.
2. Парні плавці ( грудні, черевні)підтримують рівновагу і є кермами при поворотах та на глибині.
3. Спинний та анальнийплавці виконують роль кіля, перешкоджаючи обертанню тіла навколо осі.
Ю. Г. Алєєв (1963) виділяє у риб чотири функціональні зони плавників:
1-а зона- передніх кермів та несучих площин; до неї відносяться грудні та черевні плавці (якщо вони знаходяться під грудними або попереду них);
2-я зона- Кіль; до неї відносяться спинний плавець, розташований попереду центру тяжіння, а також черевні плавці, якщо вони знаходяться спереду від центру тяжіння; якщо спинний плавець один (як у оселедцевих і коропових), до цієї зони входить передня частина його, якщо їх кілька - то перший;
3-я зона- стабілізаторів, роль яких виконують спинний плавець, розташований за центром тяжіння, і передня частина анального, а також жировий плавець (якщо він є); у тріскових, наприклад, до цієї зони входять другий спинний і перший анальний, у лососевих - жировий і анальний плавці;
4-я зона- задніх кермів та локомоторного органу; вона включає хвостовий плавець і у більшості риб задню частину спинного та анального плавців; у тріски ця зона включає третій спинний та другий анальний плавці; до цієї зони входять додаткові плавнички, що є у деяких риб за спинним і анальним плавцями (скумбрієві) (рис. 6).
Мал. 5. Функціональні зони плавників та їх положення при прямолінійному русі (А) та при повороті (Б)(За Алєєвим):
лосось; 2 - пеламіду; 3 – тріска.
При прямолінійному русі плавці I та IIзон у більшості риб не функціонують і притиснуті до тіла (цифри в дужках вказують, що функція цієї зони при цьому плавця є головною).
Методи руху.Різноманітність умов проживання риб визначає способи їх руху. У риб відомі три способи пересування. плавання, повзання та політ.
Плавання- Основний тип руху, який здійснюється в основному за рахунок бічних вигинів тіла та хвоста. Сильніше згинають тіло риби з великою кількістю хребців. Коротке тіло місяця риби (всього 17 хребців) не може згинатися. Риби, у яких будова тіла унеможливлює бічні вигини, плавають за допомогою хвилеподібних рухів плавників: електричний вугор – анального; місяць-риба та кузовок – хвостового; схили грудних.
Розрізняють два типи плаванняза допомогою бічних вигинів
1. скумбрієподібний - У риб при плаванні велике значення має хвіст, за допомогою якого риба відштовхується від води і просувається вперед, частку якого припадає близько 40% всієї рушійної сили (скумбрія, лосось).
2вугроподібний (змієподібний) - У риб при русі хвилеподібно згинається все тіло. Це найбільш економічний тип руху, швидкість плавання у своїй невелика (мінога, вугор, в'юн).
 |
 |
Мал. 5. Типи плавання а) скумбревидний, в) вугроподібний
Мал. 7. Рух риб за допомогою хвилеподібних рухів плавців (Алеєвим):
1 - місяць-риба; 2- кузовок; 3 – електричний вугор; 4 - Камбала.
Ті риби, у яких будова тіла виключає можливість бічних вигинів, (кузовок, синорог, коник, голка-риба, місяць-риба, електричні риби) плавають за допомогою хвилеподібних (ундулюючих) рухів хребців: електричний вугор -ального; місяць-риба та кузовок - хвостового; схили - грудних
Розрізняють два типи плавання за допомогою бічних вигинів
Риби плавають із різною швидкістю. Найбільш швидкою є меч-риба, здатна розвивати швидкість до 33 м/с, тунець плаває зі швидкістю до 20 м/с, лосось – 5 м/с.
Швидкість руху риб знаходиться у певній залежності і від довжини тіла, відповідно до цього визначається коефіцієнт швидкості (відношення абсолютної швидкості до квадратного кореня від її довжини ( V/√L).
За швидкістю руху виділяють такі групи риб:
1) дуже швидкі (меч-риба, тунці) - коефіцієнт швидкості близько 70;
2) швидкі (лососі, скумбрії) - 30-60;
3) помірно швидкі (кефалі, тріска, оселедці) – 20–30;
4) нешвидкі (сазан, лящ) – 10–20;
5) повільні (бички) - 5-10;
6) дуже мелені (колюшка, місяць-риба) - 5.
Риби одного виду можуть плавати з різною швидкістю. Розрізняють:
1. Броскову швидкість(коефіцієнт швидкості 30-70), яка
розвивається протягом дуже короткого часу (при переляку, кидку на видобуток).
2. Крейсерську швидкість(Коефіцієнт швидкості 1-4), з якої риби плавають протягом тривалого часу.
Швидкість руху риб залежить від особливостей будови (форми тіла, лускатого покриву, наявності слизу), фізіологічного стану, температури води та інших факторів. Для риб, що повільно плавають характерно високе тіло і велика луска (коропові), а також угревидная, лентовидная, куляста форма тіл. Швидкоплаваючі риби мають добре обтічну форму тіла, дрібну луску, тонке м'язове хвостове стебло нерідко з бічними кільми (меч-риба, тунці), сильно розвинений, майже симетричний високий хвостовий плавець, додаткові плавнички позаду спинного і анального плавників (ту. У багатьох швидкоплавних риб є своєрідні обтічники: жирові повіки (кефалі), подовжені лусочки на хвості (оселедець-чорноспинка) та ін.
Риби плаваютьу горизонтальному положенні, однак у деяких видів спостерігаються відмінності. Морський коник переміщається вгору по гвинтоподібній лінії, працюючи спинним і грудними плавцями і хвилеподібно згинає хвостове стебло, позбавлене хвостового плавця. Кривохвістка, збираючись зграйками, плаває у вертикальному положенні. Перистоуси сомики африканських річок повільно плавають біля води черевом вгору. До особливих форм плавання можна віднести пасивне переміщення риб (риба-прилипало).
Повзанняпо ґрунту є одним із способів пересування риб, яке здійснюється в основному за допомогою грудних плавців і хвоста (повзун, морський чорт, багатопер, стрибун, морський півень). Так, стрибун живе у мангрових чагарниках і значну частину часу проводить на березі. Суходом рухається стрибками, які робить за допомогою хвоста і грудних плавців, харчується наземними безхребетними.
Політ (повітряне ширяння)властивий небагатьом летючим рибам, що мешкають у пелагіалі тропічних та субтропічних вод Світового океану. У цих риб довгі та широкі грудні плавці виконують роль крил. Хвіст із сильно розвиненою нижньою лопаттю є двигуном, що дає початкову швидкість. Вискочивши на поверхню води, летюча риба спочатку ковзає по водній поверхні, з наростанням швидкості руху відривається від води, пролітаючи при цьому відстань до 200 і навіть 400 м.
