Опис плавального повітряного міхура у риб
Риби - це величезна група хребетних тварин, що мешкають у воді. Їх головною особливістю є зябровий подих. Для переміщення в рідкому середовищі ці тварини використовують найрізноманітніші пристосування. Плавальний міхур - найважливіший гідростатичний орган, який регулює глибину занурення, а також бере участь в диханні і генерації звуків.
Розвиток і будова гідростатичного органу
Формування рибного міхура починається на ранній стадії розвитку. Один з відділів прямої кишки, видозмінений в своєрідний виріст, з часом заповнюється газом. Для цього мальки спливають і захоплюють повітря ротом. Згодом зв`язок міхура з стравоходом у частині риб втрачається.
Риби, що мають повітряну камеру, діляться на два типи:
- Откритопузирних здатні контролювати наповнення за допомогою спеціального каналу, що має сполучення з кишечником. Вони можуть швидше спливати і занурюватися, а при необхідності захоплюють повітря ротом з атмосфери. До цього типу належить більшість кісткових риб, наприклад: короп і щука.
- Закритопузирние мають герметичну камеру, що не має прямого сполучення із зовнішнім світом. Рівень газу контролюється за допомогою кровоносної системи. Повітряний міхур у риб обплетений мережею капілярів (червоне тіло), які здатні повільно поглинати або віддавати повітря. Представники цього типу - тріска, окунь. Не можуть дозволити собі швидкої зміни глибини. При миттєвому витягу з води таку рибу сильно роздуває.
Повітряний міхур у риб є порожниною з прозорими еластичними стінками.
За своєю будовою розрізняють:
- однокамерний;
- двокамерний;
- трикамерний.
Як правило, у більшій частині риб цей орган один, але у Двоякодихаючих він парний. Глибинні види можуть обходитися дуже маленьким міхуром.
Функції плавального міхура
Плавальний міхур в тілі риби є унікальним і багатофункціональним органом. Він помітно полегшує життя і економить масу енергії.
Головна, але не єдина функція - це гідростатичний ефект. Для зависання на певній глибині необхідно, щоб щільність тіла відповідала навколишньому середовищу. Водоплавні тварини без повітряної камери використовують постійну роботу плавників, що призводить до зайвих енерговитрат.
Порожнина камери не може розширюватися і стискатися довільно. При зануренні тиск на тіло зростає, і воно стискається, відповідно зменшується обсяг газу, а загальна щільність збільшується. Риба з легкістю опускається на потрібну глибину. Коли рибка піднімається у верхні шари води, тиск слабшає, а міхур розширюється, немов повітряна кулька, штовхаючи тварина вгору.
Тиск газу на стінки камери породжує нервові імпульси, що викликають компенсаторні руху м`язів і плавників. Використовуючи таку систему, риба без особливих зусиль плаває на потрібній глибині, економлячи до 70% енергії.
Додаткові функції:
- Плавальний міхур у риб використовується в якості своєрідного барометра. У деяких видів (короп, голець, сом) зміни розмірів повітряної капсули за допомогою складної системи з`єднань перетворюються в нервові імпульси. Вони надходять у головний мозок і повідомляють про тиск навколишнього середовища і глибиною занурення.
- Орган почуттів. Дозволяє відчувати деякі звуки і ударні хвилі, що поширюються в воді.
- Відтворення звуків. Барабанні м`язи, б`ючи по стінках міхура, здатні породжувати звукові хвилі різної частоти. З їх допомогою риби обмінюються інформацією зі своїми родичами.
Пузир дозволяє відчувати деякі звуки і ударні хвилі, що поширюються в воді - Захисна. У критичних і стресових ситуаціях з міхура випускається повітря і перетворюється в досить потужний звук, здатний поширюватися на велику відстань у воді і навіть в повітрі. За допомогою цих криків відбувається загальне сповіщення про небезпеку.
- Дихальна. У більшості випадків дихальні властивості міхура малоефективні. Повітря в ньому вистачає всього на кілька хвилин життя. Однак собача риба відмінно себе почуває в бідній киснем воді, захоплюючи повітря ротом з атмосфери. Вона перекачує його в міхур, а звідти він потрапляє в кров. У Двоякодихаючих на місці повітряної камери знаходяться справжні легені, якими вони можуть поглинати повітря.
Такий простий, на перший погляд, орган є незамінним і життєво необхідним апаратом.
Риби, які не мають повітряної камери
З опису плавального міхура видно, наскільки він досконалий і багатофункціональний. Незважаючи на це, деякі з легкістю обходяться і без нього. У підводному світі живе безліч тварин, у яких немає гідростатичного апарату. Для переміщення вони користуються альтернативними способами.
Глибоководні види все життя проводять на дні і не відчувають необхідності підніматися в верхній шар води. Через величезного тиску повітряна камера, якби вона і була, моментально стиснулася б, і все повітря з неї вийшов би. Як її альтернатива, використовується накопичення жиру, який має щільність менше, ніж у води, і до того ж не стискається.
Рибам, яким необхідно дуже швидко переміщатися і змінювати глибину, міхур може тільки нашкодити. Такі представники морської фауни (скумбрія) використовують тільки м`язові рухи. Це призводить до зростання споживання енергії, але зате збільшує мобільність.
хрящові риби теж звикли обходитися своїми силами. Вони не можуть нерухомо зависати на місці. Їх скелет без кісток, тому має меншу питому вагу. До того ж у акул дуже велика печінку, на дві третини складається з жиру. Деякі види можуть змінювати його процентне співвідношення, і тим самим збільшують або полегшують своє тіло.
Водні ссавці, такі як кити і дельфіни, забезпечені товстим шаром жирової тканини під шкірою і наповненими повітрям легкими.
Життя на планеті Земля зародилася у водному середовищі світового океану, і всі ми - нащадки риб. Існують наукові припущення про те, що в процесі еволюції дихальні органи наземних тварин відбулися саме від риб`ячих міхурів.
