Мочевой пузырь у костных рыб
Основной функцией выделительной системы любого живого существа, в том числе и рыбы, является вывод из организма продуктов обмена веществ и сохранение водно-солевого баланса в крови и тканях. Разумеется, выделительная система рыб имеет более простое строение, чем, к примеру, человеческая. Выполнение функций происходит по определенной цепочке, для понимания которой следует изучить строение системы в целом и работу ее органов в отдельности.
Строение: какие органы образуют выделительную систему рыбы
За вывод из организма ненужных, а зачастую и ядовитых веществ, у этих представителей водной фауны, как и у человека, отвечают парные почки, представляющие собой сложную систему мелких проводных канальцев. Последние открываются в общий выводной проток. Мочевой пузырь у большинства рыб выходит наружу отдельным отверстием.
Образующиеся в почках продукты обмена через протоки преимущественно поступают в мочевой пузырь.
Почки мальков
Понимая, какие органы образуют выделительную систему рыбы, можно сделать вывод, что ключевая роль в ее функционировании принадлежит почкам.
В эволюционной цепочке рыбы занимают далеко не первое место. Биологи относят их к классу низших позвоночных. По сложности строения органов водоплавающие уступают и земноводным, и рептилиям. У высших позвоночных, в том числе человека, почки тазовые. У рыб они туловищные.
Степень сложности строения почек у любых живых существ определяется:
- количеством канальцев;
- наличием и строением мерцательных воронок.
У некоторых представителей фауны почки закладываются в верхней части и состоят из 6-7 канальцев. Мерцательная воронка, выполняющая роль фильтра, у таких организмов одним концом открывается в мочеточник, другим — в полость тела. Именно таким строением характеризуются почки мальков и некоторых взрослых рыб. К таковым относятся бельдюга, атерина, бычки и прочие. У других разновидностей рыб примитивная почка постепенно преобразуется в лимфоидный кровотворящий орган.
Почки взрослых рыб
У мальков в большинстве случаев почка расположена в верхней части туловища. У взрослых рыб этот парный орган заполняет пространство между плавательным пузырем и позвоночником. Как уже упоминалось, почки этих представителей водной стихии относятся к классу туловищных и выглядят в виде лентовидных тяжей темно-бордового цвета.
Основным функциональным элементом почки взрослой рыбы является нефрон. Последний в свою очередь состоит из:
- выделительных канальцев;
- мальпигиева тельца.
Мальпигиево тельце у рыб образуется капиллярным клубочком и капсулами Шумлянского — Боумена, представляющими микроскопические чашечки с двойными стенками. Мочевые канальцы, отходящие от них, открываются в собирательные. Последние, в свою очередь, сливаются в более крупные и выпадают в мочеточники.
Мерцательные воронки в почках большинства рыб отсутствуют, кроме некоторых видов. Такие функциональные элементы, к примеру, имеются у осетровых и некоторых хрящевых.
Примеры строения
Почки — довольно сложные по строению органы выделительной системы рыб. Принято выделять три основных отдела:
- передний (головная почка);
- средний;
- задний.
Отделы почек разных видов рыб могут иметь неодинаковую форму. Рассмотреть строение этого органа конкретно для каждого класса в одной небольшой статье, к сожалению, довольно сложно. Поэтому в качестве примера разберемся, как выглядит почка сазана, щуки и окуня. У карповых правая и левая почки расположены по отдельности. Ниже они соединяются в непарную ленту. Хорошо развитый средний отдел сильно расширен и в виде ленты охватывает плавательный пузырь.
У окуня и щуки почки имеют немного другое строение: средние отделы расположены порознь, а передние и задние соединены.
Мочевой пузырь
Строение выделительной системы рыб достаточно сложное. Мочевой пузырь имеется у большинства разновидностей этих представителей водной фауны.
Основных классов рыб в природе, как известно, встречается всего два:
- хрящевые;
- костные.
Различие между ними, в первую очередь, заключается в строении скелета. В первом случае он состоит из хрящей, во втором — соответственно, из костей. Класс хрящевых рыб представлен в природе примерно 730 видами. Костных представителей водной фауны гораздо больше: порядка 20 тыс. разновидностей.
Выделительная система рыб (костных и хрящевых) имеет неодинаковое строение. У первых имеется мочевой пузырь, а у вторых его нет. Конечно же, отсутствие этого органа у хрящевых рыб вовсе не означает того, что их ВС несовершенна. Свои функции она выполняет просто отлично.
Выделительная система хрящевых рыб включает в себя органы, строение которых максимально препятствует бесконтрольному поступлению мочи в окружающую среду. «Жидких отходов» в воду такие представители фауны выделяют обычно очень мало.
Ректальная железа рыб
Как уже упоминалось, выделительная система рыб отвечает не только за вывод продуктов обмена веществ, но и за сбережение в организме нормального уровня водно-солевого баланса. У рыб эту функцию выполняет ректальная железа, представляющая пальцеобразный вырост, который отходит от спинной части прямой кишки. Железистые клетки ректальной железы выделяют особый секрет, содержащий в себе большое количество NaCl. В первую очередь этот орган удаляет из организма избыточную соль, поступающую с пищей или морской водой.
Помимо сохранения солевого баланса, ректальная железа рыб выполняет еще одну очень важную функцию. В период размножения выделяемая слизь тянется вслед за рыбой, привлекая характерным запахом особей противоположного пола.
Солевой баланс
Осмотическое давление у всех подобных представителей фауны (как морских, так и пресноводных) значительно отличается от показателей окружающей среды. Единственным исключением из этого правила являются миксины. Концентрация солей в их организме такая же, как и в морской воде.
У хрящевидных рыб, относящихся к группе изоосмотических, давление такое же, как и у миксин и совпадает с давлением воды. Но концентрация солей при этом на порядок ниже, чем во внешней среде. Баланс давления в рыбьем организме обеспечивается высоким содержанием мочевины в крови. Концентрирование и удаление хлоридов-ионов и ионов натрия из организма производится ректальной железой.
Выделительная система костных рыб хорошо приспособлена для регулировки солевого баланса. Давление у таких представителей фауны регулируется немного по-другому. К классу изоосмотических такие рыбы не относятся. Поэтому в процессе эволюции они выработали особые механизмы, контролирующие и регулирующие содержание солей в крови.
Так, морские костные рыбы постоянно теряющие воду под воздействием осмотического давления, для компенсации потерь вынуждены очень часто пить. Морская вода в их организме постоянно отфильтровывается от солей. Последние выводятся из организма двумя путями:
- катионы кальция с хлорид-ионами выбрасываются через жаберные мембраны;
- катионы магния с сульфатными анионами выводятся почками.
У костных пресноводных рыб, в отличие от морских, концентрация солей в организме ниже, чем во внешней среде. Выравнивают представители фауны давление путем захвата ионов из воды через жаберные мембраны. К тому же в организме таких холоднокровных вырабатывается большое количество мочевины.
Состав мочи
Как мы выяснили, по строению выделительная система рыб (хрящевых и костных) несколько различается. Неодинакова по составу и моча этих представителей фауны. Основным компонентом жидких выделений костных рыб является аммиак – вещество, токсичное даже в минимальных концентрациях. У хрящевых — это мочевина.
Доставляются продукты обмена веществ в почки рыб, по сути являющиеся фильтраторами, с током крови. Последняя предварительно подается в сосудистые клубочки. Именно в них и происходит процесс фильтрации, в результате которого формируется первичная моча. Сосуды, выводимые из клубочков, опутывают выделительные канальцы. Соединяясь вместе, они формируют задние кардинальные вены.
В средней части канальцев (в почках) происходит образование вторичной (окончательной) мочи. Здесь, помимо всего прочего, происходит всасывание веществ, необходимых организму. Это может быть, к примеру, глюкоза, вода, аминокислоты.
Пронефрический канал
Выделительная система рыб представлена пронефрическим каналом – основным выходным протоком главной почки. У хрящевых рыб он состоит из двух частей: вольфов и мюллеров каналы. Последний имеется только у самок. У самцов он атрофирован.
У мальков вольфов канал предназначен для выполнения функций семяпровода. У самца хрящевой разновидности по мере взросления образуется отдельный мочеточник, который открывается в мочеполовой синус. Последний, в свою очередь, соединен с клоакой. У взрослых особей в семяпровод трансформируется вольфов канал.
Особенности выделительной системы рыб костных видов — это, прежде всего, отсутствие клоаки и разъединенность выводящей и половой систем. Вольфовы каналы у таких представителей фауны объединены в непарный поток. Последний при этом располагается по стенке брюшной полости рыбы сзади, образуя на пути мочевой пузырь.
Источник
Рыбы – низшие челюстноротые первичноводные позвоночные. Известно около 33 тысяч видов рыб. Им посвящен
самостоятельный раздел биологии – ихтиология (от греч. ichthys – рыба и logos – слово).
Первые челюстноротые рыбы появились в ордовике, хрящевые рыбы – на рубеже силура и девона, около 420 млн. лет назад.
Рыбы обитают как в пресных, так и в соленых водах. Надкласс рыбы подразделяется на два класса: костные и хрящевые рыбы.
Общими признаками всех рыб является наличие обтекаемой формы тела, жизнь в воде. Тело подразделяется на голову, туловище и
хвост. Хорошо развиты органы чувств: зрения, обоняния, слуха, осязания, равновесия.
Ароморфозы рыб
Рыбы отличаются от предшествующих эволюционных форм новыми, прогрессивными чертами строения, которые повысили их
уровень организации. Давайте их перечислим.
- Появление челюстей и черепа
- Парные плавники
- Редукция хорды и формирование костного позвоночника
У рыб первая пара жаберных дуг видоизменяется в челюсти, с помощью которых становится возможным питание – захват,
измельчение добычи. Появился череп – костное вместилище головного мозга и органов чувств, которое надежно защищает эти
структуры нервной системы.
Образуются предшественники конечностей, плавники, парные придатки тела, обособленные от туловища и головы, приводимые в
движение мускульной силой.
У рыб хорда редуцируется, на ее месте формируется позвоночник. У хрящевых рыб позвоночник в течение всей жизни имеет хрящевое строение, а у костных рыб позвоночник окостеневает: он представлен костной тканью.
Костные рыбы
Костные рыбы – процветающий класс, весьма многочисленный: к ним относятся около 95% современных рыб. Сюда входят
важнейшие подклассы, которые мы разберем: хрящекостные, двоякодышащие и кистеперые рыбы.
Широко известны основные отряды класса костных рыб:
- Осетрообразные – осетр, стерлядь, белуга
- Карпообразные – карась, сазан, лещ, толстолобик
- Лососеобразные – форель, лосось, семга
- Трескообразные – треска, минтай, хек
- Окунеобразные – окунь, судак, скумбрия, ставрида
Для большинства костных рыб характерен костный скелет, наличие жаберных крышек, прикрывающих жабры.
Жаберные лепестки расположены непосредственно на жаберных дугах, имеется плавательный пузырь. Оплодотворение
наружное.
Данный класс будет рассмотрен нами на примере типичного представителя – речного окуня.
- Покровы, опорно-двигательная система
- Пищеварительная система
- Дыхательная система
- Кровеносная система
- Выделительная система
- Нервная система
- Половая система
Форма тела обтекаемая, рыбообразная, за счет чего снижается трение о воду. Поверхность тела покрыта налегающими друг на друга
(подобно черепице) чешуйками.
У большинства видов чешуя ктеноидная (от греч. ktéis – гребень и éidos – вид) –
снабжена зубцами или шипами, или циклоидная (от греч. kykloeides — кругообразный, круглый) – с гладким закругленным
задним краем.
В коже находится множество желез, которые секретируют слизь, покрывающущю все тело рыбы, благодаря чему снижается трение
о воду. Из-за слизи пойманную рыбу тяжело удержать в руках, она выскальзывает.
Плавники – органы движения рыб. Плавники бывают как парные (грудные, брюшные), так и непарные (спинной, хвостовой, анальный).
Череп – вместилище головного мозга, окружает его со всех сторон. Характерно наличие рострума
(от лат. rostrum – клюв) – передней вытянутой части черепа рыб.
Позвоночник состоит из двух отделов: туловищного и хвостового. В центре каждого позвонка имеется отверстие. Прилегая друг к другу, отверстия
позвонков вместе соединяются в единый спинномозговой канал, в котором лежит спинной мозг.
Скелет грудных плавников соединен с позвоночником костями плечевого пояса, в отличие от скелета брюшных плавников,
который не сочленяется с позвоночником. Имеются жаберные крышки, снаружи прикрывающие жаберные щели (у хрящевых
рыб жаберные крышки отсутствовали, 5 жаберных щелей открывались каждая в отдельности наружу.)
Полость тела вторичная (целом).
Мышечная система сегментируется, что выражается в возникновении отдельных (дифференцированных) мышечных пучков. Наиболее ярким примером
дифференцировки являются мышцы ротового аппарата и парных плавников.
Состоит из ротовой полости, глотки, продолжающейся в пищевод, желудка, толстого и тонкого кишечника. У многих рыб в ротовой
полости имеются язык и острые зубы, расположенные на челюстях. Зубы предназначены не для механического измельчения пищи, а в основном для
схватывания и удержания добычи. Слюнные железы отсутствуют, имеются вкусовые рецепторы.
В просвет тонкой кишки рыб открываются протоки пищеварительных желез, печени и поджелудочной железы, а также желчного пузыря.
Спиральный клапан в кишечнике (характерный для хрящевых рыб) отсутствует, общая площадь всасывания увеличивается за
счет слепо оканчивающихся выростов кишечника – пилорических придатков.
Глотка тесно связано не только с пищеварительной, но и с дыхательной системой: здесь располагается жаберный аппарат
рыб. С помощью жабр они приспособились забирать из воды растворенный в ней кислород и насыщать им кровь, откуда кислород
поступает ко внутренним органам и тканям.
Процесс дыхания осуществляется благодаря тому, что вода через ротовое отверстие попадает в глотку. Вследствие движений
жаберной крышки вода из ротоглоточной полости втягивается в боковую жаберную полость, омывая жабры. В результате газообмена
в кровь рыбы поступает кислород, а углекислый газ покидает ее и растворяется в воде.
Жабры состоят из жаберной дуги, на которой расположены жаберные тычинки и лепестки. Жаберные тычинки направлены в сторону
ротоглоточной полости и препятствуют проникновению частиц пищи в жабры (цедильная функция). Жаберные лепестки направлены
наружу и оплетены густой сетью кровеносных сосудов – капилляров, в которых и происходит газообмен.
Как и хрящевые, костные рыбы имеют один круг кровообращения. Сердце двухкамерное, состоит из одного предсердия и одного желудочка.
Запомните, что в сердце у рыб кровь венозная. Она накачивается сердцем в жабры, где происходит ее насыщение кислородом,
после чего кровь становится артериальной.
Артериальная кровь направляется к внутренним органам и тканям, движется кровь внутри сосудов: кровеносная система
замкнутого типа.
Состоит из парных лентовидных туловищных почек (мезонефрос, или первичная почка.) Располагаются они по
бокам туловища. От почек начинаются мочеточники, сливающиеся между собой и образующие расширение – мочевой пузырь.
Моча, содержащая побочные продукты обмена веществ, выводится из организма рыбы через анальное отверстие у самок, через мочеполовое
отверстие – у самцов .
У всех хордовых нервная система трубчатого типа. Головной мозг состоит из продолговатого, среднего мозга, мозжечка, промежуточного и переднего мозга.
Развитие одних и тех же отделов у разных классов хордовых неодинаково, что мы с вами отчетливо увидим по мере изучения данного
раздела. Я рекомендую вам обратить на данную тему особое внимание.
Относительно других классов хордовых головной мозг у рыб слабо развит: кора переднего мозга
отсутствует, вместо нее поверхность мозга покрыта эпителием. Наибольшего развития достигает средний мозг – главный координирующий
центр.
Также хорошо выражен (развит) мозжечок, который отвечает за координацию движений и ориентацию тела в пространстве. Это связано
со сложными перемещениями рыбы, которая “парит как птица” только не в воздушной, а в водной среде. От головного мозга берут
начало 10 пар черепно-мозговых нервов.
Органы чувств рыбы представлены особым образованием – боковой линией, тянущейся в виде канала вдоль всего тела с обоих боков. Чувствительные
клетки (невромасты) органа боковой линии реагируют на изменения направления и скорости тока воды вблизи рыбы. С помощью нее рыба
чувствует направление и скорость течения воды.
У рыб впервые возникает специализированный орган слуха – внутреннее ухо. С помощью него они способны различать звуки,
ориентируясь в водной среде. Состоит внутреннее ухо из трех полукружных канальцев, верхнего и нижнего мешочков. Иногда
внутреннее ухо соединяется с плавательным пузырем (сомовые, карповые), за счет чего слух у таких рыб более развит.
Органы зрения приспособлены к водной среде: хрусталик имеет шарообразную форму. Роговица плоская, аккомодация (настройка глаза на наилучшее видение объекта) происходит только благодаря перемещению хрусталика.
Рыбы хорошо видят лишь на близком расстоянии. Имеются органы вкуса на коже и нижней челюсти, а также органы обоняния,
открывающиеся в ротовую полость.
Рыбы раздельнополы. Половые железы самцов – семенники, самок – единственный
яичник. Оплодотворение наружное, происходит в воде: самка выметывает икру (яйцеклетки), а самец выделяет в воду сперматозоиды,
которые сливаются с яйцеклетками. С течением времени из икры развиваются молодые особи.
Развитие у рыб прямое, без метаморфоза. Запомните, что процесс выметывания икры и ее последующего оплодотворения называется
нерест, он носит сезонный характер. У пресноводных рыб нерест происходит весной, в это время строго запрещена ловля рыбы.
Плавательный пузырь
Этот орган характерен исключительно для костных рыб: у хрящевых рыб (акулы, скаты) он отсутствует. Плавательный пузырь представляет
собой воздушный мешок, заполненный смесью газов: азотом, кислородом, углекислым газом.
Он выполняет ряд важнейших функций:
- Гидростатическую – помогает занять рыбе в толще воды определенное положение. Так при расширении пузыря рыба
всплывает, а при его уменьшении – опускается на дно. - Дыхательную – способен выполнять функцию легких
- Барорецепторную – воспринимает изменения давления
- Акустическую – воспринимает звуки, играет роль аналогичную уху
При заполнении газом пузырь расширяется: это меняет удельный вес рыбы, он понижается и рыба всплывает. Обратная схема
происходит при уменьшении пузыря. Но откуда появляется газ, которым наполняется пузырь, если рыба обитает в воде?
Отвечая на этот вопрос, отметим, что все рыбы делятся на два типа: открытопузырные и закрытопузырные.
У открытопузырных рыб плавательный пузырь сообщается с пищеварительной системой. Они в течение всей жизни поднимаются к
поверхности воды и заглатывают воздух, по мере необходимости они могут освобождаться от газов, выдавливая их через глотку, а затем рот
в окружающую среду. К таким рыбам относятся сельдеобразные, щукообразные, карпообразные, двоякодышащие.
Закрытопузырные рыбы имеют пузырь, не сообщающийся с пищеварительной трубкой. Газы в него поступают благодаря газовой секреции:
они переходят из растворенного (в крови) состояния в газообразное, заполняя пузырь. Когда пузырь уменьшается газы вновь растворяются в крови,
возвращаясь в кровеносное русло. К таким рыбам относятся: трескообразные, окунеобразные, кефалеобразные.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Источник