Рыба как обитатель водной среды. Рыбы - исконные обитатели водной среды, в которой жили и все их предки, начиная с первичных организмов, и в которой исторически сложился самый тип хордовых животных. Поэтому изучение наружного и внутреннего строения какой-нибудь из наших костистых рыб - окуня, плотвы, карася - может служить введением не только к изучению надкласса рыб.

В отличие от позвоночных высших групп, у которых в связи с переходом к наземной жизни наиболее древние и характерные черты строения хордовых сильно изменены или утрачены, рыбы как первичноводные позвоночные дают нам ключ к пониманию строения и более примитивных хордовых, включая миногу как представителя класса круглоротых и бесчерепного ланцетника. Из всех этих групп костистая рыба наиболее доступна для непосредственного изучения и вместе с тем в достаточной мере удовлетворяет и требованиям типичности объекта.

Строение тела рыбы в связи с условиями жизни. Для изучения внутреннего строения необходимо иметь совершенно свежую рыбу, а с внешней формой, с покровами тела и с устройством органов движения можно ознакомиться даже на вяленой вобле. Однако в первую очередь необходимы наблюдения над живыми рыбками в аквариуме: значение различных органов тела рыбы будет для нас ясно тогда, когда мы увидим их в работе.

Обтекаемая форма тела рыбы. Рыба живет в воде. Припомним ее поведение, когда она вынута из воды: как беспорядочны и беспомощны ее движения на суше, как стремится она скорее добраться до воды и уплыть, но все-таки оказывается не в состоянии этого сделать и гибнет, попав на берег. Все строение ее тела приспособлено к жизни в воде и оказывается в полном несоответствии с условиями наземной жизни.

Вода плотнее воздуха, и поэтому в ней не так легко пробивать себе дорогу и передвигаться (припомните свои наблюдения во время купания; вспомните1 также, какое большое сопротивление оказывает вода, когда мы двигаем в ней веслом или хотим быстро провести погруженной в воду палкой). Но рыба плавает в воде быстро и проворно; она легко разрезает воду благодаря тому, что тело ее имеет форму веретена, более или менее сжатого с боков. И человек, устраивая свои приспособления для быстрого передвижения в воде, заостряет носы своих лодок и кораблей, а при постройке подводных лодок придает им веретеновидную, обтекаемую форму рыбьего тела.

Голова у рыбы сразу переходит в туловище, и шеи у нее нет; с гибкой, вихляющейся шеей тело животного перестало бы быть цельным и крепким клином, который должен легко пробивать себе дорогу в толще воды.

Органы движения - плавники. Присмотритесь к движениям рыбы в воде, и вы увидите, какая часть тела принимает в этом главное участие. Рыба несется вперед, быстро двигая вправо и влево хвостом, который оканчивается широким хвостовым плавником. В этом движении принимает участие и туловище рыбы, но в основном оно осуществляется хвостовым отделом тела. Поэтому хвост у рыбы очень мускулист и массивен, почти незаметно сливается с туловищем (ср. в этом отношении с наземными млекопитающими вроде кошки или собаки), например, у окуня туловище, внутри которого заключаются все внутренности, оканчивается лишь немного дальше половины общей длины его тела, а все остальное есть уже его хвост.

Кроме хвостового плавника у рыбы имеется еще два непарных плавника - сверху спинной (у окуня, судака и некоторых других рыб он состоит из двух отдельных выступов, расположенных один за другим) и снизу подхвостовой, или анальный, который называется так потому, что сидит на нижней стороне хвоста, как раз позади заднепроходного отверстия. Эти плавники препятствуют вращению тела вокруг продольной оси и, подобно килю на корабле, помогают рыбе сохранять в воде нормальное положение, у некоторых, рыб спинной плавник служит и надежным орудием защиты. Такое значение он может иметь в том случае, если поддерживающие его плавниковые лучи представляют собой твердые колючие иглы, препятствующие более крупному хищнику проглотить рыбу (ерш, окунь).

Схема строения рыбы

Затем мы видим у рыбы еще парные плавники - пару грудных и пару брюшных. Грудные плавники сидят выше, почти по бокам тела, а брюшные более сближены между собой и расположены на брюшной стороне.

Расположение плавников у различных рыб неодинаково. Обыкновенно брюшные плавники находятся позади грудных, как мы видим это, например, у щуки (брюхоперые рыбы, у других рыб брюшные плавники переместились на передарю часть тела и находятся между двумя грудными (грудоперые рыбы, и, наконец, у налима и некоторых морских рыб, например трески, пикши и наваги, брюшные плавники сидят впереди грудных, как бы на горле рыбы (горлоперые рыбы). Парные плавники не имеют сильной мускулатуры (проверьте это на вяленой вобле). Поэтому они не могут влиять на скорость движения, и рыба гребет ими только при самом медленном перемещении в спокойной стоячей воде (карп, карась, золотая рыбка). Главное же их назначение - поддерживать равновесие тела. Мертвая или ослабевшая рыба опрокидывается брюхом кверху, так как спина у рыбы оказывается тяжелее, чем ее брюшная сторона (почему - это мы увидим при вскрытии). Значит, живой рыбе приходится все время делать некоторое усилие, чтобы не опрокинуться на спину, или не свалиться набок; это и достигается работой парных плавников. Убедиться в этом можно путем несложного опыта, лишив рыбу возможности пользоваться своими парными плавниками и привязав их к телу шерстяными нитками.

У рыбы с подвязанными грудными плавниками более тяжелый головной конец перетягивает и опускается вниз; рыбы, у которых отрезаны или привязаны грудной или брюшной плавники с одной стороны, ложатся на бок, а рыба, у которой обвязаны нитками все парные плавники, точно мертвая опрокидывается вверх брюхом. (Здесь, впрочем, имеются исключения: у тех видов рыб, у которых плавательный пузырь расположен ближе к спинной стороне, брюхо может оказаться тяжелее спины, и рыба не перевернется.)

Кроме того, парные плавники помогают рыбе делать повороты: желая повернуть направо, рыба загребает левым плавником, а правый прижимает к телу, и наоборот.

Возвратимся еще раз к уточнению роли спинного и подхвостового плавников. Иногда не только в ответах учащихся, но и в объяснениях учителя дело представляется так, будто именно они придают телу нормальное положение - спиной вверх. В действительности, как мы видели, такую роль выполняют парные плавники, тогда как спинной и подхвостовой при движении рыбы препятствуют ее веретеновидному телу крутиться вокруг продольной оси и тем самым поддерживают нормальное положение, которое придали телу парные плавники (у ослабевшей рыбы, плывущей на боку или вверх брюхом, те же непарные плавники поддерживают уже принятое телом ненормальное положение).

Ловля и удержание добычи. Понятно, что парные конечности рыбы совершенно не приспособлены к схватыванию добычи, и эту обязанность у рыб выполняет рот, иногда снабженный губами, которые выпячиваются сами собой, когда рыба широко разевает пасть. (Понаблюдайте за рыбой, подбирающей брошенный ей корм.) У хищных рыб, которые нападают на более крупную добычу, пасть очень широкая. Иначе им не схватить и не проглотить свою жертву; рыбам, которые питаются растительными объектами и мелкой живностью, такой крупный рот не нужен (сравните в этом отношении щуку или судака с карпом, карасем, лещом или сигом).

Дыхательные движения. Наблюдая за живой рыбой в аквариуме, мы видим, что она все время работает ртом, захватывая им воду, и что у нее так же равномерно поднимаются и опускаются жаберные крышки по бокам головы. Это дыхательные движения рыбы.

На первый взгляд кажется, будто рыба заглатывает воду ртом, а приподнимающиеся жаберные крышки только открывают этой воде выход наружу; однако в действительности механизм действия жаберного аппарата у рыб более сложный.