Jak ryby dýchají?
Žádné zvíře nemůže žít bez kyslíku. Je ve vzduchu a rozpuštěný ve vodě. Suchozemští obratlovci dýchají kyslík ze vzduchu; jejich dýchacím orgánem jsou plíce. Ryby získávají kyslík z vody, k tomu mají žábry.
Ryby dýchají tak, že nabírají vodu do úst. Prostřednictvím hltanu, ve kterém jsou řady spárovaných otvorů - žaberních štěrbin, vstupuje voda do žáber umístěných na obou stranách hlavy a omývá je a vytéká zpod žaberního krytu. Zároveň v ní rozpuštěný kyslík přes nejtenčí obaly žaberních vláken, proniknutý krevními kapilárami, proniká do krve a oběhový systém dodává kyslík buňkám. Na vzduchu se ryba udusí, jakmile žaberní vlákna vyschnou a stanou se nepropustnými pro kyslík.
Když ryby dýchají, „vdechují“ a „vydechují“ nikoli vzduch, jako lidé, ale vodu. Sledujte rybu v akváriu, jak se její ústa a žábry otevírají a zavírají, aby tělu poskytly čerstvý vodný roztok kyslíku.
Nicméně z tohoto obecné pravidlo existuje výjimka. V Africe, Jižní Americe a Austrálii žijí plicníky, které dýchají nejen žábrami, ale i plaveckým měchýřem spojeným vývodem s hltanem. Struktura jejich buněčného plaveckého měchýře se však příliš neliší od skutečných plic. U většiny moderních druhů je to dokonce párový orgán, jako u všech vyšších obratlovců. Plicník při zavřené tlamě nasává vzduch do „plíce“ nozdrami, jako všichni suchozemští obratlovci, ale umí dýchat i žábrami, jako ryby. Všichni jsou obyvateli sladkovodních útvarů, které v období sucha částečně nebo úplně vysychají. Pak si plicník lehne do děr vykopaných v zemi a přezimuje. Africké protoptery mohou žít bez vody 9 měsíců a jeden experimentální protopter vytvořil rekord – více než čtyři roky!
Protoptéři i jihoamerické vločky z povodí Amazonky dýchají vzduch během hibernace. Australský zoborožec nezimuje a přežije, pokud z jeho nádrže zůstane alespoň páchnoucí louže. I tehdy se, dýchající nepárovými „plícemi“, cítí dobře, ale bez vody rychle umírá.
Plicník se živí bezobratlými, rybami a obojživelníky. Třou se v období dešťů.
Dříve se vědci domnívali, že suchozemští obratlovci se vyvinuli ze starověkých plicníků. Nyní je však pevně stanoveno, že spojovacím článkem mezi rybami a obojživelníky byli živočichové ze třídy téměř zcela vyhynulých lalokoploutvých ryb a plicník, rovněž vyhynulý, kromě moderních šesti druhů, je postranní, slepou větví vývoj.
| <<< Назад
|
Vpřed >>> |
Zahrnuje 11 čeledí, z nichž 3 (Protopteridae, Lepidosirenidae a Ceratodontiformes) obsahují ryby, které přežily dodnes. Plicník je současníkem lalokoploutvých ryb. Známé ze středního devonu, byly četné až do permu. Moderní plicník je zastoupen 6 druhy, sdruženými ve 2 řádech. Žijí ve sladkých tropických vodách Afriky, Ameriky a Austrálie, přizpůsobeni životu ve vysychajících vodních plochách. Kromě žaber mají plíce vytvořené z plaveckého měchýře a podobnou stavbou jako plíce suchozemských obratlovců.
Struktura jejich systémů a orgánů se mění v důsledku plicního dýchání. Arteriální kužel je částečně dělený a připomíná stejný úsek u obojživelníků, kteří jako dospělí dýchají pouze plícemi. Zuby plicníka mají díky specializovanému krmení vegetace a bezobratlých živočichy tvar talířů. Pravděpodobně by plicník mohl být boční větví crossopteranů. Řada vědců naznačuje, že to byli plíci, kteří byli společným předkem všech suchozemských obratlovců, a navrhuje je oddělit do samostatné podtřídy nebo dokonce třídy.
U bilungů, řádu Lepidosireniformes, dvě plíce spojené s jícnem mají kapsy a alveoly, které zvedají vnitřní povrch. Tělo je protáhlé, šupiny malé, zapuštěné hluboko do kůže. Párové ploutve jsou bičíkaté. Během sucha (až 9 měsíců) zcela přecházejí na plicní dýchání a upadají do zimního spánku. Řád zahrnuje čeledi Protopteridae a Lepidosirenidae a 4 druhy afrických protoptérů a 1 druh jihoamerických vloček.
Protoptéři se liší rozsahem, zbarvením, řadou anatomických znaků a velikostí: Protopterus amphibius 30 cm dlouhý, P. aethiopicus - 2 m. Živí se bezobratlými a rybami. Nejaktivnější v noci. Když se blíží sucho, protoptéři vykopávají díry, ohlodávají kusy půdy, drtí je čelistmi a vyhazují je žaberními kryty. Průchod kulatého průřezu má průměr 5-70 mm a jde svisle dolů. V hloubce 50 cm se průchod rozšiřuje a vytváří „spací“ komoru, kde téměř zdvojnásobený protopter přečkává období sucha. Před upadnutím do zimního spánku ucpe vchod čepicí z hlíny a je pokryt tenkým kokonem ztvrdlého slizu. Během hibernace protopter ztratí až 20 % své hmoty a svalovou tkáň využívá jako zdroj energie nezbytné k udržení života. Tato energie je vynakládána nejen na přežití, ale také na dozrávání gonád.
S nástupem období dešťů se protopter připravuje na tření – vyhrabává si v mělké vodě hnízdní jámu, která má dva vchody. Plodná komora je umístěna v hloubce 40 cm Samec chrání zdivo a stará se o potomstvo. Ve věku jednoho měsíce opouštějí hnízdo larvy dlouhé 30-35 mm.
Vločka neboli lepidosiren (Lepidosiren paradoxa) žije ve střední části Jižní Ameriky. Délka těla 130 cm.Od protoptérů se liší protáhlejším tělem, více zmenšenými párovými ploutvemi, menšími a hlouběji zasazenými šupinami v kůži a tím, že během zimního spánku spotřebovává tuk. Na rozdíl od protoptrů, kteří se třou na dně plodové komory, vytváří šupinatý podestýlku z kusů vegetace. Úspěšně chován v akváriích.
Oddělení rohozubých neboli jednoplíčních (Ceratodontiformes) představuje jediné moderní vzhled- zoborožec nebo barramunda (Neoceratodus forsteri). Žije v pomalých, vegetací zarostlých řekách na severovýchodě Austrálie. Délka 175 cm, váha 10 kg. Jejich protáhlé, bočně stlačené tělo je pokryto velkými šupinami a zakončeno difycerkální ocasní ploutví. Na rozdíl od dvouplíce má jednu plíci, párové ploutve jsou mohutnější, ploutvovité a nezkostnatělá chrupavčitá lebka. Při hledání potravy (zvířata a rostliny na dně) se plazí po dně a opírá se o ploutve. V případě potřeby rychle plave, ohýbá tělo. Každých 40-60 minut stoupá na hladinu vody pro část vzduchu. Výdech a nádech je doprovázen hlasitým vzlykáním. V období sucha, kdy jsou řeky Austrálie naplněny tekutým bahnem, se rohatý zub zcela přepne na plicní dýchání. Úplné vyschnutí nádrže je však pro něj nebezpečné, protože neuléhá k zimnímu spánku.
Reprodukce od časného jara do pozdního podzimu. Nestaví si hnízda, klade vajíčka na vodní vegetaci a nejeví o ni starost. Vejce o průměru 7 mm obsahuje velký početžloutek a obklopený želatinovou membránou. Vývoj kaviáru během 1,5 týdne. Novorozené rohaté zuby nemají párové ploutve; hrudník se objeví po dvou týdnech, břišní - po 2,5 měsících.
Ryby lze nalézt v bažinách, jezerech, mořích a řekách všech geografických zón planety. Celý svůj život tráví pod vodou, aniž by měli potíže s dýcháním. Většina z nich nepotřebuje vyplavat na hladinu, aby spolkla další porci vzduchu. Co ryby dýchají? Jaké mechanismy jim pomáhají přežít ve vodním prostředí? O vnitřní stavbě ryb a přirozených tricích těchto vodních živočichů si povíme v našem článku.
Potřeba kyslíku
Ve vodním prostředí jsou převládající skupinou živočichů ryby. V řekách a oceánech procházejí všemi stádii svého biologického vývoje – od vajíček až po dospělce. Přitom jen několik druhů se může čas od času vynořit a nasát atmosférický vzduch, zatímco většina se adaptovala na život bez něj.
Co ale ryby dýchají, když jsou neustále ve vodě? Stejně jako ostatní obratlovci potřebují k normálnímu fungování kyslík. „Extrahují“ ji nikoli ze vzduchu, ale přímo z vody, doslova ji filtrují. Aby získali dostatek plynu, musí „zpracovat“ obrovské množství kapaliny.
Obsah kyslíku v rezervoáru je nesmírně důležitý pro jejich normální fungování a nedostatek kyslíku způsobuje u zvířat hladovění kyslíkem a smrt. Normy koncentrace plynu pro každý druh se však liší. Například lín a kapr žijí ve stojatých vodách a jsou schopni přežít i při slabé přítomnosti kyslíku (od 4 cm 3 / l do 0,5 cm 3 / l). Velmi nároční jsou naopak pstruzi, lososi, candáti. Potřebují koncentraci plynu větší než 7 cm 3 /l.
Vnímání ryb se mění s jejich věkem, s přechodem ze sezóny na sezónu a také v závislosti na jejich aktivitě. Čím je jedinec mladší a pohyblivější, tím více potřebuje kyslíku. Potřeby výrazně rostou před třením, kdy ryba potřebuje hodně síly a energie. V horku a při zimním zamrzání nádrže je nedostatek kyslíku, kvůli kterému se zvířatům špatně dýchá.
Co ryby dýchají? Zařízení pro výměnu plynů
Stejně jako u nás se výměna plynů u ryb provádí pomocí oběhového systému. K tomu má většina z nich pouze jeden kruh krevního oběhu a dvoukomorové srdce, u druhů dýchajících plícemi jsou takové kruhy dva. Kyslík se dostává do srdce cévami a do nich se dostává žábrami, které filtrují plyn z vody.
Dýchací systém ryb je ve skutečnosti výkonnější než lidský. Je schopen filtrovat z vody dvakrát až třikrát více kyslíku, než plíce oddělují od atmosféry. Ryby v podstatě dýchají žábrami, ale někdy jejich práce nestačí nebo podmínky nedovolují jejich běžné použití. V tomto případě jsou k nim připojena další speciální tělesa.
Existuje mnoho dalších nebo alternativních způsobů dýchání u ryb. Absolutně všechny druhy si pomáhají, částečně provádějí výměnu plynu přes kůži. Někteří používají také plavecký měchýř, jiní používají střeva nebo slepé střevo v žaludku. Některé druhy se přizpůsobily dýchání atmosférického vzduchu, k tomu využívají labyrintové nebo nadprahové orgány.
Vnitřní stavba ryb: jak jsou uspořádány žábry
Dýchání ryb začíná požitím vody ústy. V hltanu mají žaberní aparát, ve kterém probíhá další proces. Přístroj se skládá z žaberních oblouků umístěných po stranách zvířete. Jsou podporovány žaberními vlákny a tyčinkami. Venku jsou u kostnatých ryb oblouky pokryty kryty.
Žábry ryb jsou spojeny s četnými krevními cévami. Jakmile je voda v hltanu, prochází žaberními oblouky, omývá okvětní lístky a dodává kyslík do tepen, které jsou k nim připojeny. Obohacená krev je posílána do srdce a tkání a odtud se vrací do hltanu, kde odevzdává oxid uhličitý vodě a odvádí ji žaberními štěrbinami ven.
Lungfish
Jak bylo uvedeno výše, hlavním nástrojem výměny plynů jsou žábry. Co však dýchají ryby, kterým se říká „plíňáky“? Tato zvířata jsou nyní zastoupena pouze jedním řádem, který zahrnuje šest druhů. Žijí poblíž Austrálie, Afriky a Jižní Ameriky.
Ze všech ryb jsou nejbližšími příbuznými tetrapodů. Dalším jejich rysem je, že kromě žaber mají zjednodušené plíce. Taková adaptace jim umožňuje žít ve vodních útvarech s velmi malým množstvím kyslíku a v případě potřeby jej získat z atmosférického vzduchu vystupujícího na povrch.
Labyrint nebo plazivá ryba
Labyrintové ryby představují oddělení paprskoploutvých ryb. Patří mezi ně mnoho akvarijních druhů, jako jsou lapius, gourami, siamské betty, makropodi, labtóza a další. V přírodě žijí ve sladkých vodách Afriky a Asie.
Všichni také vědí, jak dýchat vzduch. Nemají plíce, ale existuje zvláštní orgán ve formě kapsy, skládající se z mnoha desek. K jeho stěnám se přibližují kapiláry, se kterými probíhá výměna plynů. Labyrintový orgán se nachází nad žábrami ryb. Díky němu mohou zvířata existovat několik dní bez vody. „Druhý dech“ přitom není vhodný doplněk k žábrám. Nemohou používat labyrintový orgán, proto jsou nuceni pravidelně vylézat z vody, jinak hrozí udušení.
Když během půlročního sucha zmenší Čadské jezero v Africe svou plochu téměř o jednu třetinu a obnaží se bahnité dno, místní vyrazí na ryby a berou s sebou ... motyky. Na vysušeném dně hledají mohyly podobné krtincům a vyhrabávají z každé hliněné tobolky s rybou přeloženou napůl jako sponku do vlasů.
Tato ryba se nazývá protopterus ( Protopterus) a patří do podtřídy 1 plicník ( Dipnoi). Kromě žáber společných pro ryby mají zástupci této skupiny také jednu nebo dvě plíce - upravený plavecký měchýř, jehož stěny jsou opleteny kapilárami, dochází k výměně plynů. Atmosférický vzduch pro dýchání ulovených ryb ústy, stoupá k hladině. A v jejich síni je neúplná přepážka, která pokračuje v komoře. Venózní krev pocházející z tělesných orgánů, vstupuje do pravé poloviny síně a do pravé poloviny komory a krev přicházející z plic vstupuje levá strana srdce. Poté se okysličená „plicní“ krev dostává hlavně do těch cév, které vedou žábrami do hlavy a orgánů těla a krev z pravé strany srdce, procházející rovněž žábrami, se z velké části dostává do cévy vedoucí do plic. A ačkoli je chudá a na kyslík bohatá krev částečně promíchána jak v srdci, tak v cévách, stále lze hovořit o počátcích dvou kruhů krevního oběhu u plicníků.
Lungfish jsou velmi starou skupinou. Jejich pozůstatky se nacházejí v ložiskách devonského období paleozoické éry. Dlouhou dobu byly plicníky známy pouze z takových fosílií a teprve v roce 1835 byl nalezen protopter žijící v Africe, jako pluňák. Celkem, jak se ukázalo, do dnešních dnů přežili zástupci šesti druhů této skupiny: australský zoborožec z řádu jednoplíčníků, vločka americká - zástupce řádu dvouplíčkářů a čtyři druhy plíce. Africký rod Protopterus, také z řádu dvouplíce. Všichni, jak se zdá, a jejich předkové, sladkovodní ryby.
Australský rohozub(Neoceratodus forsteri) se nachází na velmi malém území – v povodích řek Burnett a Mary na severovýchodě Austrálie. Jedná se o velkou rybu s délkou těla až 175 cm a hmotností přes 10 kg. Mohutné tělo rohatce je bočně stlačené a pokryté velmi velkými šupinami a masité párové ploutve připomínají ploutve. Hortozub je zbarven jednotnými barvami – od červenohnědé až po modrošedou, břicho je světlé.
Tato ryba žije v pomalu tekoucích řekách, silně zarostlých vodní a hladinovou vegetací. Každých 40 - 50 minut se roháč vynoří a s hlukem vydechne vzduch z plic a vydává charakteristický sténání a chrochtání, který se šíří daleko po okolí. Ryba se nadechla a znovu klesla ke dnu.
Většinu času tráví rohovec na dně hlubokých tůní, kde leží na břiše nebo stojí opřený o ploutvovité ploutve a ocas. Při hledání potravy - různých bezobratlých - se pomalu plazí a někdy "chodí" a opírá se o stejné spárované ploutve. Plave pomalu a pouze když se poleká, používá svůj silný ocas a ukazuje schopnost rychlého pohybu.
Období sucha, kdy se řeky stávají mělkými, přežívá v zachovalých jámách s vodou zrorožec. Když ryba v přehřáté, stojaté a prakticky bez kyslíkové vodě uhyne a voda sama se v důsledku hnilobných procesů promění v páchnoucí kaši, zůstává zoborožec naživu díky svému plicnímu dýchání. Pokud ale voda úplně vyschne, tyto ryby stejně hynou, protože na rozdíl od svých afrických a jihoamerických příbuzných nemohou hibernovat.
K tření zoborožce dochází v období dešťů, kdy se řeky vzdouvají a voda v nich je dobře provzdušněná. Velké ryby o průměru až 6–7 mm kladou vajíčka na vodní rostliny. Po 10–12 dnech se líhnou larvy, které do vstřebání žloutkového váčku leží na dně, jen občas se přesunou na krátkou vzdálenost. 14. den po vylíhnutí se u potěru objevují prsní ploutve a od téže doby pravděpodobně začínají fungovat plíce.
Horntooth má chutné maso a je velmi snadné ho chytit. V důsledku toho se počet těchto ryb značně snížil. Horntooth jsou nyní pod ochranou a probíhají pokusy o jejich aklimatizaci v jiných vodních útvarech Austrálie.
Historie jednoho z nejznámějších zoologických hoaxů je spojena s horntoothem. V srpnu 1872 byl ředitel Brisbane Museum na cestě po severovýchodní Austrálii a jednoho dne se dozvěděl, že na jeho počest byla připravena snídaně, na kterou domorodci přivezli velmi vzácnou rybu, kterou ulovili 8-10 mil od svátek. A skutečně, režisér viděl rybu velmi zvláštního vzhledu: dlouhé masivní tělo bylo pokryto šupinami, ploutve vypadaly jako ploutve a čenich vypadal jako kachní zobák. Vědec vytvořil kresby tohoto neobvyklého tvora a po návratu je předal přednímu australskému ichtyologovi F. De Castelnauovi. Castelnau neváhal popsat nový rod a druh ryb z těchto kreseb - Ompax spatuloides. Následovala poměrně vzrušená diskuse o vztahu nového druhu a jeho místě v klasifikačním systému. Důvodů pro spory bylo mnoho, protože v popisu Ompax mnohé zůstalo nejasné a o anatomii nebyly vůbec žádné informace. Pokusy o získání nového exempláře byly neúspěšné. Našli se skeptici, kteří vyjadřovali pochybnosti o existenci tohoto zvířete. Stále tajemné Ompax spatuloides po téměř 60 let byl nadále uváděn ve všech referenčních knihách a souhrnech australské fauny. Záhada byla nečekaně vyřešena. V roce 1930 se v Sydney Bulletinu objevil článek, jehož autor si přál zůstat v anonymitě. Tento článek uváděl, že na důmyslného ředitele muzea v Brisbane byl zahrán nevinný žert, protože Ompax, který mu byl podáván, byl připraven z ocasu úhoře, těla parmice, hlavy a prsních ploutví rohozubce a čenich ptakopyska. Seshora byla celá tato důmyslná gastronomická struktura dovedně pokryta šupinami stejného rohatého zubu ...
|
Africké plicníky - protoptery - mají nitkovité párové ploutve. Největší ze čtyř druhů velký protopter(Protopterus aethiopicus) může dosáhnout délky více než 1,5 m a obvyklé délky malý protopter(P.amphibius) - asi 30 cm.
Tyto ryby plavou a hadovitě ohýbají tělo jako úhoři. A po dně se pomocí svých nitkovitých ploutví pohybují jako čolci. V kůži těchto ploutví jsou četné chuťové pohárky – jakmile se ploutev dotkne jedlého předmětu, ryba se otočí a kořist popadne. Čas od času se protoptéři vynoří na povrch a polykají atmosférický vzduch svými nosními dírkami 2.
Protoptéři žijí ve střední Africe, v jezerech a řekách, které protékají bažinatými oblastmi, které jsou každoročně vystaveny záplavám a vysychají během období sucha. Když nádrž vyschne, když hladina vody klesne na 5–10 cm, začnou protoptéři kopat díry. Ryba uchopí půdu tlamou, rozdrtí ji a vymrští žaberními štěrbinami ven. Po vykopání svislého vchodu vytvoří protopter na svém konci komoru, do které se umístí, ohne tělo a zvedne hlavu. Zatímco je voda ještě mokrá, ryba se čas od času zvedne, aby se nadechla vzduchu. Když film vysychající vody dosáhne horního okraje tekutého kalu lemujícího dno nádrže, část tohoto kalu se nasaje do otvoru a ucpe výstup. Poté již není protopter zobrazen na povrchu. Než je korek úplně suchý, ryba do něj šťouchá čenichem, zespodu jej zhutní a poněkud nadzvedne ve formě čepice. Po zaschnutí se víčko stane porézní a propustí dostatek vzduchu, aby spící ryby zůstaly naživu. Jakmile čepice ztvrdne, voda v noře se stane viskózní kvůli množství hlenu vylučovaného protopterem. Jak půda vysychá, hladina vody v díře klesá a nakonec se svislý průchod změní ve vzduchovou komoru a ryba, ohnutá napůl, zamrzne ve spodní rozšířené části díry. Kolem něj se vytváří slizký kokon pevně přiléhající ke kůži, v jehož horní části je tenký průchod, kterým proniká vzduch k hlavě. V tomto stavu protopter čeká na další období dešťů, které nastává za 6–9 měsíců. V laboratorních podmínkách byly protoptery drženy v hibernaci více než čtyři roky a na konci experimentu se bezpečně probudily.
Protopter pohřben v bahně během sucha
Během hibernace se rychlost metabolismu protoptérů prudce snižuje, ale přesto za 6 měsíců ryby ztratí až 20 % původní hmoty. Protože energie je do těla dodávána odbouráváním nikoli tukových zásob, ale především svalové tkáně, hromadí se v těle ryb produkty dusíkatého metabolismu. V aktivním období jsou vylučovány převážně ve formě čpavku, během hibernace se však čpavek přeměňuje na méně toxickou močovinu, jejíž množství ve tkáních na konci hibernace může činit 1–2 % hmotnosti Ryba. Mechanismy, které zajišťují odolnost vůči tak vysokým koncentracím močoviny, nebyly dosud objasněny.
Když se nádrže naplní s nástupem období dešťů, půda postupně nasákne, voda naplní vzduchovou komoru a protopter, který prorazí kokon, začne pravidelně vystrkovat hlavu a vdechovat atmosférický vzduch. Když voda pokryje dno nádrže, protopter opustí otvor. Brzy se močovina vylučuje z jeho těla žábrami a ledvinami.
Měsíc a půl po opuštění hibernace začíná rozmnožování u protoptérů. Současně samec vykopává na dně nádrže mezi houštinami vegetace speciální tírací otvor a láká tam jednu nebo několik samic, z nichž každá naklade až 5 tisíc vajec o průměru 3–4 mm. Po 7–9 dnech se objevují larvy s velkým žloutkovým váčkem a 4 páry zpeřených vnějších žáber. Pomocí speciální cementové žlázy se larvy přichytí na stěny hnízdního otvoru.
Po 3–4 týdnech se žloutkový váček zcela vyřeší, potěr se začne aktivně krmit a opouští díru. Zároveň ztratí jeden pár vnějších žáber a zbývající dva nebo tři páry mohou přetrvávat ještě mnoho měsíců. V malém protopteru jsou zachovány tři páry vnějších žáber, dokud ryba nedosáhne velikosti dospělého jedince.
Po opuštění výtěrové jamky protopter potěr plave nějakou dobu jen vedle ní a schová se tam při sebemenším nebezpečí. Celou tu dobu je samec poblíž hnízda a aktivně ho brání, řítí se i na blížící se osobu.
Protopter tmavý(P. dolloi), vyskytující se v povodí řek Kongo a Ogowe, žije v bažinatých oblastech, kde je v období sucha zachována vrstva podzemní vody. Když povrchové vody začnou v létě klesat, tato ryba se stejně jako její příbuzní zavrtává do spodního bahna, ale vyhrabává se až do vrstvy tekutého bahna a podzemní vody. Poté, co se tam usadil, tráví temný protopter období sucha, aniž by si vytvořil kuklu a čas od času vstal, aby se nadechl čerstvého vzduchu.
Nora protoptera tmavého začíná nakloněným tokem, jehož rozšířená část slouží jako ryba a třecí komora. Podle vyprávění místních rybářů takové díry, pokud je nezničí povodně, slouží rybám od pěti do deseti let. Samec připravuje noru na tření a kolem ní rok od roku vytváří hromadu bahna, která nakonec dosahuje výšky 0,5–1 m.
Protoptery přitáhly pozornost vědců zabývajících se tvorbou prášků na spaní. Angličtí a švédští biochemici se pokusili izolovat „hypnotické“ látky z těla hibernujících zvířat, včetně protoptera. Když byl laboratorním potkanům vstříknut do oběhového systému extrakt z mozku spících ryb, jejich tělesná teplota začala rychle klesat a usnuly tak rychle, jako by omdlely. Spánek trval 18 hod. Když se potkani probudili, nebyly u nich nalezeny žádné známky toho, že by byly v umělém spánku. Extrakt získaný z mozků bdělých protoptérů nezpůsobil u krys žádné účinky.
Americká vločka(Lepidosirenový paradox), nebo lepidosiren,- zástupce plicníka žijícího v povodí Amazonky. Délka těla této ryby dosahuje 1,2 m. Párové ploutve jsou krátké. Lepidosiren žije hlavně v dočasných nádržích zaplavených vodou během dešťů a povodní a živí se rozmanitou živočišnou potravou, hlavně měkkýši. Mohou také jíst rostliny.
Když nádrž začne vysychat, lepidosiren vyhloubí na dně díru, ve které se usadí stejně jako protoptéři, a ucpe vchod korkem ze země. Tato ryba nevytváří zámotek - tělo spícího lepidosirenu je obklopeno hlenem zvlhčeným spodní vodou. Na rozdíl od protoptérů je základem energetického metabolismu při hibernaci ve vločkách zásobní tuk.
Za 2-3 týdny po novém zatopení nádrže se lepidosiren začne množit. Samec si vyhrabává svislou noru, někdy se ke konci ohýbá vodorovně. Některé nory dosahují délky 1,5 m a šířky 15–20 cm. Ryba tahá listí a trávu na konec díry, na které samice vytírá jikry o průměru 6–7 mm. Samec zůstává v noře a hlídá jikry a vylíhlý potěr. Sliz vylučovaný jeho pokožkou má koagulační účinek a čistí vodu v otvoru od zákalu. Navíc se v této době na jeho břišních ploutvích vyvíjejí rozvětvené kožní výrůstky dlouhé 5–8 cm, hojně zásobené kapilárami.Někteří ichtyologové se domnívají, že v období péče o potomstvo lepidosiren nevyužívá plicní dýchání a tyto výrůstky slouží jako další vnější žábry. Existuje i opačný úhel pohledu – vynořit se na hladinu a usrknout čerstvý vzduch, samec lepidosiren se vrací do nory a kapilárami na výrůstcích odevzdává část kyslíku vodě, ve které se vyvíjejí vajíčka a larvy. Ať je to jak chce, po období reprodukce se tyto výrůstky vyřeší.
Larvy vylíhlé z vajíček mají 4 páry silně se větvících zevních žaber a cementovou žlázu, kterými se přichytí na stěny hnízda. Přibližně jeden a půl měsíce po vylíhnutí, kdy plůdek dosáhne délky 4–5 cm, začne pomocí plic dýchat a vnější žábry se rozpouštějí. V této době potěr lepidosirenu opustí díru.
Místní obyvatelstvo oceňuje chutné maso lepidoserenu a intenzivně tyto ryby hubí.
Schéma arteriálního oběhu plicník:
1-4 - první-čtvrtý pár žaberních arteriálních oblouků; 5 - dorzální aorta;
6 - břišní aorta; 7 - plicní tepna; 8 - plicní žíla.
Literatura
Život zvířat. Svazek 4, část 1. Ryby. – M.: Osvícení, 1971.
Věda a život; 1973, č. 1; 1977, č. 8.
Naumov N.P., Kartashev N.N. Zoologie obratlovců. Část 1. Strunatci spodní, bezčelistní, ryby, obojživelníci: Učebnice pro biologa. specialista. Univ. - M .: Vyšší škola, 1979.
1 Podle jiných představ plicník ( Dipneustomorpha) – nadřád v podtřídě lobofinned ( Sarcopterygii).
2 U většiny ryb jsou nozdry slepě uzavřeny, ale u plicníků jsou spojeny s dutinou ústní.
Všechno to začalo dnem, kdy se William Forster rozhodl projít se po městě. Choval ovce a žil na farmě, daleko od civilizovaného světa, na řece Benet v Queenslandu. Pak ho tento obchod omrzel a přijel do Sydney, aby se tam usadil. Jednoho dne v roce 1869 se Forster rozhodl prozkoumat město. Šel jsem samozřejmě do muzea.
Zde jsem potkal Gerarda Krefta, kurátora muzea, a dali se do řeči. Forster se mimochodem zeptal:
"Pane, proč vaše muzeum nemá žádné z těch velkých ryb, které máme v řece Benet?"
- Velká ryba? Co je to velká ryba?
- Barramunda. Říkáme jim také losos Benet.
"Kde je Benet River?" Nevím.
"Na sever, pane." V Queenslandu. Tolik těchto ryb. Vypadají jako mastné akné. Zelená, pět stop dlouhá. Jejich šupiny jsou tlusté a velké. A představte si – tahle barramunda má jen čtyři ploutve! Vše na břiše. Ano, jen čtyři, dobře si pamatuji: sám jsem to nejednou schytal.
"Víš, Forstere, nemám tušení, o jakém druhu ryb mluvíš." O vašem barramuidovi jsem nic neslyšel. Možná je to nějaký druh, který je vědě stále neznámý? Bylo by hezké sehnat nám pár barramundů do muzea.
"Ach, samozřejmě," souhlasil Forster laskavě. - Dá se to udělat. Můj bratranec stále žije na farmě. napíšu mu.
A o několik týdnů později byl do muzea v Sydney přivezen sud a v sudu byly ryby, velmi silně solené.
Když je Kreft uviděl, doslova oněměl. Forster se nemýlil: ryby jsou naprosto bezprecedentní. Ano, mají jen čtyři ploutve. Vše na břiše. A všechny vypadají spíše jako krátké tlapky, ale bez prstů. A ocas je velmi zvláštní: není rozeklaný, jako mnoho ryb, ale jakoby opeřený, jako ptačí pírko. Zoologové nazývají ocasy tohoto typu diphycercal. Toto je možná nejstarší forma všech rybích ocasů.
Ale pak Kreft uviděl na nebi a spodní čelisti ryby čtyři velké destičky zubů srostlé dohromady, podobné kohoutím hřebínkům – to bylo naprosto nečekané.
Paleontologové na takové struhadlové zuby naráželi již dávno mezi starověkými zkamenělinami, ale u žádné živé ryby je dosud nenašli. Profesor Agassiz, velký znalec fosilních ryb, nazval majitele těchto podivných zubů ceratodes, tedy rohatými zuby. Jejich nesčetná hejna před 70 a 100 miliony let obývala sladké vody naší planety.
A teď Kreft držel v rukou právě tohoto ceratoda! Po pečlivém prozkoumání zubů barramundy se tedy rozhodl, a proto bez váhání nazval ceratody „Benetovy lososy“. Později ale paleontologové našli nejen zuby, ale i kostry skutečných fosilních ceratodů a ty tak docela nevypadaly jako kostra Benetova „ceratoda“. Někteří ichtyologové proto navrhli přidat k vědeckému názvu barramundy předponu „neo“ (to znamená „nový“) nebo „epi“ (což znamená „po“). Ale často se stále nazývá jednoduše ceratod, bez jakýchkoli předpon.
Kreft při prozkoumávání ryb rozřízl jednu z nich a našel něco jiného úžasného - snadného! skutečné plíce v rybách! Měl také žábry, ale měl také plíce. To znamená, že barramunda dýchala žábrami i plícemi, což znamená, že je to plicník!
Předtím znali zoologové jen dvě ryby dýchající daojaky: lepidosiren neboli v místní karamuře žijící v Jižní Amerika, a protopterus (aka Komtok), který je běžný ve střední Africe. Mají dvě plíce, neoceratod má jen jednu. Lepidosiren a Protopterus žijí v bažinatých stojatých vodách porostlých trávou a řasami, které jsou naplněny vodou pouze v období dešťů. Jenže nastává sucho a voda dochází. Říční mrtvá ramena a bažiny vysychají, a aby neuhynuly, ryby, které se příroda kromě žábry obdařená plícemi zavrtává do bahna a přezimuje jako medvěd v doupěti.
Neoceratod nalezený v Austrálii se od svých plicně dýchajících příbuzných liší nejen tím, že má jednu plíci. Je více „vegetarián“ než oni: věrný tradicím svých předků jí také rostliny, které dnes ostatní plicník odmítají. Barramunda klade svůj velmi velký kaviár ne do norků a důlků na dno - každý kaviár připevňuje v tlusté želatinové skořápce k podvodním rostlinám. A hlavně – v suchu, kdy řeky vysychají, se neoceratodi do bahna nezarývají. Ryby se jen shromažďují v kalužích a „dýchají zde plícemi.
Lezou tam, kde pod hustým stínem keřů slunce tolik nepraží a kapky vlhkosti zůstaly zachovány. Tam nehybně leží. A dýchat a dýchat. A čekání na déšť. Ale po dlouhou dobu samozřejmě takto nevydrží. Při velkých suchech mnoho neoceratodů umírá. Proto (a také proto, že jsou velmi chutné) jsou tyto ryby nyní velmi vzácné, přežily pouze v řekách Benet a Mary.
V době, kdy sud se slanými neoceratodes dorazil z řeky Benet do muzea v Sydney, Ernst Haeckel a Franz Müller již formulovali svůj slavný biogenetický zákon: fylogeneze se v ontogenezi opakuje. Těchto pár slov znamená hodně. Biologové nazývají fylogenezi sekulární evolucí rostlin a zvířat. A ontogeneze je embryonální a postembryonální vývoj každého jednotlivého organismu.
Podle biogenetického zákona tedy každé zvíře, vyvíjející se z vajíčka v novorozence, zrychleným tempem prochází hlavními fázemi evoluce svého druhu, přičemž se obecně opakují klíčové fáze fylogenetické metamorfózy, která trvala stovky let. milionů let, během několika týdnů. Proto jsou embrya ptáků, žab, ryb, zvířat a lidí v určitých fázích vývoje podobná. Lidské plody staré několik týdnů jasně ukazují, že naši vzdálení předkové byli kdysi... rybami.
S objevem biogenetického zákona získala Darwinova teorie silné posílení. Byl získán další důkaz, že všichni obratlovci pocházejí z ryb.
Ale jaké ryby? A kdo porodil samotné ryby?
To chtěl prokázat slavný německý biolog a darwinista Ernst Haeckel, když vybavil expedici do Austrálie pro neoceratodní embrya. Ostatně tato prastará ryba, jak bylo tehdy rozhodnuto, má nejblíže k těm záhadným tvorům, kteří se stali našimi předky před třemi sty miliony let.
V srpnu 1891 přijel do Austrálie Haeckelův student Richard Semon. Dr. Kreft, popisující neoceratodes, ujistil, že žije v brakické vodě, jí rostliny a během sucha se zahrabává do bahna. Všechno dopadlo špatně. A Semon ztrácel čas vírou v Creft a lovem ryb v ústí řek Benet a Mary, kde byla voda brakická. O takové rybě ještě nikdo neslyšel.
Poté se Richard Semon vydal do vnitrozemí. Věděl, že neoceratodes se plodí na rostlinách. Kaviár je velký, téměř centimetr v průměru. Zdálo by se, že je snadné si jí všimnout. Simon ji ale nenašel. Den za dnem, týden za týdnem plenil řasy a podvodní trávy, ale nebyl tam žádný kaviár. Ale Semon tvrdošíjně šplhal po rákosí po pás ve vodě. A nakonec, oh hodně štěstí! Tři vejce! Tady jsou - tři matné korálky na zelené stopce! Nejprve nevěřil svým očím. Ale nebylo pochyb: byl to kaviár barramunda!
- Barramunds? Ne, pane, křičte. Australané, kteří pomáhali posedlému cizinci najít jehlu v kupce sena, souhlasně kroutili hlavami.
"Ne, ne barramundas." Tohle je djelle kaviár.
Simon spustil ruce. Pak si ale pomyslel – a nemýlil se – jestli se tu Krefft také spletl: možná se neoceratoda v jeho domovině neříká barramunda, ale dyelle?
- A co je on - djelle?
Řekli mu který. Ukázali také jeho ohlodané kosti a Semon pochopil, že našel, co hledal.
Teď, když všichni věděli, že cizinec hledá kaviár djelle, šlo to okamžitě jako po másle. Semon alkoholizoval a přivezl do Evropy sedm set vajec neoceratodů. Embrya v nich uzavřená byla různého stáří. A když je Semoy začal studovat, otevřely se mu všechny fáze ontogeneze nejstarší z ryb.
Mnoho zoologů se domnívá, že dávní předci ryb a všech obratlovců obecně (včetně člověka), takzvaní strunatci *, pocházeli z jakýchsi mnohoštětinatých červů – mnohoštětinatců. Lancelet, malá „ryba“ podobná konvalinovému listu bez ploutví, kostí, zubů a čelistí (ale s tětivou, которая, зарывшись в песок, процеживает ртом воду, выуживая детрит и планктон, представляет собой, пожалуй, наименее искаженный живой "портрет" давно вымерших наших предков, когда они не были уже червями, но не стали еще и рыбами.!}
Za tvory podobnými lanceletu se objevily bezčelisťové „první ryby“, z nichž dnes přežily pouze zkamenělé kožní zuby a poté čelistnaté ryby.
Poté došlo k velké migraci ryb z moří do řek. Je možné, že uprchli do sladkých vod před dravými korýši, kteří se v mořích nezměrně rozmnožili.
Z řek a jezer se na pevninu dostali první tetrapodi. Ryby, které zde žily před tři sta padesáti miliony let, dýchaly žábrami i plícemi. Bez plic by se udusili v zatuchlé vodě pravěkých jezer chudé na kyslík.
Někteří z nich žvýkali rostliny s mlýnskými zuby (tzv. skuteční daojakští dýchači). Jiní s křížem krážem sežrali vše, co ulovili.
Kříženci měli velkou budoucnost: byli předurčeni porodit všechny čtyřnohé a opeřené obyvatele země.
Starověké ryby s plícemi měly úžasné tlapovité ploutve s kartáčovitou kostrou, velmi hbité a svalnaté. Na těchto ploutvích se plazili po dně. Pravděpodobně také vylezli na břeh, aby zde mohli klidně dýchat a relaxovat. Postupně se chůdovité ploutve proměnily ve skutečné tlapky. Ryba vylezla z vody a začala žít na souši.
Ale jaký důvod přiměl lalokoploutvou rybu, která se pravděpodobně cítila ve vodě docela dobře, opustit svůj původní živel? Nedostatek kyslíku? Ne. I když nebylo dost kyslíku, mohli vystoupit na povrch a dýchat čistý vzduch. Koneckonců, měli plíce.
Možná je hlad dohnal k zemi? Také ne, protože země byla v té době opuštěnější a chudší na jídlo než moře a jezera.
Možná nebezpečí? Ne a ne nebezpečí, protože lalokoploutvé ryby byly největšími a nejmocnějšími predátory v jezerech té doby.
Hledání vody je to, co přimělo ryby opustit vodu! Zní to paradoxně, ale přesně k tomuto závěru vědci po pečlivém prostudování všeho došli možné důvody. Faktem je, že v té vzdálené době často vysychaly mělké sladkovodní nádrže. Jezera se proměnila v bažiny, bažiny v louže. Nakonec louže uschly pod spalujícími paprsky slunce. Lalokoploutvá ryba, aby neuhynula, musela hledat vodu. Ryby, které se na svých úžasných ploutvích dokázaly dobře plazit po dně, musely při hledání vody překonávat značné vzdálenosti po souši. A přežili ti, kteří se dobře plazili a byli lépe přizpůsobeni suchozemskému způsobu života. Postupně tedy v důsledku tvrdého přírodního výběru našly nový domov ryby, které hledaly vodu. Stali se obyvateli dvou živlů – vody i země. Pocházeli obojživelníci neboli obojživelníci az nich plazi, pak ptáci a savci. A konečně se po planetě prošel muž!
* Tedy majitelé tětivy – elastického provázku nataženého od hlavy k ocasu v hřbetních svalech zvířete. Tato nosná tyč - notochord - se později vyvinula v páteř. První (ještě chrupavčité) obratle se u bezčelisťových ryb objevily před čtyřmi sty miliony let.
