Kako dihajo ribe?
Nobena žival ne more živeti brez kisika. Je v zraku in raztopljen v vodi. Kopenski vretenčarji dihajo kisik iz zraka; njihov dihalni organ so pljuča. Ribe črpajo kisik iz vode, za to imajo škrge.
Ribe dihajo tako, da vzamejo vodo v usta. Skozi žrelo, v katerem so vrste seznanjenih odprtin - škržne reže, voda vstopi v škrge, ki se nahajajo na obeh straneh glave, in jih spere, teče izpod škržnega pokrova. Hkrati kisik, raztopljen v njem, skozi najtanjše pokrove škržnih filamentov, prežet s krvnimi kapilarami, prodre v kri, obtočni sistem pa dovaja kisik celicam. Na zraku se riba zaduši takoj, ko se škržne nitke posušijo in postanejo neprepustne za kisik.
Ko ribe dihajo, "vdihnejo" in "izdihnejo" ne zrak, kot ljudje, ampak vodo. Opazujte ribo v akvariju, kako se njena usta in škržne kapice odpirajo in zapirajo, da telesu zagotovijo svežo vodno raztopino kisika.
Vendar pa iz tega splošno pravilo obstaja izjema. V Afriki, Južni Ameriki in Avstraliji živijo pljučne ribe, ki dihajo ne samo s škrgami, temveč tudi s plavalnim mehurjem, ki je s kanalom povezan z žrelom. Vendar se struktura njihovega celičnega plavalnega mehurja ne razlikuje veliko od pravih pljuč. Pri večini sodobnih vrst je to celo parni organ, kot pri vseh višjih vretenčarjih. Pljučniki črpajo zrak v svoja »pljuča« z nosnicama, ko imajo zaprta usta, tako kot vsi kopenski vretenčarji, lahko pa dihajo tudi s škrgami, kot ribe. Vsi so prebivalci sladkovodnih teles, ki v sušnem obdobju delno ali popolnoma presahnejo. Nato se pljučne ribe uležejo v luknje, izkopane v tleh, in prezimijo. Afriški protopterji lahko brez vode živijo 9 mesecev, en eksperimentalni protopter pa je postavil rekord - več kot štiri leta!
Tako protopterji kot južnoameriški kosmiči iz amazonskega bazena dihajo zrak med zimskim spanjem. Avstralski rogozob ne prezimuje in preživi, če iz njegovega rezervoarja ostane vsaj smrdljiva mlaka. Tudi takrat se on, ki diha s svojimi neparnimi "pljuči", počuti dobro, vendar brez vode hitro umre.
Pljučniki se prehranjujejo z nevretenčarji, ribami in dvoživkami. Drstijo se v deževnem obdobju.
Prej so znanstveniki verjeli, da so se kopenski vretenčarji razvili iz starodavnih pljučnih rib. Zdaj pa je trdno ugotovljeno, da so bile vezni člen med ribami in dvoživkami živali iz razreda skoraj popolnoma izumrlih režnjakov, pljučne ribe, ki so prav tako izumrle, razen sodobnih šestih vrst, so stranska, slepa veja rib. evolucija.
| <<< Назад
|
Naprej >>> |
Vključuje 11 družin, od katerih 3 (Protopteridae, Lepidosirenidae in Ceratodontiformes) vsebujejo ribe, ki so preživele do danes. Pljučniki so sodobniki rib z režnjami. Znani iz srednjega devona, številni so bili do perma. Sodobne pljučne ribe predstavlja 6 vrst, združenih v 2 reda. Živijo v sladkih tropskih vodah Afrike, Amerike in Avstralije, prilagojene življenju v presahlih vodnih telesih. Poleg škrg imajo pljuča, ki so nastala iz plavalnega mehurja in so po zgradbi podobna pljučem kopenskih vretenčarjev.
Struktura njihovih sistemov in organov se spremeni zaradi pljučnega dihanja. Arterijski stožec je delno razdeljen in je podoben istemu delu pri dvoživkah, ki kot odrasli dihajo samo s pljuči. Zobje pljučnih rib so zaradi posebnega prehranjevanja z vegetacijo in nevretenčarji v obliki plošč. Verjetno bi lahko bile pljučne ribe stranska veja križancev. Številni znanstveniki menijo, da so bile pljučne ribe skupni prednik vseh kopenskih vretenčarjev, in predlagajo, da se jih loči v ločen podrazred ali celo razred.
Pri bilungih, redu Lepidosireniformes, imata dve pljuči, povezani s požiralnikom, žepe in alveole, ki dvigujejo notranjo površino. Telo je podolgovato, luske so majhne, potopljene globoko v kožo. Parne plavuti so flagelirane. Med sušo (do 9 mesecev) popolnoma preidejo na pljučno dihanje in prezimujejo. Red vključuje družini Protopteridae in Lepidosirenidae ter 4 vrste afriških protopterjev in 1 vrsto južnoameriških kosmičev.
Protopterji se razlikujejo po območju, barvi, številnih anatomskih značilnostih in velikostih: Protopterus amphibius 30 cm dolg, P. aethiopicus - 2 m Hranijo se z nevretenčarji in ribami. Najbolj aktiven ponoči. Ko se bliža suša, protopterji kopljejo luknje, izgriznejo koščke zemlje, jih zdrobijo s čeljustmi in vržejo ven skozi škržne pokrove. Prehod okroglega prereza ima premer 5-70 mm in gre navpično navzdol. Na globini 50 cm se prehod razširi in tvori "spalno" komoro, kjer skoraj podvojen protopter čaka na sušno obdobje. Preden pade v hibernacijo, zamaši vhod z ilovnato kapico in je pokrit s tankim kokonom strjene sluzi. Med hibernacijo protopter izgubi do 20% svoje mase in uporablja mišično tkivo kot vir energije, potrebne za ohranjanje življenja. Ta energija se ne porablja le za preživetje, ampak tudi za zorenje spolnih žlez.
Z nastopom deževne sezone se protopter pripravi na drstenje - v plitvi vodi izkoplje luknjo za zalego, ki ima dva vhoda. Plemenilna komora se nahaja na globini 40 cm, samec ščiti zid in skrbi za potomce. Pri starosti enega meseca ličinke, dolge 30-35 mm, zapustijo gnezdo.
Kosmič ali lepidosiren (Lepidosiren paradoxa) živi v osrednjem delu Južne Amerike. Dolžina telesa 130 cm, od protopterjev se razlikuje po bolj podolgovatem telesu, bolj pomanjšanih parnih plavutih, manjših in globlje vloženih luskah v kožo ter po tem, da med zimskim spanjem porablja maščobo. Za razliko od protopterjev, ki se drstijo na dnu zalege, skvamoznica dela stelje iz kosov rastlinja. Uspešno se hrani v akvarijih.
Odstop zobatih ali enopljučnih (Ceratodontiformes) predstavlja edini moderen videz- rožnat zob ali barramunda (Neoceratodus forsteri). Živi v počasnih, z vegetacijo poraslih rekah severovzhodne Avstralije. Dolžina 175 cm, teža 10 kg. Njihovo podolgovato, bočno stisnjeno telo je pokrito z velikimi luskami in se konča z diphycercal repno plavutjo. Za razliko od dvopljučnega ima eno pljučno krilo, parne plavuti so močnejše, podobne plavutju in neokostenelo hrustančno lobanjo. V iskanju hrane (pridnene živali in rastline) se plazi po dnu in se naslanja na plavuti. Po potrebi hitro plava in upogiba telo. Vsakih 40-60 minut se dvigne na površino vode za del zraka. Izdih in vdih spremlja glasno vpitje. V sušnem obdobju, ko so reke Avstralije napolnjene s tekočim blatom, rogati zob popolnoma preklopi na pljučno dihanje. Vendar pa je popolno sušenje rezervoarja zanj nevarno, saj ne spi.
Razmnoževanje od zgodnje pomladi do pozne jeseni. Ne gradi gnezd, odlaga jajčeca na vodno rastlinje in zanj ne kaže skrbi. Jajca s premerom 7 mm vsebujejo veliko število rumenjak in obdan z želatinasto membrano. Razvoj kaviarja v 1,5 tednih. Novorojenčki rogati zobje nimajo parnih plavuti; prsi se pojavijo po dveh tednih, trebuh - po 2,5 meseca.
Ribe lahko najdemo v močvirjih, jezerih, morjih in rekah vseh geografskih območij planeta. Celo življenje preživijo pod vodo, ne da bi imeli težave z dihanjem. Večini jih ni treba lebdeti na površje, da bi pogoltnili še en del zraka. Kaj dihajo ribe? Kateri mehanizmi jim pomagajo preživeti v vodnem okolju? O notranji strukturi rib in naravnih trikih teh vodnih živali bomo govorili v našem članku.
Potreba po kisiku
V vodnem okolju so ribe prevladujoča skupina živali. V rekah in oceanih gredo skozi vse stopnje svojega biološkega razvoja - od jajčec do odraslih osebkov. Hkrati lahko le redke vrste občasno vzniknejo in vdihavajo atmosferski zrak, večina pa se je prilagodila na življenje brez njega.
Toda kaj dihajo ribe, ko so nenehno v vodi? Tako kot drugi vretenčarji potrebujejo kisik za normalno delovanje. Ne "izvlečejo" ga iz zraka, temveč neposredno iz vode, ki jo dobesedno filtrirajo. Da dobijo dovolj plina, morajo »predelati« ogromno količino tekočine.
Vsebnost kisika v rezervoarju je izjemno pomembna za njihovo normalno delovanje, pomanjkanje kisika pa povzroča kisikovo stradanje živali in pogin. Vendar so norme koncentracije plina za vsako vrsto drugačne. Na primer, linji in krapi živijo v stoječih vodnih telesih in lahko preživijo tudi ob šibki prisotnosti kisika (od 4 cm 3 / l do 0,5 cm 3 / l). Postrv, losos, ščuka, nasprotno, so zelo zahtevni. Potrebujejo koncentracijo plina nad 7 cm 3 /l.
Zaznavanje rib se spreminja z njihovo starostjo, s prehodom iz sezone v sezono in tudi glede na njihovo aktivnost. Mlajši in bolj mobilni kot je torej posameznik, bolj potrebuje kisik. Potrebe se močno povečajo pred drstenjem, ko ribe potrebujejo veliko moči in energije. V vročini in med zimsko zmrzovanjem rezervoarja pride do pomanjkanja kisika, zaradi česar živali težko dihajo.
Kaj dihajo ribe? Naprave za izmenjavo plinov
Tako kot pri nas se izmenjava plinov pri ribah izvaja s pomočjo obtočil. Za to ima večina le en krog krvnega obtoka in dvokomorno srce, pri vrstah, ki dihajo s pljuči, sta dva taka kroga. Kisik pride v srce skozi žile, vanje pa skozi škrge, ki filtrirajo plin iz vode.
Dihalni sistem rib je namreč učinkovitejši od človeškega. Iz vode je sposoben filtrirati dva do trikrat več kisika, kot ga pljuča ločijo od ozračja. V bistvu ribe dihajo skozi škrge, včasih pa njihovo delo ni dovolj ali pa razmere ne omogočajo njihove normalne uporabe. V tem primeru so z njimi povezana druga posebna telesa.
Obstaja kar nekaj dodatnih ali alternativnih načinov dihanja rib. Popolnoma vse vrste si pomagajo same, delno izvajajo izmenjavo plinov skozi kožo. Nekateri uporabljajo tudi plavalni mehur, drugi uporabljajo črevesje ali slepo črevo v želodcu. Nekatere vrste so se prilagodile dihanju atmosferskega zraka, za to uporabljajo labirintne ali supragilarne organe.
Notranja struktura rib: kako so urejene škrge
Dihanje rib se začne z zaužitjem vode skozi usta. V žrelu imajo škržni aparat, v katerem poteka nadaljnji proces. Naprava je sestavljena iz škržnih lokov, ki se nahajajo na straneh živali. Podpirajo jih škržne nitke in prašniki. Zunaj so pri koščenih ribah loki pokriti s pokrovi.
Ribje škrge so povezane s številnimi krvnimi žilami. Ko pride v žrelo, voda prehaja skozi škržne loke, opere cvetne liste in daje kisik arterijam, ki so nanje pritrjene. Obogatena kri se pošlje v srce in tkiva, od tam pa se vrne v žrelo, kjer odda ogljikov dioksid vodi in jo odvede ven skozi škržne reže.
pljučna riba
Kot že omenjeno, so škrge glavni instrument za izmenjavo plinov. Vendar, kaj dihajo ribe, ki jih imenujemo "lungfish"? Te živali so zdaj predstavljene le z enim redom, ki vključuje šest vrst. Živijo v bližini Avstralije, Afrike in Južne Amerike.
Od vseh rib so najbližji sorodniki tetrapodov. Druga njihova značilnost je, da imajo poleg škrg poenostavljena pljuča. Takšna prilagoditev jim omogoča, da živijo v vodnih telesih z zelo majhno količino kisika in ga po potrebi dobijo iz atmosferskega zraka, ki se pojavi na površini.
Labirint ali gosenica
Labirintne ribe predstavljajo skupino žarkoplavutih rib. Sem spadajo številne akvarijske vrste, kot so lapius, gourami, siamske bette, makropodi, labtoze in druge. V naravi živijo v sladkih vodah Afrike in Azije.
Vsi pa znajo tudi dihati zrak. Nimajo pljuč, vendar obstaja poseben organ v obliki žepa, sestavljen iz številnih plošč. Njenim stenam se približajo kapilare, s katerimi poteka izmenjava plinov. Labirintni organ se nahaja nad škrgami rib. Zahvaljujoč njemu lahko živali živijo več dni brez vode. Hkrati "drugi veter" ni priročen dodatek k škrgam. Ne morejo ne uporabljati labirintnega organa, zato so prisiljeni občasno izstopiti iz vode, sicer tvegajo zadušitev.
Ko se v šestmesečni suši Čadsko jezero v Afriki zmanjša za skoraj tretjino in se muljasto dno razgali, se domačini odpravijo na ribolov in s seboj vzamejo ... motike. Na posušenem dnu iščejo hridi podobne gomile in iz vsake glinene kapsule izkopljejo na pol prepognjene ribe, kot sponke za lase.
Ta riba se imenuje protopterus ( Protopterus) in spada v podrazred 1 pljučnih rib ( Dipnoi). Poleg škrg, ki so skupne ribam, imajo predstavniki te skupine tudi eno ali dve pljuči - modificiran plavalni mehur, skozi stene katerega so prepletene s kapilarami, pride do izmenjave plinov. Atmosferski zrak za dihanje rib zajema z usti, ki se dvigne na površje. In v njihovem atriju je nepopoln septum, ki se nadaljuje v ventriklu. Venska kri, ki prihaja iz telesnih organov, vstopi v desno polovico atrija in v desno polovico ventrikla, kri, ki prihaja iz pljuč, pa vstopi leva stran srca. Nato oksigenirana "pljučna" kri vstopi predvsem v tiste žile, ki skozi škrge vodijo do glave in telesnih organov, kri iz desne strani srca, ki prav tako poteka skozi škrge, v veliki meri vstopi v žilo, ki vodi do pljuč. In čeprav je revna in s kisikom bogata kri delno mešana tako v srcu kot v ožilju, lahko še vedno govorimo o začetkih dveh krogov krvnega obtoka pri pljučnikih.
Pljučniki so zelo starodavna skupina. Njihove ostanke najdemo v usedlinah devonskega obdobja paleozojske dobe. Dolgo časa so bile pljučne ribe znane samo po takšnih fosilih in šele leta 1835 so ugotovili, da je protopter, ki živi v Afriki, pljučna riba. Skupaj, kot se je izkazalo, so do danes preživeli predstavniki šestih vrst te skupine: avstralski hornzooth iz reda enopljučnih, ameriški kosmič - predstavnik reda dveh pljuč in štiri vrste Afriški rod Protopterus, tudi iz reda dvopljučnih. Vsi so, kot očitno, in njihovi predniki, sladkovodne ribe.
avstralski hornzooth(Neoceratodus forsteri) najdemo na zelo majhnem območju - v porečjih rek Burnett in Mary na severovzhodu Avstralije. To je velika riba z dolžino telesa do 175 cm in težo nad 10 kg. Masivno telo rogozobca je bočno stisnjeno in prekrito z zelo velikimi luskami, mesnate parne plavuti pa spominjajo na plavuti. Horntoth je obarvan v enotnih barvah - od rdečkasto rjave do modrikasto sive, trebuh je svetel.
Ta riba živi v počasi tekočih rekah, močno zaraščenih z vodno in površinsko vegetacijo. Vsakih 40 - 50 minut izstopi rogovilec in hrupno izdihne zrak iz pljuč, pri čemer se pojavi značilen stokajoče-renčajoči zvok, ki se razlega daleč po okolici. Ko vdihne, riba spet potone na dno.
Večino časa rogozobec preživi na dnu globokih bazenov, kjer leži na trebuhu ali stoji, naslonjen na svoje plavuti podobne plavuti in rep. V iskanju hrane - različnih nevretenčarjev - se počasi plazi in včasih "hodi", naslonjen na iste parne plavuti. Plava počasi in le prestrašen uporabi močan rep in pokaže sposobnost hitrega gibanja.
Sušno obdobje, ko se reke plitvijo, rogozobec preživi v ohranjenih jamah z vodo. Ko riba pogine v pregreti, stoječi in praktično brez kisika vodi, sama voda pa se zaradi gnilobnih procesov spremeni v smrdljivo gnojevko, rogovilec ostane živ zaradi svojega pljučnega dihanja. Toda če voda popolnoma izsuši, te ribe še vedno umrejo, saj za razliko od svojih afriških in južnoameriških sorodnikov ne morejo prezimiti.
Drstenje rogovega zobca se pojavi v deževnem obdobju, ko reke narastejo in je voda v njih dobro prezračena. Velike, do 6–7 mm v premeru, ribe odlagajo jajca na vodne rastline. Po 10–12 dneh se izležejo ličinke, ki do resorbcije rumenjakovega mešička ležijo na dnu in se le občasno premaknejo na krajšo razdaljo. 14. dan po izvalitvi se pri mladičih pojavijo prsne plavuti in od istega časa verjetno začnejo delovati pljuča.
Horntooth ima okusno meso in ga je zelo enostavno ujeti. Zaradi tega se je število teh rib močno zmanjšalo. Horntooths so zdaj zaščiteni in poskušajo se jih aklimatizirati v drugih vodnih telesih Avstralije.
Zgodovina ene najbolj znanih zooloških prevar je povezana z rogovcem. Avgusta 1872 je bil direktor brisbanskega muzeja na turneji po severovzhodni Avstraliji in nekega dne je bil obveščen, da so v njegovo čast pripravili zajtrk, za katerega so domačini prinesli zelo redko ribo, ki so jo ujeli 8-10 milj od praznik. In res, režiser je videl ribo zelo čudnega videza: dolgo masivno telo je bilo prekrito z luskami, plavuti so bile videti kot plavuti, gobec pa je bil podoben račjemu kljunu. Znanstvenik je naredil risbe tega nenavadnega bitja in jih po vrnitvi predal F. De Castelnauu, vodilnemu avstralskem ihtiologu. Castelnau ni zamudil opisati novega rodu in vrste rib iz teh risb - Ompax spatuloides. Sledila je precej burna razprava o razmerju nove vrste in njenem mestu v klasifikacijskem sistemu. Razlogov za spore je bilo veliko, saj v opisu Ompax veliko je ostalo nejasnega in o anatomiji sploh ni bilo nobenih informacij. Poskusi pridobitve novega primerka so bili neuspešni. Bili so skeptiki, ki so izrazili dvome o obstoju te živali. Še vedno skrivnosten Ompax spatuloides skoraj 60 let je bil omenjen v vseh referenčnih knjigah in povzetkih avstralske favne. Skrivnost je bila nepričakovano razrešena. Leta 1930 se je v Sydney Bulletin pojavil članek, katerega avtor je želel ostati anonimen. Ta članek je poročal o nedolžni šali z iznajdljivim direktorjem brisbanskega muzeja, saj je bil Ompax, ki so mu ga postregli, pripravljen iz repa jegulje, trupa cipla, glave in prsnih plavuti rogovca ter gobec kljunaša. Od zgoraj je bila vsa ta domiselna gastronomska struktura spretno prekrita z luskami istega rožnatega zoba ...
|
Afriške pljučne ribe - protopterji - imajo filiformne parne plavuti. Največji od štirih vrst velik protopter(Protopterus aethiopicus) lahko doseže dolžino več kot 1,5 m in običajno dolžino majhen protopter(P.amphibius) - približno 30 cm.
Te ribe plavajo, serpentinasto upogibajo telo kot jegulje. In po dnu se s pomočjo svojih nitastih plavuti premikajo kot tritoni. V koži teh plavuti so številne brbončice - takoj ko se plavut dotakne užitnega predmeta, se riba obrne in zgrabi plen. Od časa do časa se protopterji dvignejo na površje in pogoltnejo atmosferski zrak skozi nosnice 2.
Protopterji živijo v osrednji Afriki, v jezerih in rekah, ki tečejo skozi močvirnata območja, ki so izpostavljena vsakoletnim poplavam in se v sušnem obdobju izsušijo. Ko se rezervoar izsuši, ko nivo vode pade na 5–10 cm, protopterji začnejo kopati luknje. Riba z usti zagrabi zemljo, jo zdrobi in vrže ven skozi škržne reže. Ko izkoplje navpični vhod, protopter na koncu naredi komoro, v katero se namesti, upogne telo in dvigne glavo. Medtem ko je voda še mokra, se riba od časa do časa dvigne, da vdihne zrak. Ko film sušeče vode doseže zgornji rob tekočega mulja, ki obdaja dno rezervoarja, se del tega mulja vsesa v luknjo in zamaši izhod. Po tem protopter ni več prikazan na površini. Preden je pluta popolnoma suha, jo riba, ki jo z gobcem pobada, stisne od spodaj in nekoliko dvigne v obliki kapice. Ko se posuši, pokrovček postane porozen in prepušča dovolj zraka, da speče ribe ostanejo žive. Takoj ko se kapica strdi, postane voda v rovu viskozna zaradi obilice sluzi, ki jo izloča protopter. Ko se zemlja izsuši, se nivo vode v luknji zniža in sčasoma se navpični prehod spremeni v zračno komoro, riba, ki se upogne na polovico, zamrzne v spodnjem, razširjenem delu luknje. Okoli nje se oblikuje sluzast kokon, tesno prilepljen na kožo, v zgornjem delu katerega je tanek prehod, skozi katerega zrak prodira do glave. V tem stanju protopter čaka na naslednje deževno obdobje, ki se pojavi v 6–9 mesecih. V laboratorijskih pogojih so bili protopterji več kot štiri leta v mirovanju, na koncu poskusa pa so se varno prebudili.
Protopter med sušo zakopan v blato
Med hibernacijo se metabolizem protopterjev močno zmanjša, vendar kljub temu v 6 mesecih ribe izgubijo do 20% začetne mase. Ker se energija telesu dovaja z razgradnjo ne maščobnih rezerv, ampak predvsem mišičnega tkiva, se produkti presnove dušika kopičijo v telesu rib. V aktivnem obdobju se izločajo predvsem v obliki amoniaka, med hibernacijo pa se amoniak pretvori v manj strupeno sečnino, katere količina v tkivih do konca hibernacije lahko znaša 1–2 % mase ribe. Mehanizmi, ki zagotavljajo odpornost na tako visoke koncentracije sečnine, še niso pojasnjeni.
Ko se rezervoarji napolnijo z nastopom deževne sezone, se zemlja postopoma namoči, voda napolni zračno komoro in protopter, ki prebije kokon, občasno začne iztegniti glavo in vdihavati atmosferski zrak. Ko voda prekrije dno rezervoarja, protopter zapusti luknjo. Kmalu se sečnina izloči iz njegovega telesa skozi škrge in ledvice.
Mesec in pol po izstopu iz zimskega spanja se pri protopterjih začne razmnoževanje. Hkrati samec izkoplje posebno drstitveno luknjo na dnu rezervoarja, med goščavo vegetacije, in tja zvabi eno ali več samic, od katerih vsaka odloži do 5 tisoč jajčec s premerom 3–4 mm. Po 7–9 dneh se pojavijo ličinke z veliko rumenjakovo vrečko in 4 pari pernatih zunanjih škrg. S pomočjo posebne cementne žleze se ličinke pritrdijo na stene gnezdilne luknje.
Po 3-4 tednih se rumenjak popolnoma raztopi, mladice se začnejo aktivno hraniti in zapustijo luknjo. Ob tem izgubijo en par zunanjih škrg, preostala dva ali trije pari pa lahko vztrajajo še več mesecev. Pri majhnem protopterju se ohranijo trije pari zunanjih škrg, dokler riba ne doseže velikosti odrasle osebe.
Ko zapustijo drstno luknjo, mladice protopterja nekaj časa plavajo le ob njej in se tam skrijejo ob najmanjši nevarnosti. Ves ta čas je moški blizu gnezda in ga aktivno brani, hiti tudi na bližajočo se osebo.
Protopter temno(P. dolloi), ki ga najdemo v porečjih rek Kongo in Ogowe, živi v močvirnatih območjih, kjer se v sušnem obdobju ohrani plast podzemne vode. Ko se poleti površinske vode začnejo zmanjševati, se ta riba, tako kot njeni sorodniki, zarije v pridneno blato, vendar se izkoplje do plasti tekočega mulja in podzemne vode. Ko se je tam naselil, temni protopter preživi suho sezono, ne da bi ustvaril kokon in se občasno dvigne, da diha svež zrak.
Rov temnega protopterja se začne z nagnjenim potekom, katerega razširjeni del služi kot riba in drstitvena komora. Po pripovedovanju lokalnih ribičev takšne luknje, če jih ne uničijo poplave, služijo ribam od pet do deset let. Pri pripravi rove za drst, samec iz leta v leto okoli njega zgradi kup blata, ki sčasoma doseže 0,5–1 m višine.
Protopterji so pritegnili pozornost znanstvenikov, ki se ukvarjajo z ustvarjanjem uspaval. Angleški in švedski biokemiki so poskušali izolirati "hipnotične" snovi iz telesa hibernirajočih živali, vključno s protopterjem. Ko so v krvožilni sistem laboratorijskih podgan vbrizgali izvleček iz možganov spečih rib, je njihova telesna temperatura začela hitro padati in zaspali so tako hitro, kot bi omedleli. Spanje je trajalo 18 ur, ko so se podgane zbudile, na njih ni bilo videti nobenih znakov, da bi bile v umetnem spanju. Izvleček, pridobljen iz možganov budnih protopterjev, pri podganah ni povzročil nobenih učinkov.
ameriški kosmič(Lepidosiren paradoxa), oz lepidosiren,- predstavnik pljučne ribe, ki živi v porečju Amazonije. Dolžina telesa te ribe doseže 1,2 m, seznanjene plavuti so kratke. Lepidosiren živi predvsem v začasnih rezervoarjih, poplavljenih z vodo med deževjem in poplavami, in se prehranjuje z različno živalsko hrano, predvsem z mehkužci. Lahko jedo tudi rastline.
Ko se zbiralnik začne usihati, lepidosiren na dnu izkoplje luknjo, v katero se naseli na enak način kot protopterji, vhod pa zamaši s čepom iz zemlje. Ta riba ne tvori kokona - telo spečega lepidosirena je obdano s sluzjo, navlaženo s podtalnico. V nasprotju s protopterji je osnova presnove energije med zimskim spanjem pri kosmičih shranjena maščoba.
V 2-3 tednih po novi poplavi rezervoarja se lepidosiren začne razmnoževati. Samec izkoplje navpičen rov, ki se včasih proti koncu upogne vodoravno. Nekateri rovi dosežejo 1,5 m dolžine in 15–20 cm širine. Riba vleče listje in travo do konca luknje, na katero samica drsti ikre s premerom 6–7 mm. Samec ostane v rovu in varuje ikre in izvaljene mladice. Sluz, ki jo izloča koža, ima koagulacijski učinek in čisti vodo v luknji pred motnostjo. Poleg tega se v tem času na njegovih trebušnih plavutih razvijejo razvejani kožni izrastki dolžine 5–8 cm, obilno opremljeni s kapilarami.Nekateri ihtiologi verjamejo, da v obdobju skrbi za potomce lepidosiren ne uporablja pljučnega dihanja in ti izrastki služijo kot dodatne zunanje škrge. Obstaja tudi nasprotno stališče - dvigniti se na površje in narediti požirek svež zrak, se samec lepidosiren vrne v brlog in skozi kapilare na izrastkih odda del kisika vodi, v kateri se razvijejo jajčeca in ličinke. Kakor koli že, po obdobju razmnoževanja se ti izrastki razrešijo.
Iz jajčec izležene ličinke imajo 4 pare močno razvejanih zunanjih škrg in cementno žlezo, s katero se pritrdijo na stene gnezda. Približno mesec in pol po izvalitvi, ko mladiči dosežejo dolžino 4–5 cm, začnejo dihati s pomočjo pljuč, zunanje škrge pa se raztopijo. V tem času mladice lepidosirena zapustijo luknjo.
Lokalno prebivalstvo ceni okusno meso lepidoserena in te ribe intenzivno iztreblja.
Shema arterijske cirkulacije pljučnih rib:
1-4 - prvi-četrti pari škržnih arterijskih lokov; 5 - hrbtna aorta;
6 - trebušna aorta; 7 - pljučna arterija; 8 - pljučna vena.
Literatura
Življenje živali. Zvezek 4, 1. del. Ribe. – M.: Razsvetljenje, 1971.
Znanost in življenje; 1973, št. 1; 1977, št. 8.
Naumov N.P., Kartašev N.N. Zoologija vretenčarjev. Del 1. Nižji strunarji, brezčeljustnice, ribe, dvoživke: Učbenik za biologa. specialist. Univ. - M .: Višja šola, 1979.
1 Po drugih zamislih so pljučne ribe ( Dipneustomorpha) – nadred v podrazredu lobefinned ( Sarcopterygii).
2 Pri večini rib so nosnice slepo zaprte, pri pljučnicah pa so povezane z ustno votlino.
Vse se je začelo na dan, ko se je William Forster odločil sprehoditi po mestu. Redil je ovce in živel na kmetiji, daleč od civiliziranega sveta, ob reki Benet v Queenslandu. Potem se je naveličal tega posla in prišel je v Sydney, da bi se tam nastanil. Nekega dne leta 1869 se je Forster odločil raziskati mesto. Seveda sem šel v muzej.
Tu sem srečal Gerarda Krefta, kustosa muzeja, in začela sta se pogovarjati. Forster je mimogrede vprašal:
"Gospod, zakaj vaš muzej nima nobene od tistih velikih rib, ki jih imamo v reki Benet?"
- Velika riba? Kaj je to velika riba?
- Barramunda. Imenujemo jih tudi Benet losos.
"Kje je reka Benet?" Nevem.
»Sever, gospod. V Queenslandu. Toliko teh rib. Videti so kot mastne akne. Zelena, pet metrov dolga. Njihove luske so debele in velike. In predstavljajte si - ta barramunda ima samo štiri plavuti! Vse na trebuhu. Da, samo štiri, dobro se spomnim: sam sem ga večkrat ujel.
»Veš, Forster, pojma nimam, o kakšni ribi govoriš. Nič nisem slišal o vašem barramuidu. Gre morda za kakšno vrsto, ki je znanosti še neznana? Lepo bi bilo, če bi nam nabavili nekaj barramundov za muzej.
"Oh, seveda," se je prijazno strinjal Forster. - Lahko se naredi. Moj bratranec še vedno živi na kmetiji. mu bom pisal.
In nekaj tednov pozneje so sod pripeljali v muzej v Sydneyju, v sodu pa so bile ribe, zelo močno nasoljene.
Kreft je dobesedno onemel, ko jih je zagledal. Forster se ni zmotil: ribe so popolnoma brez primere. Da, imajo samo štiri plavuti. Vse na trebuhu. In vsi izgledajo bolj kot kratke tace, vendar brez prstov. In rep je zelo poseben: ne viličast, kot mnoge ribe, ampak kot pernat, kot ptičje pero. Zoologi imenujejo repe te vrste diphycercal. To je morda najstarejša oblika vseh ribjih repov.
Potem pa je Kreft na nebu in spodnji čeljusti ribe zagledal štiri velike plošče zob, zraščene skupaj, podobne petelinjem glavniku – to je bilo povsem nepričakovano.
Paleontologi že dolgo naletijo na takšne zobe med starodavnimi fosili, vendar jih še niso našli pri nobeni živi ribi.Profesor Agassiz, velik poznavalec fosilnih rib, je lastnike teh čudnih zob poimenoval ceratodes, to je rogovili zobje. Njihove neštete jate so pred 70 in 100 milijoni let poseljevale sladke vode našega planeta.
In zdaj je Kreft držal v rokah prav ta ceratod! Tako se je odločil, potem ko je skrbno pregledal zobovje barramunde, in zato brez obotavljanja poimenoval "Benet losos" ceratode. Kasneje pa paleontologi niso našli le zob, ampak tudi okostja pravih fosilnih ceratod, ki niso bila povsem podobna okostju Benetovega "ceratoda". Zato so nekateri ihtiologi predlagali, da se znanstvenemu imenu barramunda doda predpona "neo" (to je "novo") ali "epi" (kar pomeni "po"). Toda pogosto se še vedno imenuje preprosto ceratod, brez predpon.
Med raziskovanjem rib je Kreft razrezal eno od njih in našel nekaj drugega neverjetnega - preprosto! prava pljuča v ribah! Imel je tudi škrge, imel pa je tudi pljuča. To pomeni, da je barramunda dihala s škrgami in pljuči, kar pomeni, da je pljučnica!
Pred tem so zoologi poznali samo dve ribi, ki dihata daojak: lepidosiren ali po domače karamura, ki živi v Južna Amerika, in protopterus (aka Komtok), ki je pogost v Srednji Afriki. Imajo dve pljuči, neoceratod pa samo eno. Lepidosiren in Protopterus živita v močvirnatih zalednih vodah, poraslih s travo in algami, ki se napolnijo z vodo le v deževnem obdobju. Toda nastopi suša in vode zmanjka. Rečne mrtvice in močvirja se izsušijo in da ne bi poginile, se ribe, ki jih je narava poleg škrg obdarila s pljuči, zarijejo v mulj in spijo kot medved v brlogu.
Neoceratod, ki ga najdemo v Avstraliji, se od svojih sorodnikov, ki dihajo s pljuči, ne razlikuje le po tem, da ima eno pljučo. Je bolj "vegetarijanec" kot oni: zvest izročilu svojih prednikov se prehranjuje tudi z rastlinami, ki jih druge pljučne ribe zdaj zavračajo. Barramunda odlaga svoj zelo velik kaviar ne v kune in jame na dnu - vsak kaviar v debeli želatinasti lupini pritrdi na podvodne rastline. In kar je najpomembnejše - v suši, ko se reke izsušijo, neoceratode ne kopajo v mulj. Ribe se samo zbirajo v lužah in tu »dihajo s pljuči.
Priplazijo se tja, kjer pod gosto senco grmovja sonce ne pripeka tako in so se ohranile kapljice vlage. Tam ležijo nepremično. In dihaj in dihaj. In čakanje na dež. Dolgo pa seveda tako ne morejo zdržati. V velikih sušah veliko neoceratod pogine. Zato (in tudi zato, ker so zelo okusne) so te ribe danes zelo redke, preživele so le v rekah Benet in Mary.
Ko je sod slanih neoceratod iz reke Benet dosegel sydneyjski muzej, sta Ernst Haeckel in Franz Müller že oblikovala svoj znameniti biogenetski zakon: filogenija se ponavlja v ontogenezi. Teh nekaj besed pomeni veliko. Biologi filogenezo imenujejo sekularni razvoj rastlin in živali. In ontogeneza je embrionalni in postembrionalni razvoj vsakega posameznega organizma.
Torej, v skladu z biogenetskim zakonom, vsaka žival, ki se razvija od jajčeca do novorojenčka, pospešeno prehaja skozi glavne stopnje evolucije svoje vrste, pri čemer na splošno ponavlja ključne faze filogenetske metamorfoze, ki je trajala na stotine let. milijonov let, v nekaj tednih. Zato so si zarodki ptic, žab, rib, živali in ljudi na določenih razvojnih stopnjah podobni. Nekaj tednov stari človeški zarodki jasno kažejo, da so bili naši daljni predniki nekoč ... ribe.
Z odkritjem biogenetskega zakona je Darwinova teorija dobila močno okrepitev. Pridobljen je bil še en dokaz, da so vsi vretenčarji potomci rib.
Toda kakšne ribe? In kdo je rodil same ribe?
To je želel ugotoviti slavni nemški biolog in darvinist Ernst Haeckel, ko je opremil odpravo v Avstralijo po zarodke neoceratod. Navsezadnje je ta starodavna riba, kot je bilo takrat odločeno, najbližja tistim skrivnostnim bitjem, ki so postali naši predniki pred tristo milijoni let.
Avgusta 1891 je Haeckelov študent Richard Semon prispel v Avstralijo. Dr. Kreft, ki opisuje neoceratodes, je zagotovil, da živi v slani vodi, se prehranjuje z rastlinami in se med sušo zakoplje v mulj. Vse se je izkazalo narobe. In Semon je zapravljal čas, ko je verjel Creftu in lovil ribe v ustju rek Benet in Mary, kjer je bila voda slana. Nihče še ni slišal za takšno ribo.
Potem je Richard Semon odšel v notranjost. Vedel je, da se neoceratode drstijo na rastlinah. Kaviar je velik, skoraj centimeter v premeru. Zdi se, da jo je zlahka opaziti. Toda Simon je ni našel. Dan za dnem, teden za tednom je brskal po algah in podvodnih travah, a kaviarja ni bilo. Toda Semon je trmasto plezal po trstičju do pasu v vodi. In končno, oh srečno! Tri jajca! Tukaj so - tri mat perle na zelenem steblu! Najprej ni mogel verjeti svojim očem. A dvoma ni bilo: bil je kaviar barramunde!
- Barramunds? Ne, gospod, vpije. Avstralca, ki sta obsedenemu neznancu pomagala najti iglo v kupu sena, sta složno zmajevala z glavami.
»Ne, ne barramunde. To je djelle kaviar.
Simon je spustil roke. Potem pa je pomislil - in ni se zmotil - če se je Krefft pomešal tudi tukaj: morda se neoceratoda v njegovi domovini imenuje ne barramunda, ampak dyelle?
- In kaj je on - djelle?
Povedali so mu, kateri. Pokazali so tudi njegove oglodane kosti in Semon je razumel, da je našel, kar je iskal.
Zdaj, ko so vsi vedeli, da tujec išče djelle kaviar, je šlo takoj gladko. Semon je alkoholiziral in v Evropo prinesel sedemsto jajc neoceratod. V njih zaprti zarodki so bili različnih starosti. In ko jih je Semoy začel preučevati, so se mu odprle vse faze ontogeneze najstarejše ribe.
Mnogi zoologi verjamejo, da so starodavni predniki rib in vseh vretenčarjev na splošno (vključno z ljudmi), tako imenovani hordati *, izhajali iz neke vrste črvov mnogočetinarjev - mnogočetincev. Lancelet, majhna, šmarnici podobna "riba" brez plavuti, brez kosti, brez zob in brez čeljusti (vendar z akordom, 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 bitji, podobnimi lanceletu, so se pojavile "prve ribe" brez čeljusti, od katerih so danes preživeli le okameneli kožni zobje, nato pa čeljustne ribe.
Potem je prišlo do velike selitve rib iz morij v reke. Možno je, da so v sladke vode pobegnili pred plenilskimi raki, ki so se neizmerno razmnožili v morjih.
Iz rek in jezer so na kopno prišli prvi tetrapodi. Ribe, ki so tu živele pred tristo petdesetimi milijoni let, so dihale s škrgami in pljuči. Brez pljuč bi se zadušili v zatohli, s kisikom revni vodi prvobitnih jezer.
Nekateri med njimi so žvečili rastline z zobmi mlinskih kamnov (tako imenovani pravi daoyak-dihalci). Drugi, s križnim perjem, so pojedli vse, kar so ujeli.
Križno perje je imelo veliko prihodnost: usojeno jim je bilo roditi vse štirinožne in pernate prebivalce dežele.
Starodavne ribe s pljuči so imele neverjetne šape podobne plavuti s krtačastim okostjem, zelo gibčnim in mišičastim. Na teh plavutih so se plazili po dnu. Verjetno so se tudi povzpeli na obalo, da bi tukaj mirno zadihali in se sprostili. Postopoma so se nagnjene plavuti spremenile v prave šape. Riba je prišla iz vode in začela živeti na kopnem.
Toda kakšen razlog je spodbudil ribe s plavuti, ki so se domnevno dobro počutile v vodi, da so zapustile svoj izvorni element? Pomanjkanje kisika? št. Tudi če ni bilo dovolj kisika, so se lahko dvignili na površje in zadihali čisti zrak. Navsezadnje so imeli pljuča.
Jih je morda na kopno prignala lakota? Tudi ne, ker je bila takratna dežela bolj zapuščena in revna s hrano kot morja in jezera.
Mogoče nevarnost? Ne in ne nevarnosti, saj so bile ribe s plavuti največji in najmočnejši plenilci v jezerih tiste dobe.
Iskanje vode je ribo spodbudilo, da je zapustila vodo! Sliši se paradoksalno, a prav do tega zaključka so prišli znanstveniki, potem ko so natančno preučili vse možni razlogi. Dejstvo je, da so v tistem daljnem času plitvi sladkovodni rezervoarji pogosto presahnili. Jezera so se spremenila v močvirja, močvirja v mlake. Končno so se luže posušile pod žgočimi sončnimi žarki. Da ne bi poginile, so morale ribice z režnjami iskati vodo. V iskanju vode so morale ribe, ki so na svojih neverjetnih plavutih dobro plazile po dnu, premagati precejšnje razdalje po kopnem. In tisti, ki so se dobro plazili in bili bolje prilagojeni na kopenski način življenja, so preživeli. Tako so postopoma zaradi ostre naravne selekcije ribe, ki so iskale vodo, našle nov dom. Postali so prebivalci dveh elementov – tako vode kot zemlje. Nastale so dvoživke ali dvoživke, od njih pa plazilci, nato ptice in sesalci. In končno je človek hodil čez planet!
* To je, lastniki akorda - elastična vrvica, raztegnjena od glave do repa v hrbtnih mišicah živali. Ta podporna palica - notochord - se je pozneje razvila v hrbtenico. Prva (še vedno hrustančna) vretenca so se pojavila pri ribah brez čeljusti pred štiristo milijoni let.
