Как и с помощью чего плавают рыбы

Очень многие существа, живущие на Земле, умеют плавать. Это амфибии, рептилии, млекопитающие и птицы. Конечно, не каждый вид обладает способностью передвигаться в воде, но им это и не нужно. Другое дело — рыбы. Природой не предусмотрено для них другого способа существования. То, как плавают рыбы сейчас — результат многих лет эволюции.

Как плавают рыбы

Подклассы животных

Параллельными путями развивались два вида механизма, позволяющие передвигаться в воде, поэтому всех представителей водных позвоночных животных можно разделить на две группы:

  • в брюшной полости есть плавательный пузырь;
  • не имеют плавательного пузыря.

За счет этого органа рыбы и регулируют свое положение в пространстве. А виды, не имеющие плавательного пузыря, вынуждены справляться с помощью мышц и плавников.

Костные рыбы

С помощью чего рыбы плавают

Большинство представителей класса костных обладают плавательным пузырем. Это особый орган — два мешочка из прозрачной пленки, наполненные газом, разделены перемычкой. В ходе эволюции из них сформировались легкие более развитых животных.

Пузырь служит для того, чтобы перемещаться по вертикали водоема, то есть опускаться на глубину или подниматься к поверхности. Положение зависит от объема органа, а этот объем, в свою очередь, регулируется дыханием.

Если рыбе нужно опуститься, она сжимает пузырь, выпуская из него воздух. Уменьшается объем самой рыбы, поэтому она движется вниз. Чтобы подняться, необходимо набрать в мешочки больше воздуха. Газ давит на тело изнутри, увеличивая занимаемый им объем. Животное плывет вверх.

Работа этого природного механизма объясняется законом Архимеда. Когда рыба находится на глубине и ее тело вытесняет объем воды, ее сжимает подъемная сила. Объемы тела и воды снова становятся неравны, поэтому животное и опускается. Аналогично и с подъемом.

Как рыбы передвигаются в воде

Именно воздух используется для перемещения, так как он гораздо легче воды. Таким же свойством обладает жир, поэтому с его помощью плавают некоторые виды водных позвоночных.

Как правильно выбрать щенка для дома

Хрящевые виды

Строение тела рыбы

К классу хрящевых относятся рыбы, которым не повезло получить от эволюции воздушные мешки и толстую жировую прослойку. Из-за этого они вынуждены быть в постоянном движении, чтобы контролировать глубину погружения.

Если работа мышц останавливается, тело опускается все ниже и ниже, поэтому, например, акулы все время шевелят своим хвостом. А иначе могут утонуть.

То, как плавают представители класса хрящевых, похоже на способ плавания человека и всех остальных животных, для которых вода — это не постоянное место обитания.

Обтекаемость тела

Формы рыб

Большинство рыб имеет веретенообразную форму тела. Их организмы построены так, что если смотреть и сбоку, и сверху, они сужаются в районе головы и хвоста. Это называется обтекаемой формой тела. Она необходима, чтобы уменьшить силы сопротивления движению в плотной водной среде.

Чешуя, плавники и жаберные крышки повернуты так, чтобы они сходились клином. Этот клин направлен острой стороной. в сторону движения Еще эти части организма покрыты специальной слизью, которая уменьшает трение и сопротивление.

Тело скользкое, гладкое и обтекаемой формы. Все это позволяет тратить минимальное количество энергии на передвижения.

Опорно-двигательный аппарат

Эволюция стремится сделать тело одновременно и более развитым, и более экономичным. У предшествующих рыбам форм жизни в гидросфере — миног и миксин — не было плавников, которые в тесной связке с мышцами могли бы перемещать тело, поэтому древним животным приходилось использовать только мышечный каркас.

Яд паука-кругопряда остановит гибель человеческих нервных клеток

Современные водные позвоночные приобрели по паре плавников в грудном и брюшном отделах, а также по одному спинному, анальному и хвостовому плавнику. У каждого из них имеется своя задача:

  1. Спинной отвечает за резкие повороты и торможения. А если на теле таких два, то второй нужен для рывков.
  2. Анальный плавник — это тормоз рыбы.
  3. За счет брюшных происходит всплытие. Они также участвуют в торможении.
  4. Грудные обеспечивают движение вперед по горизонтали и быстроту на поворотах.

Хребетные рыбы

Чтобы вывернуться в вертикальное положение, нужно задействовать спинной и анальный плавники. Хвост задает основное движение тела, выступает в качестве двигателя и руля одновременно.

Движение плавников, а, соответственно, и самого животного происходит за счет сокращения мышц. Но и сам по себе мышечный каркас участвует в процессе передвижения. Попеременно напрягая правую и левую стороны тела, рыба становится похожа на ползущую змею — точно так же извивается. За счет этого и перемещается.

За спокойное и быстрое плавание отвечают красные и белые мышечные волокна. Благодаря такому строению тела рыба может двигаться в толще воды по горизонтальной и вертикальной плоскости и способна на развороты.

Дополнительные возможности

Как плавают акулы

Не все так просто с чешуей. Вдоль тела большей части рыб идет полоса чешуи, отличной по цвету и размеру. Эта полоска называется боковой линией. Ее даже иногда называют органом чувств.

Рыбы-рекордсмены по скорости

Боковая линия представляет собой череду небольших отверстий. С их помощью рыба ощущает движения в толще воды, даже самые малые ее колебания. Это позволяет чувствовать, когда рядом находятся хищники, в какую сторону движется течение, огибать препятствия и охотиться в темноте.

Боковая линия — это место сосредоточения большинства рецепторов, но они есть и на других частях тела. Их предназначение в том, чтобы улавливать электромагнитные сигналы, давление и температуру. Состояние водной среды влияет на способность плавать, поэтому нужно постоянно его учитывать.

Жабры нужны не только для дыхания. Из них вырываются струи воды, которые выбрасывают тело в противоположную сторону. Выпуская воду из жаберных щелей, рыба делает рывки или просто набирает скорость.

Специфические особенности

На анатомию представителя водных позвоночных влияют условия окружающей среды, в которых проживали его предки, и проживает он сейчас, поэтому виды отличаются формой тела, его размерами, количеством плавников и силой двигательных мышц.

Способы плавания, доступные человеку, заимствованы у губанов. Эти окунеобразные делают круговые движения парой грудных плавников. Стиль, в котором человек так вращает руками, называется баттерфляем.

Морским угрям приходится обходиться без «руля» — хвостового плавника, но они адаптировались в придонных водах с помощью другой особенности хвоста. С его помощью угорь может оттолкнуться от неподвижной опоры, чтобы разогнаться и за короткое время настичь добычу. Этим же хвостом животное сцепляется со стеной или камнем в своей норе, чтобы одним движением затянуть себя назад.

Зачем собакам себя кусать и облизывать: причины и опасные симптомы

Особенности движения рыб

Акулы не имеют плавательного пузыря. Чтобы поддерживать тело на определенной глубине, им приходится постоянно работать грудными плавниками.

Рыбы, не имеющие плавников, используют окружающую среду, чтобы двигаться. Например, скаты имеют плоские тела, в которых подвижными частями выступают бока. Этими боками они подстраиваются под волны, за счет этого и плывут.

Рыбы коньки

Морские коньки — одни из худших плавунов. Они не тонут благодаря спинному плавнику, которым вынуждены постоянно махать из стороны в сторону. Чтобы дать мышцам отдохнуть, коньки держатся хвостом за водоросли или подходящие предметы.

Обычное положение для плавания — брюшком вниз, но не для африканских сомиков. Они — один из немногих видов-перевертышей. Во взрослом состоянии особь может выбрать, в каком положении плыть, а ее решение зависит от того, как удобнее добыть пищу. Перевернувшись, сомик тратит больше энергии, но его старания окупаются.

Рыбы — это максимально адаптированные к водной среде животные. Их организмы устроены так, чтобы не тратить много энергии на плавание. При этом сам этот процесс должен быть как можно эффективнее, даже если нет возможности развить большую скорость или сделать тело гибким и изворотливым.

Spread the love

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.