Плувният мехур може да изпълнява хидростатични, дихателни и звукови функции. Липсва в платноходки, както и в дънни и дълбоководни риби. При последните плаваемостта се осигурява главно от мазнини поради тяхната несвиваемост или поради по-ниската телесна плътност на рибите, като например при анциструсите, голомянок и капка. В процеса на еволюция една от структурите, подобна на плувния мехур, се трансформира в белите дробове на сухоземните гръбначни животни. Най-близкият вариант до белите дробове на четириногите обаче е показан не от костни, а от костни (множествени, с нечифтни клетъчни бели дробове - долния израстък на фаринкса) и белодробни риби (три съвременни представителя показват разнообразие в структурата на белите дробове) . В края на краищата белите дробове на сухоземните гръбначни произхождат от долния израстък на фаринкса, а плавателният мехур на телеостите - от горния израстък на хранопровода.

Енциклопедичен YouTube

1 / 5

✪ 66 Като цяло, плувен мехур

✪ Мускулно-скелетна система на рибите. Биология 7 клас

✪ Биология 74. Червена лисица. Плувен мехур при риба - Академия на забавните науки

✪ Биология | Подготовка за Олимпиадата 2017 | Проблем "Плуващ пикочен мехур"

✪ Въпрос № 7 § 52. Плуване на тела - Физика 7 клас (Перишкин)

субтитри

Описание

В процеса на ембрионалното развитие на рибите плавателният мехур възниква като дорзален израстък на чревната тръба и се намира под гръбнака. В процеса на по-нататъшно развитие каналът, свързващ плувния мехур с хранопровода, може да изчезне. В зависимост от наличието или отсъствието на такъв канал рибите се делят на отворени и затворени мехурчета. При риби с отворен пикочен мехур ( физиостома) плавателният мехур е свързан с червата чрез въздуховод през целия живот, през който влизат и излизат газове. Такива риби могат да поглъщат въздух и по този начин да контролират обема на плувния мехур. Отворените пикочни мехури включват шаран, херинга, есетра и други. При възрастни запушени риби ( физиоклисти) въздушният канал прераства и газовете се отделят и абсорбират през червеното тяло - плътен плексус от кръвоносни капиляри по вътрешната стена на плувния мехур.

хидростатична функция

Основната функция на плавателния мехур при рибите е хидростатична. Помага на рибата да остане на определена дълбочина, където теглото на изместената от рибата вода е равно на теглото на самата риба. Когато рибата активно падне под това ниво, тялото й, изпитващо по-голям външен натиск от водата, се свива, притискайки плувния мехур. В този случай теглото на изместения обем вода намалява и става по-малко от теглото на рибата и рибата пада. Колкото по-надолу пада, толкова по-силно става налягането на водата, толкова повече се притиска тялото на рибата и падането й продължава по-бързо. Напротив, докато се издигате по-близо до повърхността, газът в плавателния мехур се разширява и намалява специфичното тегло на рибата, което избутва рибата по-нагоре към повърхността.

По този начин основната цел на плувния мехур е да осигури нулева плаваемоств зоната на нормалното местообитание на рибата, където тя не трябва да изразходва енергия за поддържане на тялото на тази дълбочина. Например акулите, които нямат плавателен мехур, са принудени да поддържат дълбочината на гмуркането си с постоянно активно движение.

Министерство на земеделието

Руска федерация

FSBEI HPE "Ярославска държавна селскостопанска академия"

Катедра по частни зоотехника

Контролна работа по дисциплина

РИБОВЪДСТВО

Ярославъл, 2013 г

ВЪПРОСИ ЗА ИЗПЪЛНЕНИЕ НА КОНТРОЛНА РАБОТА.

4 . Плувен мехур.

24 . Земни бентове и язовири.

49 . Характеристики на комбинирания фураж.

Въпрос номер 4.

ПЛУВЕН МЕХУР.

Важна роля в осигуряването на движението на рибата във водния стълб играе специален хидростатичен орган - плуванебалон. Това е еднокамерен или двукамерен орган, пълен с газове. Липсва при дълбоководните риби, както и при рибите, които бързо променят дълбочината си на плуване (риба тон, скумрия). В допълнение към хидростатичната плаваемост, плувният мехур изпълнява редица допълнителни функции - допълнителен дихателен орган, звуков резонатор, звукообразуващ орган (Привезенцев Ю. А., 2000).

Фигура 1 - Органи на водно и въздушно дишане при възрастни риби:

1 - изпъкналост в устната кухина, 2 - супрагиларен орган, 3, 4, 5 - части на плувния мехур, 6 - изпъкналост в стомаха, 7 - място за абсорбция на кислород в червата, 8 - хриле

Плавният пикочен мехур се развива в ларвата на рибата от предното черво и остава в повечето сладководни риби през целия им живот. След излюпването ларвите на рибите все още нямат газ в плавателния мехур. За да го напълнят, те трябва да се издигнат до водната повърхност и да засмучат въздух там.

В зависимост от анатомията на пикочния мехур рибите се делят на две големи групи: отворен балон(повечето видове) и затворено-везикална(костур, моруна, кефал, стърчалка и др.). При отворените пикочни мехури плувният пикочен мехур се свързва с червата чрез канал, който липсва при затворените мехури. Тъй като изравняването на налягането на запушения пикочен мехур продължава много по-дълго от това на отворения мехур, те могат само бавно да се издигат от дълбоки слоеве вода. Следователно при тези риби предстомашието, поради силно издутия плувен мехур, излиза от устата, ако се закачат на дълбочина и бързо се извадят на повърхността. Най-известните мехури са костур, щука и стърчиопашка. При някои риби, живеещи близо до дъното, плувният мехур е силно намален или напълно липсва. Сомът, като типичен представител на дънните риби, има само зле оформен плавателен мехур. Скулптурата, която се задържа между и под камъни в потоци и реки, изобщо няма плавателен мехур. Тъй като е слаб плувец, той се движи по дъното с разперени гръдни перки (www.fishingural.ru).

Фигура 2 - Плавен пикочен мехур: а) плавателен мехур, свързан с червата; б) плавателен мехур, който не е свързан с червата.

При ципринидите плавателният мехур е разделен на предна и задна камера, които са свързани с тесен и къс канал. Стената на предната камера се състои от вътрешна и външна обвивка. В задната камера няма външна обвивка. Вътрешната обвивка на двете камери е образувана от еднослоен плосък епител, последван от тънък слой от свободна съединителна тъкан, мускулни връзки и съдов слой. Следват 2-3 еластични плочи. Външната обвивка на предната камера се състои от два слоя плътна влакнеста (игловидна) съединителна тъкан, което й придава перлен блясък. Отвън и двете камери са покрити със серозна мембрана (Grishchenko L.I., 1999).

При младите пикочният мехур е напълно прозрачен и чист, а с възрастта става мътен; се състои от съединителна тъкан. Мехурът е пълен с различни газове, чиито количествени съотношения са различни. Напълненият плувен мехур е хидростатичен апарат, който насърчава вертикалното движение на рибата в резултат на движението на газове в предната или задната камера (с двукамерен мехур). Ако шаранът е принуден да вдишва въздух за по-дълго време, тогава предната камера на плавателния мехур се увеличава значително (Koch V., Bank O., Jens G., 1980).

Плувният мехур е орган, който е рефлекторно свързан с мускулите на тялото и влияе върху тонуса и координираните движения на мускулите. Напрежението на газовете в плавателния мехур създава определени импулси в поведението на рибата. Така например, ако напълните плавателния мехур на лаврак с индиферентна течност под повишено налягане, така че стените на пикочния мехур да се разтегнат донякъде, рибата плува близо до дъното; ако налягането на течността върху стената се понижи, тогава рибата се стреми нагоре, поради компенсаторни движения на перките. Едновременно с компенсаторните движения на перките, които са различни и в двата случая, в плавателния мехур се извършва съответно резорбция или секреция на газ (Puchkov N.V., 1954).

Плувният мехур помага на рибата да бъде на определена дълбочина - такава, при която теглото на изместената от рибата вода е равно на теглото на самата риба. Благодарение на плувния мехур, рибата не изразходва допълнителна енергия, за да поддържа тялото на тази дълбочина.

Рибата е лишена от способността доброволно да надува или компресира плувния мехур. Но от друга страна, в стените на пикочния мехур има нервни окончания, които изпращат сигнали до мозъка, докато той се свива и разширява. Мозъкът, въз основа на тази информация, изпраща команди до изпълнителните органи - мускулите, с които се движи рибата (www.fishingural.ru).

При някои риби плувният мехур има други функции. Така например шараните имат вид подвижна връзка между плувния мехур и лабиринта чрез костите на Вебер. Предната част на плавателния мехур на шараните е еластична и може да се разшири значително при промени в атмосферното налягане. След това тези разширения се прехвърлят към костите на Вебер и от последните към лабиринта.

Подобни връзки се срещат при сомовете и са особено изразени при овъглените, при които се губи цялата задна част на пикочния мехур, както и неговата хидростатична функция; балонът в същото време е затворен в костна капсула. От кожата от двете страни на тялото се простират канали, затворени отвън с мембрана, изпълнена с лимфа, и се приближават до стените на плувния мехур на мястото, където е свободен от костната капсула. Промените в налягането се предават от кожата през каналите и плувния мехур, а от последния през апарата на Вебер към лабиринта. По този начин това устройство е подобно на анероиден барометър и функцията на плувния мехур е основно да усеща промените в атмосферното налягане.

При повечето риби дихателната функция на пикочния мехур не играе съществена роля. Количеството кислород, което е налично в плавателния мехур на лина и шарана, както показват изчисленията, може да покрие нормалната нужда на рибата от този газ само за 4 минути и следователно не може да има практическо значение за дишането. Но при някои риби дишането с помощта на плувния мехур играе важна роля. Такива риби включват например акулата (Umbra crameri), която се среща в Европа в района на реките Дунав и Днестър. Той може да живее в бедна на кислород вода от канавки и блата. Ако на тази риба, която е в обикновена вода с растения, се попречи да достигне повърхността и се лиши от способността й да улавя атмосферния въздух, тя умира от задушаване за около ден. Експериментите показват, че рибата куче във влажен въздух без вода може да остане жива до 9 часа, докато в преварена и бедна на кислород вода умира след 40 минути, ако не може да улови въздух от атмосферата. Ако се остави да се издигне на повърхността, тогава рибата издържа съдържанието във преварена вода без вреда за себе си и само по-често от обикновено улавя въздух.

Въздушното дишане е най-силно изразено при белодробните риби, които вместо плавателен мехур имат истински бели дробове, много подобни по структура на белите дробове на земноводните. Белите дробове на белите дробове се състоят от много клетки, в стените на които са разположени гладки мускули и изобилна мрежа от капиляри. За разлика от плавателния мехур, белите дробове на белите дробове (както и многоперките) комуникират с червата от вентралната му страна и се кръвоснабдяват от четвъртата хрилна артерия, докато плавателният мехур на други риби получава кръв от чревната артерия (Puchkov N.V. , 1954 г.).

Въпрос номер 24.

ЗЕМНИ ЯЗОВИРИ И ЯЗОВИРИ.

Язовирите се изграждат, за да задържат и повишават нивото на водата. Те преграждат коритата на реки, дерета и греди. Язовирите биват земни, бетонни, каменни и др. В рибовъдните стопанства земните бентове се изграждат предимно със или без наклони. При проектирането на язовир се определят размерите на основните му елементи: ширината на гребена, превишението на гребена над нормалното ниво на задържане, наклоните на склоновете. Напорният язовир е изграден на такава височина, че да се образува напорен водоем с обем вода, който гарантира задоволяване на нуждите на стопанството при постоянен воден поток. Мястото на язовира е избрано в най-тясното място на заливната низина с плътна водоустойчива почва, където няма изход за извори и извори. Ширината на гребена на язовира се определя въз основа на условията на експлоатация на конструкцията, но не по-малко от 3 m.

Язовирите се издигат при изграждането на заливни водоеми. В зависимост от предназначението биват контурни, водозащитни и разделителни. Контурните язовири разнообразяват територията на заливната низина, където се намират рибарници. Предназначени са за защита на езера от наводнения. Разделителните язовири са разположени между две съседни езера. За защита на територията на рибовъдното стопанство от наводнения са изградени водозащитни язовири.

По време на експлоатация земните язовири и язовири могат да бъдат деформирани и унищожени. Най-голямата опасност в този случай е филтрирането и натрупването на вълни, в резултат на което могат да възникнат пробиви, свлачища и други разрушения. При силни вълни склонът на язовира от страната на преобладаващите ветрове може да бъде разрушен и той е допълнително защитен със специални крепежни елементи. Сглобяеми и монолитни стоманобетонни плочи и други крепежни елементи се използват за закрепване на горните склонове на язовирите на главата и езерата за хранене. Стоманобетонните плочи се полагат по склоновете на язовири и язовири, като правило, по време на строителството или реконструкцията на езера. Тръстиките и тръстиките, растящи в крайбрежната част на езерата, добре защитават язовирите и язовирите от вълни и ерозия. Горната част на горния склон и долния склон обикновено се засяват с треви (Привезенцев Ю. А., Власов В. А., 2004).

Язовирът има два откоса - мокър, обърнат към водата, и срещу него - сух. Наклонът на склоновете зависи от височината на язовира и качеството на почвата, от която е изграден язовирът. Мокрият наклон е двоен, а за големи язовири с напорни езера дори троен (т.е. основата на наклона е 2-3 пъти по-голяма от височината му). За летните категории езера е по-добре да се изгради мокър склон по-леко, тъй като създава плитка зона, богата на хранителни организми за риба, а в зимните водоеми този наклон трябва, напротив, да е по-стръмен, за да се избегне намаляване на площ на зимуващото езеро. За да се предпазят от ерозия, склоновете са покрити с трева, върху тях се засява трева, а в големите езера мокрият склон е покрит с камък, укрепен с рогозки, стени от плет и др. Засаждането на дървета върху язовири е неприемливо, тъй като корените унищожи язовира, короната замъглява повърхността на водата и листата замърсяват езерото. Освен това дърветата привличат птици и други врагове на рибите към езерата.

Срокът на експлоатация на хидравличните конструкции се увеличава значително при правилна и систематична грижа за тях (moyaribka.ru).

В случай на силни вълни, наклонът на язовира от страната на преобладаващите ветрове е допълнително защитен със специални крепежни елементи. За закрепване на горните склонове на язовирите на захранващите и напорните езера се използват стоманобетонни плочи и закрепвания от храсти (Grishchenko L.I., 1999).

Най-добрата почва за изграждане на язовири и язовири е глинеста почва със значителна добавка на пясък. Ако използвате само глина, тогава когато замръзне и след това се размрази, тя се напуква и набъбва. Освен това лесно се измива от проливни дъждове или пролетни наводнения. Язовир, направен само от един пясък, филтрира водата. Тинестите почви и черноземите не са подходящи, тъй като лесно се ерозират и слабо се уплътняват.

Мястото за язовир или язовир трябва да се подготви предварително. За да направите това, отстранете целия растителен слой (копка), отстранете пънове, храсти, дървета и техните корени. Ако почвата на това място силно филтрира водата, тогава изкопават изкоп по оста на бъдещия язовир, задълбочавайки се до по-твърда почва. Изкопът е запълнен с течна глина и внимателно трамбован (фиг. 3).

Фигура 3 - Устройството на язовира с ключалка:1 - язовир;2 - ключалка

Слягането на почвата при земни язовири и язовири обикновено е 10-15% от общия обем на насипа, но може и повече - до 50%, ако се използва торф. Това трябва да се вземе предвид при планирането на височината на конструкцията. Язовирът трябва да се издига над нивото на водата с 0,7-1,0 м, язовирите - с 0,3-0,5 м. Гребенът на язовира трябва да бъде широк най-малко 0,5 м. Така че земните язовири и язовири да не се срутват по време на работа, е желателно за укрепването им (Привезенцев Ю. А., 2000).

Въпрос номер 49.

ХАРАКТЕРИСТИКА НА КОМБИНИРАНИЯ ФУРАЖ.

комбиниран фураже многокомпонентна смес от различни фуражни продукти, съставени по научно обосновани рецепти за осигуряване на пълноценно хранене на животните.

Използването на гранулирани фуражи, подобряването на тяхното качество и водоустойчивост са най-важният източник за намаляване на разходите за фураж при отглеждане на риба и увеличаване на себестойността на продукцията.

Комбинираните фуражи се произвеждат за различни видове риби, отглеждани в аквакултури, като се вземат предвид тяхната възраст, тегло и начин на отглеждане. При създаването на рецепти за комбинирани фуражи се използват нормите на физиологичната нужда на рибата от енергия, хранителни вещества и биологично активни вещества (Привезенцев Ю. А., Власов В. А., 2004).

Понастоящем са приети следните стандарти за хранителната стойност и качеството на храната за риба (Таблица 1).

Таблица 1 - Количество на основните хранителни вещества и показатели за качество на храната за езерни риби, %

хранителни вещества			Дъгова пъстърва
	пръстчета	търговска риба	пръстчета	търговска риба
Суров протеин
сурова мазнина
Безазотни екстракти (NES)
Целулоза
Енергийна стойност, хиляди kJ/kg
Йодно число, % йод, не повече
Киселинно число, mg KOH, не повече

В съответствие с тези изисквания са разработени рецепти за комбинирани фуражи за различни възрастови групи шаран, дъгова пъстърва, канален сом, бестер. Според предназначението си те се делят на стартови (за ларви и малки) и производствени (за по-големи възрастови групи).

Таблица 2 - Характеристики на комбинирани фуражи (Привезенцев Ю. А., Власов В. А., 2004 г.).

Масова част от влагата,%, не повече
Масова част от суровия протеин, %, не по-малко от: стартов фураж (шаран, отгледан в промишлени условия условия, сьомга, канален сом) за есетра комбинирани фуражи, използвани при отглеждане в езера: подлетки, ремонтен материал и хвърлящи хайвера си шарани търговски двугодишни, тригодишни шарани фураж за промишлен метод за отглеждане на шаран фуражи за отглеждане на ценни видове риби
Масова част от суровата мазнина за шаран и други ценни видове риба с промишлен метод на отглеждане,% без добавена мазнина с добавена мазнина
Масова част от въглехидратите,%, не повече от: стартова храна за шаран, отглеждан в индустриални условия стартерна храна за сьомга стартерна храна за есетрови риби
Масова част от влакна,%, не повече от: начални храни за рибен ден храна за риба производство на комбинирани фуражи за подгодишни, заместващи млади животни и производители производствени фуражи за търговски двугодишни и тригодишни
Масова част на калций за всички видове риби,%, не повече от: начален фураж производствен фураж
Масова част на фосфора,%, не повече от: стартерна храна за ценни видове риби производствени фуражи за ценни видове риби стартова храна за шаран
Водоустойчивост на гранулите, мин. поне
Киселинно число на комбиниран фураж, mg КОН, не повече
Срок на годност, месеци, не повече: Комбинирана храна за шаран, отглеждан в езера: с антиоксидант без антиоксидант комбиниран фураж за отглеждане на риба в индустриални условия: без добавена мазнина с добавена мазнина

Изискванията за стартерни фуражи се различават от изискванията за производствени с повишено съдържание на протеин (най-малко 45%), мазнини, енергийна стойност, както и по-голям баланс в аминокиселинния състав, витамини, микроелементи и други добавки (Таблица 2 ). По-високи изисквания се налагат към фуражите за риби, отглеждани в клетки и басейни, тъй като рибите в тях са практически лишени от естествена храна (Грищенко Л.И., 1999).

Всяка рецепта за комбиниран фураж получава номер. Съгласно Инструкциите за приготвяне на комбинирани фуражи за риба са определени номера от 110 до 119. Има обаче модификации на временни рецепти.

Напоследък се обръща специално внимание на производството на профилактични (терапевтични) фуражи, съдържащи естествен ентеросорбент и нови ефективни домашни пробиотици, които, от една страна, неутрализират токсичните вещества, а от друга страна, колонизират тялото на рибата с бактерии - антагонисти на патогенни микроорганизми, причинители на много инфекциозни заболявания на рибите (Привезенцев Ю. А., Власов В. А., 2004).

Основните фуражи, които се използват при приготвянето на храна за шаран са представени в таблица 3.

Таблица 3 - Съотношение на съставките във фуража за шаран, отглеждан в езера,% (Власов, В.А., Скворцова, Е.Г., 2010).

съставки	За малолетни и производители	За две годишни деца
1) Торти и ястия (поне 2 вида)
2) Зърнени храни: зърнени храни
3) Трици
4) мая
5) Фураж от животински произход
6) Билково брашно
7) Минерални добавки
8) Стимуланти на растежа

Във формата се приготвя храна за риба грис(стартиране), гранулиразлични диаметри според възрастта на рибите, както и пастообразен. Гранулираните фуражи се произвеждат основно централно във фуражните заводи, докато пастообразните фуражи се произвеждат директно в рибовъдните ферми. За карповите се използват потъващи храни, а за сьомговите риби се използват плаващи (водоустойчивостта им е около 10-20 минути). Най-добрите рецепти за местни и чуждестранни фуражи за риба съдържат до 9-12 различни компонента, без да се броят добавянето на витамини, минерални соли и др. Те включват храни за животни, фуражи от растителен произход, продукти от микробиологичен синтез, премикси, ензимни препарати, антиоксиданти , антибиотици (Grishchenko L .I., 1999).

Гранулираният фураж се разделя на стартиранеи производство. Произвеждат се под формата на зърна и гранули. Гритът е предназначен за хранене на риби от ларви до малки с тегло 5 g, гранули - за малки, едногодишни, двегодишни, тригодишни, ремонтен материал и хвърлящи хайвер. В зависимост от размера зърната и гранулите се разделят на 10 групи (табл. 4).

Таблица 4 - Характеристики на храна за риба

	Диаметър, мм	Тегло на рибата, g
			сьомга	есетрови риби
	До 0,2 (грис)
	0,2–0,4 (грис)
	0,4–0,6 (грис)
	0,6–1,0 (грис)
	1,0–1,5 (грис)
	1,5–2,5 (грис)
	3.2 (гранули)
	4.5 (гранули)
	6.0 (гранули)
	8.0 (гранули)

Историята за плавателния мехур беше главно за неговата позиция спрямо червата при различни групи риби, както и за пътищата на възможна еволюция от първичния вентрален бял дроб на древните риби до сегашния гръбен плувен мехур на съвременните риби. Днес ще разгледаме по-отблизо вътрешната структура на този орган и отново ще се върнем към разнообразието на неговата структура.

По-рано отбелязахме, че в еволюцията на рибите от прародителски (често примитивни) към съвременни, по-сложни форми, има тенденция, първо, да се загуби връзката между плавателния мехур и червата и, второ, към общо усложнение на неговата структура. В действителност, най-младите таксони, като правило, са затворени мехурчета, докато по-старите (с по-ранен еволюционен произход) са отворени везикули.

Схема на структурата на плавателния мехур на рибата

Преходът от отворени мехурчета към затворени мехурчета се осъществява в еволюцията чрез постепенното изтъняване и удължаване на въздушния канал и изместването на кръстовището му с храносмилателния тракт от фаринкса към задните отдели на червата. И така, при съвременните риби с отворен пикочен мехур този канал е дълъг и тесен, като например при сьомгата, и се отваря зад стомаха, докато при бронираната щука Lepisosteus, представител на една от древните групи, той е къс и широк и се отваря в хранопровода. Тази "предна" позиция скъсява пътя до плувния мехур за поглъщания въздух от повърхността на водата и осигурява дихателна функция.

Как работи плувният мехур

Първо, нека поговорим за принципа на плавателния мехур като хидростатичен орган. Този принцип е прост: променяйки обема на плавателния мехур, рибата променя общата плътност на тялото и в резултат на това се променя и нейната плаваемост. Как се променя обемът на плувния мехур? Първите изследователи смятат, че това се извършва само благодарение на мускулите около плувния мехур, чиято работа води до неговото компресиране или разтягане, което от своя страна изхвърля въздуха от пикочния мехур или, напротив, го принуждава да влезе вътре. Това обаче не е вярно - промяна в обема на плувния мехур единствено поради работата на мускулите е характерна само за няколко примитивни плитководни форми. При по-голямата част от рибите за това се използват специализирани вътрешни структури, разположени в самия пикочен мехур, докато в екстремни случаи се използва мускулатурата. Тези структури, в зависимост от напредването на таксона, могат да бъдат изразени в различна степен, но винаги се разграничават два вида от тях - червено тяло и овал. Всъщност това са две зони в черупката на плувния мехур, изпълняващи функциите на синтез (червено тяло) и отстраняване (овал) на газове. Функционирането на тези зони е свързано с обилно кръвообращение, тъй като кръвта е основната за повечето риби, а при рибите със затворен пикочен мехур - единственият транспортен "канал" за газове по време на пълнене и изпразване на плувния мехур.

Сега нека разгледаме по-отблизо структурата на тези две "работни" зони.

Структурата на червеното тяло

Да започнем с червено тяло (лат. corpus ruber), която по същество е газова жлеза (и в англоезичната литература се нарича главно така), която служи за „изпомпване“ на газове от кръвта в кухината на плувния мехур. Това е колекция от секреторни клетки (вероятно от епителен произход) и капиляри. При различните групи риби червеното тяло може да бъде различно изразено - може да покрива или цялата повърхност на пикочния мехур, или само малка част от него, да има лобова структура или да бъде хомогенно образувание, да бъде облицовано с многослойни или едно- слой епител.

Червеното тяло изглежда като плътно натрупване на копилари.

Сега няма да се спирам на подробностите за работата на цялата система, но за по-нататъшно разбиране на структурата на червеното тяло трябва да се отбележи, че навлизането на газове директно от кръвта в плавателния мехур чрез проста дифузия е невъзможно поради разликата в техните парциални налягания. За да се преодолее тази разлика, са необходими секреторни клетки, които благодарение на протичащите в тях химични реакции осигуряват транспортирането на газовете в правилната посока. За синтеза на необходимия обем газове, секреторните клетки трябва да бъдат достатъчно кръвоснабдени, което е именно източникът на тези газове. Следователно най-важният компонент на червеното тяло е натрупването на капиляри, които образуват гъста мрежа в стената на плувния мехур и са получили доста нелепо и на пръв поглед не съвсем научно име - чудесна мрежа от латинското rete mirabile. Както беше отбелязано по-горе, при различни видове риби чудесна мрежа, като неразделна част от червеното тяло, може да бъде развита в различна степен, но ако съществува, тогава тя е изградена според един универсален принцип. Този принцип се състои в много близко подреждане на капиляри, които доставят кръв към секреторните клетки и я връщат обратно. През тези близки артериални и венозни капиляри се осъществява паралелен (но многопосочен) кръвен транспорт, което осигурява сложен механизъм за инжектиране на парциалното налягане на газовете в аферентните капиляри и самата възможност за "изпомпване" на газове в плавателния мехур. Ще се опитам да ви разкажа повече за това в отделна публикация, но засега предлагам просто да погледнете фигурата по-долу, която показва микроструктурата на една чудесна мрежа и пътищата на газовете в различните й части.

Микроструктурата на чудодейната мрежа и разликата в парциалните налягания на газовете в различните й части.

Стрелките показват посоката на газовете и кръвния поток.

Два вида чудесни мрежи

Говорейки за структурата на чудодейната мрежа, не може да не споменем, че има два вида организация на паралелни аферентни и еферентни капиляри. Чудодейната мрежа може да бъде биполярна, когато две микромрежи от капиляри са разположени последователно, или униполярна, когато има само една микромрежа от капиляри, непосредствено съседна на секреторните клетки. Тези опции за изграждане са показани на фигурата по-долу. При повечето риби чудодейната мрежа е еднополюсна, докато при змиорките е биполярна. Разликите в структурата на чудотворната мрежа се проявяват и във факта, че броят на двойките капиляри (1 аферент + 1 еферент) в една микромрежа може да варира при различните видове от няколко до няколко хиляди.

Еднополюсен и биполярен тип структура на чудесната мрежа

Структурата на овала

Сега да преминем към структурата на овала, която е структурата, отговорна за транспортирането на газове от плавателния мехур в кръвта. Овалът е участък от стената на плувния мехур, богато снабден със съдове, както при червеното тяло, образуващ гъста мрежа. Структурата на тази мрежа обаче е много по-проста, тъй като механизмът за обратен транспорт на газове от плавателния мехур в кръвта е много по-прост. Поради разликата в парциалните налягания, газовете проникват в кръвта според принципа на директна дифузия, следователно не са необходими секреторни клетки и организирането на паралелен транспорт в капилярите, за да се осигури този процес. Скоростта на тази дифузия като правило е много висока и е ограничена преди всичко от скоростта на кръвния поток - кръвта просто няма време да отнесе разтворените газове. В допълнение, процесът на дифузия е свързан с областта, през която протича, и диаметъра на лумена между резорбиращите и секреторните части, които, както вече беше споменато, могат да се регулират с помощта на сфинктера.

Овални капиляри (показани със стрелка)

Разнообразие в структурата на плавателния мехур на костните риби

В заключение, както обещах, нека се върнем към разнообразието на структурата на плавателния мехур в различните групи риби. Загубата на комуникация с червата, както вече беше споменато, не е единствената тенденция в еволюцията на плувния мехур. От примитивните древни групи до най-съвременните млади таксони, ние наблюдаваме постепенно усложняване на неговата структура. Това усложнение се състои преди всичко в появата на различни зони, свързани с изпълнението на определени специални функции. Хидростатичната функция се осигурява от две такива зони - това са червеното тяло и вече описаният по-горе овал. Тяхната изолация при различните риби може да бъде организирана по различни начини, но най-общо се свежда до разделянето на плавателния мехур на няколко камери. По правило има две такива камери - в едната се синтезират газове, а в другата се абсорбират. Разнообразието в структурата и разположението на камерите една спрямо друга при костните риби е много голямо. Някои примери са показани на фигурата по-долу.

Когато се описва плувният мехур, плувният мехур на змиорките от родовете Anguilla и Conger често се споменава отделно (фигура D). Всъщност в структурата му има редица интересни характеристики. Имайки връзка с червата обаче, той функционира като затворен плувен мехур. По какъв начин се проявява това? Факт е, че въздушният канал в змиорките от тези родове е разширен и функционално съответства на овалната зона - газовете се резорбират в кръвта през стените му, докато газовете се синтезират в една голяма удължена камера, оборудвана с мощна газова жлеза. В допълнение, характеристиката на кръвообращението и съставът на газовете за пълнене го доближават до плувния мехур от затворен тип.

Говорейки за разнообразието на структурата на плувния мехур и характеристиките на връзката му с външната среда, не можем да не споменем плувния мехур на херинга (семейство Clupeidae). Характеристиките на неговата структура са свързани с характеристиките на биологията на тези риби, които се характеризират със значителни и резки вертикални миграции. Така типичен представител на видовете херинга, тихоокеанската херинга Clupea pallasii, извършва подобни миграции от морските дълбини до повърхностните слоеве, следвайки планктона, с който се храни. При такива движения обемът на газа в плавателния мехур рязко се увеличава поради намаляване на външното налягане, което в обичайния случай може да доведе до увреждане на тъканите на рибата (нещо подобно наблюдаваме при риболов от дълбочина - често такива улавянията са придружени от изпъкване на плавателния мехур през устата на рибата). За да не се случи това, в процеса на еволюцията херингата се сдоби с допълнителен отвор, разположен в аналната област и свързващ плувния мехур с външната среда. Чрез него излишният въздух се "изпуска", като този процес може да се контролира от самата риба с помощта на намиращия се тук сфинктер.

Ще ви разкажа повече за функционирането на плувния мехур в някоя от следващите публикации.

Животът във вода неизбежно оставя отпечатък върху структурата на тялото на рибата. Не само общият план на структурата, но и много системи от органи, предназначени да осигурят жизнената активност на рибите във водната среда, в тяхната структура, а понякога и в принципите на функциониране, се различават от тези при сухоземните животни. Има и такива, които са уникални, тоест не се срещат в представители на други групи гръбначни животни.

Сред проблемите, пред които са изправени водните организми като цяло и рибите в частност, един от първите по важност е проблемът със задържането във водния стълб. Просто казано, рибите са изправени пред въпроса "как да не се удавят?" Наистина ли, плътността на тялото на рибата, подобно на повечето гръбначни животни, надвишава плътността на водата, вариращи за различните видове в рамките на 1,07 - 1,12. Следователно те трябва да имат отрицателна плаваемост и следователно да потъват във вода, но знаем, че това не се случва. В процеса на еволюция различните групи риби са развили редица адаптации, които им позволяват да компенсират отрицателната плаваемост. Някои групи риби поеха по пътя на намаляване на общата телесна плътност чрез увеличаване на обема на тъкани с ниска плътност, като мастна тъкан, докато други придобиха специализиран орган - плувен или газов мехур. Неговата структура и функциониране ще бъдат обсъдени в тази публикация.

Местоположението на плувния мехур в тялото на рибата

Така че класическото определение за плувен мехур е:

Плувният мехур е пълен с газ израстък на предната част на червата, чиято основна функция е да осигурява плаваемост на рибата.

Има две точки, които трябва да се отбележат в това определение. Първо, не се казва нищо за позицията на израстъка - въпреки факта, че при по-голямата част от видовете той е гръбен, тоест положен е от гръбната страна на тялото (което понякога се отбелязва в определението на плувния мехур). Това обаче не се случва при всички групи риби; при малък брой таксони това е вентрален израстък. На второ място, към фразата "основна функция" със семантичен акцент върху "главна" - плувният мехур може да изпълнява много различни функции, а хидростатичната в различни групи риби не е единствената, а понякога и основната. Ще говоря повече за това по-долу.

Плавен мехур при различни групи риби

Първо, позволете ми да ви напомня, че установихме, че комбинирана група от водни гръбначни се нарича риба, която през целия си живот има хриле и използва крайници тип перка за движение. Както можете да видите, в това определение нищо не се споменава за плувния мехур като неразделна характеристика на рибата. Защо се е случило това, тъй като плувният мехур не се среща в други групи животни и е характерен само за рибите? Отговорът е прост - факт е, че, първо, не всички групи риби имат този орган, и, второ, дори в тези групи, за които той е характерен, има видове, които са го загубили в процеса на еволюция като по- ненужен орган.

Основните съвременни големи таксони риби по отношение на наличието / отсъствието на плувен мехур и функциите, които изпълнява, се характеризират, както следва:

Циклостоми (миноги и мигови)- без плувен мехур
Хрущялни (акули, скатове, химери) - няма плувен мехур
Целокант (целаканти)- намален плувен мехур
Lungfish - наличен, дихателен орган
Multifeather - наличен, дихателен орган
Хрущялни ганоиди (есетри)- наличен, хидростатичен корпус
Костни ганоиди - налични, дихателен орган
Костни риби - има, при някои редуциран, хидростатичен орган, при малък брой видове дихателен орган

Плувен пикочен мехур и бели дробове на сухоземни гръбначни животни

От горния преглед може да се открие интересна тенденция - при еволюционно по-старите групи риби плувният мехур е дихателен орган и едва при по-съвременните групи той придобива функцията на хидростатичен орган. За да разберем логиката на тези трансформации, е необходимо да се обърнем към биологията на живите представители на древни групи риби и техните изкопаеми предци. В момента живите видове обитават, като правило, слабо течащи, застояли или дори пресъхващи водоеми, в които проблемът с липсата на разтворен във вода кислород не е рядкост. Подобни условия са съществували в резервоарите от девонския период (преди около години), когато са се развили техните предци. Такива условия принуждават рибите да търсят други източници на кислород. Единственият такъв източник беше атмосферният въздух, който тези форми можеха да поглъщат от повърхността на водата и след това да "асимилират" в предната част на червата. Както знаем, ефективността на тази асимилация е толкова по-висока, колкото по-голяма площ обхваща - именно това насочи еволюцията към увеличаване на обема на предната част на червата, което доведе до появата на отделен израстък, и след това до увеличаване на повърхността му. Крайният резултат от тези процеси беше появата на белия дроб на сухоземните животни, чийто произход според съвременните представи се свързва с еволюцията на плувния мехур при кацането му. По този начин отговорът на въпроса "кое е основно във функционално отношение, белият дроб или плувният мехур" е "белият дроб" - очевидно дихателната (респираторната) функция е предшествала хидростатичната.

обикновен шаран

Интересно е, че придобиването на плавателен мехур, който изпълнява функцията на дишане, се е случило независимо в различни групи риби. Такова заключение може да бъде направено чрез сравняване на позицията му спрямо храносмилателната тръба, например при многоперни и костни ганоиди, което ни демонстрира два различни начина на образуване на плувния мехур. При многоперките плувният мехур е вентрален (разположен към корема от храносмилателния тракт) израстък, докато при костните ганоиди (бронирана щука, амия), чиито предци вероятно са еволюирали в същата епоха като предците на многоперките, този израстък се намира дорзално. И при двете групи връзката на плавателния мехур с червата е запазена чрез специален канал, който има същото разположение като израстъка - при полипера е вентрален, при костните ганоиди е дорзален. В противен случай тези структури са подобни. Плавният мехур на полифина прилича на белия дроб на сухоземните животни и се счита за най-примитивен. Това е двулобен израстък, чиято вътрешна повърхност има почти гладка структура с малък брой гънки. При костните ганоиди плавателният мехур също е двулостен, но вътрешната му повърхност има много ръбове, за да се увеличи повърхността, през която може да проникне кислород. В друга древна група риби - изкопаемите Myastolobate и в живия им потомък на Latimeria - плувният пикочен мехур се е образувал като вентрален израстък на червата. Необходимо е също така да се отбележи сходството на позицията на плувния мехур на месестия и белия дроб на сухоземните гръбначни животни, който също е разположен вентрално. Това сходство не е случайно - именно месестите лопати направиха революция в животинския свят, като излязоха на сушата и дадоха началото на целия живот на сухоземните гръбначни.

Ранна еволюция на плувния мехур

Постепенно, с промяната на древния климат и развитието на океана от риби, дихателната функция на плувния мехур се губи и хидростатичната функция излиза на преден план. Както си спомняме, във всички съвременни групи костни риби, с няколко изключения, плувният мехур е гръбначен несдвоен израстък. Тази позиция се сравнява благоприятно с вентралната, тъй като в първия случай на дорзалното разположение центърът на тежестта на тялото се измества надолу, което прави позицията на тялото във водната среда по-стабилна. Няма съмнение, че при повечето съвременни риби плавателният мехур е еволюирал от гръбния израстък, който са имали техните предци. Въпреки това, хипотезата, че в редица групи плавателният мехур може да "пълзи" от вентралната страна към дорзалната, също не намира съществени противоречия. Най-забележителното е, че можем да наблюдаваме този процес при някои съвременни видове, при които структурата на плувния мехур е междинна между дорзалното и вентралното разположение. Така че при рибите от рода Erythrinus пикочният мехур, въпреки че е разположен дорзално, е свързан с канал, простиращ се от страничната част на червата. Още по-интересна структура наблюдаваме при белодробната риба Neoceratodus, при която плувният мехур също е разположен дорзално, но каналът, който го свързва с червата, излиза от вентралната част на храносмилателната тръба и се увива, заобикаляйки червата. В същото време се наблюдава и "обвиване" на цялата система - кръвоснабдяващите съдове и нерви се спускат първо надолу, след това под червата и едва след това отново се качват до плувния мехур.

Визуално различни варианти за позицията на плавателния мехур на рибите са показани на фигурата по-долу.

Тази невероятна възглавница Гилзин Карл Александрович

Защо една риба се нуждае от балон?

Защо една риба се нуждае от балон?

В Латвия има езерото Илзина, което изглежда не се откроява от многото балтийски езера, ако не беше островът, разположен на него. Езерните острови също са трудни за изненада, но този малък остров е наистина специален: той се движи. Защо остров, покрит с храсти и трева, не потъва? Какво го превръща в своеобразен кораб? Въздушна възглавница. Островът се състои от торфена почва, веднъж откъсната от дъното, и въздух, както и метан и други газове, образувани по време на гниене, създават възглавница.

Има плаващи острови на Об, в Рибинско море и на други места.

Както се очаква, ролята на плаващата въздушна възглавница в дивата природа е изключително голяма. В края на краищата толкова много различни същества живеят във водата или по някакъв начин са свързани с нея.

Въздушната възглавница на рибите - плувният мехур - им създава много проблеми: или надуйте мехура с въздух, след това го изпуснете. Но колко много полза носи!

Една риба се нуждае от балон главно, за да може да плува на различни дълбочини - в крайна сметка налягането на водата се увеличава с дълбочината. Плувният мехур помага на рибата да остане във водния стълб без допълнителни движения. Променяйки количеството газове в него, рибата изравнява налягането в мехура, когато налягането на околната вода се променя.

Плувният мехур на рибата по време на нейното изкачване и спускане автоматично се зарежда с газове, които рибата извлича от водата или от собствените си тъкани, или се освобождава от тях. Тези газове обикновено са близки по състав до въздуха, но понякога доста различни от него.

Ако пикочният мехур е свързан с червата (например при щука, херинга, сьомга, сом), тогава газовете излизат през устата във водата. Когато се появи стадо от такива риби, първо от дълбините се появяват много въздушни мехурчета. Рибарите в Адриатическо море казват: "Появи се пяна - сега ще се появят сардини!"

В случай на херметичен мехур (например при кефал, шафранова треска, треска) газовете първо навлизат в кръвния поток и едва след това се изхвърлят през хрилете във водата. Това, разбира се, става по-бавно и такива риби не излизат толкова бързо. Ако извадите кефал от голяма дълбочина, тогава мехурът, в който налягането е все още високо, спуква тялото на рибата, то се издува и самото става като мехур. Акулите, които често и драматично променят дълбочината на плуване, например в преследване на плячка, изобщо нямат плавателен мехур - това би им пречило.

Плувният мехур има и друга важна задача - измерва налягането на околната вода. Рибите трябва да знаят колко са дълбоки - всеки вид риба има своите любими дълбочини, където има повече храна и по-приятни условия. С помощта на балон рибата възприема най-малките колебания в налягането, например промяна в атмосферното налягане преди гръмотевична буря.

Повечето риби използват плувния мехур като орган на слуха. Те слушат първо със стомаха си: балонът усилва дори слабите звуци, разпространяващи се във водата, и едва след това те се предават във вътрешното ухо, към главата на рибата.

И много риби говорят с балон. Старата поговорка „Тъпа е като риба“ отдавна е опровергана от науката: рибите са много приказливи. Оказва се, че повечето риби са вентрилоквисти: те „говорят“, без да отварят устата си! Балонът служи като вид барабан - рибата го удря или със специални мускули, или с перки, или дори със специална кост, като пръчка на барабанист.

Колкото по-голям е барабанът, толкова по-басист е неговият "глас". Малките риби цвърчат, а големите пеят. И ето какво е странно: женските риби обикновено "говорят" по-рядко и по-тихо, тимпаничните им мускули са по-слабо развити. И така, според една остроумна забележка, за разлика от хората, бащите на семейството „клюкарстват“ сред костурите ...

Не всички звуци, издавани от рибите, идват от пикочния мехур. Някои риби изобщо нямат мехур, но „говорят“ със сила.

Досега никой не знае защо и как тези риби издават звуци: гоби ръмжат и крякат, белуга реве ...

И още едно важно свойство на балона не е така за самата риба - господарката на балона, както за другите риби. Когато риба умре - попадне в зъбите на хищник, в мрежа или на рибарска кука, тя се извива, трепери и нейното мехурче, силно свито, издава вик на болка, като че ли предупреждава другите риби за опасност . Рибката, например, крещи така, че се чува от двеста метра.

Мехурчето служи за издаване на звуци не само при рибите. Подобно мехурче - нарича се "глас" - има и при мъжките жаби. Ако е сухоземна жаба, тогава мехурът е вътре в тялото, ако е водна жаба, тогава отвън, отстрани на главата. Е, жабата изглежда като чудовище, когато тези мехурчета са надути!

Някои риби също използват мехурчето за дишане: те поглъщат атмосферния въздух в него, въпреки че, както всички други риби, те извличат кислород, разтворен във вода с хрилете си. И ако такава риба няма време да напълни пикочния си мехур с въздух, когато подаде главата си от водата (тя прави това редовно, обикновено след един до три часа), тогава тя ще се удави.

„Зарибен“ въздух се диша не само от риби, но и от някои насекоми. Например, плуващият бръмбар съхранява атмосферния въздух в дихателната трахея и специални везикули под елитрата и диша този въздух под вода. Природата също се е погрижила бръмбарът да може да живее под вода дълго време - например през зимата под лед. Въздушният мехур, съхраняван от бръмбара, покриващ неговите спирали, служи като вид хриле: докато се консумира, кислородът навлиза в мехурчето от заобикалящата вода, а въглеродният диоксид, напротив, се изхвърля във водата - защото се разтваря във вода тридесет пъти по-добре от кислорода.

От книгата Тайните на лунната надпревара автор Караш Юрий Юриевич

Защо САЩ се нуждаеха от сътрудничество със СССР? Въпросът не е празен. Дали американците са били по-малко загрижени от руснаците за възможността техните модерни технологии с двойна употреба да „изтекат“ в ръцете на тези, които биха могли да ги обърнат срещу

От книгата Засади, монтажи и други трикове на инспекторите на КАТ авторът Кузмин Сергей

Защо далечно мигане, скъпи шофьоре? Знаем защо шофьорите на насрещни коли мигат с две раздалечени. Това го знаят и в КАТ. И о, как не им харесва! Като цяло не могат да направят нищо, но все пак се опитват. Точно както шофьорът предупреждава

От книгата Покорителите на недрата на Земята автор Блинов Генадий Александрович

Защо е необходимо пробиване Къде се използва и прилага? Нищо чудно, че започнахме с геоложката емблема. Наистина, геологията, или по-скоро геоложкото проучване, е най-мощният, най-развитият клон на разтегнатото дърво на сондажа (фиг. 5). Всъщност в геологията това дърво

От книгата Създайте направи си сам android робот автор Ловин Джон

Защо да създаваме роботи? Използването на роботи се оказа абсолютно необходимо за много индустрии, най-вече защото цената на „труда“ на робот се оказа значително по-ниска от цената на същата операция, извършена от човек-работник. Освен това роботът

От книгата Феномен на науката [Кибернетичен подход към еволюцията] автор Турчин Валентин Федорович

3.4. Защо са необходими асоциации за представяне Имахме нужда от тези предварителни съображения, за да разберем по-добре концепцията за асоцииране и връзката между функционалното описание чрез асоциации и структурното описание чрез класификатори.

От книгата За изобретението на разбираем език и с интересни примери автор Соколов Дмитрий Юриевич

Глава 1 Какво е изобретение и защо е необходимо Jus utendi et abutendi. Право на ползване по свое усмотрение. (Римско право) Условията за патентоспособност на едно изобретение са описани в чл. 1350 от четвъртата част от Гражданския кодекс на Руската федерация. Няма да повтарям тази статия, но ще се опитам

От книгата Електронни трикове за любознателни деца автор Кашкаров Андрей Петрович

1.5.1. Защо са необходими светодиоди? Светодиодите изместват повечето от домакинските осветителни тела. Освен това те се сменят ефективно по няколко причини.Първо, светодиодът е много икономичен. Така че един, дори суперярък светодиод с интензитет на светлина до 5 kD (Candel) консумира само

От книгата 100 велики постижения в света на технологиите автор Зигуненко Станислав Николаевич

Защо тракторът се нуждае от "чехли"? Колело или гъсеница? Пред такава алтернатива отдавна са изправени специалистите в индустрията за селскостопански трактори. Факт е, че днешните тежки трактори доста осакатяват почвата с гъсениците си, търкалят я като път. А понякога дори

От книгата Може и по-лошо... автор Кларксън Джереми

Защо мрежа в полето с картофи? Много хора обичат да ядат картофи, но да чистят ... Това не е лесна работа - да се наведете над всяка грудка, да я вземете и да я спуснете в кофа. През деня толкова се намокриш, че дори картофите на масата не са доволни. Има ли някакъв начин да се улесни събирането на картофи? Разбира се,

От книгата на автора

Защо една крава се нуждае от паспорт? Зоолозите и ветеринарните лекари са се научили да разпознават телетата по носа. Оказва се, че те са толкова индивидуални, колкото човешките отпечатъци. Но защо изобщо е необходимо да се прави разлика между животните, да речем, в голяма ферма? След всичко

От книгата на автора

Защо тъканна интелигентност? Веднъж световноизвестният моден дизайнер В. Зайцев започва кариерата си на дизайнер, като предлага да произвежда ватирани якета, украсени с цветя и различни шарки. Скорошен международен търговски панаир за индустриално облекло

От книгата на автора

Ferrari 4 - защо? Ferrari FF Беше типична съботна сутрин, пътищата бяха претъпкани с майстори, които се отправяха със семействата си към съответните местни магазини. Когато бързате, това не е най-доброто нещо, което може да се случи: човек, който