Передвижение рыб. Движения и перемещения у рыб Как передвигаются рыбы в воде

Основная форма движения у рыб — плавание. У всех рыб, имеющих веретенообразное, обычно в большей или меньшей степени сжатое с боков тело, поступательное движение совершается волнообразным изгибанием всего тела в горизонтальной плоскости.

Хвостовой плавник главным образом парализует тормозящее движение конца тела и ослабляет обратные токи. Другие непарные плавники (спинной и анальный) в большинстве случаев играют роль киля, придавая телу устойчивость, тогда как грудные и брюшные плавники служат в основном рулями глубины; с их помощью осуществляются повороты рыбы в горизонтальной плоскости. Лучшие пловцы относятся к рыбам, имеющим этот тип тела. Так, лосось плавает со скоростью 5 м/сек, тунец —6, а голубая акула — 10 м/сек. Но в отдельных случаях некоторые рыбы могут развивать еще большую скорость. Летучая рыба, например, перед тем как выскочить из воды, плывет со скоростью 18 м/сек, а меч-ры ба при нанесении удара длинной верхней челюстью развивает скорость даже до 25 м/сек.

Но у разных рыб, в связи с формой их тела и степенью развития тех или иных плавников, плавание осуществляется весьма различно. Так, у кузовков с неподвижным панцирем главную роль в движении играет хвостовой плавник, у электрического угря — волнообразные колебания анального плавника в горизонтальной плоскости, у камбал — волнообразные движения всего тела, спинного и брюшного плавников в вертикальной плоскости, у скатов — такие же колебания грудных плавников, у морского конька, плавающего в противоположность предыдущим рыбам в вертикальном положении, — усиленной работой спинного и грудных плавников и волнообразными движениями конца тела, лишенного хвостового плавника, и т. д.

В течение всей жизни из всех рыб пассивно плавает, по-видимому, только луна-рыба. Но временно так же может плавать иглобрюх, когда, набрав воздух в кишечник и раздувшись подобно шару, он носится по воле волн. Рыба-прилипало, присосавшись головной присоской к какой-нибудь большой рыбе (акуле) или дну корабля, переносится ими порой на значительное расстояние. Наконец, парусник (Istiophorus greyi), выставив из воды свой очень длинный и высокий спинной плавник, при соответствующем ветре может пользоваться им как парусом.

Еще интересные статьи

Мир океанов, морей, рек и озер наполнен множеством обитателей. Рыбы относятся к большинству жителей водных глубин, но даже в их огромной семье бесчисленное количество видов. Практически все они имеют общие особенности строения, благодаря которым, плавают, точнее, очень быстро передвигаются в своей родной стихии.

Мышцы и плавники рыб: двигатель, руль и тормоза

Основную массу тела рыб составляют мышцы. Они соединяются с позвоночником и плавниками, обеспечивая их подвижность за счет сокращений. Благодаря развитой мускулатуре, рыбы могут виртуозно управлять собственным телом, вызывая волнообразные движения всего туловища или хвоста.

Плавники также соединены с мышечными волокнами и при необходимости могут сворачиваться и разворачиваться, меняя направление и скорость движения в воде. Главным двигателем рыб является хвостовой плавник, созданное природой совершенное весло, благодаря которому морские животные двигаются вперед.

Парные грудные и брюшные плавники позволяют рыбам двигаться вверх и вниз, а спинной и подхвостовой дают возможность держаться в прямом положении и избегать поворота вокруг собственной оси.

Подхвостовые плавники служат рыбам и в качестве тормоза, а с помощью брюшных они также могут подниматься на поверхность. У плавников могут быть различные функциональные особенности, которые меняются, в зависимости от ситуации и видов рыб.

В семействе морских жителей есть множество исключений из общих правил движения. Обусловлены они разнообразием животных и их ролью в подводном мире. Именно по этой причине за ними так интересно наблюдать.

Способы плавания у рыб

Классикой является плавание морских видов: акул, сельди, марлина и скумбрии. Их тела стремительно перемещаются, двигаясь равномерно из стороны в сторону. Форель и совершают быстрые маневры во время охоты, долгих заплывов вверх против течения, а также спасаясь от хищников.

Тунец совершает длинные морские переходы, благодаря чуть заметным движениям туловища, использует хвост в форме серпа в качестве руля. А угри используют для перемещений одну только мускулатуру и цепкий хвост, их плавники практически отмерли за ненадобностью.

Интересным способом двигается в воде морской конек. Его спинной плавник колеблется с удивительной быстротой. Этот плавник - единственное средство для совершения им морских прогулок и поиска пищи.

Наблюдая за плаванием рыб, можно увидеть, как разнообразен и прекрасен подводный мир, с какой фантазией и благоразумием он создан природой и подарен человеку. Оберегать этот оазис и изучать его особенности - большая и сложная задача на многие годы вперед.

Роль физических свойств воды в жизни рыб огромна. От плодородности воды: значительной степени Зависят условия движения, рыбы в. воде. Оптические свойства воды и содержание в ней взвешенных частиц влияют как на условия охоты рыб, ориентирующихся при помощи органов зрения, так и на условия защиты от врагов.

Температура воды в значительной степени определяет интенсивность процесса обмена. веществ у рыб. Изменения температуры во многих случаях являются натуральным раздражителем, определяющим! начало нереста, миграции и т, д. Другие физические и химические свойства воды, такие как соленость, насыщенность; кислородом, вязкость, также имеют огромное значение.

ПЛОЩАДЬ, ВЯЗКОСТЬ, ДАВЛЕНИЕ И ДВИЖЕНИЕ ВОДЫ.

СПОСОБЫ ПЕРЕДВИЖЕНИЯ РЫБ.

Рыбы живут в среде значительно более плотной и вязкой, Чем воздух; с этим связан ряд особенностей в их строении, функциях. их органов и поведении.

Рыбы приспособлены передвигаться как в стоячей, так и в текущей воде. Движения воды и поступательные, и колебательные играют в жизни рыб весьма существенную роль. Рыбы приспособлены к движению в воде различными способами и с различной скоростью. С этим связаны форма тела, строение" плавников и некоторые иные, особенности.в строении рыб.

По форме тела рыб можно разделить на несколько типов:

Торпедовидный - наиболее хорошие пловцы, обитатели толщи воды, К этой группе относятся скумбрия, кефаль, сельдевая акула, лосось и др. Стреловидный - близок к предыдущему, но тело более вытянуто и непарные плавники отодвинуты назад. Хорошие пловцы, обитатели толщи воды.- сарган, Щука. Сплющенный с боков -этот тип наиболее сильно варьирует.

Обычно его подразделяют на:

• а) лещевидный,
• б) тип луны-рыбы и
• в) тип камбалы.

По условиям обитания рыбы, принадлежащие к этому типу, также очень разнообразны - от жителей толщи воды (луна-рыба) до придонных (лещ) или донных (камбала).

Змеевидный - тело сильно вытянуто, поперечный разрез почти круглый; обычно обитатели зарослей - угри, морские иглы и др.

Лентовидный - тело сильно вытянуто и сплющено t боков. Плохие пловцьк сельдяной король Hegalecus, Trachypterus и др.

Шаровидны их тело почти шарообразное, хвостовой плавник развит обычно слабо - кузовки, некоторые пинагоры и др.

Плоский - тело сплющено дорзовентрально различные скаты, морской черт.

Рис. Различные типы формы тела рыб:

1 - стреловидный (сарган); 2 - торпедовидный (скумбрия); 3 - сплющенный с боков, лещевидный (обыкновенный лещ); 4 - тип рыбы-луны (луна-рыба); 5 - тип камбалы (речная камбала); 6 - змеевидный (угорь); 7 - лентовидный (сельдяной король); 8 - шаровидный (кузовок) 9 - плоский (скат)

Все эти типы формы тела рыб, естественно, связаны между собой переходами. Например, обычная шиповка - Cobitis taenia L. - занимает промежуточное положение между змеевидным и лентовидным типами.

Поступательное движение обеспечивается путем изгибаний всего тела за счет той волны, которая передвигается по телу рыбы (рис.). Другие рыбы перемещаются с неподвижным телом за счет колебательных движений плавников - анального, как например у электрического угря - Electrophorus electricus L., или спинного, как у ильной рыбы

Рис. Способы движения: вверху - угря; внизу - трески. Видно, как по телу рыбы идет волна

Amia calva L. Камбалы плавают, совершая колебательные движения одновременно и спинным, и анальным плавниками. У ската плавание обеспечивается колебательными движениями сильно увеличенных грудных плавников (рис. 4).

Рис. Движение рыб при помощи плавников: анального (электрический угорь) или грудных (скат)

Хвостовой плавник, главным образом, парализует тормозящее движение конца тела и ослабляет обратные токи. По характеру действия хвосты рыб принято разделять на:

• 1) изобатический, где верхняя и нижняя лопасти равновелики; подобный тип хвоста имеется у скумбрии, тунца и многих других;
• 2) эпибатический, у которого верхняя лопасть развита лучше, чем нижняя; этот хвост облегчает движение вверх; подобного рода хвост характерен для акул и осетровых;
• 3) гипобатический, когда нижняя лопасть хвоста развита больше верхней и способствует движению вниз; гипобатический хвост имеется у летучей рыбы, леща в некоторых других (рис.).

Основную функцию рулей глубины выполняют у рыб грудные, а также и брюшные плавники. При помощи их осуществляется отчасти и поворачивание рыбы в горизонтальной плоскости. Роль непарных плавников (спинного и анального), если они не несут функции поступательного движения, сводится к содействию поворотам рыбы вверх и вниз и лишь отчасти к роли килей-стабилизаторов.

Способность больше или меньше изгибать тело находится, естественно, в связи с. его строением. Рыбы с большим числом позвонков могут сильнее изгибать тело, чем рыбы с малым числом позвонков. Число позвонков у рыб колеблется от 16 у луны-рыбы, до 400 у ремень-рыбы. Также рыбы с мелкой чешуей могут изгибать свое тело в большей степени, чем крупно чешуйные.

Для преодоления сопротивления воды чрезвычайно важно сведение до минимума трения тела о воду.

Это достигается путем максимального сглаживания поверхности и смазки ее соответствующими понижающими трение веществами. У всех рыб, как правило, кожа имеет большое количество бокаловидных желез, которые выделяют слизь, смазывающую поверхность тела. Лучшие пловцы среди рыб имеют торпедовидную форму тела.

Скорости движения рыб связаны и с биологическим состоянием рыбы, в частности, зрелостью гонад. Они зависят и от температуры воды. Наконец, скорость движения рыбы может меняться от того, движется рыба в стае или в одиночку. Наибольших скоростей могут достигать некоторые акулы, меч-рыбы, тунцы. Голубая акула - Carchariaus glaucus L.-перемещается со скоростью около 10 м/сек, тунец - Thunnus tynnus L. - со скоростью 20 м/сек, лосось -- Salmo salar L. - 5 м/сек. Абсолютная скорость движения рыбы зависит от ее размеров.-- Поэтому для сравнения скорости движения разноразмерных рыб используется обычно коэффициент скорости, представляющий собою частное от деления абсолютной скорости движения рыбы на корень квадратный из ее длины.

У очень быстро двигающихся рыб (акулы, тунцы) коэффициент скорости около 70. Быстро двигающиеся рыбы (лосось, скумбрия) обладают коэффициентом 30-60; умеренно быстрые ("сельдь, треска, кефаль) - от 20 до 30; небыстрые (например, лещ) - qx 10 до 20; медленные, (подкаменщики, скориены) - от 5 до 10 и очень медленные (луна рыба) - менее 5.

Хорошие пловцы в текучей воде несколько отличаются по форме тела от хороших пловцов в стоячей воде, в частности, у нервых хвостовой стебель обычно значительно выше, и короче, чем у вторых. В качестве примера можно сравнить форму хвостового стебля форели, приспособленной жить в воде с быстрым течением, и скумбрии - обитателя медленно двигающихся и стоячих морских вод. .

Быстро плавая, преодолевая быстрины и перекаты, рыбы утомляются. Они не могут плавать длительное время без отдыха. При большом напряжении у рыб в крови происходит накопление молочной кислоты, которая при отдыхе затем исчезает. Иногда рыбы, например, при прохождении рыбоходов, настолько утомляются, что, пройдя их, даже гибнут. В связи с. этим при конструировании рыбоходов необходимо предусматривать в них соответствующие места для отдыха рыб.-:

Рис. Схема движения летучей рыбы при взлете. Вид сбоку и сверху.

Среди рыб есть представители, которые приспособились к своеобразному полету по воздуху. Наиболее хорошо это свойство развито у летучих рыб - Exocoetidae; собственно, это не настоящий полет, а парение по типу планера. У этих рыб грудные плавники развиты чрезвычайно сильно и выполняют ту же функцию, .что и крылья самолета или планера (рис.). Основным двигателем, дающим начальную скорость при полете, является хвост и, в первую очередь, его нижняя, лопасть. Выскочив на поверхность воды, летучая рыба еще некоторое время скользит по водной поверхности, оставляя за собой кольцевые волны, расходящиеся в стороны. В то время, когда тело летучей рыбы находится в воздухе, а в воде остается только ее хвост, она все еще продолжает увеличивать скорость движения, нарастание которой прекращается только после полного отрыва тела рыбы от поверхности воды. Держаться в воздухе летучая рыба может около 10 сек и пролетает при этом расстояние свыше 100 ж.

Присмотритесь к движениям рыбы в воде, и вы увидите, какая часть тела принимает в этом главное участие (рис. 8). Рыба несётся вперёд, быстро двигая вправо и влево хвостом, который оканчивается широким хвостовым плавником. В этом движении принимает участие и туловище рыбы, но в основном оно осуществляется хвостовым отделом тела.

Поэтому хвост у рыбы очень мускулист и массивен, почти незаметно сливается с туловищем (сравните в этом отношении с наземными млекопитающими вроде кошки или собаки), например, у окуня туловище, внутри которого заключаются все внутренности, оканчивается лишь немного дальше половины общей длины его тела, а все остальное есть уже его хвост.

Кроме хвостового плавника у рыбы имеется ещё два непарных плавника - сверху спинной (у окуня, судака и некоторых других рыб он состоит из двух отдельных выступов, расположенных один, за другим) и снизу подхвостовой, или анальный, который называется так потому, что сидит на нижней стороне хвоста, как раз позади заднепроходного отверстия.

Эти плавники препятствуют вращению тела вокруг продольной оси (рис. 9) и, подобно килю на корабле, помогают рыбе сохранять в воде нормальное положение; у некоторых рыб спинной плавник служит и надёжным орудием защиты. Такое значение он может иметь в том случае если, поддерживающие его плавниковые лучи представляют собой твёрдые колючие иглы, препятствующие более крупному хищнику проглотить рыбу (ёрш, окунь).

Затем мы видим у рыбы ещё парные плавники - пару грудных и пару брюшных.

Грудные плавники сидят выше, почти по бокам тела, а брюшные более сближены между собой и расположены на брюшной стороне.

Расположение плавников у различных рыб неодинаково. Обыкновенно брюшные плавники находятся позади грудных, как мы видим это, например, у щуки (брюхопёрые рыбы; см. рис. 52), у других рыб брюшные плавники переместились на переднюю часть тела и находятся между двумя грудными (грудопёрые рыбы, рис. 10), и, наконец, у налима и некоторых морских рыб, например трески, пикши (рис. 80, 81) и наваги, брюшные плавники сидят впереди грудных, как бы на горле рыбы (горлопёрые рыбы).

Парные плавники не имеют сильной мускулатуры (проверьте это на вяленой вобле). Поэтому они не могут влиять на скорость движения, и рыба гребёт ими только при самом медленном перемещении в спокойной стоячей воде (карп, карась, золотая рыбка).

Главное же их назначение - поддерживать равновесие тела. Мёртвая или ослабевшая рыба опрокидывается брюхом кверху, так как спина у рыбы оказывается тяжелее, чем её брюшная сторона (почему - это мы увидим при вскрытии). Значит, живой рыбе приходится всё время делать некоторое усилие, чтобы не опрокинуться на спину или не свалиться набок; это и достигается работой парных плавников.

Убедиться в этом можно путём несложного опыта, лишив рыбу возможности пользоваться своими парными плавниками и привязав их к телу шерстяными нитками.

У рыбы с подвязанными грудными плавниками более тяжёлый головной конец перетягивает и опускается вниз; рыбы, у которых отрезаны или привязаны грудной или брюшной плавники с одной стороны, ложатся на бок, а рыба, у которой обвязаны нитками все парные плавники, точно мёртвая опрокидывается вверх брюхом.

(Здесь, впрочем, имеются исключения: у тех видов рыб, у которых плавательный пузырь расположен ближе к спинной стороне, брюхо может оказаться тяжелее спины, и рыба не перевернётся.)

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

Возвратимся ещё раз к уточнению роли спинного и подхвостового плавников. Иногда не только в ответах учащихся, но и в объяснениях учителя дело представляется так, будто именно они придают телу нормальное положение - спиной вверх.

В действительности, как мы видели, такую роль выполняют парные плавники, тогда как спинной и подхвостовой при движении рыбы препятствуют её веретеновидному телу крутиться вокруг продольной оси и тем самым поддерживают нормальное положение, которое придали телу парные плавники (у ослабевшей рыбы, плывущей на боку или вверх брюхом, те же непарные плавники поддерживают уже принятое телом ненормальное положение).

Любопытные факты - раскрытые тайны из жизни рыб:* Кто лучше спрячется?

Среди водных обитателей встречаются и такие, которые используют реактивный способ движения. «Гидрореактивные двигатели» есть у головоногих моллюсков (кальмара, осьминога, каракатицы), у медуз и личинок трекоз. В мире рыб известна пока единственная, пользующаяся «реактивным двигателем», - это армфиш, небольшая рыбка, обитающая в Индийском океане. Грудные и брюшные плавники у нее напоминают согнутые руки с длинными пальцами на концах. На «локтях» находятся отверстия, соединенные каналами с ротовой полостью. Засасывая ртом воду, рыбка с силой выталкивает ее через отверстия в плавниках и таким образом движется.

Еще более необычны рыбы, шагающие по дну. У морского петуха - триглы - на веерообразных грудных плавниках расположено по три жестких кривых шипа. На них тригла «шагает» по морскому дну. Пользуясь плавниками, как ногами, подбираются к добыче среди обломков скал рыбы-удильщики и кисте-перая рыба - латимерия. На глубине двух тысяч метров подводные исследователи обнаружили интересную рыбу и назвали ее бентозавром. Эта рыба может стоять на дне и ходить по нему, упираясь в грунт хвостом и лучами грудных плавников.

Есть еще рыбы-прилипалы, они неплохо плавают, но зачем же зря тратить силы, если можно прокатиться за чужой счет! У прилипал передний спинной плавник видоизменен в овальную присоску. В овальном диске имеется несколько пластинок. Прижав кожистую рамку диска к какому-либо предмету, прилипалы приподнимают пластинки. Под ними образуется безвоздушное пространство, и рыба так прочно присасывается, что, если сильно потянуть ее за хвост, она разорвется пополам.

Обычно прилипалы присасываются к крупным рыбам - акулам, скатам - и питаются их объедками. Иногда они присасываются даже к днищам кораблей. Жители тех мест, где водятся прилипалы, используют их для охоты за крупными рыбами и черепахами. Охотники привязывают прилипал за хвост тонкой прочной лесой и, подобравшись на лодке к стаду черепах, опускают живой крючок в воду. Прилипалы быстро присасываются к черепахе. Охотнику остается только подтащить добычу.

Трудно себе представить, что существуют рыбы, передвигающиеся по суше. А такие есть.

В озерках, болотах, илистых заводях рек Индии, Бирмы, Филиппинских островов водится рыба анабас-ползун. По внешнему виду анабас похож на нашего пресно* воднбго окуня. Рыба эта небольшая и редко достигает длины 15-20 сантиметров. Когда наступает засушливое время и мелкие водоемы пересыхают, ползуны либо дожидаются более благоприятного времени, копошась в иле, либо отправляются путешествовать. Рано утром или ночью, упираясь в грунт зубчатыми жаберными крышками и колючим плавником, анабас проползает по суше сотни метров. В поисках подходящего водоема ползун перебирается через глубокие канавы и может даже забраться на дерево; не случайно «анабас» iio-малайски значит «древолаз».

Интересна и другая рыба- илистый прыгун. Она живет в тропических водах Индийского и Тихого океанов у берегов Азии, Африки и некоторых австралийских островов. Эта рыба - родственница наших бычков. Огромные, похожие на лапы плавники и красные выпученные глаза придают ей очень забавный вид. Обычная длина прыгуна 20-25 сантиметров. Любимое местопребывание прыгуна - мангровые заросли, обнажающиеся во время отлива. На суше эта рыба проводит больше времени, чем в воде. Она способна ползать по наклонным стволам деревьев и даже прыгать с ветки на ветку. Через реку прыгун может Перебраться, ни разу не окунувшись в воду. Добывают прыгунов занятным способом. Под деревом, на котором они находятся, натягивают простыню и стряхивают рыб, как спелые яблоки.

О летающих рыбах слыхали многие. Но не все знают, как они летают. У этих рыб большие грудные плавники и Хвост с длинной нижней лопастью.

Раньше предполагали, что наивысшей точки в воздухе летучая рыба достигает одним резким броском. На самом же деле взлетает она иначе. Движение броском летучая рыба начинает, целиком находясь в йоде. Когда передняя часть ее тела окажется в воздухе, она начинает работать хвостом, как гидросамолет винтом. Так рыба наращивает скорость до тех пор, пока плавники-крылья не начнут удерживать ее в воздухе.

Взлетев под углом 30-45 градусов к поверхности воды со скоростью до 80 километров в час, она летит по воздуху, постепенно снижаясь, подобно планирующему самолету. Взлетает рыба на высоту до 4-5 метров, и полет ее продолжается 10-15 секунд. За это время она пролетает около 100 метров. В отдельных случаях, особенно при попутном ветре, летучие рыбы могут находиться в воздухе минуту и пролететь до 400 метров.

Летучие рыбы широко распространены в теплых водах Тихого, Атлантического и Индийского океанов. Известно много видов летучих рыб: есть совсем маленькие, а есть достигающие полуметровой длины. Большинство летучих рыб имеют вкусное мясо, но специальным промыслом их нигде не занимаются. Чаще всего их применяют как насадку для ловли крупных морских рыб: меч-рыбы, тунца, макрели.

В Южной Америке водятся небольшие рыбки из семейства харацинид, летающие подобно птицам, махая грудными плавниками, как крыльями. Но и они не могут долго находиться в воздухе: воздушные пируэты помогают им лишь ускользать от преследователей.

В.Сабунаев, "Занимательная ихтиология"