Як риби використовують рот дихання. Як дихає риба? Внутрішня будова риб: як влаштовані зябра

Як і всім живим істотам, рибам потрібен кисень. Більшість риб отримує його за допомогою спеціальних решіткоподібних органів, які називаються зябрами.

Зябра знаходяться прямо за ротовою порожниною по обидва боки голови і, як правило, захищені напівпрозорою пластинкою - зябрової кришкою, або оперкулумом. Під оперкулумом розташовується чотири ряди криваво-червоних зябер, що частково перекривають один одного. Зябра складаються з кісткових дуг, які підтримують численні зяброві пелюстки - пари тонких м'яких відростків, що нагадують щільно посаджені зуби гребінця. Кожна пелюстка містить крихітні мембрани, або ламели, зіткані з мільярдів кровоносних капілярів. Стіни мембран настільки тонкі, що поточна по них кров екстрагує кисень безпосередньо з водного потоку, що омиває зябра. Потім ламели виводять із крові у воду вуглекислий газ. Вода, як і повітря, на 1/30 складається з кисню, і цей газовий обмін - кисню та вуглекислий газ є ключовим компонентом підводного життя.

Жорсткі зяброві тичинки, розташовані на зябрової дузі, фільтрують воду, що надходить. Кровоносні судини в зябрових пелюстках постачають кров'ю і осушують капіляри в ламеллі.

Вода, що проходить зябровими пелюстками, збагачує артеріальну кров киснем Після цього кров по венозних судинах надходить у мембрану, де вона звільняється від вуглекислого газу.

Надходження води в зябра

Нормальна життєдіяльність риб забезпечується безперервним надходженням у зябра насиченої киснем води. Більшість кісткових риброт і зябра працюють у взаємодії за принципом насоса: спочатку зябра щільно закриваються, рот розорюється, яке стінки розширюються, затягуючи всередину воду. Потім ротова порожнина стискається, рот закривається, а зябра розкриваються, виштовхуючи воду з рота. Такий спосіб дихання, що дозволяє воді проникнути в зябра, навіть якщо риба знаходиться в стані спокою, характерний для малорухливих риб, таких як короп, камбала і палтус.

Дихання починаєтьсяколи рот риби розкривається, а ротова порожнина розширюється, всмоктуючи воду.

Потім рот рибизакривається, і відкриваються оперкулуми, виштовхуючи воду з зябрової порожниничерез зябра.

Правильніше дихати ротом

Активним рибам - макрелі, тунцю та деяким видам акул - необхідно більше кисню, ніж їх повільним побратимам, таким, як камбала, вугор, електричний скатта морські ковзани. Ось чому підводні рибичасто плавають з відкритими ротами: це дозволяє їм пропустити через зябра значно більший обсяг води, отже, і кисню. Крім того, зябра у цих видів риб більші і товщі, з тісно розташованими мембранами, що помітно підвищує їхню респіраторну здатність. Ці риби змушені плавати навіть під час сну, інакше вони загинуть від нестачі кисню (удушення).

Як дихають риби у воді. Чим дихають риби у воді

Абсолютно всі живі істоти потребують кисню. Вони можуть брати його з атмосферного повітря або води. Але як дихають риби? Вони не мають таких складних за будовою органів, як легені. Але риби мають зябра. Саме вони допомагають поглинати цей газ при диханні. При цьому функціонують вони набагато ефективніше, ніж наші легені, адже вони здатні забрати з води до 30% розчиненого в ній кисню. Але насправді способів дихання у риб набагато більше. Усі вони розвинулися внаслідок тривалої еволюції та притаманні лише певним видам.

Як дихають риби зябрами?

Звісно, ​​всі риби без винятку мають зябра. Їхня форма різноманітна. В одних видів це мішечки, в інших – платівки чи пелюстки. Але ці пристосування спрямовані одне – створення більшої поверхні, пронизаної густою мережею капілярів, при порівняно невеликому обсязі простору.

Вода з розчиненим у ній киснем надходить через горлянку тоді, коли риба широко відкриває рот. Самі зябра - органи досить ніжні, тому їх зверху прикриває щільна зяброва кришка. Вона також бере безпосередню участь у диханні. У той момент, коли вода надходить у порожнину глотки, зяброві кришки щільно прилягають до голови. Так вони перешкоджають відтоку рідини. Коли зяброві кришки відкриваються, тиск змінюється, і вода надходить у спеціальну порожнину. Вона пронизана густою мережею кровоносних судин. Зяброві дуги розправляються, і відбувається процес газообміну. У кров надходить кисень, та якщо з неї виводяться як вуглекислий газ, а й продукти обміну речовин. Виходить вода з зябрової порожнини через спеціальні щілини. Ось так здійснюється дихання риб.

Риби, що дихають через шкіру

Звісно, ​​риби дихають зябрами. Це відомо всім. Але тоді як пояснити той факт, що деякі види, які опиняються поза водою, у вологій траві чи землі, чи здатні там прожити кілька годин? Як дихають риби за таких умов? Вже точно не через зябра.

У ряду видів, таких як карась, вугор, короп, сазан, у процесі еволюції виникла додаткова можливість. Вони можуть поглинати кисень через всю поверхню шкіри. Особливо це є актуальним, коли рівень цього життєво важливого газу у воді опускається до критичної позначки. Тоді зябра стають неефективними, і на перший план виходить дихання шкіри.

Як дихають лабіринтові риби?

Багато власників акваріумів помічали, як дихають риби. Вони часто підпливають до поверхні води та трохи висовують назовні голову. Навіщо вони це роблять?

Дуже багато різновидів акваріумних рибокволодіють специфічним органом дихання – лабіринтом. З його допомогою вони можуть поглинати кисень не з води, та якщо з атмосферного повітря. При цьому рибка повинна хоч раз на кілька годин піднятися до поверхні і зробити вдих. Інакше вона загине.

Розташований зябровий лабіринт по обидва боки голови риби. Він знаходиться над зябрами. Коли риба заковтує пляшечку повітря, він потрапляє в губчасті камери лабіринту. Їхні стінки густо вкриті капілярами. У них і проникає кисень, який потім розноситься до всіх органів та тканин організму. Зябровий лабіринт допомагає рибам не тільки вижити в збідненому киснем водоймищі, а й перебратися в інший.

Риби, що дихають через кишечник

Можливо, багато хто це здивує, але є один вид рибок, який для дихання використовує кишечник. Це сомики роду Coridoras. Вони дихають атмосферним повітрям. Хоча це не зовсім так. На відміну від тих самих лабіринтових риб, жодних спеціальних органів у них не існує. Крапчастий сомик здатний засвоювати кисень своїм шлунком. Це риба, яка дихає повітрям. Вона просто заковтує його і перекачує в плавальний міхур. Тут відбувається засвоєння кисню.

Риби, здатні лазити по деревах

Отже, чим дихають риби у воді, цілком зрозуміло. Але як бути з тими, що можуть кілька днів перебувати поза водою? Думаєте, таких немає? Зовсім ні. Яскравий представник таких риб - окунь, що лазить. Він живе Далекому Сході.

Зябра цієї унікальної рибки влаштовані так, що вона здатна засвоювати кисень з повітря. Крім того, у неї особлива будова луски, яка дозволяє їй не тільки пересуватися землею, а й лазити по деревах. Власне, за цю особливість вона отримала свою назву.

До речі, цей вид далеко не єдиний. Є ще одна риба, здатна дихати повітрям, – це мулистий шкіпер. Мешкає він у районах Африки, де часто спостерігаються сильні посухи. Ця риба виробила цікавий спосібпережити ці несприятливі собі періоди. Коли водоймище пересихає, шкіпер заривається в мул. Там він здатний перебувати без води кілька місяців. Тільки коли вода приходить знову, вона виходить зі свого імпровізованого притулку. Так чинить більшість подвійних риб. Ця група заслуговує на окрему увагу.

Двоякодишача риба

Двояко дихаючі риби відносяться до дуже стародавньої групи. Палеонтологи знаходять останки цих істот у шарах та відкладеннях палеозойської ери. Досить тривалий час їх вважали зниклим виглядом. І лише після вивчення природи Австралії та Африки у 19 столітті було зроблено приголомшливе відкриття. Були знайдені сучасні види риби, що дихають. Це не лише вплинуло на погляди вчених щодо систематики хребетних, а й внесло свої корективи до еволюційного вчення.

У всіх подвійних риб, крім характерних зябер, виявляються ще й одне або пара легенів. Це видозмінений плавальний міхур. З легкими ссавців ці органи немає нічого спільного. Їхні стінки пронизані численними капілярами, за допомогою яких відбувається газообмін. Чи дихають риби при цьому киснем, розчиненим у воді? Звісно ж, так. Але лише коли його у воді вистачає. Легкі їм потрібні лише для того, щоб перечекати довгий період посухи, замурувавшись у мулі, або для того, щоб перейти з однієї водойми до іншої. Як правило, у них сильно розвинені плавці, які здатні відігравати роль кінцівок. Так, подвійні риби можуть здійснювати переходи тривалістю навіть у кілька днів.

Як риби дихають?

Жодна тварина не може жити без кисню. Він є у повітрі та розчинений у воді. Наземні хребетні дихають киснем повітря; їхній орган дихання - легкі. Риби видобувають кисень із води, при цьому вони мають зябра.

Риба дихає, набираючи воду до рота. Через глотку, в якій є ряди парних отворів - зяброві щілини, вода надходить до зябер, що розташовані по обидва боки голови і, омиваючи їх, витікає з-під зябрової кришки. При цьому розчинений у ній кисень через найтонші покриви зябрових пелюсток, пронизані кровоносними капілярами, проникає в кров, а кровоносна системадоставляє кисень у клітини. На повітрі у риби настає ядуха, як тільки зяброві пелюстки підсихають і стають не проникними для кисню.

Коли риби дихають, вони вдихають і видихають не повітря, як люди, а воду. Спостерігайте за рибкою в акваріумі: її рот і зяброві кришки то відкриваються, то закриваються, забезпечуючи організм свіжим водним розчином кисню.

Однак із цього загального правилає виняток. В Африці, Південній Америціі Австралії мешкають подвійні риби, які дихають не тільки зябрами, а й плавальною бульбашкою, з'єднаною протокою з горлянкою. Втім, будовою їх комірчастий плавальний міхур мало чим відрізняється від справжніх легень. Більшість сучасних видівце навіть парний орган, як у всіх вищих хребетних. Двоякодишачі риби втягують повітря в «легкі» ніздрями при закритому роті, як і всі наземні хребетні, але, крім того, вони можуть дихати і зябрами, як риби. Всі вони - мешканці прісних водойм, які в суху пору року частково або повністю пересихають. Тоді подвійні риби залягають у вириті в грунті нори і впадають у сплячку. Африканські протоптери можуть прожити без води 9 місяців, а один піддослідний протоптер встановив рекорд – понад чотири роки!

І протоптери, і американські лускати з басейну Амазонки під час сплячки дихають повітрям. Австралійський рогозуб не впадає в сплячку і виживає, якщо від його водоймища залишається хоча б смердюча калюжа. Навіть тоді він, дихаючи своїм непарним «легким», почувається добре, але зовсім без води швидко гине.

Двоякодишачі харчуються безхребетними, рибами та земноводними. Нерестяться вони під час дощів.

Насамперед вчені вважали, що наземні хребетні походять від стародавніх дводихання. Але тепер твердо встановлено, що сполучною ланкою між рибами та земноводними були тварини з класу майже повністю вимерлих кистеперих риб, а двоякодишачі, теж вимерлі, крім сучасних шести видів, - це бічна, тупикова гілка еволюції.

Як дихає риба у воді? Дуже цікаве питання, Відповісти на нього зовсім не складно. Вона дихає зябрами, але як саме це відбувається, адже вода – це не повітря? І чи всі риби мають зябра? Чи можуть вони дихати атмосферним повітрям? А як вони одержують кисень із води? Так багато питань виникає відразу, якщо тільки замислитись, як можна дихати у воді. Спробуємо знайти відповіді.

Органи дихання риб

Основним органом дихання риб є зябра. Вони розташовуються біля голови в зябровій порожнині. Це парний орган. До того ж вони дуже ніжні, тому для захисту їх прикриває зверху зяброва кришка. Але чи всі зябра мають однакову будову? Звісно ж, ні. У різних груприб воно різне. Наприклад, у круглоротих зябра мішковидні, а у хрящових, наприклад акул, вони пластинчасті. А ось у самої великої групи- костистих риб - зябра гребінчасті. Вони мають саме складна будова. Також дуже цікавий факт: на відміну від інших костисті риби"дихають" через рот. А ось у круглоротих міксин та хрящових схилів вода з киснем надходить зовні. У процесі еволюції органи дихання риб постійно ускладнювалися та вдосконалювалися. Більшість риб дихає киснем, розчиненим у воді, але є й винятки, що можуть використовувати і повітря.

Двоякодихаючі риби

Двоякодишачі риби дихають так само, як і всі інші види. Але є в них одна цікава особливість. Ця дуже давня група риб має не тільки зяброве, але ще й легеневе дихання. Колись ці види були поширені Землі. Зараз існує лише один загін - рогозубоподібні. Вони зустрічаються в Австралії, Африці та Південній Америці. Як органи для здійснення легеневого дихання у цих риб є один або два (залежно від виду) міхура. Вони розташовані на стравоході з черевного боку. Це і дозволяє дводихаючим довгий часперебувати в збіднених киснем водоймищах, там, де інші риби вижити просто не можуть.

Органи дихання круглоротих

На зорі появи риб, мабуть, першими, у кого розвинулися, нехай і не найскладніші, але все ж зябра, є круглороті. Це навіть зовсім риби. Міногі (круглороти) з'явилися значно раніше і є окремим загоном безщелепні. Їхні органи дихання представлені зябровими мішками. Вони мають ентодермальне походження і виникли внаслідок відокремлення від горлянки. Як дихає риба мінога з їхньою допомогою? У неї є сім парних зябрових мішків, у кожному з них по два отвори. Перше називається зовнішнім, а друге - внутрішнім, воно веде до дихальної трубки. До того ж цей отвір може постійно відкриватися та закриватися. Сама дихальна трубка сформувалася внаслідок розподілу глотки. Верхня її частина стала травною, а нижня – дихальною. У більшості міногових зовнішні зяброві отвори об'єднані в один канал. Він відкривається трохи далі останнього зябрового мішка. У міног та міксин носовий отвірз'єднане з ковткою. Тому навіть коли риба заривається в пісок, вона може дихати. Коли круглороті харчуються, то вода проникає в зяброві мішки не через ротову або носову порожнину, а через зовнішні зяброві отвори.

Будова зябрового апарату кісткових риб

Костисті риби дихають зябрами. Вони мають складну будову. Отже, зябровий апарат складається з п'яти зябрових дуг. Вони знаходяться у спеціальній порожнині за головою. Для того щоб захистити дуги від механічних пошкоджень, їх зверху покриває тверда та міцна зяброва кришка. Вона зростає у міру збільшення риби у розмірах. Зяброві дуги на зовнішній сторонімають два ряди пелюсток, що підтримуються опорними хрящами. Вони відбувається процес газообміну. До зябрових пелюсток підходить артерія і приносить артеріальну кров. Тут вона збагачується киснем і розносить його до всіх органів та тканин. З внутрішньої сторонизнаходяться зяброві тичинки. Вони виконують роль фільтра та захищають від потрапляння харчових частинок.

Як дихає риба у воді?

Дихання риб відбувається в такий спосіб. При вдиху вона відкриває широко ротовий отвір. При цьому зяброві дуги максимально розсуваються, а зяброва кришка, навпаки, щільно притискається до голови. Таким чином вода потрапляє в ротовий отвір і проходить далі, але не виходить назовні. Далі, в зябрової порожнини відбувається поглинання кисню через пелюстки. Окислена кров, підходячи до них, насичується. Збагатившись киснем, вона несе його до всіх тканин риби. При видиху ротовий отвір риби закривається, а зяброві кришки піднімаються. Таким чином вода видавлюється назовні. У капілярах пелюсток на зябрових дугах відбувається не лише газовий, а й водно-сольовий обмін. У воду з кровоносних судин виділяється не лише вуглекислий газ, а й аміак та інші речовини, що виробляються під час метаболізму. Це докладний опистого, як дихають риби під водою

Додаткові органи дихання

Але як і у більшості видів, що мешкають на Землі, риби мають додаткові органидихання. Звісно, ​​головними залишаються зябра. Але крім них, у процесі газообміну беруть участь шкіра, кишечник і навіть спеціальні органи, такі як легеневі мішечки або лабіринт. Але про все це варто розповісти по черзі. У багатьох видів риб, особливо у тих, що як місце проживання вибирають каламутні, збіднені киснем води, дуже інтенсивно здійснюється шкірне дихання. Як дихає риба шкірою? Вона просто поглинає кисень через її поверхню. Іноді таке дихання навіть виходить перше місце. Ще один пристрій - плавальний міхур. У ньому накопичується повітря, і риба поглинає кисень із нього. Так вона може навіть деякий час прожити поза водою. Таку ж роль, як і міхур плавальний, може виконувати і кишечник. У лабіринтових риб у зябрової порожнини є спеціальний кишенькоподібний відділ. Його стіни густо пронизані капілярами. Вони відбуваються процеси газообміну. Примітно, що лабіринтові рибидихають атмосферним киснем. Вони можуть обійтися без води протягом кількох днів. Звичайно, це далеко не всі приклади того, як напрочуд пристосовуються до навколишньому середовищі різні видириб. Вони мають ще багато секретів, як вижити навіть у дуже важких умовах.

• Читати: Риби дихають кишечником!

Без їжі тварини можуть прожити дуже довго, а без кисню – лише кілька хвилин.

А як же бути рибам? Адже у воді важко, начебто неможливо, дихати. У ній у двадцять разів менше кисню, ніж у повітрі. Але, виявляється, це не так уже й суттєво. У легені наземних тварин кисень потрапляє також безпосередньо з атмосфери. Спершу він розчиняється в рідині, що омиває стінки легень, і тільки потім надходить у кров. Виходить, що наземні тварини також дихають киснем, розчиненим у воді.

Але чому вони не можуть жити у воді, як риби? Та тому, що тільки-но їхні легені заповнюються водою, розчинений у ній кисень миттєво поглинається, а новий не надходить – і тварина задихається. От якби вода в легенях безперервно замінювалася свіжою, то, скажімо, собака чи кінь могли б дихати у воді не гірше, ніж у повітрі.

Для того, щоб нормально дихати у воді, потрібні зябра. Зябра складаються з зябрових дуг з безліччю пелюсток. До зябрових дуг надходить відпрацьована кров; тут вона віддає у воду вуглекислоту та збагачується киснем.

Для нормального дихання до зябер теж весь час повинна надходити свіжа вода. Коли риба пливе, вода входить у рот, омиває зябра і виходить через зяброві щілини. Коли риба стоїть, вона постійно відкриває і закриває рота, піднімає і опускає зяброві кришки, засмоктуючи свіжу і виштовхуючи стару воду.

Краще використовувати кисень, що міститься у воді, допомагають зябра, що мають величезну поверхню. Наприклад, у окуня поверхня зябер майже в 30 разів більша за поверхню його тіла.

Форма та величина поверхні зябер, а також будова зябрових щілин залежать від способу життя риб. У пелагічних риб, тобто у риб, що живуть у товщі води, великий рот і широкі зяброві щілини, це сприяє кращому проникненню в зябра свіжої води.

У риб, що мешкають на дні, зяброві щілини маленькі, адже інакше зябра засмітилися б піском та мулом. При такій будові щілин вода в зябрах оновлюється погано, тому у донних рибє пристрої для примусового обміну води.

Наприклад, вугор при «вдиху» роздмухує щоки і засмоктує воду через рот, при «видиху» він закриває рот і, стискаючи щоки, виштовхує воду через зяброві щілини. Камбал має особливу зяброву перетинку, що виштовхує воду, як поршень. Ще своєрідніше дихають скати. У них у верхній частині голови є отвір, з клапаном. При «вдиху» клапан відкривається і вода вільно проходить через отвір, надходячи до зябер; при видиху клапан захлопується і вода виходить через зяброві щілини.

Невелика азіатська рибка гірінохелус має звичку присмоктуватись ротом до донних предметів. І ось для того, щоб приплив води до зябер не припинився, у цієї рибки є дві пари зябрових отворів. Коли рота закрито, вода надходить через верхні отвори і виходить через нижні.

Однак як не дивно пристосовані зябра до навколишніх умов, вони далеко не завжди забезпечують рибі нормальне дихання. В одних водоймах постійно не вистачає кисню, в інших його вміст різко падає певні часироку. Влітку кисневий голод спостерігається під час посухи, коли непроточні водоймища починають пересихати, і вночі, коли водні рослинипосилено поглинають кисень. Взимку доступ кисню з атмосфери у воду різко скорочується, оскільки водоймища покриваються товстим шаром льоду та снігу.

Риби по-різному реагують на кількість розчиненого кисню у воді. Одні потребують дуже високого змісту (лосось, сиг, форель, судак), інші менш вимогливі (плотва, окунь, щука), треті задовольняються зовсім незначною кількістю (карась, лин). Для кожного виду риб існує певний поріг вмісту кисню у воді, нижче якого вони стають млявими, майже не переміщаються, погано харчуються і врешті-решт гинуть.

Одні риби не терплять навіть найменшого кисневого голодування» і населяють водоймища тільки з прозорою, холодною, багатою киснем водою. Інші живуть навіть у болотах.

Напевно, багато хто помічав, що при нестачі кисню в акваріумі риби піднімаються на поверхню і починають захоплювати атмосферне повітря.

Але так дихати атмосферним повітрям протягом багато часу риби не можуть, тому деякі з них пристосувалися дихати іншими органами.

Короп, карась, лин часто мешкають у ставках із затхлою водою; одних зябер їм не вистачає, і вони дихають також поверхнею шкіри. Карась і вугор у кошику з сирою травою, в холодну пору, можуть жити більше дванадцятої години.

Ще довше обходиться без води мулистий стрибун. Полюючи комах, він проводить на суші багато годин. Спійманих стрибунів тримали по шість діб на вологому піску, і вони почувалися нормально. Дихають стрибуни, крім зябер, шкірою та порожниною рота. Крім того, зяброві кришки у них щільно притискаються до тіла, і зябра довгий час залишаються вологими. Деякі натуралісти вважають, що стрибуни можуть дихати і хвостом. Не дарма ця рибка часто лежить на прибережному піску, зануривши хвоста у воду.

В.Сабунаєв, "Цікава іхтіологія"