Чи дихають риби повітрям. Внутрішня будова риб: як влаштовані зябра. Надходження води в зябра

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 видиподвійних риб. 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 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. Цікаво, що лабіринтові риби дихають 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.

З голкошкірих зябра мають морські зіркиі морські їжаки. Усі первинноводні тварини (риби) мають ряди парних отворів (зяброві щілини), розташовані в глотці. У кишководихаючих (рухливих донних тварин), оболонників (дрібних з мішковидним тілом, покритим оболонкою) і безчерепних (особлива група безхребетних тварин) газообмін проводиться під час проходження води крізь зяброві щілини.

Як тварини дихають зябрами

Зябра складаються з листочків (ниток), усередині них знаходиться мережа кровоносних судин. Кров у них відокремлена від зовнішнього середовищадуже тонкою шкірою, при цьому створюються потрібні умовидля обміну між газами, розчиненими у воді, та . Зяброві щілини у риб розділені дугами, від яких відходять зяброві перегородки. У деяких кісткових та хрящових видів пелюстки зябер розташовані на зовнішній сторонідуг у два ряди. Активно плаваючі риби мають зябра зі значно більшою поверхнею, ніж малорухливі водні тварини.

У багатьох безхребетних, молодих пуголовків ці органи дихання знаходяться на зовнішній стороні тіла. У риб та вищих ракоподібних вони заховані під захисні пристрої. Часто зябра розташовані в особливих порожнинах тіла, вони можуть бути прикриті спеціальними складками шкіри або шкірястими кришками (зябровими кришечками) для захисту від пошкоджень.

Зябра також виконують функцію кровоносної системи.

Рух зябрової кришки здійснюється одночасно з рухом (відкриттям і закриванням) рота. При диханні риба відкриває рота, втягує всередину воду і закриває рот. Вода впливає на органи дихання, проходить через них і виходить назовні. Кисень поглинається капілярами кровоносних судин, розташованими в зябрах, а використаний вуглекислий газ виходить через них у воду.

Джерела:

• Еволюція дихальної системи

Комахи так не схожі на людей. Їх ембріональний розвиток протікає з перетвореннями, вони мають зовнішній, а не внутрішній скелет, у них відрізняються кровоносна і центральна нервова системи. Навіть дихають комахи зовсім не так, як ссавці.

Інструкція

В організмі людини є лише одна трахея. По ній повітря, що надійшло через верхні дихальні шляхи, транспортується до . У комах відсутній ніс, легені та бронхи, їхня кров, на відміну від крові, не розносить кисень по всьому організму. Дихають виключно за допомогою , кількість яких в їхньому організмі перевищує кількість і може варіювати від однієї-двох до восьми-десяти пар.

Дихальна системакомах безліччю трахей, які пронизують їхнє тіло. Трахеї є трубочками, що відкриваються назовні гирлами-дихальцями. У глибині тіла трахеї розгалужуються більш дрібні трубки – трахеоли. Трахеоли обплітають усі органи, доставляючи кисень до місць споживання.

Чому риби, вийняті в повітря, гинуть? – Діти зазвичай відповідають, що у них висихають зябра. Але ж поверхня наших легень теж стикається із сухим повітрям – чому ж вона не висихає?

Діти кажуть "ми дихаємо носом, і повітря там зволожується". Молодці. А коли зловісні фізруки змушують вас бігти 10 кіл – ви теж дихаєте носом? Ні, ви дихаєте ротом, він широко відкритий, і язик ваш лежить на плечі.

Причина загибелі риб на повітрі – злипання (змикання) зябрових пелюсток: вони розраховані на підтримку води та на повітрі «опадають». Ви могли бачити таке, якщо виймали «пухнасті» водорості з акваріума – на повітрі вони відразу втрачають свою пухнастість і перетворюються на слизові грудочки.

Вирішення проблеми - армувати зябра, тобто вставляти в зяброві пелюстки скелетні елементищоб пелюстки не опадали. Чому риби цього не роблять – зрозуміло: вони водні жителіі, власне кажучи, на сушу не збираються.

Точно не збираються?

Біситися з жиру - людське заняття, а від риб якось чекаєш розумнішої поведінки. І тут - на тобі! Лезуть! На суходіл! ...Точно так само будь-який старий дідусь говорить про молодих вискочок: «Бач, розумний який вишукався!» - забуваючи, що 500 мільйонів років тому він сам був абсолютно таким самим.

Палеонтологи кажуть, що всі наземні хребетні є далекими нащадками риб, що колись виповзли на сушу. - Тому ми і хвилюємося так, і кричимо рибам: «Тут уже зайнято, повзить назад!» Риби відповідають: «Нехай вам, ми ж не збираємося на вашій суші жити, нам би тільки посуху/спеку/відлив/забруднення перечекати!»

Посуха.Найбільше не пощастило рибам, які живуть у прісних водоймах. В особливо спекотних місцях такі водоймища можуть пересохнути, і що тоді робити? Або помирати, або вирушати шукати іншу водойму. Зрозуміло, що риби намагаються робити це вологою та росистою вночі, але все одно – вони повзуть суходолом!

Спека.Втім, і без пересихання в прісній водоймі влітку не скучиш: теплій водідуже мало кисню, а гарячої майже зовсім немає, так що користі від такої води (в сенсі дихання) небагато. А кисню як на зло потрібно більше, ніж зазвичай - адже риби - холоднокровні тварини, і при нагріванні води швидкість їх обміну речовин збільшується автоматично.

Відлив.Місяць, літаючи навколо Землі, формує невеликий . Коли цей горбок у нас – настає приплив, коли не у нас – відлив. Риби, які не бажають залишати рідну ( багату на їжу) приливно-відливну зону, під час відливу залишаються на суші, що звільнилася (скоріше, рідше).

Забруднення.До речі, про жижу. Зябра, за своїм первісним призначенням (згадаємо ланцетника) є фільтрами, що затримують різну водну дрібницю. Якщо у воді з якоїсь причини стає занадто багато мікроскопічних частинок, то рибні зябра можуть просто засмічитися, як унітази.

Армуємо зябра

1 - зябра звичайних рибу воді.
2 - зябра звичайних риб на повітрі злипаються. Через це поверхня, через яку йде газообмін (обведена чорненьким) різко зменшується.
3 - армовані зябра: грубувато, зате надійно.

Приклад армованих риб - мулисті стрибуни, що живуть у припливно-відливній зоні тропічної частини Тихого та Індійського океанів. У момент відливу вони залишаються на суші, але не лежать тупо серед мулу і не чекають, поки їх з'їсть якийсь щур, а за допомогою своїх потужних плавців «з разючою спритністю лазять по повітряному корінню прибережних мангрових заростей» (БСЕ), забираючись на висоту до 2 м-коду.

Дихаємо поверхнею ротової та зябрової порожнин

Лабіринтові рибидихають в основному за допомогою лабіринту- органа, що знаходиться над зябрами і за будовою нагадує нашу з вами носову порожнину (множина тонких кісткових пластинок, покритих слизовою оболонкою з великою кількістюкровоносних судин). На малюнку розрізаний анабас (повзун, його лабіринтовий орган схожий на грудку зім'ятого паперу). Друга назва анабаса говорить сама за себе – він повзає.

Провідником (під) загону лабіринтових є відома по акваріумах рибка гурамі, яка в природі виростає до 60 см. Латинська назва гурамі (оsphronemus) означає «нюхаючий» - зоолог, що її описав, побачив, як часто вона спливає і втягує повітря, і вважав, що вона щось винюхує. Насправді - вона так дихає, і якщо позбавити її можливості спливати, то гурамі задихнеться (її зябра недорозвинені - отже, ці риби можуть потонути). Якщо ж, з іншого боку, залишити акваріум з відкритим гурами, то рибки, подихавши занадто свіжим повітрямможуть легко застудитися.

Тропічні соми збільшують поверхню свого наджаберного органу простіше - без будь-яких хитрих складок-лабіринтів просто подовжують його вздовж тіла, виходить мішок, схожий на примітивну легеню.

Дихаємо легкими

Кісткові риби спочатку виникли на суші, а значить, вони відразу ж зіштовхнулися із посухою, спекою та забрудненням. Швидше за все, найдавніші кісткові риби спочатку мали легені та використовували його для дихання. Потім із ходом еволюції

• частина кісткових рибвилізла на сушу і залишилася там назовні, перетворившись на давніх земноводних (їх у цій статті немає, бо вона про риб);
• частина кісткових риб повернулася до океану, де великих проблемз киснем немає, тому їх легені перетворилися на плавальний міхур (див. нижче);
• частина кісткових риб залишилася зимувати на суші, тому вони спокійно дихають легкими (прямо зараз).

Легкими дихають сучасні дводихають риби - метровий амазонський лепідосирен, двометровий австралійський рогозуб, і три види африканських протоптерів. Останні серед риб є чемпіонами з безводного життя: при повному висиханні водоймища вони можуть зариватися в ґрунт і сидіти там 5-9 місяців, дихаючи повітряним повітрям.

Дихаємо плавальною бульбашкою та/або кишечником

Відкритопузирні риби (у яких плавальний міхур з'єднаний із стравоходом) поміщають повітря в плавальний міхур шляхом простого заковтування. Отже, поки бульбашка повітря рухається стравоходом, і після, коли він вже потрапить у міхур, з нього за бажання можна поглинати кисень. Приклад - північноамериканська риба з риби (на фото), має комірчастий міхур, довжину до 75 см, залишається живою на повітрі протягом доби.

В'юни (див. перше фото статті) харчуються повітрям, як ми з вами – манною кашею. Безпосередньо функцію газообміну виконує задній відділ кишечника. В'юни заковтують повітря, бульбашки повітря проходять через всю кишку, в задній кишці відбувається газообмін, бульбашки викидаються через анальний отвір. На мою думку, досить клопітно.

Дихаємо поверхнею тіла

Поверхня тіла у нас (у тварин, на відміну від рослин та грибів) відносно невелика, тому використовувати її як основнийджерело кисню можуть лише повільні крижані риби (ще раз: риби - холоднокровні тварини; при температурі 1-2°С обмін речовин у них йде дуже повільно, кисню вистачає - крижані риби навіть відмовилися від гемоглобіну та еритроцитів).