Bioloogia lütseumis. Kalade luu-lihassüsteem (skelett).

Lihas-skeleti süsteem moodustab liikumise morfoloogilise aluse. Lihased on tegelik liigutaja. Just lihases toimub ATP keemilise energia muundamine mehaaniliseks energiaks. Lihas vajab aga kokkutõmbumiseks ja liikumise tekitamiseks tugipunkti. Luustiku luud toimivad selliste kalade arvukate lihaste tugipunktidena. Skelett täidab ka vormimisfunktsiooni (joon. 5.1).

Kalade luustiku ehitus (joon. 5.2). Kalade kehakujude mitmekesisuse järgi saab hinnata ka nende luustiku ehituse keerukust (joonis 5.2). Kalade eripäraks on see, et paljudel neist on nii sisemine kui ka välimine luustik, mis on traditsiooniline kõigile selgroogsetele. Viimast võib pidada evolutsioonilise stagnatsiooni märgiks. Luiste kalade väliseks luustikuks on ainult soomused. Siiski on tuuradel väline luustik üsna hästi arenenud. Tegelikult on nende soomused ainult sabavarrel ning torso ja pea kannavad luumoodustisi - putukaid, naastud, ogasid ja naelu on päritud. kaasaegsed kalad oma esivanematelt - soomuskalad. Kaladel on luude jäikuse ja tugevuse nõuded madalamad kui maismaaselgroogsetel. Tuleb märkida, et ja suhteline mass kalade luid on 2 korda vähem. Luukalade luustiku suurus varieerub võrdeliselt kehakaaluga. Seda sõltuvust saab kirjeldada regressioonivõrrandiga:

M sc \u003d 0,033 M keha 1,03,

kus M sk on skeleti mass, g; M keha - kehamass, g.

Väiksem luumass on veeloomade jaoks väga oluline.Suure erikaaluga luukude mõjutab oluliselt veeloomade keha ujuvust. Seetõttu said ka sekundaarsed veeloomad (vaalalised) veekeskkonnaga kohanemise käigus luustiku heledamaks muutumise tõttu suurel määral neutraalset ujuvust.

Praktiliselt puuduv gravitatsioon veekeskkonnas seletab olulisi erinevusi struktuuris üksikud luud kala. Seega pole kaladel toruluid, mis on väga vastupidavad. Pinges taluvad nad jõudu 170 mN / m 2 ja veelgi rohkem kokkusurumisel - 280 mN / m 2.

Riis. 5.1. Kala kehakuju:

1 makrell; 2-garfish: 3-lesh; 4-kuu-kala; 5-lest; 6-angerjas; 7-mere nõel; 8- heeringakuningas; 9-keha; 10- siilkala; 11- merihobune; 12-nõlv Vees selliseid koormusi ei eksisteeri: kala luustik ei täida keha toetavat funktsiooni, nagu maismaaselgroogsetel. Nende keha toetab vesi ise: kalade ujuvus on neutraalne (või selle lähedal).

Riis. 5.2. Kala luustik (ahven):

1 - kolju luud; 2-4, 7, 10, 11 - uimeluud; 5 - urostyle; 6 - saba selgroolülid; 8 - pagasiruumi selgroolülid; 9 - ribid; 12 - lõpuste katted; 13 - ülemised ja alumised lõualuud

kalaluud on ka ilma käsnjas ainest, mis on maismaaloomadel täidetud punasega luuüdi. Viimane kaladel puudub ja vereloome funktsiooni täidavad teised elundid.

Kala luud on vetruvad ja elastsed, kuid mitte väga tugeva struktuuriga. Luus on hästi arenenud orgaaniline maatriks ja mineraalne osa. Esimese moodustavad elastiini- ja kollageenkiud ning see annab luudele kindla kuju ja elastsed omadused. Mineraalsed komponendid tagavad luumoodustiste vajaliku tugevuse ja jäikuse. Kalade luude mineraliseerumisaste (kondine) on väga erinev: 20%-st noorkaladel kuni 60%-ni vanadel isenditel, kusjuures luustiku mineraliseerumine toimub kõige aktiivsemalt kaladel esimesel eluaastal (tabel 5.1).

5.1. Karpkala alaealiste luude kogumineralisatsiooni sõltuvus nende kasvu intensiivsusest, tuha % lõpuse katte kuivaines

Märge. Moskva, Smolenski oblasti ja Stavropoli territooriumi kolme veehoidla keskmised andmed.

Lisaks vanusele mõjutavad luu mineraliseerumist liigid. Samast veehoidlast pärit karpkala, särje, ahvena ja säga samaaegsetel isenditel ulatuvad lõpuste katte mineralisatsiooniastme erinevused 15%-ni.

Vee mineralisatsiooniaste (58-260 mg/l) ja toitumise iseloom (sh 30-päevane paast) ei mõjuta tuha taset kalade luudes. Kasvutempo mõjutab seda näitajat aga oluliselt. Samades tingimustes kasvanud, kuid erineva kehakaaluga karpkala alaaastastel poegadel on luukoe mineralisatsiooniastmes suured erinevused.

Luutuha elementaarne koostis on võrreldes kogumineralisatsiooniga vähem stabiilne ja muutub kala pidamistingimuste mõjul. Erinevat tõugu karpkalade (paljas, peegel-, lineaarne ja ketendav) alaealiste poegade kohta saab anda järgmised luukoe makro- ja mikromineraalse koostise keskmised omadused (tabel 5.2).

Märkimisväärne osa mineraalsetest luumoodustistest on hüdroksüapatiidi osaks olevad fosforiühendid. Fosforisisaldus kalade luudes on 2 korda madalam kui maismaaloomadel, kuid pigem stabiilne (umbes 10%). Ca:P suhe karpkala sõrmkäppade luudes on ligikaudu 2,7 : 1. Magneesium hüdroksüapatiidi kristallide koostises tagab maismaaloomade luukoe tugevuse. Kaladel on luude tugevuse nõuded erinevad, mistõttu on magneesiumi tase luudes madal (maismaaloomadel 220 mg% 1500 mg% asemel). Kaladel on ka suurem Ca:Mg suhe (114:1 alaaastastel karpkaladel ja 50:1 maismaakoduloomadel).

Luude mikromineraalne koostis ei ole ühtlane. Seda mõjutavad paljud tegurid (toitumine, vanus, liik). Peamist tegurit tuleks siiski pidada toiduks. Üksikisiku suhe

mikroelemendid luukoes stabiilsetes tingimustes kala püsivamaks kasvatamiseks. Nii et kõige enam tsingi luudes (tuha puhul 60-100 mg%) on teisel kohal raud (15-20mt%), seejärel mangaan (7-16 mg%) ja vask (1-5 mg). %). Huvitaval kombel ei mõjuta raua kontsentratsioon vees elemendi akumuleerumist skeletis.

Keskendumine raskemetallid luudes, mille määrab otseselt nende levimus väliskeskkonnas. Raskmetallide akumuleerumise intensiivsus on suurem noorloomadel. Strontsiumi (Sr90) kontsentratsioon ahvena ja tilapia luudes võib selle taseme vees 10 korda ületada. Tilapia puhul jõuab luukiirguse tase juba 2 päeva pärast radioaktiivses vees hoidmist veekiirguse tasemeni. 2 kuu pärast oli strontsiumi kontsentratsioon tilapia skeletis 6 korda kõrgem kui vees. Veelgi enam, kui kergesti raskmetallid kalade luukoesse tungivad, sama aeglaselt nad sealt lahkuvad. Strontsium jääb kalade luustiku aastakümneteks, isegi kui kalu hoitakse keskkonnas, kus see element puudub.

Luukalade luustik jaguneb tavaliselt aksiaalseks ja perifeerseks (vt joon. 5.2). Aksiaalne luustik sisaldab selgroogu (tüvi ja saba), ribisid ja pealuid. Selgroolülide arv erinevad tüübid varieerub ja ulatub kuukala 17-st jõeangerja 114-ni. Kõhrekalal – merirebasel – ulatub selgroolülide arv 365-ni. Esimesed neli tüvelüli saab transformeerida nn Weberi aparaadiks. Tüve ja sabaosa selgroolülid ei ole ehituselt ühesugused. Tüvelülil on keha, ülemine ogajätke ja kaks alumist ogajätke. ülemise ogajätkete aluses ja ülemine serv lülikeha on närvikaar. Allpool, tüvelülidest paremale ja vasakule, ulatuvad ribid, mis on liikuvalt ühendatud selgroolülidega.

Sabavarre selgroolülid erinevad selle poolest, et nende alumised ogajätked sulanduvad, moodustades hemalkaare ja paaritu hemalprotsessi. Lisaks puuduvad sabas kaldaluud.

Selgrookehade vahel on želatiinse massi kihid - kõõlu jäänused, mis annavad elastsust ja elastsust selgroog. Seega ei ole selgroog üks luu. See näeb välja nagu kett, mis koosneb jäikadest elementidest - selgroolülidest ja elastsetest ketastest. Lülisambad on omavahel elastsete sidemete abil liikuvalt ühendatud. Selline lülisamba konstruktsioon tagab lülisamba suurema liikuvuse ja elastsuse horisontaaltasapinnas. Kalade jaoks on see väga oluline, kuna kalade translatsiooniline liikumine saavutatakse keha ja sabavarre S-kujuliste painde tõttu.

Pea luustikul on keeruline struktuur ja ühendab enam kui 50 enamasti paarilist luud (joon. 5.3). See hõlmab kolju luud ja pea vistseraalne osa (üla- ja alalõua luud, 5 paari lõpusekaari ja 4 lõpusekate luud).

Perifeerset luustikku esindavad paaritute uimede luud, paarisuimede vööde luud ja ka lihasluud. Paarimata selja- ja pärakuuimed põhinevad radiaalidel, mille külge kinnituvad uimede kiired.

Riis. 5.3. Ahvena pea peamised luud:

1 - eesmine; 2- parietaalne; 3- ülemine kuklaluu; 4- nasaalne; 5 - premaxillary; 6 - ülemine lõualuu; 7- hammas; 8- liigend; 9 - prelid; 10- kate; 11 - intercover-12 - undercover; 13 - tagumine ajaline; 14 - preorbitaalne; 15- orbitaalluud

Paarisuimedel (joonis 5.4) - rinna- ja kõhulihastel - on oma luustik, mida esindavad vaba uime luud ja vastava vöö (õla või vaagna) luud. Luukalade õlavööde koosneb abaluust, korakoidist, kolmest kleitri luust ja tagumisest oimuluust. Tagumine oimusluu on kolju element ja annab seetõttu õlavöötmele tugevuse ja suhtelise liikumatuse, mida suurendab parema ja vasaku kehapoole kleitrumite liikumatu ühendus.

Vaagnavöö (kõhuuimede vöö) ei ole jäigalt ühendatud aksiaalse luustikuga. See koosneb kahest (parem- ja vasakpoolsest) kolmnurksest luust, mille külge on kinnitatud uimed. Rinna- ja kõhuuimede luupõhi ei ole sama. Rinnauimede koostis sisaldab kolme tüüpi luumoodustisi: basaal. mitmed radiaalid ja uimekiired.

Riis. 5.4. Paarisuimede luud ja nende vööd:

a-kõhreline kala;b-kondine kala; I-rinnauim õlavöötme juures; II - kõhuuim vaagnavööga;1 - abaluu; 2- coracoid sektsioon; 3-basaalid; 4-radiaalid; 5 - uimede kiired; 6 - pterygopodia; 7-teraline; 8 - korakoid; 9-kleer; 10-tagune saviruum; 11 - overkleytrum; 12-tagumine ajaline luu; 13- vaagna luu

Luiste kalade vaagnauimedes radiaalid tavaliselt puuduvad. Tuleb rõhutada, et üldiselt on rinnauimede tugiosa täiuslikum. Neil on ka rohkem arenenud lihaste süsteem. Sellepärast pakuvad rinnauimed keerukaid käitumisakte.

Kalad on liigilise mitmekesisuse poolest suurim veeakordide rühm, mis on ühtlasi ka kõige iidsem. Kalad elavad peaaegu kõigis mage- ja soolaveekogudes. Kõik nende organsüsteemid on kohanenud elama veekeskkonnas. Aktsepteeritud teaduse järgi kuuluvad nad eukarüootide domeeni, loomariiki ja kordaat tüüpi. Vaatame superklassi lähemalt.

keha kihid

Kala keha väliskatteks on nahk ja soomused. Kui kaalud puuduvad või neid on muudetud, on harvad erandid. Nahk jaguneb dermiks ja epidermiks. Ülemklassi Kalade epidermis ei ole keratiniseeritud.

Soomuste moodustamisel juhtivat rolli teeb pärisnahka. Soomused on erinevad olenevalt kalaklassist, kuhu see kuulub.

• saadaval klassis kõhrekalad. See koosneb emailiga kaetud dentiinist. Just sellised soomused muutusid evolutsiooni käigus haide ja raid hammasteks. Kui kaalude lüli kaob, siis seda ei taastata.
• Ganoidsoomused on iseloomulikud tuurade seltsile. See on ganoiiniga kaetud luuplaat. Selline kest kaitseb ideaalselt keha.
• Kosmoidseid soomuseid täheldatakse laba-uime- ja kopsukala isenditel. See koosneb kosmiinist ja dentiinist.

Ülemklassi Kalade isendite värvus võib olla väga mitmekesine. Loomastiku esindajad võivad olla kas ühevärvilised või kirjud, neil võib olla tuhm või vastupidi, ohu eest hoiatav värv.

Lihas-skeleti süsteem

Lihas-skeleti süsteem võimaldab kaladel liikuda ja asendit muuta keskkond. Kala luustik erineb maismaalooma omast. Tema koljul on üle neljakümne elemendi, mis on võimelised iseseisvalt liikuma. See võimaldab loomal lõugasid sirutada ja laiali sirutada, mõnikord väga laialt.

Selg koosneb üksikutest selgroolülidest, mis ei ole omavahel kokku sulanud. See on jagatud pagasiruumi ja sabaosadeks. Ujumisel loob edasiviiva jõu kala uim. Need jagunevad paarilisteks (rindkere, kõhuõõne) ja paarituteks (selja, päraku, kaudaalne). Ülemklassi luu esindajatel koosneb uim luukiirtest, mida ühendab membraan. Lihased aitavad seda lahti keerata, voltida ja voltida, nii nagu kala soovib.

Veekeskkonna elanike ujumine on võimalik tänu lihastele. Nad tõmbuvad kokku ja kalad liiguvad edasi. Lihaskond jaguneb "aeglasteks" ja "kiireteks" lihasteks. Esimesi on vaja rahulikuks ujumiseks, triivimiseks. Teine - kiirete ja võimsate tõmbluste jaoks.

Kalade närvisüsteem

Kalade aju on jagatud osadeks. Igaüks neist täidab teatud funktsiooni:

1. Eesaju koosneb vahepealsest ja viimasest. Lõhnasibulad asuvad selles osas. Nad saavad signaale välised kehad lõhn. Kaladel, kes jahipidamise ajal lõhna aktiivselt kasutavad, on sibulad suurenenud.
2. Keskaju ajukoores on optilised sagarad.
3. Tagaaju jaguneb väikeajuks ja medulla.

Ülemklassi Kalade esindajate seljaaju kulgeb kogu selgroo pikkuses.

Vereringe

Enamikul superklassi esindajatel on üks vereringering ja kahekambriline süda. Vereringesüsteem on suletud, see toimetab verd südamest läbi lõpuste ja kehakudede. ei eralda hapnikuga rikastatud arteriaalne veri kehvast veenist.

Kalades järgivad nad üksteist ja täituvad venoosse verega. See on venoosne siinus, aatrium, vatsake, arteriaalne koonus. Veri on võimeline liikuma ainult ühes suunas - siinusest koonuseni. Spetsiaalsed ventiilid aitavad teda selles.

Kalade gaasivahetusorganid

Kala lõpused põhikeha gaasivahetus. Need asuvad suuõõne külgedel. Kell kondine kala need on kaetud lõpusekattega, teistes võivad nad vabalt väljapoole avaneda. Lõpuste ventilatsiooni korral läheb vesi suhu, sealt edasi lõpusevõlvi. Pärast seda läheb see kalade lõpuste avade kaudu uuesti välja.

Lõpuste ehitus on järgmine: neil on poolläbilaskvad membraanid, millesse tungivad läbi veresooned, ja need paiknevad luuvõlvidel. Kõige väiksemast kapillaaride võrgustikust läbistatud nakeniidiniidid aitavad kalal end veesamba all veelgi vabamalt tunda.

Lisaks lõpusehingamisele saavad kalad kasutada teist gaasivahetusmeetodit:

• Kalavastsed võivad läbi naha pinna läbi viia gaasivahetust.
• Mõnel liigil on kopsud, mis säilitavad niisutatud õhku.
• Mõned kalaliigid saavad ise õhku hingata.

Kuidas on korraldatud kalade seedesüsteem?

Kalad haaravad ja hoiavad toitu hammastega, mis asuvad suus (nagu enamikel selgroogsetel). Toit siseneb makku neelu kaudu söögitoru kaudu. Seal töödeldakse seda maomahla ja selles sisalduvate ensüümide abil. Seejärel liigub toit soolestikku. Selle jäänused visatakse välja kloaagi kaudu ( anus).

Mida veekeskkonna elanikud söövad? Valik on väga lai:

Ülemklassi Kalad iseloomustus ei saa olla täielik ilma kirjelduseta Elu vees toob kaladele kaasa mitmeid osmoregulatsiooni probleeme. Pealegi on need probleemid tüüpilised magevee- ja merekalad võrdselt. Kõhrelised kalad on isosmootsed. Soola kontsentratsioon nende kehas on madalam kui keskkonnas. Osmootne rõhk ühtlustub tänu kõrge sisaldus kalade uurea ja trimetüülamiinoksiidi veres. madal kontsentratsioon soolad kõhreklass säilib tänu pärasoole näärmete tööle ja soolade eritumisele neerude kaudu.

Luukalad ei ole isosmootsed. Evolutsiooni käigus suutsid nad välja töötada mehhanismi, mis ioone kinni püüab või eemaldab. Chordata tüüpi bioloogia aitab kaladel soolad merre tuua. Seda seetõttu, et kalad kaotavad vett. Kloriidioonid ja naatriumioonid erituvad lõpuste kaudu ning magneesium ja sulfaadid neerude kaudu.

Mageveekaladel on täpselt vastupidine mehhanism. Soola kontsentratsioon selliste olendite kehas on suurem kui keskkonnas. Nende osmootne rõhk on vabanemise tõttu võrdsustatud suur hulk uurea ja vajalike ioonide püüdmine veeruumist lõpuste abil.

Superklass Kalad: kuidas toimub paljunemine?

Kaladel on mitut tüüpi paljunemist. Vaatleme igaüks neist üksikasjalikumalt.

1. Biseksuaalne paljunemine on kõige levinum vorm. Sel juhul on kalade kaks sugu selgelt eraldatud. Seda on sageli näha isegi väliseid märke(näiteks värv). Kõige sagedamini on meestel sekundaarsed seksuaalomadused. Need võivad väljenduda isase ja emase keha suuruse erinevuses, kehaosade erinevuses (näiteks pikem uim). Biseksuaalse paljunemise ajal võivad isased olla monogaamsed, polügaamsed või põhjustada juhuslikke kaootilisi suhteid (promiskuiteet).
2. Hermafroditism – sellistel kaladel võib sugu elu jooksul muutuda. Protoandriad on elu alguses isased, siis pärast keha ümberkorraldamist saavad nad emasteks. Protogüünia on hermafroditismi vorm, kus kõik isased on muutunud emasteks.
3. Günogenees on ainult emasloomade poolt esindatud kalaliikide paljunemismeetod. Looduses leidub seda harva.

Kalad võivad sigida elujõulise, muna- ja ovoviviparuse teel.

Klass Bony kala

Ülemklass Kalad jagunevad kahte klassi: kõhrelised ja kondised kalad.

Luukalad - kõige arvukam rühm.Seal on üle 19 tuhande liigi. Nende luustik on kondine. Mõnel juhul võib luustik olla kõhreline, kuid siis on see täiendavalt tugevdatud. Luulistel kaladel on ujupõis. Selles klassis on üle 40 meeskonna. Räägime lähemalt kõige arvukamatest.

• Tuurade klassi kuuluvad iidsed kondised kalad, nagu tuur, beluga ja sterlet. Neid eristab koonu ja suu olemasolu keha ventraalsel küljel. Suu näeb välja nagu põikpilu. Luustiku aluseks on kõhr. Tuurad elavad ainult põhjapoolkeral.
• Räimed on mereparvkalad, kes toituvad planktonist. Heeringas, heeringas, sardiinid, anšoovised on kaubanduslikud kalad. Nad munevad maapinnale või vetikatele.
• Telli Salmonformes – mageveekalad, kes munevad põhja. Neid leidub põhjapoolkeral. Nad on väärtuslikud kaubanduslikud kalad maitsev liha ja kaaviar. Peamised esindajad on lõhe, chum lõhe, roosa lõhe, forell, forell.
• Cypriniformes on lõualuu hammasteta mageveekalad. Nad purustavad oma toitu oma neeluhammastega. Tellimuses on kaubakalad (särg, latikas, linask, ide) ja veekogudes kunstlikult aretatud kalad (karpkala, kõrreline, hõbekarp).
• Kopsukala eraldus on vanim. Nad saavad hingata lõpuste ja kopsudega (õõnsad väljakasvud söögitoru seinal). Nad on kohanenud eluga kuumades maades ja kuivavates veekogudes. Silmapaistvad esindajad järjekord - Austraalia sarvhammas ja Ameerika helves.

kõhrelised kalad

Peamine erinevus kõhreliste ja kondiste kalade vahel seisneb luustiku struktuuris, lõpusekate ja ujupõie puudumises või olemasolus. Kõhrikalade klassi esindavad merede asukad, kellel on kõhreline luustik kogu elu jooksul. Kuna ujupõis puudub, ujuvad selle klassi esindajad aktiivselt, et mitte põhja minna. Nagu tuuradel, on suu põikisuunalise pilu kujuline, seal on koon.

Kõhrelised kalad sisaldavad ainult kahte järjekorda. Need on haid ja raid. Haidel on torpeedokujuline keha, nad on aktiivsed ujujad ja hirmutavad kiskjad. Nende võimsad lõuad on laiali teravad hambad. Samal ajal toituvad suurimad haid planktonist.

Raid on lameda kehaga, mille lõpused on kõhu lähedal. Kala uimed on oluliselt suurenenud. Raid toituvad põhjaloomadest ja kaladest.

Kalavarude kasutamine ja nende kaitse

Kalal on inimese elus suur tähtsus, olles üks põhitoiduainetest. Igal aastal püütakse maailmas umbes 60 miljonit tonni kala. Samas püütakse enim räime, turska ja makrelli.

Viimasel ajal on kalasaak märgatavalt vähenenud. Selle põhjuseks on keskkonnaseisundi halvenemine maailmas. Varud ammenduvad ülepüügi, mõne kalaliigi hävimise, nende kudemisalade reostuse, raskemetallide sooladega mürgitamise tõttu. Tasapisi liigub inimkond majandamata kalapüügilt kala kui kaubandusliku objektina kasvatamisele.

Kalade kasvatamisel on kõige paremini õnnestunud kasvandused, mis ulatuvad kaugele ajalukku. Nad teostavad täielik kontroll toodete kasvatamiseks vastsetest turustatavate toodeteni. Kalu kasvatatakse kunstlikes tiikides erinevatel eesmärkidel: toitmiseks, lasteaedadeks, talvitamiseks ja nii edasi. Samuti on kudemiseks spetsiaalsed tiigid. Nad on alati väikesed ja soojad.

Kalad on vees eluga kohanenud selgroogsed. Igaüks teist on kalu näinud ja teab, et nad elavad vees ja surevad õhus. Teadaolevalt munevad ka kalad. Aga kas sa tead, miks kalad ei upu? Miks ta alati suu lahti teeb? Miks on kaladel nii palju uime? Miks on see katsudes libe? Nendele küsimustele vastamiseks tuletagem meelde veekeskkonna elu tunnuseid. . Uurige, kuidas kalad saaksid sellega kohaneda.

Kalade kehakuju ja nahk. Vees on raskem liikuda kui õhus ning kalad ujuvad kergesti ja kiiresti. Kuidas see ületab veekindluse?

Lihas-skeleti süsteem ja kalade liikumine. Otsaesise kuju, soomused, lima hõlbustavad ujumist, kuid kalade enda liigutused on tingitud tööst, selle lihasluukonna süsteem.

Kalade luustik ja lihased. Kalade lihas-skeleti süsteemi aluseks on luustik (joon. 32.2). See koosneb fikseeritud ülemise lõualuu ja liigutatava alalõuaga koljust, lõpusekaarest, lõpusekatest, selgroost, sellega ühendatud ribidest ja uimeluudest. Ahvenal on paarisuimed (rinna- ja kõhuuimed) ja paarituid (saba-, selja-, anaaluimed). Selg koosneb mitmest selgroolülidest - eraldi luudest, mis on ühendatud elastsete sidemetega. Selline selgroog on ühtaegu nii tugev kui ka painduv. Ribid moodustavad raami, mis kaitseb kala siseorganeid. Lihased on luustiku külge kinnitatud (joon. 32.3). Struktuur lihaste süsteem ahven on sama, mis lantsetil. Erinevalt temast on kaladel aga uimedega seotud lihased.

Kalade liikumise tunnused. Ahven saab liikuda kahel viisil: painutades oma keha nagu lansetti ja töötades oma paarisuimed nagu aerud. Lihaseid on uimedel vähe, neid kasutades saab ahven ujuda vaid aeglaselt. Sest kiire liikumine see kasutab kere torso ja saba lihaseid.

Uimedel on veel üks oluline otstarve: need liikumisorganid toetavad kala keha kindlas asendis, vältides selle külili kaldumist. Paarisuimede abil teevad kalad pöördeid. Näiteks paremale pööramiseks piisab, kui kala teeb vasaku uimega mitu liigutust, vajutades parema keha külge. materjali saidilt

Kuidas kalad veesambas püsivad? Selleks on Archimedese seaduse kohaselt vajalik, et keha tihedus oleks võrdne vee tihedusega. Tuletage meelde, kuidas vetikad selle probleemi lahendavad: Sargassol on gaasimullid täis, klorella ja klamüdomoonid koguvad rasva. Ja kalad võrdsustavad keha tihedust vee tihedusega samamoodi. Ahvenal, karpkalal ja paljudel teistel kaladel on nn ujumispõis (joon. 32.3), täidetud gaasidega (hapnik, lämmastik, süsinikdioksiid). Kala saab reguleerida gaasi kogust ujupõies ja vastavalt muutub ka kala sukeldumise sügavus. Haidel ei ole ujupõit, kuid nad salvestavad oma maksa palju rasva. Kuid rasva tihedus on vaid 10% väiksem kui vee tihedus. Selleks, et hai ei upuks, peab ta pidevalt liikuma ja rasvavarud peavad olema väga suured. Seetõttu hai maks 75 % koosneb rasvast ja on 20 % kala kogu kehamassist.

Sellel lehel on materjalid teemadel:

• Miks on kaladel voolujooneline kehakuju

• toeta kala

• Kalade luu- ja lihaskonna struktuuri tunnused

• Miks ahven sukeldub sügavusse ja ei liigu, ei hõlju üles ega vaju?

• Gubui tüüpi tugi- ja juhtimissüsteem

Küsimused selle üksuse kohta:

• Nimeta seadmed, mis hõlbustavad kalade liikumist vees. Millised neist on tüüpilised teistele veeloomadele?

• Kalade siseehitust vaadeldakse jõeahvena näitel.

  Lihas-skeleti süsteem. Kala sisemise luustiku (joon. 117) aluseks on selgroog ja kolju.

  Riis. 117. Luukala luustik: A - üldine vorm: 1 - lõuad; 2 - kolju; 3 - lõpuste kate; 4 - õlavöö; 5 - rinnauime skelett; 6 - kõhuuime skelett; 7 - ribid; 8 - uimekiired; 9 - selgroolülid; B - pagasiruumi selgroolüli; B - sabalüli: 1 - ogajätke; 2 - ülemine kaar; 3 - külgmine protsess; 4 - alumine kaar

  Selgroog koosneb kümnetest selgroolülidest sarnane sõber sõbra peal. Igal selgrool on paksenenud osa - selgroo keha, samuti ülemine ja alumine kaar. Ülemised kaared moodustavad koos kanali, milles asub selgroog(joonis 117, B). Kaared kaitsevad teda vigastuste eest. Kaarest ülespoole ulatuvad pikad ogajätked. Pagasiruumi piirkonnas on alumised kaared (külgmised protsessid) avatud. Roided külgnevad selgroolülide külgmiste protsessidega - need katavad siseorganeid ja toetavad kehatüve lihaseid. Sabapiirkonnas moodustavad selgroolülide alumised kaared kanali, mida läbivad veresooned.

  Pea skeletis on näha väike kolju ehk kolju. Kolju luud kaitsevad aju. Pea luustiku põhiosa koosneb ülemisest ja alumisest lõualuust, silmakoopa luudest ja lõpuseaparaadist.

  Lõpuseaparaadis on selgelt näha suured lõpusekatted. Kui tõstad need üles, on näha lõpusekaared – need on paaris: vasak ja parem. Lõpusevõlvidel on lõpused. Peaosas on vähe lihaseid, need paiknevad lõpusekate, lõualuude piirkonnas ja pea tagaosas.

  Seal on paaritute ja paaritud uimede skeletid. Paaritute uimede luustik koosneb paljudest piklikest luudest, mis on tugevdatud lihaste paksusega. Paarisuime luustik koosneb vöö luustikust ja vaba jäseme luustikust. Rinnavöö luustik on kinnitatud pea luustiku külge. Vaba jäseme luustik (uim ise) sisaldab palju väikeseid ja piklikke luid. Kõhuvöötme moodustab üks luu. Vaba kõhuuime luustik koosneb paljudest pikkadest luudest.

  Seega on skelett toeks kehale ja liikumisorganitele, kaitseb tähtsamaid organeid.

  Põhilihased paiknevad ühtlaselt kala keha dorsaalses osas; eriti hästi on arenenud saba liigutavad lihased.

  ujumispõis- spetsiaalne orel, mis on omane ainult luukaladele. See asub kehaõõnes selgroo all. Embrüonaalse arengu käigus tekib see sooletoru dorsaalse väljakasvuna (joon. 118). Ujumispõis ei lase kalal oma raskuse all uppuda. See koosneb ühest või kahest kambrist, mis on täidetud õhule lähedase gaasiseguga. Nn lahtise põiega kaladel võib gaaside maht ujupõies muutuda, kui need vabanevad ja imenduvad läbi põie seinte veresoonte või õhu neelamisel. See muudab kala keha mahtu ja selle erimassi Tänu ujupõiele satub kala keha mass tasakaalu kalale teatud sügavusel mõjuva üleslükkejõuga.

  

  Riis. 118. Luukala (ahvena emane) siseehitus: 1 - suu; 2 - lõpused; 3 - süda; 4 - maks; - sapipõie; 6 - kõht; 7 - ujumispõis; 8 - sooled; 9 - aju; 10 - selg; 11 - seljaaju; 12 - lihased; 13 - neer; 14 - põrn; 15 - munasari; 16 - anus; 17 - suguelundite avamine; 18 - kuseteede avamine; 19 - põis

  Seedeelundkond algab suure suuga, mis asub pea otsas ja on relvastatud lõugadega. Seal on ulatuslik suuõõs. On hambaid. Suuõõne taga on neeluõõs. See näitab lõpusepilusid, mis on eraldatud lõpuste vaheseintega. Neil on lõpused - hingamiselundid. Sellele järgneb söögitoru ja mahukas magu. Maost siseneb toit soolestikku. Maos ja sooltes seeditakse toit seedemahlade toimel: maos, maomahl, soolestikus - mahlad, mida eritavad sooleseina ja kõhunäärme näärmed, samuti sapipõiest ja maksast väljuv sapp. Soolestikus imendub seeditud toit ja vesi verre. seedimata jäägid visatakse päraku kaudu välja.

  Hingamissüsteem asub neelus (joonis 119, B, C). Lõpuseaparaati toetavad neli paari vertikaalseid lõpusekaari, mille külge on kinnitatud lõpuseplaadid. Need jagunevad narmastega nakkefilamentideks. Nende sees on õhukeseseinalised veresooned, mis hargnevad kapillaarideks. Kapillaaride seinte kaudu toimub gaasivahetus: hapniku imendumine veest ja süsinikdioksiidi vabanemine. Vesi liigub lõpusekanitide vahel neelulihaste kokkutõmbumise ja lõpusekate liikumise tõttu. Neelu küljelt kannavad kondised lõpusekaared lõpusekaared. Need kaitsevad pehmeid õrnu lõpuseid toiduosakestega ummistumise eest.

  

  Riis. 119. Luukalade vereringe- ja hingamissüsteemid: A - vereringesüsteemi skeem: 1 - süda; 2 - kõhu aort; 3 - aferentsed lõpusearterid: 4 - eferentsed lõpusearterid; 5 - unearter(viib verd pähe); 6 - seljaaort; 7 - kardinaalsed veenid (kandvad verd südamesse); 8 - kõhu veen; 9 - kapillaarvõrk siseorganid: B - lõpusekaar: 1 - lõpusekaar; 2 - lõpuste kroonlehed; 3 - lõpuse plaat; B - hingamismuster: 1 - veevoolu suund; 2 - lõpused; 3 - lõpuste katted

  Vereringe kala kinni (joon. 119, A). Veri voolab pidevalt läbi anumate kahekambrilise südame kokkutõmbumise tõttu, mis koosneb aatriumist ja vatsakesest. Läbib südame hapnikuvaba veri mis sisaldavad süsinikdioksiidi. Kui vatsake tõmbub kokku, saadab see verd edasi suur laev - kõhu aort. Lõpuste piirkonnas jaguneb see neljaks paariks aferentseteks haruarteriteks. Nad hargnevad kapillaarideks ettepoole nakkeniitides. Siin vabaneb veri süsihappegaasist, rikastatakse hapnikuga (muutub arteriaalseks) ja suunatakse eferentsete haruarterite kaudu dorsaalsesse aordi. See teine ​​suur anum kannab arteriaalset verd kõikidesse kehaorganitesse ja pähe. Elundites ja kudedes eraldab veri hapnikku, küllastub süsihappegaasiga (muutub venoosseks) ja siseneb veenide kaudu südamesse.

  Närvisüsteem. Kesknärvisüsteem (KNS) koosneb pea- ja seljaajust (joonis 120, A). Ajus on viis osa: eesmine, vaheaju, keskaju, väikeaju ja piklikaju (joon. 120, B).

  

  Riis. 120. Luukalade närvisüsteem: A - üldine skeem: 1 - kraniaalnärvid; 2 - aju; 3 - seljaaju; neli - seljaaju närvid; B - aju skeem: 1 - eesaju; 2 - vahepea; 3 - keskaju; 4 - väikeaju; 5 - piklik medulla

  Medulla oblongata läheb sujuvalt seljaajusse. Perifeerset närvisüsteemi esindavad närvid, mis ühendavad kesknärvisüsteemi organitega. Kraniaalnärvid pärinevad ajust. Need tagavad meeleelundite ja mõnede siseorganite töö. Seljaajust hargnevad seljanärvid. Nad reguleerivad keha lihaste, liikumisorganite, siseorganite koordineeritud tööd. Närvisüsteem koordineerib kogu organismi tegevust, loomade adekvaatseid reaktsioone väliskeskkonna mõjule.

  eritusorganid mida esindavad piki selgroogu paiknevad neerud, kusejuhad ja põis(vt joonis 118). Nende elundite kaudu eemaldatakse kala kehast liigsed soolad, vesi ja organismile kahjulikud jääkained.

  Uriin siseneb kusejuhade kaudu põide ja väljutatakse sealt.

  Labor nr 7

  Teema. Kala sisemine struktuur.

  Sihtmärk. Tutvuge funktsioonidega sisemine struktuur kalad ja selle tüsistused võrreldes mittekraniaalsete loomadega.

  Varustus: pintsetid, vann, valmis märg kalapreparaat (või avatud värske kala).

  Edusammud

  1. Mõelge siseorganite asukohale kala kehas.
  2. Otsige ja uurige lõpuseid. Määrake nende asukoht. Tehke kindlaks, millisesse organsüsteemi nad kuuluvad. Kuidas kalad hingavad?
  3. Otsige üles magu, sooled, maks.
  4. Otsi edasi märg ettevalmistus süda. Määrake selle asukoht kehaõõnes. Millised organid kuuluvad vereringesüsteemi? Miks on see vereringe suletud?
  5. Otsustage, kas kaalute naist või meest. Määrake munandite (munasarjade) asukoht kehaõõnes.
  6. Määrake neerude asukoht kehaõõnes. Märkige, millisesse organsüsteemi kuuluvad uuritavad elundid. Kuidas on eemaldamine kahjulikud tooted elu kala kehast?
  7. Tee järeldus.

  Võrreldes lansettidega on kalad paremini organiseeritud loomad. Nende notokord on asendatud selgrooga; lõpused on keerulise ehitusega; süda on lihaseline, kahekambriline; Eritusorganid on neerud, kusejuhad ja põis. Kesknärvisüsteem (närvitoru) jaguneb ajuks (viis sektsiooni) ja seljaaju.

  Õpitud harjutused

  1. Nimeta kala luustiku põhiosad. Millist funktsiooni nad täidavad?
  2. Millised organid moodustavad luu- ja lihaskonna, hingamisteede, vereringe, kesk närvisüsteem kala?
  3. Nimekiri iseloomuomadused kalade sisemine struktuur.
  4. Selgitage ujupõie tähtsust luukalade elus.

  Kalade luu-lihassüsteem kalade elundite ja kudede süsteem, mis võimaldab neil liikuda ja kohandada oma positsiooni keskkonnas. Tänu evolutsioonilistele modifikatsioonidele on luu- ja lihaskonna süsteemi osad kohandatud täitma ka muid spetsiifilisi funktsioone. Luukalade luustik jaguneb aksiaalne skelett, kolju, paaritute uimede skelett, paarisuimede skelett ja nende vööd. Skelett koosneb kõhrelistest (kondraalsetest) ja sise- ehk valeluudest. Esimene tekkis kõhre asendamise tulemusena luukoe. Kooriumis moodustuvad katteluud, mis vajuvad naha alla.

  Kala kolju struktuur

  Erinevalt maismaa selgroogsetest, millel on kolju koos suur kogus kokku sulanud luud, sisaldab kala kolju rohkem kui 40 luu elemendid, mis suudab iseseisvalt liikuda. See võimaldab pikendada lõugasid, lõualuu katet külgedele, langetada lõpuseaparaati ja suuõõne põrandat.

  Kolju on valdavalt luuline, moodustatud nii üksteise peale asetatud kui ka kondraalsetest luudest. Kondaalne luustumine moodustab kolju tagumise osa, selle küljed ja osaliselt põhja. Vale luud katavad esmase kolju, moodustades katte ja osaliselt küljed.

  Luiste kalade, nagu kõigi selgroogsete, kolju jaguneb aju- (aksiaalseks) ja vistseraalseks osaks. Aju koosneb mitmest sektsioonist: kuklaluu, kuulmis-, orbitaal-, haistmisosa. Katus, osaliselt küljed ja kolju põhi on paaritu luud - nina-, esi-, parietaalluud. Kolju põhja moodustavad parasfenoid (parasphenoideum) ja adra (vomer). Vistseraalne kolju koosneb lõualuust, hüoidist ja 5 lõpusekaarest, samuti lõpusekatest.

  Luiste kalade kolju iseloomustab hüostiil: lõualuu kaare kinnitumine ja sekundaarsed lõuad Koos ajukolju hüoidkaare ülemise elemendi kaudu - ripatsid või hüomandibulaarne.

  Liigutavad elemendid kinnituvad aju ümbritsevale jäigemalt liigendatud neurokraaniumile. Luude kalade neurokraanum on evolutsiooniliselt moodustunud kõhreliste kalade kõhrelisest koljust, mille külge kinnituvad naha luuplaadid.

  Luude ja kõhreliste kalade klasside lõuad on evolutsiooniliselt moodustunud kolmandast lõpusevõlvide paarist (nagu tõendavad haide kahe esimese paari kaare alged - nn labiaalkõhred).

  Luulistel kaladel on lõualuud peamised hammaste rühmad eeslõualuul (premaxilla) ja ülalõualuul (ülalõualuul), dentale ja articulare (alumine lõualuu) ning paljudel liikidel ka adravarrel ( vomer).

  Mitmed spetsiaalsed luurühmad moodustavad suupõhja ja ühendavad lõuad kolju muude elementidega. Kõige rostraalsem (ees) on geoidikaar, mängib oluline roll suuõõne mahu muutmisel. Siis järgnevad lõpusekaared, mis kannavad lõpuse hingamisstruktuure ning nn neelulõuad paiknevad kõige kaudaalsemalt (taha) ja võivad kanda ka hambaid.

  Lihaste toitumise ajal langetage kompleksi alalõualuu, nihutage see kompleks nii, et lõuad liiguvad edasi. Sel juhul tekib suuõõnes imemisjõud, mis on tingitud suu põhja langemisest. Lõpusekatted katavad lõpuseid. Selline liigutuste kombinatsioon viib vee imendumiseni ja toidu suhu tõmbamiseni.

  Aksiaalne skelett, paaris ja paaritute uimede skelett

  Kala selgroog koosneb eraldiseisvatest, ühte sektsiooni mitte sulanud selgroolülidest. Kalade selgroolülid on amfitseelsed (s.t. nende mõlemad otsapinnad on nõgusad), selgroolülide vahel on kõhrekihid. Notokord on oluliselt vähenenud, laienenud lülikehade vahel ja tugevalt ahenenud kujul läbib kanali selgroolülide kehades. Lülisamba keha kohal asuv närvikaar kaitseb seljaaju ja läbib seda. Kehas paiknevatest selgroolülidest ulatuvad külgedele külgmised protsessid, mille külge kinnituvad ribid. Lülisamba sabapiirkonnas selgroolülidel külgmised protsessid puuduvad, kuid peale närvikaar on vaskulaarne kaar, kinnitub altpoolt selgroo külge ja kaitseb suurt veresoon- kõhu aort. Teravad protsessid ulatuvad vertikaalselt üles ja alla närvi- ja veresoonte kaartest.

  Kalade ujumisel liikumapanevat jõudu toodavad uimed: paaritud (rinna- ja kõhuuimed) ja paaritu - selja-, päraku-, sabauimed. Veelgi enam, raiuimeliste kalade uimed koosnevad luudest (mõnes algelises reas - kõhrelised) kiirtest, mida ühendab ujuv tera. Käte põhja külge kinnitatud lihased võivad ujujat pöörata või voltida või muuta selle orientatsiooni või tekitada ujuja lainelaadseid liigutusi. Sabauime, mis enamikul kaladel on peamine liikumise generaator, toetab lisaks tüve külglihastele spetsiaalsete lamedate luude komplekti (urostyle jne) ja nendega seotud lihaseid. Vastavalt ülemise ja alumise sagara suuruste suhtele võib sabauim olla homotserkaalne (kui mõlemad labad on võrdse suurusega, on see tüüpiline enamikule raisukaladele) või heterotseraalne (kui üks sagar, muidugi ülemine üks, on teisest suurem; tüüpiline haidele ja raididele, raiuimedega kaladele - tuuralaadsetel mõõksabade esindajatel on sabauim heterotseraalne, suurema alumise labaga).

  lihaskond

  Somaatilised lihased on vöötjad.

  Lülisambast paremale ja vasakule ulatub membraan sidekoe, nimetatakse horisontaalseks vaheseinaks ja jagab kala keha lihased seljaosaks (ülemine) ja ventraalne (alumine), mida nimetatakse müomeerideks.

  Kalade ujumine toimub tänu kõõluste kaudu selgrooga ühendatud lihaste kokkutõmbumisele. Müomeerid kalade kehas on käbide struktuuriga, mis on üksteises pesastunud ja eraldatud sidekoe vaheseintega (müoseptidega). Müomeeri kokkutõmbumine kõõluste kaudu kandub edasi selgroole, ajendades seda lainelisele liikumisele – kogu keha pikkuses või ainult sabaosas.

  Üldiselt esindavad kalade lihaskonda kahte tüüpi lihaseid. "Aeglaseid" lihaseid kasutatakse rahulikuks ujumiseks. Need on aeglaselt oksüdeerunud ja rikkad müoglobiini poolest, mis annab neile punase värvuse. Ainevahetus toimub hapnikuga varustamise teel toitaineid. Pideva hapnikuküllastuse tõttu ei saa sellised punased lihased pikka aega väsida ja seetõttu kasutatakse neid pikaks monotoonseks ujumiseks. Erinevalt punasest on "kiired" valged lihased, millel on pigem glükolüütiline kui hapnikuga küllastunud ainevahetus, võimelised kiireks äkiliseks kokkutõmbumiseks. Neid kasutatakse kiirete äkiliste tõmbluste korral, samas kui need võivad tekitada rohkem jõudu ka punasest lihastest, kuid väsivad kiiresti.

  Osa somaatilisest lihaskonnast muutus teisteks lihasrühmadeks: oftalmilised, supraorbitaalsed ja juveniilsed, ülalõua- ja rinnauimelihased.

  Paljudel kaladel võivad lihased peale liikumise täita ka muid funktsioone. Mõnel liigil toimivad need termostaatidena ehk "küttepatareidena". Tuunikaladel (sugukond Scombridae) säilib lihaskonna aktiivsuse tõttu aju temperatuur kõrge tase kui teistes kehaosades, kui tuunikala saagib sügavas külmas vees kalmaari.

  Lihaste kokkutõmbumisel tekkivat elektrivoolu kasutab elevantkala sidesignaalina; elektrikiirtes kasutatakse muudetud lihaste tekitatud elektrilisi impulsse teiste loomade võitmiseks. Lihasrakkude modifitseerimine elektripatarei funktsiooni täitmiseks on erinevates taksonites iseseisvalt ja korduvalt arenenud: silma lihaseid meritähtedel (perekond Uranoscopidae), närimislihastel (elektrikiired) või telglihastel (elektriangerjad).

  Ümbritsevad vistseraalsed lihased seedetrakt, on esindatud silelihastega.