Kręgowce zmiennocieplne - ryby, płazy i gady
Ryby - kręgowce wodne
Panujące w środowisku wodnym ryby to zwierzęta, których kształty, barwy i zachowania fascynowały człowieka od zawsze, pobudzając wyobraźnię artystów i wynalazców. To właśnie one były inspiracją do skonstruowania m.in. łodzi podwodnych i torped
Ryby są najliczniejszą i najbardziej zróżnicowaną grupą współcześnie żyjących kręgowców. Ze względu na rodzaj tkanki budującej szkielet, dzieli się je na dwie duże grupy: ryby chrzęstnoszkieletowe i kostnoszkieletowe.
Poznaj ryby
Ryby, pomimo licznych cech wspólnych, wykazują się pewną różnorodnością w budowie, wynikającą z przystosowania do różnych środowisk wodnych. Mogą się różnić kształtem oraz ubarwieniem. Żyją samotnie albo w grupach, zwanych ławicamiławicami. Niektóre gatunki są roślinożerne, jednak większość jest planktonożerna lub drapieżna, a te ostatnie różnią się też między sobą sposobem polowania.
Różnice między różnymi gatunkami ryb wynikają z ewolucjiewolucji, czyli procesów zachodzących w przyrodzie na przestrzeni wielu pokoleń, które prowadzą do zmian w budowie ciała i funkcjonowania organizmów. Ewolucja zachodzi, ponieważ organizmy muszą się przystosowywać do stale zmieniających się warunków środowiska, a wykształcenie nowych cech może zwiększyć ich szansę na przetrwanie. Nagromadzenie się zmian w organizmach prowadzi do powstania nowych gatunków.
Obejrzyj prezentację multimedialną na temat charakterystyki ryb. Oglądając prezentację zwróć uwagę na:
cechy budowy zewnętrznej,
sposób rozmnażania i rozwoju,
przystosowania do życia w środowisku wodnym,
znaczenie ryb w przyrodzie i dla człowieka.
Pochodzenie ryb
Ostrakodermy to grupa kręgowców bezszczękowych, które charakteryzowały się obecnością pancerza. Były przeważnie bardzo małe, długość ciała zazwyczaj nie przekraczała 10 cm. Żyły przy dnie w stosunkowo płytkich wodach przybrzeżnych.
Przodkami współczesnych ryb były najprawdopodobniej ryby bezszczękowe – ostrakodermy. Nazwa tej grupy wywodzi się z języka greckiego i oznacza zwierzęta, których skóra pokryta jest pancerzem. Twardy, kostny pancerz chronił ostrakodermy przed czynnikami zewnętrznymi. Jedynie ich ogon, będący narządem napędowym w środowisku wodnym, pokryty był łuskami.
Powstanie szczęk
Pojawienie się szczęk było bardzo ważnym wydarzeniem w rozwoju ryb i innych kręgowców. Wpłynęło na rozwój możliwości odżywiania, co sprzyjało zajmowaniu nowych siedlisk, początkowo wodnych, a później lądowych.
Wczesne kręgowce nie miały szczęk, dlatego nie mogły polować. Nic dziwnego więc, że zwierzęta te były przede wszystkim padlinożercami i pasożytami. Przełomowym momentem było wykształcenie szczęk, które nastąpiło około 420 mln lat temu. Pojawienie się tych struktur sprawiło, że zwierzę mogło schwytać, przytrzymać i pożreć ofiarę, zaś rozwinięcie się różnych sposobów odżywiania sprzyjało zajmowaniu nowych siedlisk.
Pierwsze kręgowce szczękowe: fałdopłetwe i tarczowce
Najstarsze znane kręgowce szczękowe należą do dwóch grup: fałdopłetwych i tarczowców. Fałdopłetwe to niewielkie ryby słodkowodne i morskie, które poza płetwami piersiowymi i brzusznymi miały kilka par płetw zaopatrzonych w silny kolec, na którym wspierał się fałd. Tarczowce były pancernymi rybami o dwóch parach płetw parzystych.
Rozmnażanie i rozwój
Ryby są jajorodne. Podczas okresu godowego – tarła – samice składają do wody ikrę, czyli jaja otoczone galaretowatą osłonką. Ikra zostaje polana przez samca mleczkiem, w którym znajdują się plemniki. Z zapłodnionych jaj wylęgają się larwy zwane narybkiem. Niektóre ryby pokonują duże odległości, aby wydać na świat potomstwo. Przykładem są łososie, które większość życia spędzają w wodach słonych. Jako dojrzałe osobniki wracają do rzeki, w której się wylęgły, aby odbyć tarło. Po odbyciu tarła osobniki giną.
Rybie wizytówki
Płetwy
PłetwyPłetwy stanowią główną siłę napędową większości ryb. Wyróżnia się: płetwy parzyste – piersiowe i brzuszne – oraz płetwy nieparzyste – grzbietową, odbytową i ogonową.
Płetwy służą także do utrzymywania równowagi ciała i regulacji prędkości, z jaką ryba porusza się w wodzie. Sprawność ruchu uzależniona jest od rozkładu, kształtu i rozmiaru płetw.
Jak pływają ryby?
Wykorzystując symulację przekonaj się jaką rolę w poruszaniu się ryby odgrywają poszczególne płetwy. Kierując ich ruchem poprowadź rybę do źródła pokarmu.
Kliknij rozpocznij
, aby przeprowadzić symulację interaktywną.
Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/D19q8TeBd
Symulator umożliwia sterowanie ruchem ryby. U góry znajduje się przycisk baza wiedzy, po kliknięciu na niego wyświetla się tekst: Źródłem napędu ryby podczas pływania są mięśnie. Wyginając ciało, ryba wprawia je w ruch falowy, co popycha ją do przodu. Płetwy umożliwiają utrzymaniu równowagi w wodzie oraz wyznaczenie kierunku ruchu. Płetwa ogonowa, odbytowa i grzbietowa są nieparzyste, podczas gdy płetwy piersiowe i brzuszne są parzyste. Płetwa ogonowa wprowadza rybę w ruch, wzmacniając napędowe możliwości ogona, płetwy piersiowe pomagają sterować torem ruchu, a pozostałe służą do utrzymania równowagi. Po wyłączeniu tekstu widoczny jest główny ekran symulatora. Po prawej stronie widać rybę, po lewej trzy suwaki. Pierwszy suwak umożliwia zwiększenie prędkości płynięcia ryby, drugi ruch w lewo, a trzeci ruch w prawo. Przy zwiększeniu prędkości ryba szybciej macha ogonem na boki. Przy ruchu w lewo macha w górę i w dół płetwą znajdującą się po prawej stronie ciała. Przy ruchu w prawo macha w górę i w dół płetwą znajdującą się po lewej stronie ciała.
Ryby ptaszorowate, zwane latającymi, mają duże płetwy piersiowe. W razie ataku drapieżników potrafią wyskoczyć z wody i szybować na rozłożonych płetwach jak na skrzydłach nawet przez 10 s.
Dlaczego ryby pływają? Działa na nie siła wyporu, która jest równa ciężarowi cieczy wypartej przez ciało zanurzone w cieczy. Zależność tę nazywa się prawem Archimedesa - od odkrywcy, który bym greckim uczonym żyjącym w III wieku p.n.e. Gdy wartości siły wyporu i siła grawitacji są sobie równe to ryba pływa.
Pęcherz pławny
Większość ryb kostnoszkieletowych może zmieniać głębokość zanurzenia, wykorzystując działanie pęcherza pławnegopęcherza pławnego. Jest to organ zbudowany z cienkiej błony, wyglądem przypominający balon. Wypełnia go mieszanina gazów, głównie tlenu, azotu i dwutlenku węgla, które są dostarczane wraz z krwią. Objętość gazów w pęcherzu zmienia się w zależności od tego, czy ryba chce przemieścić się bliżej powierzchni wody, czy zwiększyć zanurzenie.
Pęcherz pławny nie występuje u rekinów i płaszczek oraz niektórych ryb kostnoszkieletowych. Ryby te muszą cały czas pływać, aby utrzymać się na stałej głębokości.
Film dostępny pod adresem /preview/resource/RpHkA1LAzU5aa
Film nawiązujący do treści materiału
Wykorzystując symulację przekonaj się jak działa pęcherz pławny i jak wpływa na głębokość zanurzenia ryby.
Kliknij rozpocznij
, aby przeprowadzić symulację interaktywną.
Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/D19q8TeBd
Symulacja pokazuje, jak stopień wypełnienia pęcherza pławnego wpływa na regulację głębokości. Im mniej gazów znajduje się w pęcherzu pławnym, tym niżej pływa ryba. I odwrotnie: im więcej gazów w pęcherzu, tym wyżej pływa ryba.
Rekiny to ryby, które nie mają pęcherza pławnego. Przez całe życie pozostają w bezustannym ruchu. Wyjaśnij dlaczego tak się zachowują?
Łuski ze skóry właściwej
Skórę ryb pokrywają śluz i łuskiłuski. Śluz jest produkowany przez liczne gruczoły, zmniejsza tarcie i ułatwia pływanie. Łuski, które są wytworami skóry, chronią ciało zwierzęcia przed urazami mechanicznymi.
Skóra ryb zawiera także komórki barwnikowe. Ubarwienie ciała pełni funkcje ochronne – maskujące.
Skrzela wewnętrzne i sposób oddychania
Jak zbudowane są skrzela?
Ryby pobierają rozpuszczony w wodzie tlen za pomocą narządów wymiany gazowejwymiany gazowej zwanych skrzelamiskrzelami. Są one położone po obu stronach gardzieli. Składają się z licznych, drobnych i cienkich blaszek skrzelowych, które przybierają czerwoną barwę, ponieważ znajduje się w nich wiele naczyń krwionośnych. Mogą być ukryte pod pokrywami skrzelowymipokrywami skrzelowymi, jak u szczupaka, lub pozbawione pokryw, jak u rekina (wtedy na boku ciała widzimy poszczególne szpary skrzelowe).
Jak działają skrzela?
Woda zawierająca tlen wpływa do pyska ryby, a potem przeciska się pomiędzy blaszkami skrzelowymi na zewnątrz. Tlen z wody przenika do krwi na drodze dyfuzjidyfuzji, a dwutlenek węgla z naczyń krwionośnych przenika do wody i wraz z nią opuszcza ciało. Liczba ruchów oddechowych zależy od aktywności ryby i zawartości tlenu w wodzie.
Poskoczek mułowy okresowo przebywa na lądzie, ponieważ silnie ukrwione ściany pęcherza pławnego umożliwiają mu oddychanie tlenem atmosferycznym.
Skóra węgorza pokryta jest drobnymi łuskami i grubą warstwą śluzu. Ryba ta może wypełzać w nocy na ląd i oddychać powietrzem atmosferycznym. Wyjaśnij, w jaki sposób.
Linia naboczna
Linia nabocznaLinia naboczna jest narządem wrażliwym na ciśnienie oraz ruchy wody, informującym o kierunku i sile jej prądów. Składa się ze skórnych ciałek zmysłowych, ułożonych szeregowo wzdłuż boku ciała. Zwykle mieszczą się one w zagłębieniach skóry, w rynience lub są zamknięte w wypełnionym śluzem kanale, łączącym się przez liczne otworki z powierzchnią skóry. Dzięki linii nabocznej ryba orientuje się w środowisku.
Rozmnażanie i wędrówki
Ryby to zwierzęta rozdzielnopłciowerozdzielnopłciowe, zwykle jajorodnejajorodne, choć są wśród nich gatunki jajożyworodnejajożyworodne, a nawet żyworodneżyworodne. W okresie godowym ryby spotykają się, by odbyć tarłotarło, w miejscu zwanym tarliskiem.
Obejrzyj animację o rozmnażaniu pstrąga tęczowego, a następnie odpowiedz na pytania:
Wyjaśnij, czym jest ikra i mleczko.
Podaj, jaki typ zapłodnienia występuje u pstrąga tęczowego.
Wskaż, jaki rozwój przechodzą ryby.
Film dostępny pod adresem /preview/resource/RsxDtDf6TajLq
Film przedstawia tarło u pstrąga tęczowego oraz rozwój narybku i młodych ryb tego gatunku aż do osiągnięcia przez nie dojrzałości płciowej.
Większość ryb nie opiekuje się ani ikrąikrą, ani narybkiemnarybkiem (młodymi rybami). Można jednak spotkać nieliczne wyjątki, takie jak koniki morskie, iglicznie, cierniki czy pielęgnice, które są bardzo troskliwymi rodzicami.
Film dostępny pod adresem /preview/resource/RZbiy3lQMVJRX
Film przedstawia opiekę nad potomstwem u ryb na przykładzie czerników i pielęgnic.
Ryby mają różne strategie rozrodcze. Samica samogłowa w okresie godowym produkuje ok. 300 mln jaj, a samica ciernika od 40 do 100. Wyjaśnij przyczyny różnicy w liczbie składanych jaj.
U niektórych gatunków ryb tarło przebiega w innym środowisku niż to, w którym żyją osobniki dorosłe. Na przykład występujące w Polsce węgorze żyją w wodach słodkich, ale aby złożyć jaja, płyną do Morza Sargassowego. Wędrówka trwa aż półtora roku i jest tak wycieńczająca, że po tarle dorosłe osobniki giną.
Różnorodność ryb jest ogromna
Ryby żyją w wodach słodkich i słonych kuli ziemskiej: rzekach, strumieniach, stawach, jeziorach, morzach i oceanach. Są kręgowcami charakteryzującymi się zmiennocieplnością, co oznacza, że temperatura ich ciała zależy od temperatury otoczenia. Przy spadku temperatury otoczenia zostają zahamowane ich procesy metaboliczne, co umożliwia zwierzętom przetrwanie zwłaszcza okresów zimowych, kiedy występują deficyty pokarmu. Natomiast w okresach aktywności ryby pozostają w ciągłym ruchu, a praca ich mięśni generuje ilość ciepła potrzebną do utrzymania procesów życiowych.
Wśród ryb występują gatunki mięsożerne (szczupak, sum, rekin), roślinożerne (amur) i wszystkożerne (płoć, karp). W zależności od rodzaju pobieranego pokarmu ryby mają zęby odpowiedniej długości i kształtu lub nie mają ich wcale (planktonożercyplanktonożercy).
Kształt ciała ryby zależy od jej trybu życia i miejsca występowania.
Problem badawczy: Czy kształt ciała ryby zależy od trybu jej życia i zasiedlanego środowiska?
schemat przedstawiający budowę zewnętrzną węgorza europejskiego, szczupaka pospolitego i storni.
Przeanalizuj schemat przedstawiający budowę zewnętrzną węgorza europejskiego, szczupaka pospolitego i storni.
Zwróć uwagę na kształt ciała podanych gatunków i określ, w jakich miejscach żyją.
Zanotuj wyniki i na ich podstawie skonstruuj wnioski. Zweryfikuj hipotezę.
Ryby dzieli się na dwie podgromady: chrzęstnoszkieletowe oraz kostnoszkieletowe. Kryterium tego podziału stanowi rodzaj tkanki budującej szkielet: u ryb chrzęstnoszkieletowych jest on utworzony z tkanki chrzęstnej, a u ryb kostnoszkieletowych z tkanki kostnej.
Elementy opisu | Ryby chrzęstnoszkieletowe | Ryby kostnoszkieletowe |
Cechy charakterystyczne | - szkielet chrzęstny | - szkielet skostniały |
Środowisko życia | wody słone | wody słone i słodkie |
Przedstawiciele | chimery, płaszczki, rekiny | większość ryb słodkowodnych i słonowodnych, np. pstrąg, makrela, dorsz, karp |
Mniej i bardziej znane ryby
Największym przedstawicielem ryb jest rekin wielorybi osiągający długość do 18 m i masę do 13,5 tony. W przeciwieństwie do innych rekinów nie jest drapieżny, lecz żywi się planktonem. Odcedza go z wody za pomocą specjalnych wyrostków filtracyjnych obecnych na łukach skrzelowych. W ciągu godziny potrafi przefiltrować aż 6000 l wody.
Sum pospolity jest największą rybą słodkowodną w Polsce i Europie. Ciało ma długie, osiągające 2 m , praktycznie pozbawione łusek. Posiada charakterystyczną pokaźną głowę z dużym, szerokim otworem gębowym otoczonym 6 wąsami. Poluje nocą, głównie na inne ryby, a czasem także na żaby, małe ssaki, a nawet ptaki wodne.
Leszcz ma ciało silnie wygrzbiecone oraz bocznie spłaszczone, pokryte dużymi łuskami. Otwór gębowy położony na dole głowy tworzy charakterystyczny, wysuwalny ryjek, którym ryba zasysa muł, a następnie wyszukuje w nim cząstki pokarmu. Żyje w stadach, w głębokiej wodzie słodkiej z bogatą roślinnością.
Płoć jest rybą słodkowodną, drobną, wysmukłą. Żyje w stadach. Zjada zarówno pokarm roślinny, jak i zwierzęcy. Narybek żywi się zooplanktonem. Roczne ryby przechodzą na pokarm pochodzący z dna – skorupiaki, larwy owadów oraz glony i inne rośliny. Dorosła płoć odżywia się mięczakami. Stanowi pokarm dla szczupaków, sandaczy oraz sumów.
Największe ryby zamieszkują morza i oceany. Wyjaśnij, dlaczego ryby słodkowodne nie osiągają tak dużych rozmiarów.
Błazenki żyją w symbiozie z parzydełkowcami. Ryby te pokryte są specjalnym śluzem, który chroni je przed oparzeniem przez ukwiały, dlatego chowają się przed drapieżnikami wśród czułków koralowców. W zamian odstraszają ryby żywiące się ukwiałami. Czyszczą również parzydełka z nagromadzonych na ich powierzchni drobin pokarmowych.
Niektóre gatunki ryb mają świecące wyrostki zwisające przed pyskiem. Podaj po co rybom takie ozdoby?
Najszybszą rybą świata jest miecznik, który potrafi osiągnąć prędkość nawet ponad 100 km/h. Dla porównania – najszybsze okręty podwodne pływają o połowę wolniej. Miecznik ma wydłużoną górną szczękę. Pomaga mu to w polowaniu – szybkimi ruchami miecza ogłusza inne ryby, które potem zjada.
Kliknij rozpocznij
, aby przeprowadzić symulację interaktywną.
Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/D19q8TeBd
Ryby mają dużo znaczenie w przyrodzie...
Ryby żywią się zwierzętami i roślinami wodnymi, przez co regulują ich liczebność.
Stanowią źródło pokarmu dla innych zwierząt – są ważnym ogniwem sieci troficznej.
Pstrąg potokowy i sieja są wskaźnikami czystości wódwskaźnikami czystości wód. Występowanie lub ich brak w danym cieku lub zbiorniku wodnym świadczy o stopniu jego zanieczyszczenia.
Ryby roślinożerne zapobiegają zarastaniu zbiorników wodnych.
... w życiu człowieka
Mięso ryb ma bardzo wysoką wartość odżywczą, jest łatwo przyswajalne, bogate w nienasycone kwasy tłuszczowenienasycone kwasy tłuszczowe, witaminy (A, D, E i z grupy B) oraz składniki mineralne: fosfor, siarkę, chlor, potas, sód, magnez, wapń, fosfor, cynk, miedź, mangan i jod. Z tego powodu ryby są ważnym składnikiem diety. Nie należy jednak spożywać ich surowego lub niedogotowanego mięsa, gdyż może ono zawierać larwy płazińców (głównie tasiemców).
Ryby dostarczają ikry spożywanej w wielu krajach jako kawiorkawior.
Zmielone odpady rybne (mączka rybna) używane są do karmienia zwierząt gospodarskich oraz nawożenia roślin uprawnych.
Z wątroby ryb pozyskuje się trantran, płynny tłuszcz bogaty w witaminy, stosowany w leczeniu niektórych chorób, np. krzywicy.
Ryby wykorzystuje się jako surowiec do produkcji leków, klejów, żelatyny, nawozów.
Ryby hoduje się nie tylko w celach konsumpcyjnych, ale także estetycznych (ryby akwariowe).
Ochrona gatunkowa ryb
Nadmierne i niekontrolowane połowy oraz zanieczyszczenia wód doprowadziły do znacznego spadku liczebności wielu gatunków ryb. W Polsce całkowitą ochroną prawną objętych jest 26 gatunków. Należy do nich m.in. jesiotr zachodni, do którego wytępienia przyczyniły się nadmierne połowy, zanieczyszczenie wód Bałtyku i rzek oraz przegradzanie ich zaporami. Kolejnych 29 gatunków objętych jest częściową ochroną gatunkową, głównie w okresie tarła. Należą do nich m.in. węgorz europejski, szczupak pospolity i sum europejski. Ze względu na nadmierne połowy i kłusownictwo w Morzu Bałtyckim zagrożone są zasoby dorsza bałtyckiego. Grozi to naruszeniem równowagi ekologicznej morza.
Aby poprawić tę sytuację, wprowadzono wiele działań i regulacji prawnych, m.in.:
roczne limity połowów określonych gatunków ryb,
ustalanie okresów i wymiarów ochronnych ryb poszczególnych gatunków,
poprawienie stanu czystości wód poprzez budowanie większej liczby oczyszczalni,
odnawianie zniszczonych zbiorników wodnych,
unowocześnienie konstrukcji statków w celu ograniczenia awarii (szczególnie tankowców przewożących ropę naftową),
akcje społeczne i spoty reklamowe poprawiające świadomość społeczeństwa.
Wyszukaj w internecie nazwy gatunkowe trzech chronionych rodzimych gatunków ryb niewymienionych w module. Podaj cechy pozwalające na ich identyfikację.
Ochronę gatunkową ryb w Polsce po raz pierwszy (w 1578 r.) wprowadził król Stefan Batory.
To ważne!
Ryby są zwierzętami zmiennocieplnymi, żyjącymi w wodach słodkich i słonych.
Ciało większości ryb ma kształt opływowy i jest podzielone na głowę, tułów i ogon.
Pokrycie skóry ryb łuskami i śluzem zmniejsza tarcie między nimi a wodą podczas poruszania się.
Ryby charakteryzuje obecność płetw parzystych i nieparzystych.
Charakterystycznym zmysłem ryb jest linia naboczna informująca je o ruchach wody.
Wymiana gazowa u ryb zachodzi przez skrzela.
Większość ryb jest jajorodna, występuje u nich zapłodnienie zewnętrzne.
Na pożegnanie
Przyporządkuj literom A–E, oznaczającym płetwy, ich nazwy.
B – 1. brzuszna, 2. ogonowa, 3. piersiowa, 4. grzbietowa, 5. odbytowa
C – 1. brzuszna, 2. ogonowa, 3. piersiowa, 4. grzbietowa, 5. odbytowa
D – 1. brzuszna, 2. ogonowa, 3. piersiowa, 4. grzbietowa, 5. odbytowa
E – 1. brzuszna, 2. ogonowa, 3. piersiowa, 4. grzbietowa, 5. odbytowa
Woda ma większą gęstość niż powietrze i stawia znacznie większy opór zwierzęciu podczas poruszania się. Jakie cechy budowy pomagają rybom pokonać opór wody i wykorzystać go do osiągania dużej prędkości?
Ułóż zestaw 4 zadań dla innych uczniów korzystających z tego podręcznika, które sprawdzą wiedzę o rybach. Do każdego pytania w zadaniu podaj 4 proponowane odpowiedzi, ale tylko jedna ma być prawidłowa. Pytanie z odpowiedziami wyślij Twojemu nauczycielowi, który włączy je do quizu Milionerzy.
Za Tobą część modułu o kręgowcach zmiennocieplnych. Wróć do polecenia na stronie „Na dobry początek” i dopisz brakujące definicje. Pamiętaj, żeby nie kopiować słownika, ale wyjaśnić każde słowo kluczowe w miarę możliwości swoimi słowami.