Przeczytaj
Adaptacje ryb do życia w wodzie
Woda to bardzo różnorodne środowisko życia. O jego jakości decydują następujące czynniki:
zawartość tlenu – jeżeli zawartość tlenu w wodzie spadnie poniżej minimalnych wymagań (np. 3 mg/l dla łososiowatych, 1 mg/l dla karpiowatych), ryby bardzo szybko giną;
temperatura – zmienia się wolno i jest inna na różnych szerokościach geograficznych; każdy gatunek ryb najlepiej funkcjonuje w określonym, charakterystycznym dla siebie zakresie temperatur (np. pstrągi preferują wodę zimną, a karpie wolą wyższe temperatury); temperatura wody wpływa również na przebieg tarła;
gęstość – duża gęstość wody pozwala swobodnie unosić się w niej małym organizmom, ale duże organizmy muszą pokonać jej opór;
odczyn pH wody – powinien być zbliżony do obojętnego (pH = 7);
zawartość związków mineralnych – wody słodkie zawierają znacznie mniej rozpuszczonych związków mineralnych niż wody słone.
Czynniki te wpływają na różnorodność i rozmiary gatunków wodnych, dlatego życie w wodzie wymaga wielu przystosowań. Należą do nich:
opływowy kształt ciała ułatwiający przemieszczanie się;
skóra pokryta łuskami i śluzem zmniejszająca opór wody podczas pływania;
ciemny grzebień, dzięki któremu ryby są mniej widoczne na tle dna, i jasny brzuch, dzięki któremu są one mniej widoczne na tle powierzchni wody;
sztywne połączenie głowy z kręgosłupem pozwalające pokonać opór wody bez uszkodzeń;
płetwa grzbietowa i odbytowa utrzymujące równowagę, płetwy piersiowe zmieniające kierunek ruchu i płetwy brzuszne utrzymujące wybraną pozycję ciała;
płetwa ogonowa i silnie umięśniony ogon, będące głównym napędem podczas pływania;
pęcherz pławny pozwalający na regulację głębokości zanurzenia;
skrzela, w których zachodzi wymiana gazowa, obmywane wodą dzięki rytmicznym ruchom pokryw skrzelowych;
osmoregulacja umożliwiająca utrzymanie odpowiedniego ciśnienia osmotycznego płynów ustrojowych;
linia naboczna pozwalająca na odbiór najdrobniejszych ruchów wody i doskonałą orientację w środowisku.
Więcej informacji o rybach znajdziesz w filmie zamieszczonym w e‑materiale Ogólna charakterystyka rybOgólna charakterystyka ryb.
Kształt ciała
Ciało ryby składa się z głowy, tułowia i ogona. Brak wyodrębnionej szyi. Typowa sylwetka ryby jest opływowa i lekko spłaszczona bocznie. Przy nieruchomej głowie taki kształt ciała zapewnia maksymalną szybkość i sterowność w środowisku wodnym.
Radiacja ryb doprowadziła do powstania gatunków o bardzo zróżnicowanych kształtach, czego przykładem są kuliste najeżki (Diodontidae) i spłaszczone, żyjące przydennie flądry (Pleuronectidae). Gatunki szybko pływające mają kształt wrzecionowaty lub torpedowaty.
Kształt ciała ryby zależy m.in. od miejsca, w którym żyje. W zbiornikach wodnych z dużą ilością roślin ciało ryb jest silnie spłaszczone bocznie, co znacznie ułatwia im poruszanie się. Tego rodzaju przystosowanie występuje np. u leszcza (Abramis brama). Z kolei ryby żyjące przy dnie często mają ciało spłaszczone grzbietobrzusznie. Przykładem jest ogończa pastynak (Dasyatis pastinaca).
Ciało szybko pływających ryb drapieżnych, np. pstrąga potokowego (Salmo trutta m. fario), jest torpedowate i mało elastyczne. Węgorz europejski (Anguilla anguilla) poszukujący pokarmu w mulistym dnie jest elastyczny i giętki. Kształtem przypomina węża, ale pływa wolno.
Chroniąc się przed drapieżnikami, ryby przybierają nietypowe kształty, tak jak konik morski (Hippocampus bargibanti) lub najeżka (Diodon holocanthus).
Pokrycie ciała
Skórę ryb pokrywają śluz i łuski. Śluz, produkowany przez liczne gruczoły będące wytworami naskórka, zmniejsza tarcie i ułatwia pływanie. Łuski, które są wytworami skóry właściwej, chronią ciało zwierzęcia przed urazami mechanicznymi (zob. punkt 8 grafiki interaktywnej pt. „Kluczowe cechy budowy umożliwiające rybom życie w środowisku wodnym”).
Skóra ryb zawiera także komórki barwnikowe. Ubarwienie ciała pełni funkcje ochronne – maskujące (zob. punkty 5 i 9 grafiki interaktywnej pt. „Kluczowe cechy budowy umożliwiające rybom życie w środowisku wodnym”).
Więcej informacji na temat pokrycia ciała ryb znajdziesz w e‑materiale Ogólna charakterystyka rybOgólna charakterystyka ryb.
Płetwy
Płetwy stanowią główną siłę napędową większości ryb. Wyróżnia się: płetwypłetwy parzyste – piersiowe i brzuszne – oraz płetwy nieparzyste – grzbietową, odbytową i ogonową (zob. punkty 3, 4, 7 i 10 grafiki interaktywnej pt. „Kluczowe cechy budowy umożliwiające rybom życie w środowisku wodnym”).
Więcej na temat płetw ryb przeczytasz także w sekcji „Ruch” e‑materiału pt. Ogólna charakterystyka rybOgólna charakterystyka ryb.
Mechanizm napędowy
Dzięki pracy mięśni i płetwy ogonowej ryba pokonuje duży opór wody. Mięśnie ryb mają bardzo charakterystyczną, metameryczną budowę. Ułożone są w miomerymiomery oddzielone od siebie przegrodami z tkanki łącznej.
Pęcherz pławny
Pęcherz pławny jest narządem hydrostatycznym, który występuje wyłącznie u ryb kostnoszkieletowych. Ma postać cienkościennego worka wypełnionego gazami (zob. punkt 11 grafiki interaktywnej pt. „Kluczowe cechy budowy umożliwiające rybom życie w środowisku wodnym”). Stopień jego wypełnienia zależy od głębokości, na której znajduje się pozostająca w bezruchu ryba: dzięki pęcherzowi pławnemu może ona regulować poziom zanurzenia – zmniejszać swój ciężar właściwy przez równoważenie ciśnienia hydrostatycznego.
Więcej na temat pęcherza pławnego w e‑materiale pt. Ewolucja i funkcje pęcherza pławnegoEwolucja i funkcje pęcherza pławnego.
Skrzela
Ryby pobierają tlen rozpuszczony w wodzie. Umożliwiają im to skrzela wewnętrzne. Skrzela ryb znajdują się w komorach skrzelowych. Narządy te tworzą łuki skrzelowe, na których osadzone są silnie unaczynione listki skrzelowe z blaszkami skrzelowymi. Ruchy szczelin skrzelowych, podobnie jak fałdów skórnych, warunkują ciągły przepływ wody obmywającej skrzela, co umożliwia rybom pobieranie tlenu.
Więcej informacji znajdziesz w e‑materiale pt. Mechanizm wymiany gazowej w skrzelach rybMechanizm wymiany gazowej w skrzelach ryb.
Osmoregulacja
Osmoregulacja, czyli zespół procesów warunkujących utrzymywanie stałego ciśnienia osmotycznego w organizmie, różni się u ryb słodkowodnych i słonowodnych.
Kostnoszkieletowe ryby słodkowodne są narażone na osmotyczne przenikanie wody i utratę jonów soli mineralnych, ponieważ ich płyny ustrojowe mają wyższe ciśnienie osmotyczne niż woda. Nie piją wody i usuwają jej nadmiar z silnie rozcieńczonym moczem, produkowanym przez nerki. Komórki solne nabłonka skrzeli wychwytują z wody utracone sole mineralne.
Płyny ustrojowe słonowodnych ryb kostnoszkieletowych mają niższe ciśnienie niż otaczająca je woda morska. Ryby tracą przez to wodę na drodze osmozy i są narażone na napływ jonów soli mineralnych do ich ciała. Pijąc morską wodę, wydalają niewielkie ilości stężonego moczu, a nadmiar soli mineralnych usuwają przez skrzela.
Więcej informacji znajdziesz w sekcji „Wydalanie i osmoregulacja” e‑materiału pt. Ogólna charakterystyka rybOgólna charakterystyka ryb.
Narządy zmysłów
Narządy zmysłów ryb są rozwinięte w różnym stopniu w zależności od ich środowiska i trybu życia. Ryby odbierają bodźce smakowe i zapachowe, słyszą, widzą, a także odczuwają zmiany ciśnienia otaczającej je wody. Dzięki błędnikowi potrafią określić swoje położenie względem innych przedmiotów znajdujących się w wodzie. Ponadto podczas dalekich wędrówek ryby doskonale orientują się w przestrzeni.
Ryby są krótkowzroczne. Dzięki kulistej soczewce mają szeroki kąt widzenia. U ryb słodkowodnych zdolność ostrego widzenia ograniczona jest zwykle do 1–2 m, ryby morskie natomiast widzą na odległość 30–50 m. Gruczoły łzowe i powieki nie występują u ryb, ponieważ nie są potrzebne w środowisku wodnym. Niektóre gatunki, np. rekiny, mają na oczach przesłonę migawkową, zapobiegającą oślepianiu ich przez górne światło. Jest to wyraz przystosowania do polowań na zdobycz pływającą w silnie prześwietlonych słońcem warstwach wody. Ponieważ w niektórych podwodnych obszarach nie ma dużo światła, szczególnie w nocy, wzrok nie jest dominującym zmysłem ryb.
Najważniejszym narządem zmysłu u ryb jest linia naboczna. Jest to narząd wrażliwy na ciśnienie oraz ruchy wody, informujący o kierunku i sile jej prądów. Linia naboczna 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.
Narząd zmysłu węchu u ryb pełnią dwie jamy nosowe z parą nozdrzy, w których występują komórki węchowe. Węch wykorzystywany jest do komunikacji w ławicach; daje także rybom informację o obecności drapieżnika w otoczeniu (na podstawie jego zapachu lub zapachu jego ofiar). Węch pełni także ważną rolę w rozrodzie ryb – samice gotowe do tarła wydzielają do wody substancje zwabiające samce ryb.
Ryby, dzięki obecności kubków smakowych, odbierają również smaki. Kubki smakowe występują w jamie gębowej oraz na skórze, m.in. na głowie, tułowiu, i płetwach.
Więcej informacji o narządach zmysłów ryb znajdziesz w sekcji „Koordynacja nerwowa” e‑materiału pt. Ogólna charakterystyka rybOgólna charakterystyka ryb.
Rozmnażanie i rozwój
Ryby w większości są rozdzielnopłciowe i jajorodne. W celu złożenia ikry samica poszukuje odpowiedniego miejsca w zbiorniku wodnym. Wyróżnia się gatunki:
litofilne – składające ikrę na podłożu kamienistym;
psammofilne – składające ikrę na piaszczystych podłożach;
pelagofilne – składające ikrę w toni wodnej;
fitofilne – składające ikrę na roślinności podwodnej.
Ponieważ ikra składana w miejscach dostępnych dla drapieżników narażona jest na niebezpieczeństwo, liczba jaj musi być odpowiednio duża. Jaja wielu gatunków otoczone są kleistą substancją, która sprawia, że nie odrywają się od siebie i mogą się przykleić do roślin i podwodnych przedmiotów. Zapłodnienie jaj odbywa się po złożeniu ikry na zewnątrz ciała ryby. Samiec polewa jaja nasieniem. Niepodobne do dorosłych osobników larwy rozwijają się w wodzie.
TarłoTarło zależy od temperatury wody warunkowanej przede wszystkim porą roku. Wyróżnia się ryby, które trą się w okresie wiosennym, letnim oraz zimowym. Od temperatury wody zależy także czas rozwoju zarodków: wyższa temperatura przyspiesza ich rozwój.
Więcej na ten temat przeczytasz w e‑materiale pt. Ogólna charakterystyka rybOgólna charakterystyka ryb.
Słownik
receptory znajdujące się tuż pod powierzchnią skóry, ułożone w jednej linii wzdłuż całego ciała ryby; dzięki tym receptorom ryby odczuwają nawet najsłabsze ruchy wody i fale odbijające się od przeszkód
cienkie płytki kostne, osadzone w kieszonkach, zachodzące na siebie dachówkowato; stanowią ochronę ciała; wraz z pokrywającym je śluzem zmniejszają opór wody; są wytworem skóry właściwej
metamerycznie ułożone segmenty mięśniowe; występują w zarodkach zwierząt bezkręgowych (trójwarstwowych) oraz u niektórych dorosłych zwierząt, np. ryb i pierścienic
(gr. ōsmós – ciśnienie) odmiana dyfuzji prostej polegająca na przenikaniu rozpuszczalnika (wody) przez błonę półprzepuszczalną w kierunku od roztworu o mniejszym stężeniu do roztworu o większym stężeniu, co powoduje wyrównanie stężeń substancji po obu stronach błony
narząd hydrostatyczny; uchyłek przełyku wypełniony zazwyczaj mieszaniną gazów o składzie zbliżonym do powietrza atmosferycznego
narząd występujący u zwierząt wodnych, służący do poruszania się, zmiany kierunku ruchu lub zachowania wybranej pozycji
narządy oddechowe zwierząt służące do oddychania tlenem rozpuszczonym w wodzie; występują m.in. u ryb i larw płazów
okres godowy ryb, podczas którego następuje akt odłożenia (składania) i zapłodnienia jaj