КОСТИСТЫЕ РЫБЫ

Рыбы, которые обладают, подобно окуню или плотве, костным внутренним скелетом, составляют одну большую группу — надотряд костистых рыб, подразделяемый теперь на 40 отдельных отрядов.

В общей системе класса рыб группа костистых составляет основное ядро подкласса лучеперых, к которому кроме них относятся еще два небольших отряда с узким распространением (об одном из них —

об              африканских многоперах, обладающих

примитивными легкими, еще будет речь далее, па стр. 77)

Костистые рыбы живут в самых разнообразных водоемах — ив морской и в пресной воде, и в глубинах океана и в мелких речках, и в спокойных стоячих заводях и в бурных горных потоках, и в холодных водах Арктики и среди коралловых рифов тропических морей. Есть среди костистых рыб и быстрые прожорливые хищники, есть и мирные рыбы, питающиеся преимущественно растительными остатками или мелкой малоподвижной живностью, которую можно не торопясь подбирать со дна водоема.

Живой материал для наблюдений. К надотряду костистых принадлежат и рыбы, строение которых мы рассмотрели в плане их общей приспособленности к жизни в воде. На примере окуня, плотвы или щуки мы знакомились с «рыбой вообще» — с рыбой как обитательницей водной среды. Но уже из предшествующих строк видно, насколько разнообразны могут быть условия жизни рыб в различных водоемах. И у отдельных видов этой группы мы обнаружим не только общую приспособленность их организации к обита- нню в воде, свойственную всякой рыбе, но и такие приспособительные признаки, которые связаны с особенностями жизненных условии данной формы, со способами передвижения и добывания пищи.

С этой точки зрения мы и будем рассматривать особенности некоторых наших рыб.

Наблюдения над ними лучше всего провести в, аквариуме, населив его представителями нескольких видов, различающихся и внешним видом, и повадкамп. На мелких карасях мы можем ознакомиться с типичными обитателями стоячих вод (можно также взять маленьких линей и карпов). В реках и речках можно наловить сачком маленьких серебристых вер- ховок, или верховодок, которые целыми роями снуют у поверхности воды или толкутся у берега. Небольшой пескарь живет в ручьях и речках; его легко узнать по цилиндрическому телу, крупной чешуе,

class="lazyload" data-src="/files/uch_group44/uch_pgroup76/uch_uch194/image/58.jpg" alt="" />

двум маленьким усикам в углах рта (рис. 46). Щиповка, или сабля, — небольшая рыбка с продолговатым телом, с очень мелкими чешуйками, с рядом темно-бурых пятен но бокам и с желтым брюхом; около рта у нее пучок маленьких усиков, а под глазами торчат острые колючки (рис. 47). Щиповка держится на дне речек и ручьев; в иищу ее не употребляют и считают поганой (местами ее называют сукой — может быть, потому, что она как бы кусается своими подглазными колючками, если взять ее за голову).К щи- иовке близок вьюн (рис. 47), но он значительно крупнее (до 25 см) и тело у него более вытянуто в длину. Вот те рыбки, которых можно добыть почти повсюду

Рис. 47. Вьюны (вверху) и щиповка (внизу).

А

Рис. 48. Схематический поперечный разрез через тело нектонной (Л) и донной (Б) рыб.

и которые хорошо уживаются в аквариуме (не забудьте только, что для пополнения запасов кислорода для дыхания в воде должны быть посажены зеленые растения, например элодея или роголистник).

Для наблюдения над типичным хищпи- ком желательно иметь в отдельном аквариуме также небольших щучек (щурят); кормить их следует специально для этого пускаемыми к ним мелкими рыбешками или головастиками.

Рыбы донные и нектонные. Уже по форме тела мы легко можем сказать, держится ли рыба преимущественно у дна, или же она большей частью плавает в верхних слоях воды. У донных рыб тело более или менее сдавленное в спинно- брющном направлении, с плоским, прилегающим к дну брюхом; рыбу с такой формой тела (мертвую) мы можем положить брюхом на стол, и оиа останется в этом положении, не падая на бок. Те же рыбы, которые дер?катся в толще воды или ила-

- . »4г_.

вают ближе к поверхности, имеют тело, более сжатое с боков, и, если мы будем класть такую рыбу брюхом на стол, она обязательно опрокинется набок (рис. 48).

Организмы, свободно плавающие в водоемах и на больших и на малых глубинах, называют нектонными (термин взят из греческого языка). В частности, к нектонным формам относятся и наши верхоплавающие рыбки (уклейка — рис. 49, верховка); к .ним по общему типу более или менее приближаются и многие другие нектонные рыбы наших пресных вод, хотя и не держащиеся у поверхности водоемов.

Различие в форме тела связано также с окраской, имеющей различный характер у донных и нектонных рыб.

У рыб, которые держатся в верхних слоях воды, например у уклейки, верхов- ки, плотвы, чехони, сельдей, чешуя отливает зеркальным серебристым блеском. Наоборот, те рыбы, которые обыкновенно держатся на дне, гораздо меньше отливают серебром или даже совсем лишены блеска (примеры!).^

Значит, между образом жизни рыбы и серебристым блеском ее чешуи оказывается какая-то связь, и нам предстоит разобрать, от чего она зависит. Тусклая и темная окраска рыб, живущих на дне водоема, очень хорошо скрывает их на фоне ила или песка, где они обыкновенно держатся; значит, это покровительственная окраска, очень выгодная для животного, помогающая ему не попадаться на глаза врагам и незаметным образом подстерегать свою добычу. Чешуйки у таких рыб (вьюн, щиповка, налим) тусклые и очень мелкие, почти незаметные, а у сома их совсем нет.

Возьмем какую-нибудь рыбу с блестящей чешуей и заметим: 1) где эти серебристые чешуи расположены, 2) какова у рыбы окраска спины и 3) какова окраска брюха. Сравним в* этом отношении различные виды нектонных рыб и посмотрим, не обнаруживается ли при этом какой-нибудь общей закономерности.

Когда мы смотрим на рыбу сверху, нам видна только ее темноцветная спина; поэтому, стоя на берегу, мы очень смутно различаем плывущую над темной глуби

ной рыбу, пока при каком-нибудь повороте не блеснет на мгновение ее серебристый бок, отражающий в этот момент (при наклонном положении тела рыбы) светлое воздушное пространство.

Но глаз, который смотрит на рыбу сбоку пли несколько снизу (например, глаз плывущей неподалеку хищной рыбы), встретит уже не темную спину, а серебристый бок, который, точно зеркало, отражает окружающее пространство; благодаря этому место, где находится рыба, кажется пустым, как будто рыбы здесь и нет (рис. 50). Если же глаз хищника (или, наоборот, жертвы) находится значительно ниже рыбы, то в силу известного оптического закона (угол падения светового луча равен углу отражения) зеркальный бок рыбы будет отражать уже светлое надводное пространство и на таком же светлом общем фоне рыба будет казаться прозрачной. Все это делает рыбу малозаметной для других водных обитателей и помогает ей избегать гибели (рис. 51).

Накопец, белое брюхо также делает рыбу менее заметной, будет ли она находиться сбоку от своего врага, или будет проплывать сверху. Легко понять, что всякая иная окраска оказалась бы в этом отношении менее выгодной: темная окраска брюшной, то есть и без того теневой, стороны тела сильнее бы подчеркивала объемность, или телесность, рыбы (ведь когда мы на плоском рисунке хотим придать объемность изображенному предмету, мы оттушевываем темным его нижнюю сторону, и предмет выступает на рисунке более рельефно). А если бы на брюшную сторону продолжались серебристые чешуи и брюхо было бы зеркальным, то эта часть зеркала отражала бы темную глубину и, следовательно, не скрывала, а, наоборот, оттушевывала бы с нижней стороны тело рыбы.

Значит, характерная окраска, которую мы видим у большинства рыб (темная спинка, серебристые бока и белое брюхо), оказывается тоже покровительственной, помогающей рыбе дольше сохранять свою жизнь.

Любопытно, что и самый оттенок окраски соответствует обычному местопребыванию

Рис. 50. Схема, поясняющая защитное значение серебристого блеска на боках тела нектонной рыбы.

Взор хищника, направленный по косой линии вверх, проникал через прозрачную толщу воды и упирался в светлый фон неба. Но вот на его пути возникает вертикальная поверхность тела плывущей рыбы. Теперь глаз хищника воспринимает уже лучи, отражаемые этим живым зеркалом и идущие из другой (на рисунке — левой) стороны того же светлого неба. Не замечая зеркала, глаз воспринимает эти отраженные лучи как идущие в прямом направлении (обозначено пунктиром),

Рыба вне воды (при боковом освещении)

Та же рыба в воде ( освещение верхнее)

Рис. 51. Схема, поясняющая покровительственное значение окраски нектонной рыбы в водной среде.

На верхнем рисунке — окраска рыбы вне воды (при боковом освещении); на нижнем рисунке — окраска той же рыбы в водной среде (при освещении сверху),

рыбы. У карасей, карпов и линей, которые живут преимущественно в стоячих водах с иловым, легко мутящимся дном, чешуи имеют подходящий к этой обстановке золотисто-желтый тон; наоборот, у сельдей, живущих в поверхностных слоях моря, окраска имеет голубоватый оттенок под общий топ морской воды. Зеленоватая, с темными иоиеречиыми полосами, щука обыкновенно подкарауливает добычу, притаившись среди зеленых подводных растений (рис. 52).

Брюшной киль и его значение. У многих верхоплавающнх рыб, обладающих особенно ярким серебристым блеском, боковые плоскости тела сходятся на брюшной стороне под острым углом, образуя продольный брюшной к п л ь и тем самым придавая телу рыбы некоторое сходство с лезвием ножа.

Каково же значение брюшного киля и почему такая особенность внешнего строения наблюдается у тех нектоиных рыб, которые добывают себе корм в верхпих слоях воды или даже на ее поверхности, вылавливая попадающих в воду насекомых (обратите внимание на положение рта у изображенной на рисунке 53 чехони и на характерное название верхогляда)?

Ответ на этот вопрос был получен только в самое недавнее время. В 1960 году советский ихтиолог Ю. Г. Алеев, работающий в области функциональной морфологии рыб, показал, что брюшной киль, свойственный верхоплавающим рыбам, усиливает покровительственную роль серебристого блеска боковых поверхностей тела рыб, делая их практически невидимыми и для хищников, которые проплывают прямо под ними и, казалось бы, должны были бы видеть их силуэты на светлом фоне надводного пространства. Однако когда перед глазами, смотрящими из глубины, окажутся две расходящиеся под острым углом зеркальные поверхности, отражающие падающие на них сверху косые световые лучи, то эти отраженные лучи почти начисто «смывают» силуэт проплывающей наверху рыбы (рис. 54).

Эти расчеты были проверены исследователем на моделях, из которых одна имитировала форму и окраску рыбы с обыч-

иым белым брюхом, не имеющим киля, а другая изображала рыбу с брюшным килем. При рассматривании снизу в первом случае силуэт модели вырисовывался на светлом фоне в виде явственной желтой полосы, а во втором сводился только к едва заметной расплывчатой темной линии !.

Приспособляемость окраски к цвету грунта. Многие рыбы обладают способностью в тех или иных пределах изменять свою защитную окраску, приспособляясь к общему тону грунта, образующего дно данного водоема. Особенно ярко это свойство выражено у камбал — донных морских рыб, о которых подробнее будет сказано далее (стр. 45), но и среди обитателей наших пресных вод имеются виды, у которых оно также может быть обнаружено и в природных условиях (на экземплярах из водоемов различного типа), и путем экспериментального воздействия. Такой эксперимент легко осуществим и в обстановке школьного уголка живой природы, а подопытным материалом могут служить такие рыбки, как гольцы, песка- ри, гольяны («красавки») и речные бычки-подкаменщики (на последних результаты опыта сказываются особенно наглядно) .

Приспособительные изменения в окраске рыб при содержании их в аквариумах, различающихся по цвету выстилающего дно грунта. В одном аквариуме грунт должен быть черный (например, из измельченного и хорошо промытого каменного угля), в другом — белый (из черепков фарфоровой или фаянсовой посуды), в третьем — из обыкновенного желтого песка. Опыт может быть проведен в двух вариантах:              либо              одновременно на не

скольких рыбках одного вида, рассаженных по аквариумам с. различной окраской грунта, либо путем последовательного содержания одних и тех же рыб в трех различных аквариумах (в последнем случае для целей сравнения последовательные изменения окраски следует зарисовывать акварелью).

Какими же путями осуществляется приспособительная реакция, в короткие сроки изменяющая окраску кожных покровов у рыб?

Та или иная окраска у рыб зависит от их хроматофоров — особых клеток, лежащих в коже и содержащих в себе крупинки (зерна) пигментов, причем каждый хроматофор содержит пигмент только одного определенного цвета — либо черный, либо красный, либо желтый. При-

Рис. 54. Значение брюшного киля для маскировки рыбы:

А — у беекилевой рыбы (I) снизу образуется тень (г), тогда как у рыбы с брюшным килем (II) такой тени не образуется (стрелками обозначены световые лучи); Б — модели рыб I и И, как они видимы снизу при верхнем освещении.

способительные изменения окраски состоят в том, что в одннх одинаковых по цвету хроматофорах (например, в черных) пигментные зерна расширяются и занимают большее пространство, тогда как в других (например, в желтых) в это же время зерна пигмента, наоборот, сокращаются.

Эксперименты показали, что эти явления обусловлены деятельностью нервной системы и представляют собой прирожденные рефлексы, которыми организм отвечает на длительные цветовые сигналы, воспринимаемые его органами зрения.

Специальные опыты, поставленные еще в начале XX века немецким исследователем К. Фришем (более широко известным своими работами по изучению жизни пчел и цветового зрения насекомых), точно установили, что приспособительный рефлекс изменения окраски зависит не от общей освещенностп аквариума, а от угла зрения, под которым рыба может увидеть изменения в цвете находящегося под ней грунта, то есть того жизненного фона, на котором ей предстоит скрываться