Еще более высоким уровнем организации, чём хрящекостные, обладают лучеперые рыбы. Из них наиболее многочисленна группа костистых лучеперых, включающая семейства сельдевых, лососевых, карповых, угревых, щуковых, тресковых, камбаловых и др. На примерах этих рыб и рассмотрим особенности организации лучеперых.
Тело костистых лучеперых, как правило, покрыто снаружи костными чешуями, расположенными черепицеобразно. На чешуях видны годичные кольца прироста, по которым можно определить возраст рыб.
Основная часть осевого скелета костистых рыб — позвоночник. Он состоит из большого числа отдельных костных позвонков, соединенных друг с другом упругими связками, обеспечивающими возможность изгибания тела при плавании.
Каждый туловищный позвонок имеет цилиндрическую часть — тело и расположенную над ним костную дугу с острым остистым отростком. Все верхние дуги позвонков вместе служат надежной защитой спинного мозга: они образуют позвоночный канал, в котором он находится. От тел туловищных позвонков вниз отходит по два поперечных отростка, к которым прикрепляются ребра, защищающие важные органы полости тела. У хвостовых позвонков, к которым ребра не прикрепляются, поперечные отростки отсутствуют. Зато у них имеются нижние дуги, защищающие спинную аорту.
Тело каждого позвонка костистых рыб двояковогнуто: спереди и сзади имеет по углублению. В этих углублениях между позвонками находятся комочки студенистого вещества — остатки хорды.
В передней части позвоночник неподвижно соединен с черепом — скелетом головы. Череп костистых рыб состоит из большого числа костей. В нем можно различить мозговой череп, или костную коробку, которая защищает головной мозг, кости верхних и нижних челюстей, ряд костных дуг, на которых сидят жабры.
Скелет, поддерживающий непарные плавники, состоит из костных подпорок. Это тонкие косточки, лежащие между плавниковыми лучами и остистыми отростками позвонков. Парные плавники сочленяются с находящимися в теле косточками, которые носят название поясов конечностей: плечевого пояса — у грудных плавников и тазового — у брюшных плавников.
Вместе с мышцами скелет образует опорпо-двигательную систему. Мышцы приводят в движение кости плавников, жаберных крышек, челюстей и т. д., сгибают позвоночный столб при плавании и составляют основную массу тела рыб. Наиболее сильны мышцы туловища. Они тянутся вдоль тела по обоим его бокам. Сокращение этих мышц вызывает сгибание тела рыбы в ту или иную сторону.
Главным органом перемещения у рыб служит хвостовой отдел вместе с хвостовым плавником, как правило равнолопастным. Изгибая его и с силой отталкиваясь им от воды, рыба быстрым толчком передвигается вперед. При этом непарные плавники костистых рыб, подобно килю, рассекают воду, придают устойчивость телу и сохраняют прямолинейность его поступательного движения.
Парные плавники также помогают сохранить правильное положение тела в воде. При медленном передвижении они действуют как слабые весла. Но главная их роль — рули поворота. Если быстро движущаяся вперед рыба прижимает, например, правые парные плавники к телу, отставляя левые, то она поворачивается в сторону отставленных плавников, влево. Парные плавники служат также рулями глубины и высоты, что зависит от их поворота.
Естественно, важную роль в движении костистых рыб играет и плавательный пузырь, о чем упоминалось выше.
С движением рыб связан типичный для них орган чувств — боковая линия. Главная часть ее скрыта — в коже в виде двух каналов, тянущихся по бокам вдоль тела. Однако начинаются органы боковой линии не на боках, а на голове. Здесь имеются три пары рядов мелких отверстий, ведущих под кожу. Это начало
трех ветвей каналов боковой линии (надглазничной, подглазничной и челюстной), продолжающихся на туловище и далее на хвост. Вдоль каналов боковой линии располагаются ряды чешуек с тончайшими канальцами. Эти канальцы все вместе образуют видимую снаружи часть боковой линии. Канальцы чешуек ведут в длинный, заполненный слизью канал, начинающийся входными отверстиями на голове и заканчивающийся около хвостового плавника.
Если рыба движется вперед, особенно навстречу быстрому водному потоку, вода с большой СИЛОЙ давит со стороны головы па слизь, заключенную в канальцах чешуек. Это давление улавливается окончаниями чувствительных нервов, проходящих в их стенках, и воспринимается рыбой как сигнал движения водной струи.
Таким образом сигнализируются не только направление, сила и быстрота водного течения, но даже наличие по соседству с рыбой различных предметов, отражаясь от которых струи воды меняют свое направление. Соответственно меняет направление движения и рыба. Боковая линия особенно большое значение имеет в зимнюю пору, когда водоемы покрываются льдом и снегом и рыбы живут на большой глубине и почти в полной темноте, а также в ночную пору или при жизни на больших глубинах, где царит тьма.
Видимость в воде хуже, чем в воздухе. Заметить здесь пищу или опасность рыбы могут лишь на небольшом расстоянии. Поэтому у рыб очень слабое зрение. Ноздри костистых рыб в виде двух пар ямок с ротовой полостью не сообщаются. Они играют роль органов обоняния. (Рыболовам известно, что рыбы лучше клюют на пахучие приманки.) Орган слуха рыб — внутреннее ухо — снаружи невидим: он скрыт внутри черепа, но тем не менее рыбы хорошо слышат. (Это можно наблюдать при ловле рыбы.)
Температура тела у костистых рыб, как и у других низших хордовых, непостоянная.
В зависимости от приспособленности к жизни в различных экологических условиях у костистых рыб проявляется адаптивная радиация. Одни из них (например, сельдь, плотва) приспособлены к жизни в толще воды; другие (например, камбала) —
на дне; третьи (например, щука, окунь) — в зарослях водных растений; четвертые (например, хариус, форель) — в чистой воде. Они живут в соленых или пресных водах; по способу питания одни из них хищники, другие растительноядные. В связи с этим у костистых рыб встречается большое многообразие
форм.
Особенно интересна приспособленность рыб к жизни на больших глубинах. Как известно, при погружении в воду на каждые 10 м глубины давление увеличивается на 1 атм. На глубине 5000 м оно превышает 500 атм. Тем не менее и на этой глубине живут приспособившиеся к таким условиям глубоководные рыбы. Мышцы и скелет их пористы, пропитаны водой с тем же давлением, что и в окружающей среде. Вследствие этого рыбы легко его переносят. В связи с жизнью в темноте глаза глубоководных рыб уменьшаются в размерах и даже совсем исчезают. В связи с тем что встреча с добычей на больших глубинах случается редко, глубинные рыбы отличаются в большинстве случаев огромной пастью, очень большими зубами и весьма растяжимым желудком. У некоторых из них имеются органы свечения и приманивания добычи (цвет. табл. VII).
По экологическим особенностям рыб делят на группы морских, проходных, полупроходных и пресноводных.
К морским относится большинство сельдей, треска, морской окунь, камбала и др. Эти рыбы проводят всю жизнь в морях и океанах.
Проходные рыбы живут в морях, а для икрометания входят в реки и поднимаются высоко вверх по течению. Таковы осетровые и лососевые рыбы. Однако речной угорь во взрослом состоянии живет в реках, а нереститься уходит в Атлантический океан, в район Саргассова моря. Многие проходные рыбы, идя на нерест, преодолевают расстояние 1000 и более километров.
Полупроходными называют рыб, которые могут жить не только в пресной воде, но и в предустьевых опресненных частях морей. Однако для икрометания, а иногда и для зимовок эти рыбы заходят в реки, но, в отличие от проходных рыб, не поднимаются далеко вверх по течению. К полупроходным относятся сазан, сом, вобла.
К пресноводным рыбам относятся те, которые всегда живут в пресной воде. Одни из них обитают в водоемах со стоячей водой, населяют даже пруды (например, карась — очень нетребовательная и удобная для содержания в уголках живой природы рыба, карп, линь, лещ). Другие населяют реки (форель, хариус, жерех). Третьи могут жить как в стоячей, так и в проточной воде (окунь, судак, щука).
Кроме нерестовых, различают также пищевые миграции рыб, совершаемые, например, атлантическими сельдями вдоль теплого течения Гольфстрим, где развивается масса взвешенных в воде планктонных организмов, которыми сельди питаются.
Важную роль в жизни пресноводных рыб играет ледовый покров озер и рек. С одной стороны, он предохраняет водоемы от слишком низких температур; с другой — препятствует поступлению кислорода. В связи с этим в непроточных прудах и озерах зимой наблюдается гибель рыбы от недостатка кислорода — замор. С целью предотвращения замора устраивают проруби, а в прудовом хозяйстве искусственно аэрируют водоемы, нагнетая в них с помощью насосов воздух.
Недостаток кислорода зимой отмечается и в некоторых реках, например в огромной сибирской реке Оби, в которую вливаются воды торфяных болот, бедные кислородом. Зимой обские рыбы вынуждены скатываться вниз по реке до Обской губы, а весной подниматься вверх по течению.
Весьма интересна биология размножения костистых рыб, особенно проходных. Так, дальневосточные лососевые рыбы, в частности кета, экология которой хорошо изучена, в период нереста входит в Амур и его притоки, поднимаясь выше Хабаровска. В этом регионе она движется вверх по течению со скоростью 30—35 км в сутки. Если учесть, что Амур течет со средней скоростью 68 км в час, то фактически рыба проходит до 1,15 км в сутки. Двигаясь вверх по мелким притокам этой великой реки, кета вынуждена преодолевать перекаты, пороги и перепрыгивать водопады, где струи бьют с огромной силой. Естественно, она теряет огромное количество энергии. Кроме того, в этот период она не питается. Тем не менее, движимая могучим инстинктом размножения, огромными стаями она стремится вперед и вперед.
Достигнув мелководных верховьев Амура, участков с притоком ключевой воды, со спокойным течением и галечным дном, рыба вырывает здесь ямы, откладывает сюда икру и забрасывает ее галькой. Затем истощенные и обессиленные рыбы погибают, тысячами становятся добычей таежных зверей и хищных птиц. Берега рек оказываются усеянными трупами кеты. Она нерестится один раз в жизни и нацело погибает, не возвращаясь в моря.
В отличие от кеты, многие рыбы не проявляют инстинкта заботы о потомстве и их существование в природе поддерживается лишь огромным количеством выметанной икры. Так, севрюга выметывает до 300 000, сазан—до 600 000, судак—до 900 000 икринок.
Прекрасный пример заботы о потомстве дает небольшая сорная рыбка—колюшка, поедающая огромное количество икры ценных рыб. Благодаря острым иглам-колючкам она несъедобна даже для щуки. Поэтому колюшка безнаказанно истребляет икру других рыб. Весной наружность самцов колюшки резко изменяется. У трехиглой колюшки спинка становится блестящей зеленоватой, а брюшко и плавники — красными; у девятииглой— появляется в окраске металлический отлив. Такие, окрасившиеся в весенние цвета самцы колюшки строят шаровидные гнезда с двумя входами. Эти гнезда они устраивают из мелких водных
растений, склеивая их слизью. В них самки откладывают не более 60—80 икринок, которые охраняет самец. Более того, работая грудными плавниками, он освежает воду в гнезде. Когда появятся мальки, он первое время загоняет их обратно в гнездо, отгоняя хищников. Благодаря такой заботе о потомстве почти все мальки колюшки выживают, в то время как у леща, например, не проявляющего заботы, из 100 000 икринок развивается до взрослого состояния не более нескольких особей. Остальные уничтожаются хищниками.
Забота о потомстве у колюшки и других рыб несознательна: инстинкт «заботы» действует только до тех пор, пока мальки малы. Когда они начинают хорошо плавать, «заботливый папаша» усиленно преследует их. Но теперь утрата отцом инстинкта заботы уже не страшна малькам, так как они легко спасаются от преследователя. В самую опасную пору их жизни их настолько хорошо защищает родитель, что количество колюшек в водоемах нередко возрастает быстрее, чем количество других рыб.
Устройство гнезда колюшками в весеннюю пору нетрудно наблюдать в уголке живой природы в озелененном аквариуме.
