Как рыбы плавают
Как и почему плавают рыбы.
Вплавь, пешком и по воздуху
Вода во много раз плотнее воздуха, и передвигаться в ней не так-то легко. Но рыбам необходимо двигаться: добывать пищу, спасаться от врагов. И вот постепенно, в течение многих поколений, у них появились специальные приспособления, облегчающие движение, выработались особые приемы, позволяющие плавать легко и стремительно.
Раньше считали, что рыбы плавают исключительно с помощью плавников, ведь не зря их назвали «плавниками». Сейчас же установлено, что большинство рыб двигается вперед, волнообразно изгибая тело. Некоторую помощь в этом оказывает их хвостовой плавник, остальные плавники помогают только поворачиваться и управлять движением.
Если рыбы плывут быстро, то обычно прижимают плавники к туловищу, а у пеламиды они и вовсе убираются в особое углубление.
Огромное большинство рыб плавает головой вперед, но есть и исключения. Рыба-нож, или, иначе, ксеномистус нигри, обитающая в реках Центральной Африки, может плыть хвостом вперед. У нее сжатое с боков ножевидное тело, спинных плавников нет, а вдоль всего брюшка тянется только один длинный узкий плавник. Рыба эта ведет ночной образ жизни, у нее хорошее зрение и обоняние. Отправляясь на охоту, она плывет, как и все рыбы, головой вперед, но, столкнувшись с врагом, немедленно «включает задний ход» и скрывается в зарослях.
Хвостом вперед плавают и некоторые щетинозубы. Быстрее всего плавают морские рыбы, обитающие в толще воды. У них торпедовидная, обтекаемая форма тела, заостренная голова, хорошо развитый хвост.
Признанный чемпион по скоростному плаванию — меч-рыба. В момент броска она развивает скорость свыше 100 километров в час. Хорошие пловцы тунец и акулы — голубая, сельдевая, они могут проплыть 30—40 километров за час.
Быстро плавают пеламида, скумбрия, кефаль. Немного медленнее— сельдь, треска.
Все знают нашу пресноводную хищницу — щуку. Затаившись где-нибудь в камышах или за топляком, она стоит неподвижно, еле пошевеливая плавниками. Но вот щука заметила рыбку. Быстрый бросок — и ничего не подозревавшая жертва уже бьется в зубах хищницы. Достигнуть одним молниеносным броском добычу щуке позволяет вытянутое стреловидное тело. А мгновенно развернуться помогают сильные, выдвинутые к хвосту плавники.
Вытянутая веретенообразная форма тела характерна для речных рыб, держащихся на течении: форели, усача, жереха. Это позволяет им легко преодолевать пороги, перекаты и плавать долго не утомляясь. К длительному плаванию приспособлены лосось, белорыбица, нельма.
А вот у пресноводных рыб, обитающих в тиховодье — у карпа, карася, леща, — тело сжато с боков. Такая форма облегчает им движение среди водных растений, помогает поворачиваться в вертикальной плоскости и даже спасает от хищников, неохотно схватывающих рыб с широким телом.
У рыб, живущих вблизи дна, тело сплющено сверху вниз. Это позволяет им опираться на дно большей поверхностью. Таковы камбалы и скаты — плоские рыбы, обитающие во многих морях и океанах. Они часто лежат на дне и даже зарываются в грунт. Плавают камбалы и скаты изгибая тело и плавники в вертикальной плоскости.
Плоское брюхо у бычков, налима, звездочета. Передвигаются они сравнительно медленно.
Совсем плохие пловцы луна-рыба, иглобрюх, кузовок.
Они не могут изгибать туловище при движении, поэтому плавают только с помощью плавников.
Не любит зря двигаться морской конек. Зацепится хвостом за какое-нибудь водное растение и подкарауливает добычу. Поднимаясь на поверхность, он плывет по спирали — изгибает хвостовый стебель и быстро-быстро машет спинным и грудными плавниками.
В Индийском океане живет небольшая рыбка эолискус. Брюшко у нее заострено, рыло вытянуто в трубочку. Внешне она напоминает маленькую щучку. Плавает эолискус торчком, двигаясь брюшком вперед. Стайка этих рыбок выглядит очень забавно — совсем как солдаты на параде.
На древнеегипетских гробницах встречаются изображения рыбы, плавающей брюшком кверху. Ученые долго не могли понять, зачем понадобилось художникам изображать рыб в перевернутом виде. Но вот в Африке обнаружили сомика синадонтиса, который действительно плавает «кверху ногами», — так ему удобнее «обыскивать» плавающие на поверхности воды растения.
Существуют рыбы, которые ловко используют попутные течения и даже ветер.
Длительные путешествия по течению совершают листовидные личинки угря.
Иглобрюх, попадая в попутное течение, раздувается, и оно несет его к «месту назначения».
В тропических морях живет рыба парусник. У нее, как и у меч-рыбы, челюсти костяные и вытянуты наподобие меча, а спинной плавник достигает полутора метров в высоту. Выставив его из воды, рыба плывет словно парусная яхта.
Иногда в нерестовый период рыбы меняют форму тела. Особенно резко изменяются самцы дальневосточного лосося — горбуши. В море, где горбуша проводит большую часть жизни, — это стройная рыба с обтекаемым веретенообразным туловищем. Когда же, покинув просторы океана, горбуша заходит в реки на нерест, самцы превращаются в каких-то уродцев: челюсти у них удлиняются и загибаются крючком, на спине вырастает большой горб.
Некоторые ихтиологи считают, что такое изменение формы тела горбуши связано с изменением ее образа жизни. В море горбуше необходимо быстро плавать, чтобы ловить стремительных морских рыб. В реке же горбуша не ест. Здесь обязанности самца — устраивать гнездо и защищать отложенную икру. Для этого нужна не скорость, а поворотливость. Расчеты показали, что в речном облике маневренность будущего отца действительно увеличивается. Однако утверждать, что именно поэтому у него появляется горб, пока преждевременно. Ведь у других рыб, строящих гнезда и оберегающих икру и мальков, горб не вырастает!
Среди водных обитателей встречаются и такие, которые используют реактивный способ движения. «Гидрореактивные двигатели» есть у головоногих моллюсков (кальмара, осьминога, каракатицы), у медуз и личинок стрекоз. В мире рыб известна пока единственная, пользующаяся «реактивным двигателем», — это армфиш, небольшая рыбка, обитающая в Индийском океане. Грудные и брюшные плавники у нее напоминают согнутые руки с длинными пальцами на концах. На «локтях» находятся отверстия, соединенные каналами с ротовой полостью. Засасывая ртом воду, рыбка с силой выталкивает ее через отверстия в плавниках и таким образом движется.
Еще более необычны рыбы, шагающие по дну. У морского петуха — триглы — на веерообразных грудных плавниках расположено по три жестких кривых шипа. На них тригла «шагает» по морскому дну.
Пользуясь плавниками, как ногами, подбираются к добыче среди обломков скал рыбы-удильщики и кистеперая рыба — латимерия.
На глубине двух тысяч метров подводные исследователи обнаружили интересную рыбу и назвали ее бентозавром. Эта рыба может стоять на дне и ходить по нему, упираясь в грунт хвостом и лучами грудных плавников.
Есть еще рыбы-прилипалы, они неплохо плавают, но зачем же зря тратить силы, если можно прокатиться за чужой счет! У прилипал передний спинной плавник видоизменен в овальную присоску. В овальном диске имеется несколько пластинок. Прижав кожистую рамку диска к какому-либо предмету, прилипалы приподнимают пластинки. Под ними образуется безвоздушное пространство, и рыба так прочно присасывается, что, если сильно потянуть ее за хвост, она разорвется пополам.
Обычно прилипалы присасываются к крупным рыбам— акулам, скатам — и питаются их объедками. Иногда они присасываются даже к днищам кораблей.
Жители тех мест, где водятся прилипалы, используют их для охоты за крупными рыбами и черепахами. Охотники привязывают прилипал за хвост тонкой прочной лесой и, подобравшись на лодке к стаду черепах, опускают живой крючок в воду. Прилипалы быстро присасываются к черепахе. Охотнику остается только подтащить добычу.
Трудно себе представить, что существуют рыбы, передвигающиеся по суше. А такие есть.
В озерках, болотах, илистых заводях рек Индии, Бирмы, Филиппинских островов водится рыба анабас-ползун. По внешнему виду анабас похож на нашего пресноводного окуня . Рыба эта небольшая и редко достигает длины 15—20 сантиметров.
Когда наступает засушливое время и мелкие водоемы пересыхают, ползуны либо дожидаются более благоприятного времени, копошась в иле, либо отправляются путешествовать. Рано утром или ночью, упираясь в грунт зубчатыми жаберными крышками и колючим плавником, анабас проползает по суш сотни метров.
В поисках подходящего водоема ползун перебирается через глубокие канавы и может даже забраться на дерево; не случайно «анабас» по-малайски значит «древолаз».
Интересна и другая рыба— илистый прыгун. Она живет в тропических водах Индийского и Тихого океанов у берегов Азии, Африки и некоторых австралийских островов. Эта рыба — родственница наших бычков. Огромные, похожие на лапы плавники и красные выпученные глаза придают ей очень забавный вид. Обычная длина прыгуна 20—25 сантиметров.
Любимое местопребывание прыгуна — мангровые заросли, обнажающиеся во время отлива. На суше эта рыба проводит больше времени, чем в воде. Она способна ползать по наклонным стволам деревьев и даже прыгать с ветки на ветку. Через реку прыгун может перебраться, ни разу не окунувшись в воду.
Добывают прыгунов занятным способом. Под деревом, на котором они находятся, натягивают простыню и стряхивают рыб, как спелые яблоки.
О летающих рыбах слыхали многие. Но не все знают, как они летают. У этих рыб большие грудные плавники и хвост с длинной нижней лопастью.
Раньше предполагали, что наивысшей точки в воздухе летучая рыба достигает одним резким броском. На самом же деле взлетает она иначе. Движение броском летучая рыба начинает, целиком находясь в воде. Когда передняя часть ее тела окажется в воздухе, она начинает работать хвостом, как гидросамолет винтом. Так рыба наращивает скорость до тех пор, пока плавники-крылья не начнут удерживать ее в воздухе.
Взлетев под углом 30—45 градусов к поверхности воды со скоростью до 80 километров в час, она летит по воздуху, постепенно снижаясь, подобно планирующему самолету.
Взлетает рыба на высоту до 4—5 метров, и полет ее продолжается 10—15 секунд. За это время она пролетает около 100 метров. В отдельных случаях, особенно при попутном ветре, летучие рыбы могут находиться в воздухе минуту и пролететь до 400 метров.
Летучие рыбы широко распространены в теплых водах Тихого, Атлантического и Индийского океанов. Известно много видов летучих рыб: есть совсем маленькие, а есть достигающие полуметровой длины. Большинство летучих рыб имеют вкуснее мясо, но специальным промыслом их нигде не занимаются. Чаще всего их применяют как насадку для ловли крупных морских рыб: меч-рыбы, тунца, макрели.
В Южной Америке водятся небольшие рыбки из семейства харацинид, летающие подобно птицам, махая грудными плавниками, как крыльями. Но и они не могут долго находиться в воздухе, воздушные пируэты помогают им лишь ускользать от преследователей.
В. Б. Сабунаев
“Занимательная ихтиология”
Как плавают рыбы
Содержание статьи
- Как плавают рыбы
- Как установить внутренний фильтр в аквариум
- Почему рыбки лежат на дне аквариума
Мир океанов, морей, рек и озер наполнен множеством обитателей. Рыбы относятся к большинству жителей водных глубин, но даже в их огромной семье бесчисленное количество видов. Практически все они имеют общие особенности строения, благодаря которым, плавают, точнее, очень быстро передвигаются в своей родной стихии.
Мышцы и плавники рыб: двигатель, руль и тормоза
Основную массу тела рыб составляют мышцы. Они соединяются с позвоночником и плавниками, обеспечивая их подвижность за счет сокращений. Благодаря развитой мускулатуре, рыбы могут виртуозно управлять собственным телом, вызывая волнообразные движения всего туловища или хвоста.
Плавники также соединены с мышечными волокнами и при необходимости могут сворачиваться и разворачиваться, меняя направление и скорость движения в воде. Главным двигателем рыб является хвостовой плавник, созданное природой совершенное весло, благодаря которому морские животные двигаются вперед.
Парные грудные и брюшные плавники позволяют рыбам двигаться вверх и вниз, а спинной и подхвостовой дают возможность держаться в прямом положении и избегать поворота вокруг собственной оси.
Подхвостовые плавники служат рыбам и в качестве тормоза, а с помощью брюшных они также могут подниматься на поверхность. У плавников могут быть различные функциональные особенности, которые меняются, в зависимости от ситуации и видов рыб.
В семействе морских жителей есть множество исключений из общих правил движения. Обусловлены они разнообразием животных и их ролью в подводном мире. Именно по этой причине за ними так интересно наблюдать.
Способы плавания у рыб
Классикой является плавание морских видов: акул, сельди, марлина и скумбрии. Их тела стремительно перемещаются, двигаясь равномерно из стороны в сторону. Форель и лосось совершают быстрые маневры во время охоты, долгих заплывов вверх против течения, а также спасаясь от хищников.
Тунец совершает длинные морские переходы, благодаря чуть заметным движениям туловища, использует хвост в форме серпа в качестве руля. А угри используют для перемещений одну только мускулатуру и цепкий хвост, их плавники практически отмерли за ненадобностью.
Интересным способом двигается в воде морской конек. Его спинной плавник колеблется с удивительной быстротой. Этот плавник — единственное средство для совершения им морских прогулок и поиска пищи.
Наблюдая за плаванием рыб, можно увидеть, как разнообразен и прекрасен подводный мир, с какой фантазией и благоразумием он создан природой и подарен человеку. Оберегать этот оазис и изучать его особенности — большая и сложная задача на многие годы вперед.
Как и с помощью чего плавают рыбы
Очень многие существа, живущие на Земле, умеют плавать. Это амфибии, рептилии, млекопитающие и птицы. Конечно, не каждый вид обладает способностью передвигаться в воде, но им это и не нужно. Другое дело — рыбы. Природой не предусмотрено для них другого способа существования. То, как плавают рыбы сейчас — результат многих лет эволюции.
Подклассы животных
Параллельными путями развивались два вида механизма, позволяющие передвигаться в воде, поэтому всех представителей водных позвоночных животных можно разделить на две группы:
- в брюшной полости есть плавательный пузырь;
- не имеют плавательного пузыря.
За счет этого органа рыбы и регулируют свое положение в пространстве. А виды, не имеющие плавательного пузыря, вынуждены справляться с помощью мышц и плавников.
Костные рыбы
Большинство представителей класса костных обладают плавательным пузырем. Это особый орган — два мешочка из прозрачной пленки, наполненные газом, разделены перемычкой. В ходе эволюции из них сформировались легкие более развитых животных.
Пузырь служит для того, чтобы перемещаться по вертикали водоема, то есть опускаться на глубину или подниматься к поверхности. Положение зависит от объема органа, а этот объем, в свою очередь, регулируется дыханием.
Если рыбе нужно опуститься, она сжимает пузырь, выпуская из него воздух. Уменьшается объем самой рыбы, поэтому она движется вниз. Чтобы подняться, необходимо набрать в мешочки больше воздуха. Газ давит на тело изнутри, увеличивая занимаемый им объем. Животное плывет вверх.
Работа этого природного механизма объясняется законом Архимеда. Когда рыба находится на глубине и ее тело вытесняет объем воды, ее сжимает подъемная сила. Объемы тела и воды снова становятся неравны, поэтому животное и опускается. Аналогично и с подъемом.
Именно воздух используется для перемещения, так как он гораздо легче воды. Таким же свойством обладает жир, поэтому с его помощью плавают некоторые виды водных позвоночных.
Хрящевые виды
К классу хрящевых относятся рыбы, которым не повезло получить от эволюции воздушные мешки и толстую жировую прослойку. Из-за этого они вынуждены быть в постоянном движении, чтобы контролировать глубину погружения.
Если работа мышц останавливается, тело опускается все ниже и ниже, поэтому, например, акулы все время шевелят своим хвостом. А иначе могут утонуть.
То, как плавают представители класса хрящевых, похоже на способ плавания человека и всех остальных животных, для которых вода — это не постоянное место обитания.
Обтекаемость тела
Большинство рыб имеет веретенообразную форму тела. Их организмы построены так, что если смотреть и сбоку, и сверху, они сужаются в районе головы и хвоста. Это называется обтекаемой формой тела. Она необходима, чтобы уменьшить силы сопротивления движению в плотной водной среде.
Чешуя, плавники и жаберные крышки повернуты так, чтобы они сходились клином. Этот клин направлен острой стороной. в сторону движения Еще эти части организма покрыты специальной слизью, которая уменьшает трение и сопротивление.
Тело скользкое, гладкое и обтекаемой формы. Все это позволяет тратить минимальное количество энергии на передвижения.
Опорно-двигательный аппарат
Эволюция стремится сделать тело одновременно и более развитым, и более экономичным. У предшествующих рыбам форм жизни в гидросфере — миног и миксин — не было плавников, которые в тесной связке с мышцами могли бы перемещать тело, поэтому древним животным приходилось использовать только мышечный каркас.
Современные водные позвоночные приобрели по паре плавников в грудном и брюшном отделах, а также по одному спинному, анальному и хвостовому плавнику. У каждого из них имеется своя задача:
- Спинной отвечает за резкие повороты и торможения. А если на теле таких два, то второй нужен для рывков.
- Анальный плавник — это тормоз рыбы.
- За счет брюшных происходит всплытие. Они также участвуют в торможении.
- Грудные обеспечивают движение вперед по горизонтали и быстроту на поворотах.
Чтобы вывернуться в вертикальное положение, нужно задействовать спинной и анальный плавники. Хвост задает основное движение тела, выступает в качестве двигателя и руля одновременно.
Движение плавников, а, соответственно, и самого животного происходит за счет сокращения мышц. Но и сам по себе мышечный каркас участвует в процессе передвижения. Попеременно напрягая правую и левую стороны тела, рыба становится похожа на ползущую змею — точно так же извивается. За счет этого и перемещается.
За спокойное и быстрое плавание отвечают красные и белые мышечные волокна. Благодаря такому строению тела рыба может двигаться в толще воды по горизонтальной и вертикальной плоскости и способна на развороты.
Дополнительные возможности
Не все так просто с чешуей. Вдоль тела большей части рыб идет полоса чешуи, отличной по цвету и размеру. Эта полоска называется боковой линией. Ее даже иногда называют органом чувств.
Боковая линия представляет собой череду небольших отверстий. С их помощью рыба ощущает движения в толще воды, даже самые малые ее колебания. Это позволяет чувствовать, когда рядом находятся хищники, в какую сторону движется течение, огибать препятствия и охотиться в темноте.
Боковая линия — это место сосредоточения большинства рецепторов, но они есть и на других частях тела. Их предназначение в том, чтобы улавливать электромагнитные сигналы, давление и температуру. Состояние водной среды влияет на способность плавать, поэтому нужно постоянно его учитывать.
Жабры нужны не только для дыхания. Из них вырываются струи воды, которые выбрасывают тело в противоположную сторону. Выпуская воду из жаберных щелей, рыба делает рывки или просто набирает скорость.
Специфические особенности
На анатомию представителя водных позвоночных влияют условия окружающей среды, в которых проживали его предки, и проживает он сейчас, поэтому виды отличаются формой тела, его размерами, количеством плавников и силой двигательных мышц.
Способы плавания, доступные человеку, заимствованы у губанов. Эти окунеобразные делают круговые движения парой грудных плавников. Стиль, в котором человек так вращает руками, называется баттерфляем.
Морским угрям приходится обходиться без «руля» — хвостового плавника, но они адаптировались в придонных водах с помощью другой особенности хвоста. С его помощью угорь может оттолкнуться от неподвижной опоры, чтобы разогнаться и за короткое время настичь добычу. Этим же хвостом животное сцепляется со стеной или камнем в своей норе, чтобы одним движением затянуть себя назад.
Источники:
http://planet-watersport.ru/blog/vodnaya-tehnika/kak-i-pochemu-plavayut-ribi
http://www.kakprosto.ru/kak-886433-kak-plavayut-ryby-
http://rocca.ru/zhivotnye-i-rasteniya/kak-plavayut-ryby
