Помоги проекту - поделись книгой:
Для того чтобы нормально дышать в воде, нужны жабры. Жабры состоят из жаберных дуг с множеством лепестков. К жаберным дугам поступает отработанная кровь; здесь она отдает в воду углекислоту и обогащается кислородом.
Для нормального дыхания к жабрам тоже все время должна поступать свежая вода. Когда рыба плывет, вода входит в рот, омывает жабры и выходит через жаберные щели. Когда рыба стоит, она все время открывает и закрывает рот, приподнимает и опускает жаберные крышки, засасывая свежую и выталкивая старую воду.
Лучше использовать содержащийся в воде кислород помогают жабры, имеющие огромную поверхность. Например, у окуня поверхность жабр почти в 30 раз больше поверхности его тела.
Форма и величина поверхности жабр, а также строение жаберных щелей зависят от образа жизни рыб. У пелагических рыб, то есть у рыб, живущих в толще воды, большой рот и широкие жаберные щели, это способствует лучшему проникновению в жабры свежей воды.
У рыб, обитающих на дне, жаберные щели маленькие, — ведь иначе жабры засорились бы песком и илом. При таком строении щелей вода в жабрах обновляется плохо, поэтому у донных рыб имеются приспособления для принудительного обмена воды.
Например, угорь при «вдохе» раздувает щеки и засасывает воду через рот, при «выдохе» он закрывает рот и, сжимая щеки, выталкивает воду через жаберные щели. У камбал есть особая жаберная перепонка, выталкивающая воду, как поршень. Еще своеобразнее дышат скаты. У них в верхней части головы имеется отверстие, снабженное клапаном. При «вдохе» клапан открывается и вода свободно проходит через отверстие, поступая к жабрам; при выдохе клапан захлопывается и вода выходит через жаберные щели.
Большинство миног, ближайших родственников рыб, ведут паразитический образ жизни. Они присасываются к рыбам ротовой воронкой. В это время свежая вода не может поступать к жабрам через рот, и она входит и выходит у миног через семь жаберных щелей.
Небольшая азиатская рыбка гиринохелус имеет привычку присасываться ртом к донным предметам. И вот для того, чтобы приток воды к жабрам не прекратился, у этой рыбки имеется две пары жаберных отверстий. Когда рот закрыт, вода поступает через верхние отверстия и выходит через нижние.
Однако как ни удивительно приспособлены жабры к окружающим условиям, они далеко не всегда обеспечивают рыбе нормальное дыхание. В одних водоемах постоянно не хватает кислорода, в других его содержание резко падает в определенные времена года. Летом кислородный голод наблюдается во время засухи, когда непроточные водоемы начинают пересыхать, и по ночам, когда водные растения усиленно поглощают кислород. Зимой доступ кислорода из атмосферы в воду резко сокращается, так как водоемы покрываются толстым слоем льда и снега.
Рыбы по-разному реагируют на количество растворенного кислорода в воде. Одни нуждаются в очень высоком его содержании (лосось, сиг, форель, судак), другие менее требовательны (плотва, окунь, щука), третьи удовлетворяются совершенно ничтожным количеством (карась, линь). Для каждого вида рыб существует как бы определенный порог содержания кислорода в воде, ниже которого они становятся вялыми, почти не перемещаются, плохо питаются и в конце концов погибают.
Одни рыбы не терпят даже малейшего «кислородного голодания» и населяют водоемы только с прозрачной, холодной, богатой кислородом водой. Другие живут даже в болотах.
Наверное, многие замечали, что при недостатке кислорода в аквариуме рыбы поднимаются на поверхность и начинают захватывать атмосферный воздух.
Но так дышать атмосферным воздухом в течение долгого времени рыбы не могут, поэтому некоторые из них приспособились дышать другими органами.
Карп, карась, линь часто обитают в прудах с затхлой водой; одних жабр им не хватает, и они дышат также поверхностью кожи. Карась и угорь в корзине с сырой травой, в холодное время, могут жить более двенадцати часов.
Еще дольше обходится без воды илистый прыгун. Охотясь за насекомыми, он проводит на суше много часов. Пойманных прыгунов держали по шесть суток на влажном песке, и они чувствовали себя вполне нормально. Дышат прыгуны, помимо жабр, кожей и полостью рта. Кроме того, жаберные крышки у них плотно прижимаются к телу, и жабры долгое время остаются влажными. Некоторые натуралисты считают, что прыгуны могут дышать и хвостом. Не зря эта рыбка часто лежит на прибрежном песке, окунув хвост в воду.
Как ни странно, но у рыб в дыхании иногда принимает участие и кишечник.
Южноамериканские сомики дорас захватывают ртом воздух и подают его в кишечник, к стенкам которого подходит масса кровеносных сосудов. Здесь-то и происходит дополнительное обогащение крови кислородом.
Американские панцирные сомы имеют в желудке слепой отросток. Он наполняется воздухом, который, при надобности, используется для дыхания.
У ост-индской рыбы, мешкожаберного сома, вдоль всего позвоночника тянется вырост жаберной полости в виде мешка. Сом при недостатке кислорода в воде набирает в него атмосферный воздух и пользуется им для дыхания.
Вьюн — небольшая рыбка, населяющая многие заболоченные водоемы, может дышать и жабрами, и поверхностью кожи, и с помощью кишечника. А пересохнет водоем — он впадет в спячку, что еще более снижает потребность организма в кислороде. В сильную засуху вьюны зарываются в ил. На поверхности ила часто образуется такая плотная корка, что по ней можно ехать на телеге. А вьюнам хоть бы что. Они не погибают и после дождей вновь перебираются в воду.
Интересно отметить, что не только при спячке, но и при любом ином понижении жизненных процессов потребность в кислороде резко падает. Если сазану или стерляди положить в рот комочек ваты, смоченной коньяком, рыба впадает в оцепенение и при низкой температуре может прожить без воды двое суток.
У некоторых рыб для дыхания атмосферным воздухом образовались особые органы.
На Дальнем Востоке водится рыба змееголов, названная так из-за формы головы, которая похожа у нее на змеиную. Это хищная рыба, достигающая семи килограммов веса. Живет она в илистых затонах и мелководных озерах, сообщающихся с Амуром. Летом здесь мало кислорода. Но змееголова это не страшит. У него над жабрами есть полость, богатая кровеносными сосудами. Когда дышать в воде становится трудно, змееголов захватывает ртом воздух и перегоняет его в наджаберный орган. Там и происходит обогащение крови кислородом.
Сколько времени змееголов может жить вне воды, неясно: по одним данным 7–8 часов, по другим — до семи суток.
Индийскую рыбу анабас не зря называют сухопутным путешественником. На суше во влажном воздухе анабас может жить несколько суток. Его перевозят без воды в корзинах или глиняных сосудах. Для дыхания он пользуется лабиринтовым аппаратом, расположенным рядом с жабрами. Проходя через извилистый лабиринт, проглоченный воздух отдает в кровь анабаса кислород.
Тропические рыбы — макроподы, бойцовые, гурами, — обитающие в пересыхающих водоемах, а иногда и в канавах на рисовых полях, тоже пользуются для воздушного дыхания лабиринтовым аппаратом. Эти рыбы, так же как анабас, настолько приспособились к воздушному дыханию, что если лишить их возможности пользоваться атмосферным воздухом, то они через несколько часов погибнут.
Рыбы используют для дыхания и плавательный пузырь. У одних он — резервуар для сбережения кислорода про запас. Ведь хищным рыбам в погоне за добычей приходится развивать огромную скорость. Кислорода в это время расходуется очень много, и жабры с работой не справляются. Тогда-то эти рыбы и используют кислород из плавательного пузыря.
У других рыб плавательный пузырь превратился в специальный орган дыхания. Он бывает ячеистым, пористым или состоит из множества отдельных камер. Воздух в плавательный пузырь, заменяющий легкие, поступает через рот или через носовые отверстия. Именно так устроен пузырь у многопера, амии и панцирной щуки.
Многопер водится в водоемах экваториальной Африки. Достигает метровой длины. Свое название он получил оттого, что спинной плавник у него состоит из отдельных небольших плавничков. У многопера вкусное мясо, и местное население с энтузиазмом охотится на него. Обнаружить многопера легко по шуму, который он производит, заглатывая атмосферный воздух.
Амия живет в реках и озерах Северной Америки. Это очень прожорливый хищник, она нападает даже на добычу, превышающую ее по размерам.
Панцирная щука — крупная рыба до шести метров длиной, населяет пресноводные водоемы Кубы. В небольших количествах сохранилась также в Северной и Центральной Америке. Интересна как объект спортивного рыболовства.
Настоящие легкие образовались из плавательного пузыря у двоякодышащих рыб. Известно три вида этих рыб из трех различных семейств.
В илистых, часто пересыхающих водоемах Австралии живет метровая двоякодышащая рыба рогозуб. Название говорит само за себя — у этой рыбы роговые зубы. Летом, когда кислорода в воде становится мало, рогозуб начинает дышать легкими, но на берег выползать не может.
Исключительно долго без воды может жить африканская двоякодышащая рыба протоптерус. Когда водоемы пересыхают, она устраивает из ила и слизи, выделяемой телом, особый кокон с крышечкой. В нем протоптерус проводит все засушливое время года, то есть около шести месяцев. В таких коконах его перевозят на тысячи километров. Протоптерус может находиться в спячке более трех лет! Если кокон положить в теплую воду, он растворится — и рыба начинает плавать как ни в чем не бывало. Третья двоякодышащая рыба — американский чешуйчатник. Обитает в заболоченных участках Амазонки и в жаркое время года впадает в спячку. В воде, лишенной кислорода, может жить более двух недель.
Ни одна выклюнувшаяся из икринки рыбка не может дышать атмосферным воздухом. А кислорода только что родившейся рыбке требуется значительно больше, чем взрослой. Как же дышат личинки в водоемах, где мало кислорода? Оказывается, природа предусмотрела и это. Одни личинки дышат всей поверхностью кожи, у других обильно развивается кровеносная система, у третьих образуются наружные органы дыхания, исчезающие по мере роста рыбы.
В вечной мерзлоте и в горячем источнике
Рыбы живут почти везде, где есть вода. Но каждый вид существует при определенных условиях. Очень важна для жизни рыб температура воды. В естественных водоемах температура меняется в широких пределах. В тропических морях поверхностные слои нагреваются до 30–35 градусов, а в полярных температура воды у поверхности близка к нулю.
Чем глубже, тем вода холоднее. У Бермудских островов температура воды у поверхности 28 градусов, на глубине 24 метров 20 градусов, а на глубине 900 метров только 8 градусов. На больших глубинах температура воды в Атлантическом и Тихом океанах не превышает 4–5 градусов, а в глубоководных впадинах бывает даже минусовой. В полярных морях придонная температура понижается до минус 2 градусов. Вода там не замерзает только потому, что в ней содержится соль.
В глубинах океана вода на одном и том же уровне сохраняет примерно постоянную температуру; вертикальных течений почти нет, а теплопроводность воды очень мала. Ученые подсчитали, что для того, чтобы поверхностная температура без перемешивания проникла на глубину 100 метров, потребовалось бы 100 лет, а на глубину 5000 метров — 1 миллион лет.
Однако в океанах вблизи берегов, и особенно в реках и озерах, температура воды резко меняется. В умеренном поясе разница летних и зимних температур может достигать 20–30 градусов. Рыбы, обитающие в таких водоемах, приспособились к изменениям температуры и чувствуют себя неплохо как летом, так и зимой.
Зато глубоководные рыбы и рыбы, обитающие в открытых частях океана, плохо переносят резкие колебания температуры.
В конце прошлого столетия почти полностью вымерла рыба хамелионоголов, обитавшая на больших глубинах у берегов Северной Америки. Свирепствовавший шторм задержал теплое южное течение и нагнал холодные воды из Арктики. В результате температура воды понизилась — и мертвые хамелионоголовы покрыли поверхность океана на многие сотни километров.
В Северном море при понижении температуры наблюдалась массовая гибель камбалы, в Баренцевом — пикши, а у берегов Дальнего Востока — иваси.
Чувствительны к изменениям температуры рыбы, обитающие в тропических реках и озерах. Они привыкли к тому, что вода там всегда теплая, и только в очень уж жаркое, засушливое время некоторые тропические рыбы зарываются в ил и засыпают. Это помогает им переносить жару и связанный с ней недостаток кислорода.
Наш холодолюбивый налим в жаркие летние дни, когда вода становится чересчур теплой, забирается в норы под подмытыми берегами и впадает в оцепенение.
Но есть рыбы, которые великолепно себя чувствуют и в горячей воде. В водоемах, куда вода поступает из горячих подземных источников и имеет температуру 45 градусов, обнаружены особые угри. А рыбка лукания живет и размножается в источниках горной Калифорнии, где температура воды выше 50 градусов!
Рыбы наших южных водоемов — сазан, лещ, сом, осетр — зимой засыпают. Еще осенью собираются они в самых глубоких местах реки и постепенно впадают в оцепенение. При этом они покрываются густым слоем слизи, у них снижается пульс и замедляется дыхание.
Рыбы средней полосы СССР — щука, плотва, окунь — могут жить и при 3 и 30 градусах. Карась выживает в прудах, промерзающих до самого дна, и не гибнет, если вода нагревается до 40 градусов.
На Чукотке и Аляске обитает рыбка даллия. Здесь зимой морозы достигают 45 градусов. Болота и речки промерзают насквозь. Вмерзает в лед и даллия. Но весной, когда водоемы оттаивают, она оживает и за короткое полярное лето успевает откормиться и оставить потомство.
Снижение жизнедеятельности, в том числе и при замораживании, называют анабиозом. В подобное состояние могут впадать и рыбы. Замороженные и совершенно отвердевшие окунь, налим при медленном оттаивании начинают оживленно плавать. Только надо следить, чтобы не замерзла кровь и жабры.
Явление анабиоза можно широко использовать при транспортировке живой рыбы. Ученым надо только установить, при какой температуре следует замораживать тот или иной вид рыбы, чтобы затем вернуть ее к жизни.
Кстати, в замороженном состоянии рыба может находиться только определенный срок. Поэтому некоторые авторы научно-фантастических произведений грешат против истины, когда заставляют оживать рыб, найденных героями их произведений где-то в глубинах вечной мерзлоты.
Большинство рыб легко переносят значительные перепады температуры, если она изменяется постепенно. А вот резкое изменение температуры даже на 4–5 градусов часто ведет к их гибели. Это происходит потому, что у рыб непостоянная температура тела; она меняется вместе с изменением температуры воды и может быть лишь немного выше ее.
Температура оказывает большое влияние на расселение рыб. Исторические границы распространения рыб тесно связаны с температурой. Когда-то, в доледниковый период, в сибирских реках, впадающих в Ледовитый океан, вода была много теплее, и в них водились такие рыбы, как подуст, быстрянка, густера. Сейчас эти рыбы встречаются за Уральским хребтом только в реках, впадающих в Аральское и Каспийское моря.
В послеледниковый период в районе Белого моря было много теплее, чем теперь. И в реках Беломорского бассейна водились жерех, судак, красноперка. Сейчас их в этом бассейне нет совсем.
Похолодание, вызванное ледниковым периодом, расширило границы распространения холодолюбивых рыб. В бассейнах Средиземного и Черного морей появилось в то время много лососевых рыб. Об этом говорят нам рыбьи кости, найденные при раскопках стойбищ древнего человека.
За последние 30–40 лет увеличилась мощность Гольфстрима. Теплые воды стали проникать дальше на север. И это сразу же сказалось на рыбьем населении. В Белом море появилась пикша; из Баренцева моря в него стали заходить морской окунь и сайда, а из атлантического океана — макрель. Треска и сельдь нашли новые кормовые угодья дальше на востоке.
Для каждого вида рыб существует северная и южная граница распространения.
Сазан и рыбец, в основном, держатся только в нижнем течении южных рек; усач, вырезуб редко поднимаются по Днепру выше Дорогобужа.
Некоторые рыбы в одном и том же водоеме придерживаются одной его северной части, другие — южной; так, теплолюбивые рыбы — жерех, сырть — встречаются только в южной части Ладожского озера, а любящая холодную воду палья — только в северной его части.
Интересный случай произошел в Ленинграде в 1951 году: из живорыбного садка в Неву ушла партия сазанов. Вскоре рыба собралась у выхода теплых сточных вод, поступающих с одного из заводов. Там сазаны держались до 1955 года.
В морях и озерах изотермы также служат границами распространения того или иного вида рыб. Это должны учитывать рыбаки: бесполезно искать треску там, где температура у дна ниже нуля, а сайку там, где она выше нуля.
Температуру воды на различных участках водоема важно знать рыболовам-любителям. В этом отношении характерен результат одних соревнований спиннингистов, состоявшихся в середине октября. Конец сентября и начало октября выдались холодными. Поникла водная растительность, рыбы ушли на глубины. За день или два до соревнований установилась теплая солнечная погода с сильным ветром. В день соревнований ветер стих, но солнце по-прежнему продолжало ярко светить.
Заняв место в лодках, большинство соревнующихся устремилось на ямы, где некоторые рыболовы еще недавно успешно ловили щук, один отправился к берегу, куда еще вчера била сильная прибойная волна, а несколько человек разбрелись вдоль ранее затишных берегов.
Когда стали подводить итоги, оказалось, что рыболов, ловивший на мели у прибойного берега, поймал больше, чем все соревнующиеся, вместе взятые. Рыболовы, которые ловили у затишного берега, поймали всего по одной или две щуки.
Такой неожиданный результат объясняется просто: ветер в течение нескольких дней гнал нагретую солнцем воду на поверхности к одному берегу. Вода здесь в день соревнований была теплее, чем у затишного берега и на ямах. На теплую воду вышли из глубин окунь и щука.
Температура оказывает большое влияние на всю жизнь рыб. Каждый вид наиболее активен в определенном промежутке температур; оптимум питания для форели наблюдается при 10–12 градусах, для щуки — при 15–16, сазана — при 20–28 градусах, а арктическая рыба сайка активнее всего питается при температуре минус 1,5–2 градуса. Выше и ниже определенной температуры рыбы вообще прекращают питаться. Ручьевая форель не питается при температуре воды ниже 3 и выше 18 градусов. Налим при температуре выше 12 градусов. Сазан начинает кормиться не ранее, чем температура воды достигнет 10–12 градусов.
С температурой воды связано и размножение рыб. Большинство наших рыб нерестует весной; лососи, сиги и форели чаще осенью, а налим зимой. Беломорская треска мечет икру при температуре воды 1 градус, налим — около 0, сиги — 1–3, лососи — 3–8, окунь — 7–8, лещ — 12–14, сазан при 15 и выше градусах. Многие экзотические рыбы, например жемчужный гурами, бойцовая рыбка, тернеция, начинают метать икру, когда температура в аквариуме повышается до 29–30 градусов.
Поделиться книгой: