Опис плавального повітряного міхура у риб

Риби - це величезна група хребетних тварин, що мешкають у воді. Їх головною особливістю є зяброве дихання. Для переміщення в рідкому середовищі ці тварини використовують найрізноманітніші пристрої. Плавальний міхур - найважливіший гідростатичний орган, що регулює глибину занурення, а також бере участь у диханні та генерації звуків.

Розвиток та будова гідростатичного органу

Формування рибного міхура починається на ранній стадії розвитку. Один із відділів прямої кишки, видозмінений у своєрідний виріст, згодом заповнюється газом. Для цього мальки виринають і захоплюють повітря ротом. Згодом зв`язок міхура з стравоходом у частини риб втрачається.

Риби, що мають повітряну камеру, діляться на два типи:

1. Відкритопузирні здатні контролювати наповнення за допомогою спеціального каналу, що має повідомлення з кишечником. Вони можуть швидше спливати і занурюватися, а за потреби захоплюють повітря ротом з атмосфери. До цього типу відноситься велика частина кісткових риб, наприклад: короп і щука.
2. Закритопузирні мають герметичну камеру, що не має прямого повідомлення із зовнішнім світом. Рівень газу контролюється за допомогою кровоносної системи. Повітряний міхур у риб обплетений мережею капілярів (червоне тіло), які здатні повільно поглинати або віддавати повітря. Представники цього типу - тріска, окунь. Не можуть дозволити собі швидкої зміни глибини. При миттєвому виведенні з води таку рибу сильно роздмухує.

Повітряний міхур у риб є порожниною з прозорими еластичними стінками.

https://www.youtube.com/embed/I2MyhCmbJDo

За своєю будовою розрізняють:

• однокамерний;
• двокамерний;
• трикамерний.

Як правило, у більшості риб цей орган один, але у двоякодишачих він парний. Глибинні види можуть обходитися дуже маленькою бульбашкою.

Функції плавального міхура

Плавальний міхур у тілі риби є унікальним та багатофункціональним органом. Він помітно полегшує життя та економить масу енергії.

Головна, але не єдина функція – це гідростатичний ефект. Для зависання на певній глибині необхідно, щоб щільність тіла відповідала навколишньому середовищу. Водоплавні тварини без повітряної камери використовують постійну роботу плавників, що призводить до зайвих енерговитрат.

Порожнина камери не може розширюватися та стискатися довільно. При зануренні тиск на тіло зростає і воно стискається, відповідно зменшується обсяг газу, а загальна щільність збільшується. Риба з легкістю опускається на потрібну глибину. Коли рибка піднімається у верхні шари води, тиск слабшає, а міхур розширюється, немов повітряна кулька, штовхаючи тварину вгору.

Тиск газу на стінки камери породжує нервові імпульси, що викликають компенсаторні рухи м`язів та плавників. Використовуючи таку систему, риба без особливих зусиль плаває на потрібній глибині, заощаджуючи до 70% енергії.

Додаткові функції:

1. Плавальний міхур у риб використовується як своєрідний барометр. У деяких видів (короп, голець, сом) зміни розмірів повітряної капсули за допомогою складної системи сполук перетворюються на нервові імпульси. Вони надходять у головний мозок і повідомляють про тиск навколишнього середовища та глибину занурення.
2. Орган почуттів. Дозволяє відчувати деякі звуки та ударні хвилі, що розповсюджуються у воді.
3. Відтворення звуків. Барабанні м`язи, ударяючи по стінках міхура, здатні породжувати звукові хвилі різної частоти. З їх допомогою риби обмінюються інформацією зі своїми родичами.

   

4. захисна. У критичних та стресових ситуаціях з міхура випускається повітря і перетворюється на досить потужний звук, здатний поширюватися на велику відстань у воді і навіть у повітрі. За допомогою цих криків відбувається загальне сповіщення про небезпеку.
5. Дихальна. У більшості випадків дихальні властивості міхура малоефективні. Повітря в ньому вистачає лише на кілька хвилин життя. Однак собача риба чудово почувається в бідній киснем воді, захоплюючи повітря ротом з атмосфери. Вона перекачує його в міхур, а звідти він потрапляє у кров. У двоякодишачих на місці повітряної камери знаходяться справжні легені, якими вони можуть поглинати повітря.

Такий простий, на перший погляд, орган є незамінним та життєво необхідним апаратом.

Риби, що не мають повітряної камери

З опису плавального міхура видно, наскільки він досконалий та багатофункціональний. Незважаючи на це, деякі з легкістю обходяться і без нього. У підводному світі мешкає безліч тварин, які не мають гідростатичного апарату. Для переміщення вони користуються альтернативними способами.

Глибоководні види все життя проводять на дні і не відчувають необхідності підніматися у верхній шар води. Через величезний тиск повітряна камера, якби вона і була, моментально стиснулася б, і все повітря з неї вийшло б. Як її альтернатива, використовується накопичення жиру, який має щільність менше, ніж у води, до того ж не стискується.

Рибам, яким необхідно дуже швидко переміщатися та змінювати глибину, міхур може лише нашкодити. Такі представники морської фауни (скумбрія) використовують лише м`язові рухи. Це підвищує витрати енергії, зате збільшує мобільність.

Хрящові риби теж звикли обходитися самотужки. Вони не можуть нерухомо зависати на місці. Їх скелет без кісток, тому має меншу питому вагу. До того ж у акул дуже велика печінка, що на дві третини складається з жиру. Деякі види можуть змінювати його відсоткове співвідношення, і цим ускладнюють чи полегшують своє тіло.

Водні ссавці, такі як кити та дельфіни, забезпечені товстим шаром жирової тканини під шкірою та наповненими повітрям легкими.

Життя на планеті Земля зародилася у водному середовищі світового океану, і всі ми нащадки риб. Існують наукові припущення про те, що в процесі еволюції дихальні органи наземних тварин походять саме від риб`ячих бульбашок.