Budowa zewnętrzna
Kształt i wymiary ciała
Jednym z elementów dostosowywania się do warunków środowiska, zapełniania wolnych nisz ekologicznych jest kształtowanie sylwetki ciała ułatwiającej poruszanie się, zdobywanie pokarmu i ucieczkę przed drapieżnikami. Kształt ciała ryby ma ścisły związek z rodzajem ruchów lokomotorycznych, szybkością pływania[1] i terenem ich bytowania[2]. Różnorodność kształtów ciała ryb wskazuje jak duże zdolności przystosowawcze posiada ta grupa zwierząt.
Poruszanie się w wodzie wymaga ciągłego pokonywania jej oporu, w czym niewątpliwie pomaga odpowiednio dostosowany, opływowy, hydrodynamiczny kształt ciała.
| Przykładowe kształty ciała ryb | |
|---|---|
 |  |
| (a) | (b) |
 |  |
| (c) | (d) |
 |  |
| (e) | (f) |
 |  |
| (g) | (h) |
Wyróżniane są jego następujące typy:
- podstawowy – ciało wrzecionowate (a), owalne w przekroju poprzecznym, charakterystyczne dla ryb pływających z dużą prędkością w wodach pelagialnych (np. tuńczyki)
- torpedowaty – kształt zbliżony do podstawowego, ciało bardziej wydłużone, lekko bocznie spłaszczone, w przekroju poprzecznym łagodnie elipsowate, typowe dla drapieżników pływających w wodach pelagialnych, umożliwia osiąganie dużych prędkości kosztem obniżenia zdolności manewrowych
- strzałkowaty (b) – ciało wyraźnie wydłużone, masywny ogon, szybko pływające drapieżniki, (barrakudowate, szczupakowate)
- silnie bocznie spłaszczony (c)- umożliwia szybkie pływanie w toni oraz precyzyjne manewrowanie wśród przeszkód, roślinności, szczelin skalnych itp. (okoniokształtne)
- igłowaty (d) – ciało bardzo długie i cienkie, owalne w przekroju poprzecznym (iglicznie)
- węgorzowaty (e) – ciało długie, przypominające węża, okrągłe w przekroju poprzecznym, ryby żerujące w mule, gęstej roślinności (węgorzokształtne)
- wstęgowaty – ciało długie, bocznie spłaszczone
- spłaszczony grzbietobrzusznie – część grzbietowa i brzuszna mocno spłaszczone, ciało symetryczne, ryby prowadzące przydenny tryb życia (rajowate)
- asymetrycznie bocznie spłaszczony (f) – ciało niesymetryczne, ryby prowadzące przydenny tryb życia (flądrokształtne)
oraz inne, spotykane u ryb szczególnie wyspecjalizowanych jak najeżkowate, koniki morskie (g), samogłowowate (h), żaglicowate, paszczękowate, żabnicokształtne.
Przy opisywaniu ryb stosowane są określone schematy wykonywania pomiarów ich ciała. Jednym z podstawowych parametrów jest jego długość.
Długość ciała ryb jest bardzo zróżnicowana i waha się od 0,7 cm u Schindleria brevipinguis do 18,8 m u rekina wielorybiego.
Płetwy
Kształt ciała ryby uzupełniają płetwy, które są narządami służącymi do utrzymywania równowagi ciała oraz do regulowania prędkości i kierunku poruszania się w wodzie. Istotnym elementem wpływającym na sprawność ruchu jest rozkład, kształt i rozmiar płetw.
Powłoka ciała
Zewnętrzną warstwą ciała wszystkich ryb jest skóra, która stanowi zabezpieczenie organizmu przed szkodliwymi czynnikami zewnętrznymi (urazy mechaniczne, czynniki chorobotwórcze) oraz zapewnia kontakt z otoczeniem[1][3]. Pod względem różnorodności funkcji i budowy skóra ryb przewyższa skórę innych kręgowców[3]. Jest mało rozciągliwa i na tyle elastyczna, by nie utrudniać ruchów przy pływaniu[1]. Składa się z naskórka i skóry właściwej. Jest zaopatrzona w liczne, jednokomórkowe gruczoły, produkujące śluz lub płyn surowiczy[1][3]. Śluz pełni funkcję ochronną oraz zmniejsza tarcie ciała w trakcie pływania. Większość gatunków ryb ma skórę pokrytą wytworzonymi przez nią łuskami, zdecydowanie poprawiającymi jej odporność na urazy mechaniczne. Szczególnie duże ilości śluzu wydzielają ryby bezłuskie, o nagiej skórze[4].
O zabarwieniu skóry decydują komórki pigmentowe zwane chromatoforami[4]. Podobnie jak u innych zwierząt ubarwienie może pełnić funkcję ostrzegawczą, kamuflującą (mimikra, mimetyzm) lub odstraszającą. Największą różnorodność ubarwienia i oryginalnych kształtów obserwuje się u ryb żyjących wśród raf koralowych (np. chetonikowate). Kolor skóry może zmieniać się pod wpływem bodźców zewnętrznych lub stanu fizjologicznego ryby[1].
Skóra jest również dodatkowym narządem wymiany gazowej, wydalania oraz osmoregulacji.
Wiele gatunków wykształciło na skórze różnorodne wyrostki, ząbki skórne, tarczki, ciernie, kolce – nierzadko połączone z gruczołami jadowymi (skorpenokształtne) – oraz wyspecjalizowane narządy, jak fotofory (np. świetlikowate), narządy elektryczne (sum elektryczny, strętwy, mruki i drętwy), ampułki Lorenziniego (ryby młoty). Charakterystycznym dla ryb narządem zmysłu – umieszczonym pod powierzchnią skóry – jest linia boczna[1][3].
Dymorfizm płciowy
Wśród ryb wykształciły się różnorodne formy różnic w morfologii samicy i samca (dymorfizm płciowy) przejawiające się w wielkości, ubarwieniu, pokroju ciała i kształcie płetw[3]. Płetwy brzuszne samców ryb chrzęstnoszkieletowych przekształciły się w pterygopodium. Jego odpowiednikami u żyworodnych kostnoszkieletowych są: gonopodium, andropodium i priapium. Samce tych kostnoszkieletowych, które dojrzewają płciowo wcześniej niż samice są od nich zwykle mniejsze – samce wielu ryb głębinowych są kilka (5–7) razy mniejsze od samic[3]. W wielu przypadkach różnice płciowe ujawniają się dopiero w okresie rozrodu (wysypka tarłowa, różnice w ubarwieniu). Łososiowate wykazują w okresie tarła tak zasadnicze zmiany w morfologii i ubarwieniu, że większość ryb ginie po pierwszym tarle[3].
Budowa wewnętrzna
Ciało ryby podzielone jest na trzy główne rejony anatomiczne: głowę, tułów i ogon. Nie są one ściśle rozgraniczone, ponieważ nie występują wyraźne u innych kręgowców odcinki szyjny, lędźwiowy i ogonowy[2]. Głowa rozpoczyna się od krańca pyska i kończy na granicy wieczka skrzelowego lub szczeliny skrzelowej[2][4]. Za nią rozpoczyna się zawierający jamę ciała tułów, sięgający do otworu odbytowego. Ogon ryby tworzy odcinek rozpoczynający się za otworem odbytowym i biegnący do nasady płetwy ogonowej[4]. U niektórych ryb otwór odbytowy jest przesunięty do przodu ciała w okolice głowy, a jama ciała rozciąga się aż do trzonu ogonowego[2].
Głowa
(a) – końcowe,
(b) – górne,
(c) – dolne
Przednia, wysunięta i sięgająca po oczy część głowy nazywana jest pyszczkiem lub pyskiem ryby. W jego dolnej części mieści się otwór gębowy, od góry otoczony szczęką, a od dołu żuchwą (szczęką dolną). W górnej części pyska położone są otwory nozdrzowe[4]. Kształt głowy, a szczególnie położenie otworu gębowego ma ścisły związek ze sposobem pobierania pokarmu. Ryby pobierające pokarm z powierzchni wody mają otwór gębowy w położeniu górnym (b), gatunki pływające w toni wodnej – w położeniu końcowym (a), a te, które wyszukują pokarm na dnie zbiornika – w położeniu dolnym (c). Spód głowy dzieli się na podbródek oraz podgardle[4]. W okolicy otworu gębowego często występują wąsiki.
Po obu stronach głowy rozłożone są oczodoły z gałkami ocznymi; u poszczególnych gatunków leżą na różnej wysokości, mogą być przesunięte ku grzbietowej powierzchni głowy. Pomiędzy oczami a wieczkami skrzelowymi znajdują się policzki[2]. Skrzela są osłonięte pokrywami skrzelowymi: kostnym wieczkiem skrzelowym lub fałdem skórnym[2]. Za oczami minogów znajdują się ujścia worków skrzelowych, a u spodoustych – szczelin skrzelowych[2] i tryskawki. Na głowie wielu gatunków występują różne kostne zgrubienia, fałdy skórnokostne lub chrzęstne oraz wyrostki skórne[4] (np. odontody).
Szkielet
Szkielet ryb jest zbudowany z chrząstek (chrzęstnoszkieletowe) lub kości (kostnoszkieletowe). Składa się z czaszki, kręgosłupa, żeber, szkieletu pasów, szkieletu płetw oraz – charakterystycznych dla ryb kostnoszkieletowych – skostnień międzymięśniowych, tzw. ości. Szczęki są ruchome, z wyjątkiem zrosłogłowych, u których górna szczęka jest trwale połączona z puszką mózgową. Dużą ruchliwość szczęk ryby zawdzięczają połączeniu żuchwy z puszką mózgową za pośrednictwem górnej części łuku gnykowego (czaszka hyostyliczna).
Kręgosłup tworzą dwuwklęsłe (amficeliczne) kręgi, których liczba jest cechą gatunkową. Między kręgami zachowane są resztki struny grzbietowej. Do kręgów w części tułowiowej przytwierdzone są żebra. W obrębie kręgosłupa wyróżnia się dwa odcinki: odcinek żebrowy kęgosłupa od którego odchodzą żebra jak i odcinek ogonowy kręgosłupa, pozbawiony żeber.
Układ pokarmowy
Otwór gębowy zaopatrzony w ruchome szczęki, prowadzi do jamy gębowej. U wielu gatunków (wszystkich drapieżnych i niektórych roślinożernych) wyposażony w liczne zęby. Kształt i układ zębów jest zróżnicowany w zależności od rodzaju i sposobu zdobywania pokarmu, od dużych (żarłaczokształtne), bardzo ostrych (barrakudy, wargaczowate) do wyspecjalizowanych np. w rozgniataniu twardych skorup (papugoryby). Przebita szczelinami skrzelowymi gardziel przechodzi w przełyk, a ten rozszerza się w żołądek (nie występuje np. u karpiowatych). U ryb nieposiadających wyodrębnionego żołądka trawienie odbywa się w jelicie. Jelita ryb drapieżnych są krótsze niż u roślinożernych. Przy połączeniu żołądka z jelitem położone są wyrostki pyloryczne. Przewody trzustki i wątroby uchodzą do przedniej części jelita cienkiego (dwunastnica). Końcowy odcinek układu pokarmowego tworzy jelito grube i odbyt.
Układ rozrodczy
Ryby są zwierzętami rozdzielnopłciowymi. Sporadycznie zdarza się hermafrodytyzm (niektóre strzępielowate) i gynogeneza (odmiana partenogenezy). Znane są również gatunki zdolne do zmiany płci (Amphiprion, Premnas, Xiphophorus).
Układ rozrodczy składa się z gonad i przewodów wyprowadzających. U gatunków rozdzielnopłciowych samica posiada jajniki, a samiec – parzyste jądra.
Zapłodnienie zewnętrzne następuje u większości ryb. Są to gatunki jajorodne. Samica składa w wodzie ikrę, która jest polewana przez samca mleczkiem (spermą).
Zapłodnienie wewnętrzne występuje u gatunków jajożyworodnych. Następuje w czasie aktu kopulacji poprzez wprowadzenie do dróg rodnych samicy męskiego narządu kopulacyjnego (gonopodium – u ryb kostnoszkieletowych lub pterygopodium – u chrzęstnoszkieletowych).
U wielu gatunków występuje wyraźny dymorfizm płciowy.
Układ krwionośny
Układ krwionośny ryb opisano w artykule Układ krwionośny kręgowców.
Układ oddechowy
Krągłouste oddychają za pomocą worków skrzelowych[4]. Funkcje narządów oddechowych umożliwiających pozostałym rybom oddychanie tlenem rozpuszczonym w wodzie pełnią skrzela, czasami połączone z tryskawkami, i w pewnym stopniu skóra[3].
Wiele gatunków ma dodatkowe narządy i przystosowania służące do oddychania tlenem rozpuszczonym w wodzie jak też atmosferycznym[4]. Są to wyspecjalizowane narządy działające na podobnej zasadzie jak płuca – silnie unaczynione ściany jamy gębowej, narząd nadskrzelowy, narząd błędnikowy (labirynt) lub ukrwiony odcinek tylnej części jelita, a u ryb dwudysznych pęcherz pławny. Wiele ryb oddycha pobierając tlen z wody przez skórę[4][3]
Z układem oddechowym jest w pewnym stopniu związany ich narząd hydrostatyczny, czyli pęcherz pławny[4].
Układ percepcyjny / sensoryczny
Większość ryb posiada wysoko rozwinięte narządy zmysłów. Prawie wszystkie ryby żyjące w świetle dziennym mają tak wysoce rozwinięty zmysł wzroku, że widzą kolory co najmniej tak dobrze jak ludzkie oko. Wiele ryb ma również chemoreceptory odpowiedzialne za niezwykle wyostrzone i czułe zmysły "smaku" i "węchu". Wodnym odpowiednikiem wąchania powietrza, jest smakowanie wody. Wiele ryb chociaż mają uszy, nie słyszy zbyt dobrze. Fale dźwiękowe trudniej rozchodzą się w wodzie niż w powietrzu. Zwierzęta na lądzie przy poruszaniu się hałasują, ryby natomiast wytwarzają drgania wody. Większość ryb ma czułe receptory, tworzące system linii bocznej, który wykrywa delikatne prądy i wibracje wody - wyczuwając ruch pobliskich ryb i ofiar[5]. Rekiny mogą wyczuwać częstotliwości nawet w zakresie od 25 do 50 Hz przez swoją linię boczną[6]. Ryby orientują się w przestrzeni wodnej za pomocą punktów orientacyjnych i korzystają z map mentalnych opartych na rozpoznanych punktach orientacyjnych. Zachowanie ryb w labiryntach ujawnia, że posiadają one pamięć przestrzenną[7].
Przypisy
- 1 2 3 4 5 6 Karol Opuszyński: Podstawy biologii ryb. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, 1983.
- 1 2 3 4 5 6 7 Wincenty Kilarski: Anatomia ryb. Poznań: Powszechne Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, 2012. ISBN 978-83-09-01080-7.
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Zygmunt Grodziński: Anatomia i embriologia ryb. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, 1981.
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Stanisław Rutkowicz: Encyklopedia ryb morskich. Gdańsk: Wydawnictwo Morskie, 1982. ISBN 83-215-2103-7.
- ↑ Steve Parker, Fearsome fish, Austin, Tex.: Raintree Steck-Vaughn, 1994, ISBN 0-8114-2346-8, OCLC 28583659 [dostęp 2022-12-12].
- ↑ Inner ear and lateral line, [w:] A.N. Popper, C. Platt, The Physiology of Fishes, wyd. CRC Press (1st ed)., 1993.
- ↑ Seraphina Chung, Appropriate maze methodology to study learning in fish, „Journal of Undergraduate Life Sciences”, Neuroscience Specialist Program, Department of Human Biology, University of Toronto, Toronto, Ontario; Toronto Western Research Institute, Toronto, Ontario. 2008 [zarchiwizowane z adresu 2011-07-06].