Pesci e ambiente acquatico. Adattamenti alle condizioni di vita, adattamento della forma e del movimento
La straordinaria varietà di forme e dimensioni dei pesci è spiegata dalla lunga storia del loro sviluppo e dall'elevata adattabilità alle condizioni di vita.
I primi pesci apparvero diverse centinaia di milioni di anni fa. I pesci esistenti oggi somigliano poco ai loro antenati, ma c'è una certa somiglianza nella forma del corpo e delle pinne, sebbene il corpo di molti pesci primitivi fosse coperto da un forte guscio osseo e le pinne pettorali altamente sviluppate assomigliassero alle ali.
I pesci più antichi si estinsero, lasciando le loro tracce solo sotto forma di fossili. Da questi fossili facciamo ipotesi e ipotesi sugli antenati dei nostri pesci.
È ancora più difficile parlare degli antenati dei pesci che non hanno lasciato tracce. C'erano anche pesci che non avevano ossa, scaglie o conchiglie. Pesci simili esistono ancora oggi. Queste sono lamprede. Si chiamano pesci, sebbene, secondo il famoso scienziato L. S. Berg, differiscano dai pesci come le lucertole dagli uccelli. Le lamprede non hanno ossa, hanno un'apertura nasale, l'intestino sembra un semplice tubo dritto e la bocca è come una ventosa rotonda. Nei millenni passati c'erano molte lamprede e pesci affini, ma stanno gradualmente scomparendo, lasciando il posto a quelli più adattati. 
Anche gli squali sono pesci di origine antichissima. I loro antenati vissero più di 360 milioni di anni fa. Scheletro interno gli squali sono cartilaginei, ma sul corpo sono presenti formazioni dure sotto forma di spine (denti). Gli storioni hanno una struttura corporea più perfetta: ci sono cinque file di insetti ossei sul corpo e ci sono ossa nella sezione della testa.
Da numerosi fossili di pesci antichi, si può tracciare come si è sviluppata e modificata la loro struttura corporea. Tuttavia, non si può presumere che un gruppo di pesci si sia convertito direttamente in un altro. Sarebbe un grave errore affermare che gli storioni si siano evoluti dagli squali e che i pesci ossei provengano dagli storioni. Non dobbiamo dimenticare che, oltre ai pesci nominati, ce n'erano molti altri che, incapaci di adattarsi alle condizioni della natura che li circondava, si estinsero.
Anche i pesci moderni si adattano alle condizioni naturali e, nel processo, il loro stile di vita e la struttura corporea cambiano lentamente, a volte in modo impercettibile.
Uno straordinario esempio di elevata adattabilità alle condizioni ambientali è fornito dai dipnoi. I pesci comuni respirano attraverso le branchie costituite da archi branchiali con rastrelli branchiali e filamenti branchiali ad essi attaccati. I dipnoi, d'altra parte, possono respirare sia con le branchie che con i "polmoni", corpi natanti dal design unico, e andare in letargo. In un nido così secco era possibile trasportare Protopterus dall'Africa all'Europa.
Lepidosiren abita le zone umide del Sud America. Quando i serbatoi rimangono senz'acqua durante la siccità, che dura da agosto a settembre, il lepidosirenus, come Protopterus, si seppellisce nel limo, cade in torpore e la sua vita è sostenuta dalle bolle. La vescica-polmone dei dipnoi è piena di pieghe e setti con molti vasi sanguigni. Assomiglia al polmone degli anfibi.
Come spiegare questa struttura dell'apparato respiratorio nei dipnoi? Questi pesci vivono in specchi d'acqua poco profondi, che si seccano per un periodo piuttosto lungo e diventano così poveri di ossigeno che respirare attraverso le branchie diventa impossibile. Quindi gli abitanti di questi bacini idrici - i dipnoi - passano alla respirazione con i polmoni, ingoiando l'aria esterna. Quando il bacino si asciuga completamente, si seppelliscono nel limo e sopravvivono alla siccità.
Sono rimasti pochissimi pesci polmonati: un genere in Africa (Protopterus), un altro in America (Lepidosiren) e un terzo in Australia (Neoceratod o Lepidopterus).
Protopterus abita corpi d'acqua dolce Africa centrale e avere una lunghezza fino a 2 metri. Durante il periodo secco, si nasconde nel limo, formando attorno a sé una camera (“bozzolo”) di argilla, accontentandosi dell'insignificante quantità di aria che qui penetra. Lepidosiren è un pesce di grandi dimensioni, che raggiunge 1 metro di lunghezza.
I lepidotteri australiani sono leggermente più grandi delle lepidosirene e vivono in fiumi tranquilli, fortemente ricoperti di vegetazione acquatica. Quando il livello dell’acqua è basso (climi secchi) 
Tempo) l'erba nel fiume comincia a marcire, l'ossigeno nell'acqua quasi scompare, quindi i lepidotteri iniziano a respirare aria atmosferica.
Tutti i dipnoi elencati vengono consumati dalla popolazione locale come cibo.
Ogni caratteristica biologica ha un significato nella vita di un pesce. Quali appendici e dispositivi hanno i pesci per protezione, intimidazione e attacco! Il piccolo pesce amaro ha un notevole adattamento. Al momento della riproduzione, la femmina amara sviluppa un lungo tubo attraverso il quale depone le uova nella cavità del guscio bivalve, dove si svilupperanno le uova. Questo è simile alle abitudini del cuculo che getta le sue uova nei nidi di altre persone. Non è così facile ricavare il caviale amaro dai gusci duri e affilati. E l'amaro, dopo aver spostato la cura sugli altri, si affretta a mettere da parte il suo astuto stratagemma e cammina di nuovo all'aria aperta.
Nei pesci volanti, capaci di sollevarsi sopra l'acqua e volare per distanze abbastanza lunghe, a volte fino a 100 metri, le pinne pettorali sono diventate come ali. I pesci spaventati saltano fuori dall'acqua, allargano le ali e si precipitano sul mare. Ma il viaggio aereo può finire molto tristemente: gli uccelli in volo vengono spesso attaccati dai rapaci.
Le mosche si trovano nelle parti temperate e tropicali dell'Oceano Atlantico e del Mar Mediterraneo. La loro dimensione arriva fino a 50 centimetri 
V.
Le pinne lunghe che vivono nei mari tropicali sono ancora più adatte al volo; una specie si trova anche nel Mar Mediterraneo. Le pinne lunghe sono simili alle aringhe: la testa è affilata, il corpo è oblungo, la dimensione è di 25-30 centimetri. Le pinne pettorali sono molto lunghe. Le pinne lunghe hanno enormi vesciche natatorie (la lunghezza della vescica è più della metà della lunghezza del corpo). Questo dispositivo aiuta il pesce a rimanere in aria. I Longfin possono volare su distanze superiori a 250 metri. Durante il volo, le pinne dei longfins apparentemente non sbattono, ma agiscono come un paracadute. Il volo del pesce è simile al volo di una colomba di carta, che spesso viene fatta volare dai bambini.
Meravigliosi anche i pesci che saltano. Se le pinne pettorali dei pesci volanti sono adattate per il volo, nei saltatori sono adatte per saltare. Piccoli pesci che saltano (la loro lunghezza non supera i 15 centimetri), che vivono in acque costiere ah, soprattutto nell'Oceano Indiano, possono lasciare l'acqua per parecchio tempo e procurarsi il cibo (soprattutto insetti) saltando sulla terra e addirittura arrampicandosi sugli alberi.
Le pinne pettorali dei saltatori sono come zampe forti. Inoltre, i saltatori hanno un'altra caratteristica: gli occhi, situati sulle proiezioni della testa, sono mobili e possono vedere nell'acqua e nell'aria. Durante un viaggio via terra, le coperture branchiali del pesce sono strettamente coperte e questo impedisce alle branchie di seccarsi.
Non meno interessante è il rampicante o il cachi. Questo è un pesce piccolo (fino a 20 centimetri) che vive nelle acque dolci dell'India. La sua caratteristica principale è che può strisciare sulla terra fino a una lunga distanza dall'acqua.
I crawler hanno uno speciale apparato epibranchiale, che il pesce utilizza quando respira aria nei casi in cui non c'è abbastanza ossigeno nell'acqua o quando si sposta sulla terra da uno specchio d'acqua all'altro.
Anche i pesci d'acquario, i macropodi, i pesci combattenti e altri hanno un apparato epibranchiale simile.
Alcuni pesci hanno organi luminosi che consentono loro di trovare rapidamente cibo nelle oscure profondità dei mari. Gli organi luminosi, una sorta di fari, in alcuni pesci si trovano vicino agli occhi, in altri - sulla punta dei lunghi processi della testa, e in altri gli occhi stessi emettono luce. Una proprietà straordinaria: gli occhi illuminano e vedono! Ci sono pesci che emettono luce con tutto il corpo.
Nei mari tropicali, e occasionalmente nelle acque delle Primorye dell'Estremo Oriente, puoi trovare pesci interessanti bloccati. Perché questo nome? Perché questo pesce è in grado di succhiare e attaccarsi ad altri oggetti. Sulla testa c'è una grande ventosa, con l'aiuto della quale si attacca al pesce.
Non solo il bastone gode del trasporto gratuito, il pesce riceve anche un pranzo “gratuito”, mangiando gli avanzi dalla tavola dei suoi autisti. L'autista, ovviamente, non è molto contento di viaggiare con un simile “cavaliere” (la lunghezza del bastone raggiunge i 60 centimetri), ma liberarsene non è così facile: il pesce è attaccato saldamente.
I residenti costieri usano questa capacità di attaccarsi per catturare le tartarughe. Una corda viene attaccata alla coda del pesce e il pesce viene rilasciato sulla tartaruga. Il bastone si attacca rapidamente alla tartaruga e il pescatore solleva il bastone insieme alla preda nella barca.
Piccoli pesci schizzi vivono nelle fresche acque degli oceani tropicali Indiano e Pacifico. I tedeschi lo chiamano ancora meglio: "Schützenfisch", che significa tiratore di pesci. Lo splasher, nuotando vicino alla riva, nota un insetto seduto sull'erba costiera o acquatica, prende l'acqua in bocca e rilascia un ruscello sul suo animale “selvaggio”. Come non chiamare uno splasher uno sparatutto?
Alcuni pesci hanno organi elettrici. Il pesce gatto elettrico americano è famoso. La pastinaca elettrica vive nelle parti tropicali degli oceani. Le scosse elettriche possono abbattere un adulto; piccoli animali acquatici spesso muoiono a causa dei colpi di questa pastinaca. La pastinaca elettrica è un animale abbastanza grande: lungo fino a 1,5 metri e largo fino a 1 metro.
L'anguilla elettrica, che raggiunge i 2 metri di lunghezza, può anche erogare forti scosse elettriche. Un libro tedesco raffigura cavalli infuriati che vengono attaccati da anguille elettriche nell'acqua, anche se qui c'è una buona dose di immaginazione dell'artista.
Tutte queste e molte altre caratteristiche dei pesci sono state sviluppate nel corso di migliaia di anni come mezzi necessari di adattamento alla vita nell'ambiente acquatico.
Non è sempre così facile spiegare perché è necessario questo o quel dispositivo. Ad esempio, perché la carpa ha bisogno di un forte raggio di pinna seghettata se aiuta a impigliare il pesce in una rete! Perché il broadmouth e il fischiatore hanno bisogno di code così lunghe? Non c'è dubbio che questo abbia un suo significato biologico, ma non tutti i misteri della natura sono stati risolti da noi. Abbiamo fornito pochissimi esempi interessanti, ma tutti ci convincono della fattibilità di vari adattamenti animali.
Nella passera, entrambi gli occhi si trovano su un lato del corpo piatto, su quello opposto al fondo del serbatoio. Ma le passere nascono ed emergono dalle uova con una disposizione diversa degli occhi, uno su ciascun lato. Nelle larve e negli avannotti della passera, il corpo è ancora cilindrico e non piatto, come nei pesci adulti. Il pesce giace sul fondo, cresce lì e il suo occhio dal fondo si sposta gradualmente verso quello superiore, dove alla fine finiscono entrambi gli occhi. Sorprendente, ma comprensibile.
Anche lo sviluppo e la trasformazione dell'anguilla sono sorprendenti, ma meno compresi. L'anguilla, prima di acquisire la caratteristica forma a serpente, subisce diverse trasformazioni. All'inizio sembra un verme, poi assume la forma di una foglia di albero e, infine, la solita forma di un cilindro.
In un'anguilla adulta, le fessure branchiali sono molto piccole e ben chiuse. L'utilità di questo dispositivo è che è ben coperto. le branchie seccano molto più lentamente, e con le branchie inumidite l'anguilla può restare in vita a lungo anche senza acqua. C'è anche una credenza abbastanza plausibile tra le persone che l'anguilla striscia attraverso i campi.
Molti pesci stanno cambiando davanti ai nostri occhi. La prole di una grande carpa crucian (che pesa fino a 3-4 chilogrammi), trapiantata dal lago in un piccolo stagno con poco cibo, cresce male e i pesci adulti hanno l'aspetto di “nani”. Ciò significa che l'adattabilità dei pesci è strettamente correlata all'elevata variabilità.
Io, Pravdin "La storia della vita dei pesci"
Lezione di biologia aperta in seconda media
Argomento: “Superclasse dei Pesci. Adattamenti dei pesci agli habitat acquatici"
Obiettivo: rivelare le caratteristiche della struttura interna ed esterna dei pesci in relazione al loro habitat, mostrare la diversità dei pesci, determinare l'importanza dei pesci nella natura e nell'attività economica umana, indicare le misure necessarie per proteggere le risorse ittiche.
Obiettivo metodologico: l'uso delle TIC come uno dei modi per formare il pensiero creativo e sviluppare l'interesse degli studenti, ampliare l'esperienza delle attività di ricerca basate sulle conoscenze precedentemente acquisite, sviluppare competenze di informazione e comunicazione.
Tipologia di lezione: combinata.
Tipo di lezione: lezione sulla formazione e sistematizzazione della conoscenza.
Obiettivi della lezione:
Educativo: generare conoscenze sulle caratteristiche generali dei pesci, le caratteristiche della struttura esterna dei pesci in relazione all'habitat acquatico.
Educativo: sviluppare la capacità di osservare, stabilire relazioni causa-effetto, continuare a sviluppare la capacità di lavorare con un libro di testo: trovare risposte alle domande nel testo, utilizzare testo e immagini per completare un lavoro indipendente.
Educativo: promuovere il duro lavoro, l’indipendenza e il rispetto quando si lavora in coppia e in gruppo.
Obiettivi: 1) Familiarizzare gli studenti con le caratteristiche strutturali dei pesci.
2) Continuare a sviluppare le capacità di osservare i vivi
Gli organismi, lavorano con il testo del libro di testo, percepiscono
Informazioni didattiche attraverso presentazioni multimediali e video.
Attrezzatura: computer, proiettore multimediale,
Piano della lezione:
Organizzare il tempo
Suscitando interesse
Definendo gli obiettivi.
Imparare un nuovo argomento
Cognitivo-operativo
Riflessione
Durante le lezioni
Passi della lezioneAttività dell'insegnante
Attività degli studenti
1. Organizzativo.
2 minuti
Saluta gli studenti, controlla che il posto di lavoro sia pronto per le lezioni e crea un ambiente favorevole e rilassato.
Si divide in gruppi
Salutare gli insegnanti, verificare la disponibilità del materiale didattico
lavorare per la classe.
Divisi in gruppi
2. Suscita interesse
3 minuti
Gioco “Scatola Nera”
1. Ci sono informazioni che questi animali furono allevati nell'antico Egitto più di quattromila anni fa. In Mesopotamia venivano tenuti in stagni.
Tenuto dentro Antica Roma e Grecia.
Apparvero per la prima volta in Europa solo nel XVII secolo.
Sono arrivati per la prima volta in Russia dalla Cina come regalo allo zar Alessio Mikhailovich. Il re ordinò che fossero piantati in boschetti di cristallo.
In buone condizioni può vivere fino a 50 anni.
Personaggio fiabesco che realizza i desideri.
2. Esiste un tale segno zodiacale
Insegnante: -Allora chi incontreremo in classe oggi?
Gli studenti offrono risposte dopo ogni domanda.
Studenti: - pesce d'oro.
E stabiliscono l'argomento della lezione.
3.Definizione degli obiettivi
Obiettivo: attivare l'interesse cognitivo per l'argomento studiato.
1) Facciamo conoscenza con le caratteristiche strutturali del pesce.
2) Continueremo a sviluppare le capacità per osservare gli organismi viventi, lavorare con il testo dei libri di testo, percepire
1) Studiare le caratteristiche strutturali dei pesci.
2) Lavoreranno con il testo del libro di testo, percepiranno
informazioni didattiche attraverso presentazioni multimediali.
4. Studiare un nuovo argomento.
Cognitivo-operativo.
Obiettivo: sviluppare, attraverso varie forme e tecniche di lavoro, la conoscenza della struttura esterna ed interna dei pesci
15 minuti
Ragazzi, oggi conosceremo i vertebrati più antichi. Superclasse di pesce. Questa è la classe più numerosa dei Cordati. Esistono circa 20mila specie. La branca della Zoologia che studia i pesci si chiama ITTIOLOGIA.
Fase I – Sfida (motivazione).
Insegnante: A volte dicono di una persona: "Si sente come un pesce nell'acqua". Come interpreti questa espressione?
Insegnante: Perché i pesci si sentono bene nell'acqua?
Insegnante: Come si esprime l'adattamento dei pesci all'ambiente acquatico? Lo impareremo durante la lezione di oggi.
Fase II – manutenzione.
Quali caratteristiche dell'habitat acquatico possiamo nominare:
1 compito. Guarda il frammento del video.
Utilizzando il libro di testo e il testo aggiuntivo, utilizzando la tecnica Fishbone, descrivi l'adattamento dei pesci alla vita in un ambiente acquatico.
Ascoltando
Risposte attese da parte degli studenti (significa che si sente bene, a suo agio, tutto funziona per lui).
(È adattato alla vita nell'acqua).
I bambini scrivono sul loro quaderno l’argomento della lezione.
L'elevata densità dell'acqua rende difficile il movimento attivo.
La luce penetra nell'acqua solo fino a una profondità ridotta.
Quantità limitata di ossigeno.
L'acqua è un solvente (sali, gas).
Acqua termale (le condizioni di temperatura sono più miti che sulla terraferma).
Trasparenza.
Conclusione : l'adattabilità del pesce alla vita acquatica si manifesta nella forma snella del corpo, negli organi corporei in transizione graduale, nella colorazione protettiva, nelle caratteristiche del tegumento (squame, muco), negli organi di senso (linea laterale) e negli organi locomotori (pinne).
- Qual è la forma del corpo di un pesce e come si adatta al suo ambiente?
Aggiunta dell'insegnante.L'uomo organizza il suo movimento nell'acqua affilando la prua delle sue barche e navi, e quando costruisce i sottomarini dà loro la forma fusiforme e aerodinamica del corpo di un pesce). La forma del corpo può essere diversa: sferica (pesce riccio), piatta (pastinaca, passera), serpentina (anguille, murene).
Quali sono le caratteristiche della copertura del corpo di un pesce?
Qual è il significato della pellicola viscida sulla superficie dei pesci?
Aggiunta dell'insegnante. Questa pellicola mucosa aiuta a ridurre l'attrito durante il nuoto e, grazie alle sue proprietà battericide, impedisce ai batteri di penetrare nella pelle, perché la pelle del pesce è permeabile all'acqua e ad alcune sostanze in essa disciolte (ormone della paura)
CHE COS’È “LA ROBA DELLA PAURA”
Nel 1941, il premio Nobel Karl von Frisch, studiando il comportamento dei pesci, scoprì che quando un luccio afferra un pesciolino, una sostanza penetra nell'acqua dalle ferite sulla sua pelle, provocando una reazione di paura in altri pesciolini: prima si disperdono in tutte le direzioni, quindi formano un fitto stormo e smettono di nutrirsi per un po'.
Nella letteratura scientifica moderna, invece della frase “sostanza della paura”, si trova spesso il termine “feromone dell’ansia”. In generale, i feromoni sono sostanze che, quando rilasciate nell'ambiente esterno da un individuo, provocano alcune reazioni comportamentali specifiche in altri individui.
Nei pesci il feromone d'allarme è immagazzinato in apposite cellule situate nello strato più superficiale della pelle. Sono molto numerosi e in alcuni pesci possono occupare più del 25% del volume totale della pelle. Queste cellule non hanno alcuna connessione con l'ambiente esterno, quindi il loro contenuto può entrare nell'acqua solo in un caso, se la pelle del pesce subisce qualche tipo di danno.
Il maggior numero di cellule di feromoni di allarme sono concentrate nella parte anteriore del corpo del pesce, compresa la testa. Quanto più indietro, verso la coda del corpo, tanto meno cellule contengono feromoni.
Quali sono le caratteristiche coloranti dei pesci?
I pesci di fondo e i pesci dei boschetti erbosi e corallini hanno spesso un colore maculato o striato brillante (la cosiddetta colorazione “smembrante” che maschera i contorni della testa). I pesci possono cambiare colore a seconda del colore del substrato.
Cos'è una linea laterale e qual è il suo significato?
Stesura di un Fishbone generale al tabellone .
Il pesce nuota nell'acqua velocemente e agilmente; taglia facilmente l'acqua grazie al fatto che il suo corpo ha una forma aerodinamica (a forma di fuso), più o meno compressa dai lati.
Ridotto attrito dell'acqua
Il corpo del pesce è per lo più ricoperto da scaglie dure e dense, che si trovano nelle pieghe della pelle (come sono le nostre unghie? , e le loro estremità libere si sovrappongono, come le tegole su un tetto. Le squame crescono insieme alla crescita del pesce e alla luce possiamo vedere linee concentriche che ricordano gli anelli di crescita su sezioni di legno. Dalla crescita delle strisce concentriche si può determinare l'età delle squame e allo stesso tempo l'età del pesce stesso. Inoltre, le squame sono ricoperte di muco.
Colorazione del corpo. Il pesce ha il dorso scuro e il ventre chiaro. La colorazione scura del dorso li rende difficilmente visibili sullo sfondo del fondo se visti dall'alto; la colorazione argentata lucida dei fianchi e del ventre rende il pesce invisibile sullo sfondo del cielo chiaro o del sole abbagliante se visto dal basso.
La colorazione rende il pesce poco appariscente sullo sfondo del suo habitat.
Linea laterale. Con il suo aiuto, i pesci navigano nei flussi d'acqua, percepiscono l'avvicinamento e la partenza di prede, predatori o compagni di scuola ed evitano collisioni con ostacoli sottomarini.
FIS. SOLO UN MINUTO
Obiettivo: mantenere la salute.
3 minuti
Facendo esercizi.
12 minuti
Quali altri adattamenti hanno i pesci per vivere nell'acqua?
Per fare questo, lavorerai in piccoli gruppi. Lo avete sulle vostre tavole? materiale aggiuntivo. Devi leggere il materiale testuale, rispondere alle domande e indicare le caratteristiche strutturali del pesce nella foto.
Assegna compiti a ciascun gruppo:
"1. Leggi il prossimo.
2. Guarda il disegno.
3. Rispondi alle domande.
4. Indicare nel disegno le caratteristiche strutturali del pesce.”
Gruppo 1. Organi di locomozione dei pesci.
2. Come funzionano?
Gruppo 2. Sistema respiratorio dei pesci.
Gruppo 3. Organi di senso dei pesci.
1. Quali organi di senso hanno i pesci?
2. Perché sono necessari gli organi di senso?
Gli studenti organizzano la ricerca e lo scambio di idee attraverso il dialogo.Si sta organizzando il lavoro per compilare il disegno.
4. Riflessivo-valutativo.
Scopo: determinare il livello di conoscenza acquisito durante la lezione.
7 minuti
Missione "Pesca"
1. Da quali parti è composto il corpo di un pesce?
2. Con l'aiuto di quale organo un pesce percepisce il flusso dell'acqua?
3. Quali caratteristiche strutturali di un pesce lo aiutano a superare la resistenza all'acqua?
4. Il pesce ha un passaporto?
5. Dove si trova la sostanza della paura nei pesci?
6. Perché molti pesci hanno il ventre chiaro e il dorso scuro?
7. Qual è il nome del ramo della zoologia che studia i pesci?
8. Perché la passera e la pastinaca hanno una forma del corpo piatta?
9. Perché i pesci non riescono a respirare sulla terraferma?
10. Quali organi di senso hanno i pesci?
11. Quali pinne di pesce sono accoppiate? Quali pinne di pesce non sono accoppiate?
12. Quali pinne usano i pesci come remi?
Ogni squadra sceglie un pesce e risponde alle domande.
3 minuti
Sulla lavagna è appeso il disegno di un pesce. L'insegnante si offre di valutare la lezione di oggi, quali cose nuove hai imparato, ecc.
1. Oggi ho scoperto...
2. È stato interessante...
3. È stato difficile...
4. Ho imparato...
5. Sono rimasto sorpreso...
6. Volevo...
Su adesivi multicolori, i bambini scrivono ciò che gli è piaciuto di più durante la lezione, quali cose nuove hanno imparato e li attaccano al pesce sotto forma di squame.
5. Compiti a casa.
Descrivere la struttura interna di un pesce.
Crea un cruciverba.
Annota i compiti in un diario.
Gruppo 1. Sistema muscoloscheletrico pescare.
1. Quali organi sono gli organi di movimento dei pesci?
2. Come funzionano?
3. In quali gruppi possono essere suddivisi?
Fin - questo è un organo speciale necessario per coordinare e controllare il processo di movimento dei pesci nell'acqua. Ogni pinna è costituita da una sottile membrana coriacea, cheQuando la pinna si raddrizza, si allunga tra i raggi della pinna ossea e quindi aumenta la superficie della pinna stessa.
Il numero di pinne può variare tra le specie e le pinne stesse possono essere pari o spaiate.
Nel pesce persico, le pinne spaiate si trovano sul retro (ce ne sono 2: grande e piccola), sulla coda (grande pinna caudale bilobata) e sulla parte inferiore del corpo (la cosiddetta pinna anale).
Le pinne pettorali (la coppia di arti anteriori) e le pinne ventrali (la coppia di arti posteriori) sono pari.
La pinna caudale gioca un ruolo importante nel processo di avanzamento, le pinne pari sono necessarie per girare, fermarsi e mantenere l'equilibrio, le pinne dorsale e anale aiutano il pesce persico a mantenere l'equilibrio durante il movimento e durante le curve strette.
Gruppo 2.Sistema respiratorio dei pesci.
Leggi il prossimo. Guarda il disegno. Rispondere alle domande.
Indicare le caratteristiche strutturali del pesce nella foto.
1. Quali organi compongono il sistema respiratorio dei pesci?
2. Che struttura hanno le branchie?
3. Come respirano i pesci? Perché i pesci non riescono a respirare sulla terraferma?
Il principale organo respiratorio dei pesci sono le branchie. La base inerte della branchia è l'arco branchiale.
Lo scambio di gas avviene nei filamenti branchiali, che hanno molti capillari.
I rastrelli branchiali “filtrano” l'acqua in entrata.
Le branchie hanno 3-4 archi branchiali. Ogni arco ha strisce rosse brillanti su un lato.filamenti branchiali , e dall'altro - rastrelli branchiali . Le branchie sono coperte all'esternocoperture branchiali . Visibile tra gli archifessure branchiali, che portano alla faringe. Dalla faringe, catturata dalla bocca, l'acqua lava le branchie. Quando un pesce preme le coperture branchiali, l'acqua scorre attraverso la bocca fino alle fessure branchiali. L'ossigeno disciolto nell'acqua entra nel sangue. Quando un pesce solleva le coperture branchiali, l'acqua viene espulsa attraverso le fessure branchiali. L'anidride carbonica lascia il sangue nell'acqua.
I pesci non possono rimanere sulla terra perché le piastre branchiali restano attaccate e l'aria non entra nelle fessure branchiali.
Gruppo 3.Organi di senso dei pesci.
Leggi il prossimo. Guarda il disegno. Rispondere alle domande.
Indicare le caratteristiche strutturali del pesce nella foto.
1. Quali organi compongono il sistema nervoso di un pesce?
2. Quali organi di senso hanno i pesci?
3. Perché sono necessari gli organi di senso?
I pesci hanno organi di senso che consentono ai pesci di navigare bene nel loro ambiente.
1. Visione - occhi - distingue la forma e il colore degli oggetti
2. Udito - l'orecchio interno - sente i passi di una persona che cammina lungo la riva, il suono di un campanello, uno sparo.
3. Odore: narici
4. Tocca - antenne.
5. Gusto – cellule sensibili – su tutta la superficie del corpo.
6. La linea laterale – una linea che corre lungo tutto il corpo – percepisce la direzione e la forza del flusso dell'acqua. Grazie alla linea laterale, anche i pesci accecati non urtano ostacoli e riescono a catturare prede in movimento.
Ai lati del corpo nelle squame è visibile una linea laterale: una specie di organosentimenti nei pesci È un canale che si trova nella pelle e ha molti recettori che percepiscono la pressione e la forza del flusso d'acqua, i campi elettromagnetici degli organismi viventi, nonché gli oggetti stazionari dovuti alle ondeallontanandosi da loro. Pertanto, in acque fangose e anche nella completa oscurità, i pesci sono perfettamente orientati e non inciampano su oggetti sottomarini. Oltre all'organo della linea laterale, i pesci hanno organi di senso situati sulla testa. Davanti alla testa c'è la bocca, con la quale il pesce cattura il cibo e aspira l'acqua necessaria per respirare. Situato sopra la boccale narici sono l'organo olfattivo attraverso il quale i pesci percepiscono gli odori delle sostanze disciolte nell'acqua. Ai lati della testa ci sono gli occhi, piuttosto grandi con una superficie piatta: la cornea. L'obiettivo è nascosto dietro di esso. I Pesci vedonoa distanza ravvicinata e distinguere bene i colori. Le orecchie non sono visibili sulla superficie della testa del pesce, ma questo non significa questoi pesci non sentono Hanno un orecchio interno nel cranio che permette loro di sentire i suoni. Nelle vicinanze c'è un organo di equilibrio, grazie al quale il pesce percepisce la posizione del suo corpo e non si ribalta.
I pesci delle profondità marine sono considerati alcune delle creature più sorprendenti del pianeta. La loro unicità è spiegata principalmente dalle dure condizioni di vita. Questo è il motivo per cui le profondità degli oceani del mondo, e in particolare le depressioni e le fosse marine profonde, non sono affatto densamente popolate.
e il loro adattamento alle condizioni di vita
Come già accennato, le profondità degli oceani non sono così densamente popolate come, ad esempio, gli strati superiori dell'acqua. E ci sono ragioni per questo. Il fatto è che le condizioni dell'esistenza cambiano con la profondità, il che significa che gli organismi devono avere alcuni adattamenti.
- La vita nell'oscurità. Con la profondità, la quantità di luce diminuisce drasticamente. Si ritiene che la distanza massima percorsa da un raggio di sole nell'acqua sia di 1000 metri. Al di sotto di questo livello non sono state rilevate tracce di luce. Pertanto, i pesci di acque profonde sono adattati alla vita nella completa oscurità. Alcune specie di pesci non hanno affatto occhi funzionanti. Gli occhi di altri rappresentanti, al contrario, sono molto sviluppati, il che rende possibile catturare anche le onde luminose più deboli. Un altro adattamento interessante sono gli organi luminescenti che possono brillare utilizzando l'energia delle reazioni chimiche. Tale luce non solo facilita il movimento, ma attira anche potenziali prede.
- Alta pressione. Un'altra caratteristica dell'esistenza nelle profondità marine. Questo è il motivo per cui la pressione interna di tali pesci è molto più elevata di quella dei loro parenti di acque poco profonde.
- Bassa temperatura. Con la profondità, la temperatura dell'acqua diminuisce in modo significativo, quindi i pesci si adattano alla vita in un ambiente simile.
- Mancanza di cibo. Dato che la diversità delle specie e il numero degli organismi diminuiscono con la profondità, rimane pochissimo cibo. Pertanto, i pesci di acque profonde hanno organi dell'udito e del tatto supersensibili. Ciò dà loro la capacità di rilevare potenziali prede su lunghe distanze, che in alcuni casi possono essere misurate in chilometri. A proposito, un tale dispositivo consente di nascondersi rapidamente da un predatore più grande.
Puoi vedere che i pesci che vivono nelle profondità dell'oceano sono organismi davvero unici. Infatti, una vasta area degli oceani mondiali rimane ancora inesplorata. Ecco perché il numero esatto delle specie di pesci di acque profonde è sconosciuto.
Diversità dei pesci che vivono nelle profondità dell'acqua
Sebbene gli scienziati moderni conoscano solo una piccola parte della popolazione delle profondità, ci sono informazioni su alcuni abitanti molto esotici dell'oceano.
Batisauro- il pesce predatore del mare più profondo, che vive a profondità comprese tra 600 e 3500 m. Vivono in acque tropicali e subtropicali. Questo pesce ha una pelle quasi trasparente, organi sensoriali grandi e ben sviluppati e la sua cavità orale è rivestita di denti aguzzi (anche i tessuti del palato e della lingua). I rappresentanti di questa specie sono ermafroditi.
Pesce vipera- un altro rappresentante unico delle profondità sottomarine. Vive ad una profondità di 2800 metri. Sono queste specie che popolano le profondità. La caratteristica principale dell'animale sono le sue enormi zanne, che ricordano in qualche modo i denti velenosi dei serpenti. Questa specie è adattata all'esistenza senza cibo costante: lo stomaco dei pesci è così teso che possono ingoiare con tutto il cuore una creatura vivente molto più grande di loro. E sulla coda, i pesci hanno uno specifico organo luminoso, con l'aiuto del quale attirano la preda.
Pescatore- una creatura dall'aspetto piuttosto sgradevole con mascelle enormi, un corpo piccolo e muscoli poco sviluppati. Continua a vivere Poiché questo pesce non può cacciare attivamente, ha sviluppato adattamenti speciali. ha uno speciale organo luminoso che rilascia alcune sostanze chimiche. La potenziale preda reagisce alla luce, nuota verso l'alto, dopodiché il predatore la ingoia completamente.
In effetti, ci sono molte più profondità, ma non si sa molto del loro stile di vita. Il fatto è che la maggior parte di essi può esistere solo in determinate condizioni, in particolare ad alta pressione. Pertanto, non è possibile estrarli e studiarli: quando salgono negli strati superiori dell'acqua, semplicemente muoiono.
Le proprietà fisiche dell'acqua nella vita dei pesci sono enormi. Le condizioni di movimento e di pesca nell'acqua dipendono in larga misura dalla larghezza delle acque. acqua. Le proprietà ottiche dell'acqua e il contenuto di particelle sospese in essa influenzano sia le condizioni di caccia dei pesci che navigano con l'aiuto dei loro organi visivi, sia le condizioni per la loro protezione dai nemici.La temperatura dell'acqua determina in gran parte l'intensità del processo metabolico nei pesci. Cambiamenti di temperatura in molti; in alcuni casi costituiscono un irritante naturale che determina l'inizio della deposizione delle uova, della migrazione, ecc. Altre proprietà fisiche e chimiche dell'acqua, come salinità, saturazione; anche l'ossigeno e la viscosità sono di grande importanza.
DENSITÀ, VISCOSITÀ, PRESSIONE E MOVIMENTO DELL'ACQUA.
MODI DI MOVIMENTO DEI PESCI
I pesci vivono in un ambiente molto più denso e viscoso dell'aria; Ciò è associato a una serie di caratteristiche nella loro struttura, funzioni, organi e comportamento.
I pesci sono adattati a muoversi sia in acque ferme che correnti. I movimenti dell'acqua, sia traslazionali che oscillatori, svolgono un ruolo molto significativo nella vita dei pesci. I pesci sono adattati a muoversi nell'acqua in modi diversi e a velocità diverse. Ciò è legato alla forma del corpo, alla struttura delle pinne e ad alcune altre caratteristiche della struttura del pesce.
In base alla forma del corpo, i pesci possono essere suddivisi in diverse tipologie (Fig. 2): ¦
- A forma di siluro: i migliori nuotatori, abitanti della colonna d'acqua. Questo gruppo comprende sgombri, triglie, squali aringhe, salmoni, ecc.
- A forma di freccia - simile alla precedente, ma il corpo è più allungato e le pinne spaiate sono arretrate. Buoni nuotatori, abitanti della colonna d'acqua, sono le aguglie e gli itsuka.
- Appiattito lateralmente, questo tipo varia di più. Di solito viene classificato in: a) tipo orata, b) tipo pesce luna ec) tipo passera. A seconda delle condizioni dell'habitat, anche i pesci appartenenti a questo tipo sono molto diversi: dagli abitanti della colonna d'acqua (pesce luna) agli abitanti del fondo (orata) o degli abitanti del fondo (passera):
- ;L e i t o vi d i y - corpo. , fortemente allungato e appiattito sui lati. Povero re delle aringhe nuotatore - kegalecus. Trachypterus e altri. . . , '(
- Sferico e - il corpo è quasi sferico, la pinna caudale è solitamente poco sviluppata - pesci scatola, alcuni lompo, ecc.
Il movimento verso il basso è assicurato
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Riso. 2. Diversi tipi di forma del corpo del pesce:
/ - a forma di freccia (aguglia); 2 - a forma di siluro (sgombro); 3 - appiattito lateralmente, simile ad un'orata (orata comune); 4 - tipo di pesce-luna (pesce-luna);
5 - tipo di passera (passera di fiume); 6 - serpentino (anguilla); 7 - a forma di nastro (re delle aringhe); 8 - sferico (corpo) 9 - piatto (rampa)
- Piatto: il corpo è appiattito dorsoventralmente, varie pendenze, rana pescatrice.
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Riso. 3. Metodi di movimento: in alto - anguilla; sotto - cod. Si può vedere un'onda muoversi attraverso il corpo del pesce (da Gray, 1933)
Atnia calva L. Le passere nuotano eseguendo movimenti oscillatori sia con la pinna dorsale che con quella anale. Nella pastinaca il nuoto è assicurato dai movimenti oscillatori delle pinne pettorali notevolmente ingrandite (Fig. 4).
Riso. 4. Movimento dei pesci mediante pinne: anale (anguilla elettrica) o pettorale (pastinaca) (da Norman, 195 8)
La pinna caudale paralizza principalmente il movimento frenante dell'estremità del corpo e indebolisce le correnti inverse. In base alla natura della loro azione, le code di pesce sono solitamente divise in: 1) isobatica e chesny, dove le lame superiore e inferiore hanno le stesse dimensioni; un tipo simile di coda si trova nello sgombro, nel tonno e in molti altri; 2) ee ibatico, in cui il lobo superiore è meglio sviluppato di quello inferiore; questa coda facilita il movimento verso l'alto; questo tipo di coda è caratteristico degli squali e degli storioni; 3) ipobatico, quando il lobo inferiore della coda è più sviluppato di quello superiore e favorisce il movimento verso il basso; una coda ipobatica si trova nei pesci volanti, nelle orate e in alcuni altri (Fig. 5).
Riso. 5. Diversi tipi di code di pesce (da sinistra a destra): epibatica, isobatica, ipobatica
La funzione principale dei timoni di profondità nei pesci è svolta dai muscoli pettorali e addominali. Con il loro aiuto, il pesce viene parzialmente ruotato su un piano orizzontale. Il ruolo delle pinne spaiate (dorsale e anale), se non svolgono la funzione di movimento traslatorio, si riduce ad assistere il pesce nella rotazione su e giù e solo in parte al ruolo di chiglie stabilizzatrici (Vasnetsov, 1941).
La capacità di piegare più o meno il corpo è naturalmente correlata. la sua struttura. I pesci con un gran numero di vertebre possono piegare il corpo più dei pesci con un piccolo numero di vertebre. Il numero di vertebre nei pesci varia da 16 nel pesce luna a 400 nel pesce cintura. Inoltre, i pesci con squame piccole possono piegare il corpo in misura maggiore rispetto ai pesci con squame grandi.
Per superare la resistenza dell'acqua, è estremamente importante ridurre al minimo l'attrito del corpo sull'acqua. Ciò si ottiene levigando il più possibile la superficie e lubrificandola con opportune sostanze antiattrito. In tutti i pesci, di regola, la pelle ha un gran numero di ghiandole caliciformi, che secernono muco che lubrifica la superficie del corpo. Il miglior nuotatore tra i pesci ha un corpo a forma di siluro.
La velocità di movimento del pesce è legata anche allo stato biologico del pesce, in particolare alla maturità delle gonadi. Dipendono anche dalla temperatura dell'acqua. Infine, la velocità con cui si muove il pesce può variare a seconda che il pesce si muova in branco o da solo. Velocità più elevate può raggiungere alcuni squali, pesci spada,
tonni. Verdesca - Carcharinus gtaucus L. - si muove ad una velocità di circa 10 m/sec, tonno - Thunnus tynnus L. - ad una velocità di 20 m/sec, salmone - Salmo salar L. - 5 m/sec. La velocità assoluta di movimento di un pesce dipende dalle sue dimensioni.’ Pertanto, per confrontare la velocità di movimento di pesci di diverse dimensioni, viene solitamente utilizzato un coefficiente di velocità, che è il quoziente della velocità assoluta di movimento
pesce per la radice quadrata della sua lunghezza
I pesci che si muovono molto velocemente (squali, tonni) hanno un coefficiente di velocità di circa 70. I pesci che si muovono velocemente (salmone,
Riso. 6. Schema del movimento di un pesce volante durante il decollo. Vista laterale e dall'alto (da Shuleikin, 1953),
sgombro) hanno un coefficiente di 30-60; moderatamente veloce (aringa, merluzzo, triglia) - da 20 a 30; lento (ad esempio orata) - QX da 10 a 20; lento (sculpin, scoriena) - da 5 a 10 e molto lento (pesce luna, ba ) - meno di 5.
/I buoni nuotatori in acqua corrente sono un po' diversi nella /forma del corpo / dai buoni nuotatori in acqua ferma, in particolare / nel peduncolo caudale il peduncolo caudale è solitamente/ significativamente più alto e “più corto che in quest'ultimo può confrontare la forma del peduncolo caudale della trota, adattato a vivere in acqua con correnti veloci, e dello sgombro, un abitante delle acque marine lente e stagnanti.
Nuotando velocemente, superando rapide e fratture, i pesci si stancano. Non possono nuotare a lungo senza riposo. In caso di forte stress, l'acido lattico si accumula nel sangue dei pesci, che poi scompare durante il riposo. A volte i pesci, ad esempio, quando superano le scale per pesci, si stancano così tanto che dopo averle superate addirittura muoiono (Viask, 1958, ecc.). In connessione con. Pertanto, quando si progettano i passaggi per i pesci, è necessario fornire loro luoghi adeguati in cui riposare i pesci:
Tra i pesci ci sono rappresentanti che si sono adattati a una sorta di volo nell'aria. La cosa migliore è
la proprietà è sviluppata nei pesci volanti - Exocoetidae; In realtà, questo non è un vero volo, ma un volo come un aliante. In questi pesci le pinne pettorali sono estremamente sviluppate e svolgono la stessa funzione delle ali di un aeroplano o di un aliante (Fig. 6). Il motore principale che fornisce la velocità iniziale durante il volo è la coda e, prima di tutto, la sua pala inferiore. Dopo essere saltato sulla superficie dell'acqua, il pesce volante scivola per qualche tempo lungo la superficie dell'acqua, lasciando dietro di sé onde anulari che divergono ai lati. Mentre il corpo di un pesce volante è nell'aria e nell'acqua rimane solo la coda, continua comunque ad aumentare la sua velocità di movimento, il cui aumento si ferma solo dopo che il corpo del pesce è completamente separato dalla superficie dell'acqua . Un pesce volante può rimanere in aria per circa 10 secondi e volare per una distanza di oltre 100 miglia.
I pesci volanti hanno sviluppato il volo come dispositivo di protezione che consente al pesce di sfuggire ai predatori che lo inseguono: tonno, corifene, pesce spada, ecc. Tra i pesci caracidi ci sono rappresentanti (genere Gasteropelecus, Carnegiella, Thoracocharax) che si sono adattati al volo attivo sbattendo (Fig. 7). Si tratta di piccoli pesci lunghi fino a 9-10 cm, che abitano le acque dolci del Sud America. Possono saltare fuori dall'acqua e volare con l'aiuto dei colpi delle loro pinne pettorali allungate fino a 3-5 m. Sebbene gli haradinidi volanti abbiano pinne pettorali più piccole di quelle dei pesci volanti della famiglia Exocoetidae, i muscoli pettorali che muovono il corpo. le pinne pettorali sono molto più sviluppate. Questi muscoli nei caracidi, che si sono adattati al volo svolazzante, sono attaccati alle ossa molto sviluppate del cingolo scapolare, che formano una sorta di chiglia pettorale degli uccelli. Il peso dei muscoli delle pinne pettorali raggiunge fino al 25% del peso corporeo nei caracinidi volanti, mentre nei rappresentanti incapaci di volare del genere vicino Tetragonopterus - solo lo 0,7%,
La densità e la viscosità dell'acqua, come è noto, dipendono innanzitutto dal contenuto di sali nell'acqua e dalla sua temperatura. All’aumentare della quantità di sali disciolti nell’acqua, la sua densità aumenta. Al contrario, con l'aumentare della temperatura (sopra + 4 ° C), la densità e la viscosità diminuiscono e la viscosità è molto più pronunciata della densità.
La materia vivente è solitamente più pesante dell'acqua. Il suo peso specifico è 1,02-1,06. Il peso specifico dei pesci di diverse specie varia, secondo A.P. Andriyashev (1944), per i pesci del Mar Nero da 1,01 a 1,09. Di conseguenza, per restare nella colonna d'acqua, un pesce “deve possedere alcuni adattamenti particolari che, come vedremo in seguito, possono essere molto diversi.
L'organo principale con cui i pesci possono regolarsi
La vescica natatoria determina il suo peso specifico e quindi la sua affinità con determinati strati d'acqua. Solo pochi pesci che vivono nella colonna d'acqua non hanno la vescica natatoria. Gli squali e alcuni sgombri non hanno la vescica natatoria. Questi pesci regolano la loro posizione nell'uno o nell'altro strato d'acqua solo con l'aiuto del movimento delle pinne.
Riso. 7. Pesce caracino Gasteropelecus, adattato al volo sbattente:
1 - forma generale; 2 - diagramma della struttura del cingolo scapolare e posizione della pinna:
a - cleitro; b -,hupercoracoideo; c - ipocoracoibeo; g - pte* rigiofori; d - raggi della pinna (da Sterba, 1959 e Grasse, 1958)
Nei pesci con vescica natatoria, come ad esempio il sugarello - Trachurus, i labridi - Crenilabrus e Ctenolabrus, l'eglefino meridionale - Odontogadus merlangus euxinus (Nordm.), ecc., il peso specifico è leggermente inferiore rispetto ai pesci che non ne hanno avere una vescica natatoria, vale a dire; 1.012-1.021. Nei pesci senza vescica natatoria [gazza ruffa-Scorpaena porcus L., stargazer-Uranoscopus scaber L., ghiozzi-Neogobius melanostomus (Pall.) e N. "fluviatilis (Pall.), ecc.] il peso specifico varia da 1. 06-1.09.
È interessante notare la relazione tra il peso specifico di un pesce e la sua mobilità. Tra i pesci che non hanno vescica natatoria, quelli più mobili, come il cefalo - Mullus barbatus (L.) - hanno il peso specifico più basso (in media 1,061), mentre i più grandi sono i pesci che scavano sul fondo, come lo stargazer, peso specifico che è in media 1.085. Uno schema simile si osserva nei pesci con vescica natatoria. Naturalmente il peso specifico di un pesce dipende non solo dalla presenza o dall'assenza della vescica natatoria, ma anche dal contenuto di grassi del pesce, dallo sviluppo delle formazioni ossee (presenza del guscio) e dall'IT. D.
Il peso specifico del pesce cambia man mano che cresce e anche nel corso dell'anno a causa dei cambiamenti nel suo grasso e nel contenuto di grassi. Così, nell'aringa del Pacifico - Clupea harengus pallasi Val. - il peso specifico varia da 1.045 di novembre a 1.053 di febbraio (Tester, 1940).
Nella maggior parte dei gruppi di pesci più antichi (tra i pesci ossei - quasi tutte le aringhe e i pesci simili a carpe, nonché i dipnoi, i polifin, i ganoidi ossei e cartilaginei), la vescica natatoria è collegata all'intestino tramite un condotto speciale - il ductus pneumaticius. In altri pesci - perciformi, merluzzi e altri* teleostei, la connessione tra vescica natatoria e intestino non si conserva nell'età adulta.
In alcune aringhe e acciughe, ad esempio, l'aringa oceanica - Clupea harengus L., lo spratto - Sprattus sprattus (L.), le acciughe - Engraulis encrasicholus (L.), la vescica natatoria ha due aperture. Oltre al dotto pneumatico, nella parte posteriore della vescica è presente anche un'apertura esterna che si apre direttamente dietro l'apertura anale (Svetovidov, 1950). Questo foro consente al pesce, durante le immersioni veloci o la risalita dalla profondità alla superficie, di rimuovere in breve tempo il gas in eccesso dalla vescica natatoria. Allo stesso tempo, nel pesce che scende in profondità, nella vescica appare gas in eccesso sotto l'influenza della pressione dell'acqua sul suo corpo, che aumenta man mano che il pesce si immerge. Se questa sale con un forte calo della pressione esterna, il gas presente nella bolla tende ad occupare quanto più volume possibile, e quindi il pesce è spesso costretto a rimuoverlo.
Un banco di aringhe che risale in superficie può spesso essere individuato dalle numerose bolle d'aria che salgono dalle profondità. Nel mare Adriatico al largo delle coste dell'Albania (Golfo di Valona, ecc.), quando pescano le sardine, i pescatori albanesi prevedono inequivocabilmente l'imminente comparsa di questo pesce dalle profondità attraverso l'apparizione delle bolle di gas da esso rilasciate. I pescatori dicono: "È apparsa la schiuma, ora apparirà la sardina" (rapporto di G. D. Polyakov).
Il riempimento della vescica natatoria con il gas avviene nei pesci con la vescica aperta e, apparentemente, nella maggior parte dei pesci con la vescica chiusa, non immediatamente dopo l'uscita dall'uovo. Mentre gli embrioni liberi nati attraversano una fase di riposo, sospesi ai fusti delle piante o sdraiati sul fondo, non hanno gas nella vescica natatoria. Il riempimento della vescica natatoria avviene a causa dell'ingestione di gas dall'esterno. In molti pesci il condotto che collega l'intestino alla vescica è assente nello stato adulto, ma nelle loro larve è presente, ed è attraverso di esso che la loro vescica natatoria si riempie di gas. Questa osservazione è confermata dal seguente esperimento. Le larve venivano schiuse dalle uova del pesce persico in un recipiente in cui la superficie dell'acqua era separata dal fondo da una rete sottile, impenetrabile alle larve. In condizioni naturali, il riempimento della vescica con il gas avviene nel pesce persico il secondo o terzo giorno dopo l'uscita dalle uova. Nella nave sperimentale i pesci venivano tenuti fino ai cinque-otto giorni di età, dopodiché veniva rimossa la barriera che li separava dalla superficie dell'acqua. Tuttavia, a questo punto il collegamento tra la vescica natatoria e l'intestino era interrotto e la vescica rimaneva priva di gas. Pertanto, il riempimento iniziale della vescica natatoria con il gas avviene allo stesso modo sia nei pesci con vescica aperta che nella maggior parte dei pesci con vescica natatoria chiusa.
Nel lucioperca, il gas appare nella vescica natatoria quando il pesce raggiunge circa 7,5 mm di lunghezza. Se a questo punto la vescica natatoria rimane vuota di gas, allora le larve con la vescica già chiusa, pur avendo la possibilità di ingoiare bolle di gas, ne riempiono l'intestino, ma il gas non entra più nella vescica ed esce attraverso l'ano ( Kryzhanovsky, Disler e Smirnova, 1953).
Da sistema vascolare(per ragioni sconosciute) il rilascio di gas nella vescica natatoria non può iniziare finché non vi entra almeno un po' di gas dall'esterno.
L'ulteriore regolazione della quantità e della composizione del gas nella vescica natatoria in diversi pesci avviene in modi diversi. Nei pesci che hanno una connessione tra la vescica natatoria e l'intestino, l'ingresso e il rilascio del gas dalla vescica natatoria avviene in gran parte attraverso il dotto pneumatico. Nei pesci con vescica natatoria chiusa, dopo il primo riempimento di gas dall'esterno, si verificano ulteriori cambiamenti nella quantità e nella composizione del gas attraverso il suo rilascio e l'assorbimento da parte del sangue. Tali pesci hanno una vescica sulla parete interna. Il corpo rosso è una formazione estremamente densa permeata di capillari sanguigni. Pertanto, nei due corpi rossi situati nella vescica natatoria dell'anguilla, ci sono 88.000 capillari venosi e 116.000 arteriosi con una lunghezza totale di 352 e 464 m 3, il volume di tutti i capillari nei corpi rossi dell'anguilla l'anguilla misura solo 64 mm3, ovvero non più di una goccia taglia media. Il corpo rosso varia nei diversi pesci da una piccola macchia a una potente ghiandola che secerne gas costituita da epitelio ghiandolare colonnare. A volte il corpo rosso si trova anche nei pesci con dotto pneumatico, ma in questi casi è solitamente meno sviluppato che nei pesci con vescica chiusa.
Sia le diverse specie di pesci che i diversi individui della stessa specie differiscono nella composizione del gas nella vescica natatoria. Pertanto, la tinca contiene solitamente circa l'8% di ossigeno, il pesce persico - 19-25%, il luccio* - circa il 19%, la lasca - 5-6%. Poiché dal sistema circolatorio alla vescica natatoria possono penetrare principalmente ossigeno e anidride carbonica, questi gas di solito predominano in una vescica piena; l'azoto costituisce una percentuale molto piccola. Al contrario, quando il gas viene rimosso dalla vescica natatoria sistema circolatorio, la percentuale di azoto nella bolla aumenta notevolmente. Di norma i pesci marini hanno più ossigeno nella vescica natatoria rispetto ai pesci d'acqua dolce. Apparentemente, ciò è dovuto principalmente alla predominanza di forme con vescica natatoria chiusa tra i pesci marini. Il contenuto di ossigeno nella vescica natatoria dei pesci secondari di acque profonde è particolarmente elevato.
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La pressione del gas nella vescica natatoria dei pesci viene solitamente trasmessa in un modo o nell'altro al labirinto uditivo (Fig. 8).
Riso. 8. Schema della connessione tra vescica natatoria e organo uditivo nei pesci (da Kyle e Ehrenbaum, 1926; Wunder, 1936 e Svetovidova, 1937):
1 - nell'aringa oceanica Clupea harengus L. (simile all'aringa); 2 carpe Cyprinus carpio L. (ciprinidi); 3* - in Physiculus japonicus Hilgu (merluzzo)
Pertanto, nelle aringhe, nei merluzzi e in alcuni altri pesci, la parte anteriore della vescica natatoria ha escrescenze accoppiate che raggiungono le aperture coperte di membrana delle capsule uditive (nei merluzzi), o addirittura entrano in esse (nelle aringhe). Nei ciprinidi, la pressione della vescica natatoria viene trasmessa al labirinto utilizzando il cosiddetto apparato di Weber, una serie di ossa che collegano la vescica natatoria al labirinto.
La vescica natatoria serve non solo a modificare il peso specifico del pesce, ma svolge anche il ruolo di organo che determina la quantità di pressione esterna. In un certo numero di pesci, ad esempio,
nella maggior parte dei cobitidi - Cobitidae, che conducono uno stile di vita di fondo, la vescica natatoria è notevolmente ridotta e la sua funzione di organo che percepisce i cambiamenti di pressione è la principale. I pesci possono percepire anche lievi variazioni di pressione; il loro comportamento cambia quando cambia la pressione atmosferica, ad esempio prima di un temporale. In Giappone, alcuni pesci vengono allevati appositamente negli acquari per questo scopo e l'imminente cambiamento del tempo viene giudicato dai cambiamenti nel loro comportamento.
Ad eccezione di alcune aringhe, i pesci dotati di vescica natatoria non possono spostarsi rapidamente dagli strati superficiali alle profondità e viceversa. A questo proposito, nella maggior parte delle specie che effettuano rapidi movimenti verticali (tonno, sgombro, squali), la vescica natatoria è completamente assente o ridotta e la ritenzione nella colonna d'acqua avviene a causa dei movimenti muscolari.
Anche la vescica natatoria è ridotta in molti pesci di fondo, ad esempio in molti ghiozzi - Gobiidae, bavose - Blenniidae, cobitidi - Cobitidae e alcuni altri. La riduzione della vescica nei pesci di fondo è naturalmente associata alla necessità di fornire un peso corporeo specifico maggiore. In alcune specie di pesci strettamente imparentate, la vescica natatoria è spesso sviluppata in misura diversa, ad esempio tra i ghiozzi, alcuni dei quali sono pelagici stile di vita (Aphya) è presente; in altri, come Gobius niger Nordm., è conservato solo nelle larve pelagiche, le cui larve conducono anche uno stile di vita di fondo, ad esempio in Neogobius melanostomus (Pall.), la vescica natatoria. è ridotto anche nelle larve e negli adulti.
Nei pesci di acque profonde, a causa della vita a grandi profondità, la vescica natatoria spesso perde il collegamento con l'intestino, poiché sotto un'enorme pressione il gas verrebbe espulso dalla vescica. Ciò è caratteristico anche dei rappresentanti di quei gruppi, ad esempio Opistoproctus e Argentina dell'ordine delle aringhe, in cui le specie che vivono vicino alla superficie hanno un dotto pneumatico. In altri pesci di acque profonde la vescica natatoria può essere completamente ridotta, come ad esempio in alcuni Stomiatoidei.
L'adattamento alla vita a grandi profondità provoca altri gravi cambiamenti nei pesci che non sono direttamente causati dalla pressione dell'acqua. Questi peculiari adattamenti sono legati alla mancanza di luce naturale in profondità^ (vedi p. 48), alle abitudini alimentari (vedi p. 279), alla riproduzione (vedi p. 103), ecc.
Per origine, i pesci di acque profonde sono eterogenei; provengono da ordini diversi, spesso distanti tra loro. Allo stesso tempo, il momento della transizione verso il profondo
. Riso. 9. Pesci di acque profonde:
1 - Cryptopsarus couesii (Q111.); (gamba piumata); 2-Nemichthys avocetta Jord et Gilb (anguilla); .3 - Ckauliodus sloani Bloch et Schn, (aringhe): 4 - Jpnops murrayi Gunth. (acciughe roventi); 5 - Gasrostomus batrdl Gill Reder. (anguille); 6 -x4rgyropelecus ol/ersil (Cuv.) (acciughe incandescenti); 7 - Pseudoliparis amblystomopsis Andr. (perciformi); 8 - Caelorhynchus carminatus (Buono) (coda lunga); 9 - Ceratoscopelus maderensis (Lowe) (acciughe luminose)
Lo stile di vita acquatico dei diversi gruppi di queste specie è molto diverso. Possiamo dividere tutti i pesci di acque profonde in due gruppi: acque profonde antiche o vere e acque profonde secondarie. Il primo gruppo comprende specie appartenenti a tali famiglie, e talvolta sottordini e ordini, tutti i cui rappresentanti si sono adattati alla vita nelle profondità. Gli adattamenti allo stile di vita delle acque profonde di questi pesci sono molto significativi. A causa del fatto che le condizioni di vita nella colonna d'acqua in profondità sono quasi le stesse in tutti gli oceani del mondo, spesso si trovano pesci appartenenti al gruppo degli antichi pesci di acque profonde. molto diffuso (Andriyashev, 1953) Questo gruppo comprende pescatori - Ceratioidei, acciughe luminose - Scopeliformes, largemouth - Saccopharyngiformes, ecc. (Fig. 9).
Il secondo gruppo, i pesci secondari di acque profonde, comprende forme le cui origini di acque profonde sono storicamente più recenti. In genere, le famiglie a cui appartengono le specie di questo gruppo comprendono principalmente pesci. distribuiti nello stadio continentale o nella zona pelagica. Gli adattamenti alla vita in profondità nei pesci secondari di acque profonde sono meno specifici rispetto ai rappresentanti del primo gruppo e la loro area di distribuzione è molto più ristretta; Non ci sono diffusi in tutto il mondo tra loro. I pesci secondari di acque profonde appartengono solitamente a gruppi storicamente più giovani, principalmente perciformi: Perciogtea. Troviamo rappresentanti delle acque profonde nelle famiglie Cottidae, Liparidae, Zoarcidae, Blenniidae e altre.
Se nei pesci adulti la diminuzione del peso specifico è assicurata principalmente dalla vescica natatoria, nelle uova e nelle larve di pesce ciò si ottiene in altri modi (Fig. 10). Nelle uova pelagiche, cioè nelle uova che si sviluppano nella colonna d'acqua in stato di galleggiamento, si ottiene una diminuzione del peso specifico a causa di una o più gocce di grasso (molte passere), o a causa dell'irrigazione del sacco vitellino (triglia - Mullus). , oppure riempiendo un grande tuorlo circolare - cavità perivitellina [carpa erbivora - Ctenopharyngodon idella (Val.)], o rigonfiamento della membrana [ghiozzo a otto code - Goblobotia pappenheimi (Kroy.)].
La percentuale di acqua contenuta nelle uova pelagiche è molto superiore a quella delle uova di fondo. Così, nelle uova pelagiche di Mullus, l'acqua costituisce il 94,7% del peso vivo, nelle uova di fondo del girello lt - Athedna hepsetus ¦ L. - l'acqua ne contiene il 72,7%, e nel ghiozzo - Neogobius melanostomus (Pall. ) - solo il 62,5%.
Anche le larve dei pesci pelagici sviluppano adattamenti peculiari.
Come sapete, maggiore è l'area di un corpo in relazione al suo volume e al suo peso, maggiore è la resistenza che oppone quando è immerso e, di conseguenza, più facile è per lui rimanere in un particolare strato d'acqua. Adattamenti simili sotto forma di varie spine ed escrescenze, che aumentano la superficie del corpo e aiutano a trattenerlo nella colonna d'acqua, si trovano in molti animali pelagici, tra cui
Riso. 10. Uova di pesce pelagico (non in scala):
1 - acciuga Engraulus encrasichlus L.; 2 - Aringa del Mar Nero Caspialosa kessleri pontica (Eich); 3 - aliante Erythroculter erythrop"erus (Bas.) (ciprinidi); 4 - triglia Mullus barbatus ponticus Essipov (perciformes); 5 - pesce persico cinese Siniperca chuatsi Bas. (perciformes); 6 - passera Bothus (Rhombus) maeoticus (Pall.) 7 teste di serpente Ophicephalus argus warpachowskii Berg (teste di serpente) (secondo Kryzhanovsky, Smirnov e Soin, 1951 e Smirnov, 1953) *
nelle larve di pesce (Fig. 11). Ad esempio, la larva pelagica della rana pescatrice di fondo - Lophius piscatorius L. - ha lunghe escrescenze delle pinne dorsale e pelvica, che la aiutano a librarsi nella colonna d'acqua; cambiamenti simili nelle pinne si osservano anche nella larva di Trachypterus. Larve di pesce luna - . Mota mola L. - hanno enormi spine sul corpo e assomigliano in qualche modo ad un'alga planctonica ingrandita, il Ceratium.
In alcune larve di pesci pelagici l'aumento della loro superficie avviene attraverso un forte appiattimento del corpo, come, ad esempio, nelle larve dell'anguilla di fiume, il cui corpo è molto più alto e piatto di quello degli individui adulti.
Nelle larve di alcuni pesci, ad esempio la triglia, anche dopo che l'embrione è emerso dal guscio, una goccia di grasso fortemente sviluppata mantiene a lungo il ruolo di organo idrostatico.
In altre larve pelagiche, il ruolo di organo idrostatico è svolto dalla piega della pinna dorsale, che si espande in un'enorme cavità gonfia piena di liquido. Ciò si osserva, ad esempio, nelle larve del carassio marino - Diplodus (Sargus) annularis L.
La vita nell'acqua corrente è associata nei pesci allo sviluppo di una serie di adattamenti speciali. Osserviamo flussi particolarmente veloci nei fiumi, dove a volte la velocità dell'acqua raggiunge la velocità di un corpo che cade. Nei fiumi che hanno origine in montagna, la velocità del movimento dell'acqua è il principale fattore che determina la distribuzione degli animali, compresi i pesci, lungo il letto del torrente.
L'adattamento alla vita in un fiume lungo la corrente avviene in diversi rappresentanti dell'ittiofauna in modi diversi. In base alla natura dell'habitat in un flusso veloce e all'adattamento ad esso associato, il ricercatore indù Hora (1930) divide tutti i pesci che popolano i corsi d'acqua veloci in quattro gruppi:
^1. Piccole specie che vivono in luoghi stagnanti: nelle botti, sotto le cascate, nei torrenti, ecc. Questi pesci, per la loro struttura, sono i meno adatti alla vita in un flusso veloce. I rappresentanti di questo gruppo sono l'erba veloce - Alburnoides bipunctatus (Bloch.), la calza della signora - Danio rerio (Ham.), ecc.
2. Buoni nuotatori con un corpo forte e ondulato che può facilmente superare le correnti veloci. Ciò include molte specie fluviali: salmone - Salmo salar L., marinka - Schizothorax,
Riso. 12. Ventose per attaccare i pesci di fiume al terreno: Mika - Glyptothorax (a sinistra) e Garra di Cyprinidae (a destra) (da Noga, 1933 e Annandab, 1919)
^ alcune specie asiatiche (Barbus brachycephalus Kpssl., Barbus "tor, Ham.) e africane (Barbus radcliffi Blgr.) di coleotteri dalle corna lunghe e molte altre.
^.3. Piccoli pesci che vivono sul fondo e che solitamente vivono tra le rocce sul fondo di un ruscello e nuotano da una roccia all'altra. Questi pesci, di regola, hanno una forma a fuso, leggermente allungata.
Questo include molti cobitidi - Nemachil"us, gudgeon" - Gobio, ecc.
4. Forme che hanno organi di attacco speciali (ventose; punte), con l'aiuto dei quali sono attaccati agli oggetti inferiori (Fig. 12). Tipicamente, i pesci appartenenti a questo gruppo hanno una forma del corpo appiattita dorsoventralmente. La ventosa si forma sul labbro (Garra, ecc.) o nel mezzo
Riso. 13. Sezione trasversale di vari pesci di acque veloci (riga superiore) e di acque lente o ferme (riga inferiore). A sinistra c'è nappavo vveohu - y-.o-
pinne pettorali (Glyptothorax), o per fusione delle pinne ventrali. Questo gruppo comprende Discognathichthys, molte specie della famiglia Sisoridae e la peculiare famiglia tropicale Homalopteridae, ecc.
Poiché la corrente rallenta quando si sposta dal corso superiore a quello inferiore del fiume, i pesci che non sono adattati a superare le alte velocità della corrente, come il rail, il pesciolino, il salmerino e lo sculpin, iniziano ad apparire nel letto del fiume; in- Nei pesci che vivono nelle acque
zu -orata, carassio, carpa, lasca, rossa- con corrente lenta, corpo
noperka. I pesci presi alla stessa altezza sono più appiattiti, E di solito lo fanno
’, non sono nuotatori così bravi,
come abitanti di fiumi veloci (Fig. 13). Il cambiamento graduale della forma del corpo del pesce dal corso superiore a quello inferiore del fiume, associato a un cambiamento graduale della velocità del flusso, è naturale. In quei luoghi del fiume dove il flusso rallenta, vengono tenuti pesci che non sono adatti alla vita in un flusso veloce, mentre in luoghi con movimento dell'acqua estremamente veloce si conservano solo forme adatte a superare la corrente; gli abitanti tipici di un corso d'acqua veloce sono i reofili, Van dem Borne, sfruttando la distribuzione dei pesci lungo il corso d'acqua, divide i fiumi Europa occidentale separare le aree;
- sezione trote - la parte montuosa del torrente con corrente veloce e fondale roccioso è caratterizzata da pesci dal corpo ondulato (trote, salmerini, pesciolini, sculpin);
- sezione del barbo - corrente piatta, dove la velocità del flusso è ancora significativa; compaiono pesci con il corpo più alto, come il barbo, il dace, ecc.;?,
- zona dell'orata - la corrente è lenta, il terreno è in parte limo, in parte sabbia, nel canale appare vegetazione sottomarina, predominano pesci con il corpo appiattito lateralmente, come orata, lasca, scardola, ecc.
di solito avviene in modo molto graduale, ma in generale le aree delineate da Borne si distinguono abbastanza chiaramente nella maggior parte dei fiumi con alimentazione montana, e gli schemi da lui stabiliti per i fiumi dell'Europa sono conservati sia nei fiumi dell'America, dell'Asia e dell'Africa.
(^(^4gt; le forme della stessa specie che vivono in acque correnti e stagnanti differiscono nella loro adattabilità al flusso. Ad esempio, il temolo - Thymallus arcticus (Pall.) - del Baikal ha un corpo più alto e un gambo della coda più lungo, mentre i rappresentanti della stessa specie dell'Angara hanno un corpo più corto e una coda corta, caratteristica dei buoni nuotatori. Gli esemplari giovani più deboli di pesci di fiume (barbi, cobitidi), di regola, hanno un corpo increspato più basso e una coda accorciata rispetto. agli adulti. Inoltre, di solito nei fiumi di montagna, gli individui adulti, più grandi e più forti rimangono più a monte rispetto a quelli giovani. Se ci si sposta a monte del fiume, le dimensioni medie degli individui della stessa specie, ad esempio, pettinano. aumentano i cobitidi dalla coda e quelli tibetani, e gli individui più grandi si osservano vicino al limite superiore della distribuzione della specie (Turdakov, 1939).
Le correnti del fiume UB influenzano il corpo dei pesci non solo meccanicamente, ma anche indirettamente, attraverso altri fattori. Di norma, i corpi idrici con correnti veloci sono caratterizzati da * sovrasaturazione di ossigeno. Pertanto, i pesci reofili sono allo stesso tempo ossifili, cioè amanti dell'ossigeno; e, al contrario, i pesci che vivono in acque a flusso lento o stagnanti sono generalmente adattati a diversi regimi di ossigeno e tollerano meglio la carenza di ossigeno. . -
La corrente, influenzando la natura del suolo del torrente, e quindi la natura della vita sul fondo, influisce naturalmente sull'alimentazione dei pesci. Quindi, nel corso superiore dei fiumi, dove il terreno forma blocchi immobili. Di solito si può sviluppare un ricco periphyton,* che funge da alimento principale per molti pesci in questa sezione del fiume. Per questo motivo i pesci delle acque superiori sono caratterizzati, di regola, da un tratto intestinale molto lungo, adatto alla digestione degli alimenti vegetali, e dallo sviluppo di una guaina corneo sul labbro inferiore. Man mano che si scende lungo il fiume, i terreni diventano meno profondi e, sotto l'influenza della corrente, diventano mobili. Naturalmente, la ricca fauna dei fondali non può svilupparsi su terreni in movimento e i pesci passano a nutrirsi di pesci o cibo che cadono dalla terra. Man mano che il flusso rallenta, il terreno inizia gradualmente a insabbiarsi, inizia lo sviluppo della fauna di fondo e nel letto del fiume compaiono nuovamente specie di pesci erbivori con un lungo tratto intestinale.
33
Il flusso nei fiumi non influisce solo sulla struttura del corpo del pesce. Innanzitutto cambia il modello di riproduzione dei pesci di fiume. Molti abitanti di fiumi a flusso rapido
3 G. V. Nikolsky
avere uova appiccicose. Alcune specie depongono le uova seppellendole nella sabbia. Il pesce gatto americano del genere Plecostomus depone le uova in apposite grotte; altri generi (vedi riproduzione) trasportano le uova sul lato ventrale. Anche la struttura degli organi genitali esterni cambia. In alcune specie, la motilità degli spermatozoi si sviluppa per un periodo di tempo più breve, ecc.
Pertanto, vediamo che le forme di adattamento dei pesci al flusso nei fiumi sono molto diverse. In alcuni casi, movimenti inaspettati di grandi masse d'acqua, ad esempio, la rottura violenta o il limo delle dighe nei laghi di montagna, possono portare alla morte di massa dell'ittiofauna, come accadde, ad esempio, a Chitral (India) nel 1929. La velocità della corrente talvolta funge da fattore isolante, portando alla separazione della fauna dai singoli corpi idrici e favorendone l'isolamento. Così, ad esempio, le rapide e le cascate tra i grandi laghi dell'Africa orientale non sono un ostacolo per i forti pesci di grandi dimensioni, ma sono impraticabili per quelli piccoli e comportano l'isolamento delle faune così separate sezioni di bacini artificiali:
"È naturale che gli adattamenti più complessi e unici" alla vita nelle correnti veloci si sviluppino nei pesci che vivono nei fiumi di montagna, dove la velocità del movimento dell'acqua raggiunge il suo massimo valore.
Secondo le visioni moderne, la fauna dei fiumi di montagna alle latitudini moderate e basse dell'emisfero settentrionale sono reliquie dell'era glaciale. (Con il termine “relitto” si intendono quegli animali e piante, il cui areale di distribuzione è separato nel tempo o nello spazio dall’areale principale di distribuzione di un dato complesso faunistico o floristico.) “La fauna di montagna corsi d'acqua di latitudini tropicali e parzialmente temperate di origine non glaciale, ma sviluppatisi a seguito della graduale migrazione di “organismi verso serbatoi di alta montagna dalla pianura - ¦¦: \
: Per un certo numero di gruppi, le modalità di adattamento: alla: vita nei torrenti di montagna possono essere tracciate abbastanza chiaramente e possono essere ripristinate (Fig. 14). --.Quello;
Sia nei fiumi che nei bacini artificiali le correnti hanno un effetto molto forte sui pesci. Ma mentre nei fiumi i principali adattamenti si sviluppano all'influenza meccanica diretta della melassa in movimento, l'influenza delle correnti nei mari e nei laghi influisce più indirettamente - attraverso i cambiamenti causati dalla corrente - nella distribuzione di altri fattori ambientali (temperatura, salinità, ecc.) È naturale, ovviamente, che nei pesci si sviluppino adattamenti agli effetti meccanici diretti del movimento dell'acqua. L'influenza meccanica delle correnti si esprime principalmente nel trasferimento, a volte eccessivo, dei pesci, delle loro larve e delle uova vaste distanze. Ad esempio, le larve di
di - Clupea harengus L., nati al largo della costa settentrionale della Norvegia, vengono trasportati dalla corrente molto più a nord-est. La distanza dalle Lofoten, il luogo di riproduzione delle aringhe, al meridiano di Kola richiede circa tre mesi affinché gli avannotti di aringa possano viaggiare. Anche le uova pelagiche di molti pesci
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sono trasportati dalle correnti a volte su distanze molto lunghe. Ad esempio, le uova di passera deposte al largo delle coste francesi appartengono alle coste della Danimarca, dove avviene la schiusa dei giovani. In gran parte, il movimento delle larve di anguilla dai luoghi di riproduzione alle foci dei fiumi europei
la sua parte è cronometrata |
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1І1IM da Sud a Nord. linea di pesce gatto della famiglia "YiSHII" pV
Velocità minime in relazione a due fattori principali
i cui significati sono ispirati ai ruscelli di montagna.; Il diagramma mostra
zioni a cui la specie reagisce è diventata meno reofila
il pesce è apparentemente dell'ordine di 2- (iz Noga, G930).
10 cm/sec. Hamsa - - Engraulis "¦¦¦
encrasichalus L. - comincia a ri- 1
reagiscono alla corrente ad una velocità di 5 cm/sec, ma per molte specie queste reazioni soglia non sono state stabilite. -
L'organo che percepisce il movimento dell'acqua sono le cellule della linea laterale. Nella loro forma più semplice è questo il caso degli squali. un certo numero di cellule sensoriali situate nell'epidermide. Nel processo di evoluzione (ad esempio in una chimera), queste cellule sono immerse in un canale, che gradualmente (nei pesci ossei) si chiude e si collega all'ambiente solo tramite 1 tubo che fora le squame e forma una linea laterale, che si sviluppa in diversi pesci in modi diversi. Gli organi della linea laterale innervano il nervo facciale e il vago. Nelle aringhe, i canali della linea laterale sono solo nella testa; in alcuni altri pesci, la linea laterale è incompleta (ad esempio, nella corona e in alcuni pesciolini). Con l'aiuto degli organi della linea laterale, il pesce percepisce il movimento e le vibrazioni dell'acqua. Inoltre, in molti pesci marini, la linea laterale serve principalmente a percepire i movimenti oscillatori dell'acqua, e nei pesci di fiume permette anche di navigare nella corrente (Disler). , 1955, 1960).
L'influenza indiretta delle correnti sui pesci è molto maggiore di quella diretta, principalmente attraverso i cambiamenti nel regime dell'acqua. Le correnti fredde che corrono da nord a sud consentono alle forme artiche di penetrare lontano nella regione temperata. Ad esempio, la fredda Corrente del Labrador spinge la distribuzione di una serie di forme di acqua calda molto più a sud, che si spostano molto più a nord lungo la costa europea, dove la calda Corrente del Golfo ha un forte effetto. Nel Mare di Barents, la distribuzione delle singole specie dell'alto Artico della famiglia Zoarciaae è limitata alle aree di acqua fredda situate tra i getti di correnti calde. I pesci d'acqua calda, come gli sgombri e altri, rimangono sui rami di questa corrente.
I cambiamenti della GT possono cambiare radicalmente il regime chimico di un giacimento e, in particolare, influenzarne la salinità, introducendo più acqua salata o dolce. Pertanto, la Corrente del Golfo introduce più acqua salata nel Mare di Barents e ad esso sono associati più organismi di acqua salata. i suoi corsi d'acqua. Le correnti formate dalle acque dolci trasportate dai fiumi siberiani, la distribuzione del coregone e dello storione siberiano è in gran parte limitata alla distribuzione del coregone e dello storione siberiano All'incrocio delle correnti fredde e calde, una zona di molto elevata produttività, poiché in tali aree si verifica una massiccia moria di invertebrati e piante di plancton, che forniscono un'enorme produzione di materia organica, che consente ad alcune forme euriterme di svilupparsi in quantità massicce. Esempi di questo tipo di giunzioni di acque fredde e calde sono abbastanza comuni, ad esempio, vicino alla costa occidentale del Sud America vicino al Cile, sulle rive di Terranova, ecc.
Le correnti d'acqua verticali svolgono un ruolo significativo nella vita dei pesci. L'effetto meccanico diretto di questo fattore è raramente osservato. Tipicamente, l'influenza della circolazione verticale provoca la miscelazione degli strati inferiore e superiore dell'acqua, equalizzando così la distribuzione della temperatura, della salinità e di altri fattori, che, a loro volta, creano condizioni favorevoli per le migrazioni verticali dei pesci. Così, ad esempio, nel Lago d'Aral, lontano dalle coste in primavera e autunno, lo scarafaggio si alza di notte dietro il mendicante negli strati superficiali e durante il giorno scende negli strati inferiori. In estate, quando si stabilisce una stratificazione pronunciata, lo scarafaggio rimane sempre negli strati inferiori -
Anche i movimenti oscillatori dell'acqua svolgono un ruolo importante nella vita dei pesci. La forma principale dei movimenti oscillatori dell'acqua, che è di massima importanza nella vita dei pesci, sono i disturbi. I disturbi hanno vari effetti sui pesci, sia diretti, meccanici che indiretti, e sono associati allo sviluppo di vari adattamenti. Durante forte agitazione Nel mare, i pesci pelagici di solito scendono in strati d'acqua più profondi, dove non sentono le onde. Le onde nelle zone costiere hanno un effetto particolarmente forte sui pesci, dove la forza dell'onda arriva fino a una tonnellata e mezza.
Quelli che vivono nella zona costiera sono caratterizzati da dispositivi speciali che li proteggono, così come le loro uova, dall'influenza delle onde. La maggior parte dei pesci costieri sono in grado di *
per 1 m2. Per pesci/vivi/
tenere in posizione durante
surf time V contro- Fig- 15- Addominali modificati in ventosa. . l l "pinne di pesce di mare:
MA LORO sarebbero a sinistra: il ghiozzo Neogobius; a destra - quelli spinosi sono rotti sulle pietre. Così il lompo Eumicrotremus (da Berg, 1949 e, ad esempio, il tipico obi- Perminova, 1936)
tatels delle acque costiere - vari ghiozzi Gobiidae, hanno pinne pelviche modificate in una ventosa, con l'aiuto della quale i pesci vengono trattenuti sulle pietre; I lompo hanno ventose di natura leggermente diversa: i Ciclotteridi (Fig. 15).
L'Unrest non solo influisce direttamente meccanicamente sui pesci, ma ha anche un grande effetto indiretto su di loro, favorendo la miscelazione dell'acqua e l'immersione fino alla profondità dello strato di salto termico. Ad esempio, negli ultimi anni prebellici, a causa dell'abbassamento del livello del Mar Caspio, a seguito dell'aumento della zona di mescolamento, il limite superiore dello strato inferiore, dove avviene l'accumulo di nutrienti, anche Di conseguenza, parte dei nutrienti sono entrati nel ciclo della materia organica nel serbatoio, provocando un aumento della quantità di plancton e, di conseguenza, dell'approvvigionamento alimentare per i pesci planctivori del Caspio Di grande importanza nella vita dei pesci sono i movimenti delle maree, che in alcune zone del mare sono piuttosto significativi. Pertanto, al largo delle coste del Nord America e nella parte settentrionale della regione di Okhotsk, la differenza nei livelli delle maree raggiunge più del 10%. 15 m. Naturalmente, i pesci che vivono nella zona di marea si seccano periodicamente, o nelle zone costiere del mare, sopra le quali scorrono ogni giorno quattro enormi masse d'acqua, hanno adattamenti speciali per vivere in piccole pozzanghere che rimangono dopo la bassa; marea. Tutti gli abitanti della zona intercotidale (litorale) hanno una forma del corpo appiattita dorsoventralmente, serpentina o valvolare. I pesci dal corpo alto, ad eccezione delle passere sdraiate sui fianchi, non si trovano nella zona litoranea. Così, a Murman, nella zona litoranea rimangono solitamente l'anguilla - Zoarces viuiparus L. e il pesce burro - Pholis gunnelus L. - specie dalla forma del corpo allungata, nonché le sculture a testa larga, soprattutto Myoxocephalus scorpius L..
Cambiamenti peculiari si verificano nella biologia della riproduzione nei pesci della zona intercotidale. Molti dei pesci in particolare; Gli sculpini si allontanano dalla zona litoranea durante la deposizione delle uova. Alcune specie acquisiscono la capacità di partorire in modo viviparo, come la trota, le cui uova subiscono un periodo di incubazione nel corpo della madre. Il lompo depone solitamente le uova al di sotto del livello della bassa marea e, nei casi in cui le uova si seccano, vi versa sopra dell'acqua dalla bocca e le schizza con la coda. L'adattamento più curioso alla riproduzione nella zona intercotidale si osserva nei pesci americani? ki Leuresthes tenuis (Ayres), che depone le uova durante le maree primaverili in quella parte della zona intertidale non coperta dalle maree in quadratura, in modo che le uova si sviluppino fuori dall'acqua in atmosfera umida. Il periodo di incubazione dura fino alla sizigia successiva, quando i giovani escono dalle uova e vanno in acqua. Adattamenti simili alla riproduzione nella zona litoranea si osservano anche in alcuni Galaxiiformes. Anche le correnti di marea, così come la circolazione verticale, hanno un effetto indiretto sui pesci, mescolando i sedimenti del fondo e provocando così un migliore sviluppo della loro materia organica, aumentando così la produttività del bacino.
L'influenza di questa forma di movimento dell'acqua, come i tornado, è un po' a parte. Catturando enormi masse d'acqua dal mare o dai bacini artificiali dell'entroterra, i tornado la trasportano insieme a tutti gli animali, compresi i pesci, su distanze considerevoli. In India, durante i monsoni, si verificano abbastanza spesso piogge di pesci, quando di solito, insieme alla pioggia, i pesci cadono a terra. pesci vivi. A volte queste piogge coprono aree piuttosto estese. Simili piogge di pesci si verificano in varie parti del mondo; sono descritti per la Norvegia, la Spagna, l'India e molti altri luoghi. L'importanza biologica delle piogge di pesci si esprime senza dubbio soprattutto nel facilitare la dispersione dei pesci, e con l'aiuto delle piogge di pesci gli ostacoli possono essere superati in condizioni normali. i pesci sono irresistibili.
Pertanto, come si può vedere da quanto sopra, le forme di influenza del movimento dell'acqua sui pesci sono estremamente diverse e lasciano un'impronta indelebile sul corpo dei pesci sotto forma di adattamenti specifici che garantiscono l'esistenza dei pesci in condizioni diverse. ¦
I pesci, meno di ogni altro gruppo di vertebrati, sono associati ad un substrato solido come supporto. Molte specie di pesci non toccano mai il fondo in tutta la loro vita, ma un numero significativo, forse la maggior parte, di pesci si trova in una o nell'altra connessione con il suolo del bacino. Molto spesso il rapporto tra suolo e pesce non è diretto, ma si realizza attraverso oggetti alimentari adattati ad un certo tipo di substrato. Ad esempio, l'associazione dell'orata nel Lago d'Aral, in alcuni periodi dell'anno, con i terreni grigi limosi è interamente spiegata dall'elevata biomassa del benthos di questo suolo (il benthos serve da cibo per l'orata). Ma in molti casi esiste una connessione tra i pesci e la natura del suolo, causata dall'adattamento dei pesci a un certo tipo di substrato. Ad esempio, i pesci scavatori sono sempre confinati nella loro distribuzione su terreni morbidi; i pesci, confinati nella loro distribuzione su terreni rocciosi, spesso hanno una ventosa per attaccarsi agli oggetti sul fondo, ecc. Molti pesci hanno sviluppato una serie di adattamenti piuttosto complessi per strisciare sul terreno. Alcuni pesci, che a volte sono costretti a spostarsi sulla terraferma, presentano anche una serie di caratteristiche nella struttura degli arti e della coda, adatte al movimento su un substrato solido. Infine, il colore del pesce è in gran parte determinato dal colore e dalla struttura del terreno su cui si trova il pesce. Non solo i pesci adulti, ma anche le uova demersali del fondo (vedi sotto) e le larve sono in stretta connessione con il terreno del bacino su cui vengono depositate le uova o in cui vengono conservate le larve.
Sono relativamente pochi i pesci che trascorrono una parte significativa della loro vita sepolti nel terreno. Tra i ciclostomi, una parte significativa del loro tempo viene trascorsa nel terreno, ad esempio le larve di lamprede - vermi della sabbia, che potrebbero non salire in superficie per diversi giorni. Anche la Cobitis taenia L. dell'Europa centrale trascorre molto tempo nel terreno. Come la falena della sabbia può nutrirsi anche seppellendosi nel terreno. Ma la maggior parte delle specie ittiche si nasconde nel terreno solo in caso di pericolo o quando il bacino si sta prosciugando.
Quasi tutti questi pesci hanno un corpo allungato simile a un serpente e una serie di altri adattamenti associati allo scavo. Così, nel pesce indiano Phisoodonbphis boro Ham., che scava passaggi nel fango liquido, le narici hanno la forma di tubi e si trovano. sul lato ventrale della testa (Noga, 1934). Questo dispositivo consente al pesce di muoversi con successo con la testa appuntita e le sue narici non sono ostruite dal limo. Il processo di scavatura viene effettuato mediante movimenti ondulatori.
corpi simili ai movimenti che fa un pesce quando nuota. Stando ad angolo rispetto alla superficie del terreno con la testa abbassata, il pesce sembra essere avvitato dentro.
Un altro gruppo di pesci scavatori ha corpi piatti, come le passere e le razze. Questi pesci di solito non scavano così in profondità. Il loro processo di scavo avviene in un modo leggermente diverso: i pesci sembrano gettarsi la terra addosso e di solito non si seppelliscono completamente, esponendo la testa e parte del corpo.
I pesci che scavano nel terreno sono abitanti di bacini interni prevalentemente poco profondi o di zone costiere dei mari. Non osserviamo questo adattamento nei pesci delle parti profonde del mare e delle acque interne. Tra i pesci d'acqua dolce che si sono adattati a scavare nel terreno, possiamo citare il rappresentante africano del dipnoo - Protopterus, che si nasconde nel terreno di un bacino idrico e cade in una sorta di letargo estivo durante la siccità. Tra i pesci d'acqua dolce delle latitudini temperate possiamo citare il cobitide - Misgurnus fossilis L., che di solito scava quando i corpi idrici si prosciugano, e il cobitide - Cobitis taenia (L.), per il quale l'interramento nel terreno serve principalmente come mezzi di protezione.
Esempi di pesci marini scavatori includono la lancia della sabbia - Ammodytes, che si seppellisce anch'essa nella sabbia, principalmente per sfuggire alle persecuzioni. Alcuni ghiozzi - Gobiidae - si nascondono dai pericoli nelle tane poco profonde che hanno scavato. Anche le passere e le razze si seppelliscono nel terreno principalmente per essere meno visibili.
Alcuni pesci, scavando nel terreno, possono esistere per un periodo piuttosto lungo nel limo umido. Oltre ai dipnoi sopra menzionati, il carassio comune può spesso vivere nel fango dei laghi asciutti per un periodo molto lungo (fino a un anno o più). Ciò è stato notato per la Siberia occidentale, il Kazakistan settentrionale e il sud della parte europea dell'URSS. Sono noti casi in cui le carpe crucian venivano estratte dal fondo di laghi asciutti con una pala (Rybkin, 1*958; Shn"itnikov, 1961; Goryunova, 1962).
Molti pesci, sebbene non si seppelliscano, possono penetrare relativamente in profondità nel terreno in cerca di cibo. Quasi tutti i pesci bentonici scavano il terreno in misura maggiore o minore. Di solito scavano il terreno con un flusso d'acqua rilasciato dall'apertura della bocca e trasportando piccole particelle di limo lateralmente. I movimenti di sciamatura diretti si osservano meno frequentemente nei pesci bentivori.
Molto spesso, scavare il terreno nei pesci è associato alla costruzione di un nido. Ad esempio, alcuni rappresentanti della famiglia dei Cichlidae, in particolare Geophagus brasiliense (Quoy a. Gaimard), costruiscono nidi a forma di buco, dove vengono depositate le uova. Per proteggersi dai nemici, molti pesci seppelliscono le uova nel terreno, dove si trovano
subisce il suo sviluppo. Il caviale che si sviluppa nel terreno presenta una serie di adattamenti specifici e si sviluppa peggio fuori terra (vedi sotto, p. 168). Come esempio di pesci marini che seppelliscono le uova si può citare il girello - Leuresthes tenuis (Ayres.), e tra i pesci d'acqua dolce - la maggior parte dei salmoni, in cui sia le uova che gli embrioni liberi si sviluppano nelle fasi iniziali, vengono sepolti nei ciottoli, quindi protetto da numerosi nemici. Per i pesci che seppelliscono le uova nel terreno, il periodo di incubazione è solitamente molto lungo (da 10 a 100 o più giorni).
In molti pesci, il guscio dell'uovo, quando entra nell'acqua, diventa appiccicoso, per cui l'uovo è attaccato al substrato.
I pesci che vivono su terreni duri, soprattutto nella zona costiera o in correnti veloci, molto spesso dispongono di diversi organi di attaccamento al substrato (vedi pag. 32); o - sotto forma di ventosa, formata modificando il labbro inferiore, le pinne pettorali o pelviche, o sotto forma di spine e uncini, che di solito si sviluppano sulle ossificazioni delle spalle e dei cinti e delle pinne addominali, nonché sulla copertura branchiale .
Come abbiamo già indicato sopra, la distribuzione di molti pesci è limitata a determinati suoli, e spesso specie vicine dello stesso genere si trovano su suoli diversi. Ad esempio, il ghiozzo - Icelus spatola Gilb. et Burke - è confinato nella sua distribuzione a terreni sassosi e ciottolosi e una specie strettamente imparentata - Icelus spiniger Gilb. - a sabbioso e limo-sabbioso. Le ragioni che portano i pesci a essere confinati in un certo tipo di terreno, come accennato in precedenza, possono essere le più diverse. Questo è o un adattamento diretto a un dato tipo di terreno (morbido - per forme scavatrici, duro - per quelle attaccate, ecc.), Oppure, poiché una certa natura del suolo è associata a un certo regime del serbatoio, in molti In alcuni casi esiste una connessione nella distribuzione dei pesci con il suolo attraverso il regime idrologico. E infine, la terza forma di connessione tra la distribuzione dei pesci e il suolo è una connessione attraverso la distribuzione degli oggetti alimentari.
Molti pesci che si sono adattati a strisciare sul terreno hanno subito cambiamenti molto significativi nella struttura dei loro arti. La pinna pettorale serve per sostenere il terreno, ad esempio nelle larve dei polypterus (Fig. 18, 3), in alcuni labirinti, come gli Anabas, i Trigla, i Periophftialmidae e molti Lophiiformes, ad esempio la rana pescatrice - Lophius piscatorius L. e cerastio - Halientea. In connessione con l'adattamento al movimento sul terreno, gli arti anteriori dei pesci subiscono cambiamenti piuttosto significativi (Fig. 16). I cambiamenti più significativi si sono verificati nelle pinne delle zampe - Lophiiformes; nelle loro zampe anteriori si osservano una serie di caratteristiche simili a formazioni simili nei tetrapodi. Nella maggior parte dei pesci lo scheletro dermico è molto sviluppato e quello primario è notevolmente ridotto, mentre nei tetrapodi si osserva il quadro opposto. Lophius occupa una posizione intermedia nella struttura dei suoi arti, sia lo scheletro primario che quello cutaneo sono egualmente sviluppati; I due radiali di Lophius sono simili allo zeugopodium dei tetrapodi. La muscolatura degli arti dei tetrapodi è divisa in prossimale e distale, che si trova in due gruppi.
Riso. 16. Pinne pettorali appoggiate sul fondo dei pesci:
I - politteri; 2 - gallinella (trigole) (Perclformes); 3- Ogcocephaliis (Lophiiformes)
pamy, e non una massa solida, consentendo così la pronazione e la supinazione. Lo stesso si osserva in Lophius. Tuttavia, la muscolatura di Lophius è omologa alla muscolatura di altri pesci ossei, e tutti i cambiamenti verso gli arti dei tetrapodi sono il risultato dell'adattamento a una funzione simile. Usando gli arti come gambe, Lophius si muove molto bene lungo il fondo. Lophius e il polypterus hanno molte caratteristiche comuni nella struttura delle pinne pettorali, ma in quest'ultimo c'è uno spostamento dei muscoli dalla superficie della pinna ai bordi in misura ancora minore rispetto a Lophius. Osserviamo la stessa o simile direzione dei cambiamenti e la trasformazione dell'arto anteriore da organo natatorio in organo di supporto nel saltatore - Periophthalmus. Il saltatore vive nelle mangrovie e trascorre gran parte del tempo sulla terra. Sulla riva insegue gli insetti terrestri di cui si nutre. “Questo pesce si muove sulla terra saltando, cosa che fa con l'aiuto della coda e delle pinne pettorali.
Il trigla ha un adattamento unico per strisciare sul terreno. I primi tre raggi della sua pinna pettorale sono separati e hanno acquisito mobilità. Con l'aiuto di questi raggi, la trigla striscia sul terreno. Servono anche come organo tattile per i pesci. A causa della speciale funzione dei primi tre raggi si verificano anche alcuni cambiamenti anatomici; in particolare i muscoli che muovono i raggi liberi sono molto più sviluppati di tutti gli altri (Fig. 17).
Riso. 17. Muscolatura dei raggi della pinna pettorale del gallo di mare (triggle). Sono visibili i muscoli ingrossati dei raggi liberi (da Belling, 1912).
Il rappresentante dei labirinti - lo slider - Anabas, mobile ma più asciutto, utilizza le pinne pettorali e talvolta le coperture branchiali per il movimento.
Nella vita dei pesci, non solo il suolo gioca un ruolo importante, ma anche le particelle solide sospese nell'acqua.
La trasparenza dell'acqua è molto importante nella vita dei pesci (vedi pag. 45). Nei piccoli bacini artificiali interni e nelle zone costiere dei mari, la trasparenza dell'acqua è in gran parte determinata dalla mescolanza di particelle minerali sospese.
Le particelle sospese nell'acqua influenzano i pesci in vari modi. Le sospensioni di acqua corrente, dove il contenuto di particelle solide spesso raggiunge il 4% in volume, hanno l'effetto più potente sui pesci. Qui, prima di tutto, si avverte l'influenza meccanica diretta delle particelle minerali di varie dimensioni trasportate nell'acqua, da diversi micron a 2-3 cm di diametro. A questo proposito, i pesci dei fiumi fangosi sviluppano una serie di adattamenti, come una forte diminuzione delle dimensioni degli occhi. Gli occhi piccoli sono caratteristici del naso a pala, del cobite - Nemachilus e di vari pesci gatto che vivono in acque torbide. La riduzione delle dimensioni degli occhi si spiega con la necessità di ridurre la superficie non protetta, che può essere danneggiata dalla sospensione trasportata dal flusso. La natura degli occhi piccoli dei cobitidi è anche dovuta al fatto che questi e i pesci che vivono sul fondo sono guidati dal cibo principalmente utilizzando gli organi del tatto. Nel processo di sviluppo individuale, i loro occhi diventano relativamente più piccoli man mano che il pesce cresce e compaiono le antenne e la conseguente transizione all'alimentazione sul fondo (Lange, 1950).
La presenza di una grande quantità di sostanze sospese nell'acqua dovrebbe naturalmente rendere difficile la respirazione dei pesci. A quanto pare, a questo proposito, nei pesci che vivono in acque torbide, il muco secreto dalla pelle ha la capacità di far precipitare molto rapidamente le particelle sospese nell'acqua. Questo fenomeno è stato studiato in modo più dettagliato per i lepidotteri americani - Lepidosiren, le proprietà coagulanti del cui muco lo aiutano a vivere nel sottile limo dei bacini del Chaco. Per Phisoodonophis boro Ham. È stato inoltre accertato che il suo muco ha una forte capacità di far precipitare la sospensione. Aggiungere una o due gocce di muco secreto dalla pelle del pesce a 500 cc. cm di acqua torbida provoca la sedimentazione della sospensione in 20-30 secondi. Una sedimentazione così rapida porta al fatto che anche in acque molto fangose i pesci vivono come se fossero circondati da una cassa di acqua pulita. La reazione chimica del muco stesso, secreto dalla pelle, al contatto con acqua fangosa, sta cambiando. Pertanto, è stato stabilito che il pH del muco diminuisce bruscamente a contatto con l'acqua, passando da 7,5 a 5,0. Naturalmente, la proprietà coagulante del muco è importante per proteggere le branchie dall'intasamento delle particelle sospese. Ma nonostante il fatto che i pesci che vivono in acque torbide abbiano una serie di adattamenti per proteggersi dagli effetti delle particelle sospese, se la quantità di torbidità supera un certo valore, può verificarsi la morte del pesce. In questo caso, la morte sembra avvenire per soffocamento a causa dell'ostruzione delle branchie da parte dei sedimenti. Pertanto, sono noti casi in cui, durante forti piogge, quando la torbidità dei torrenti è aumentata di decine di volte, si è verificata una massiccia morte di pesci. Un fenomeno simile è stato registrato nelle regioni montuose dell’Afghanistan e dell’India. Allo stesso tempo, morirono anche pesci così adattati alla vita in acque torbide, come il pesce gatto del Turkestan, Glyptosternum reticulatum Me Clel. - e alcuni altri.
LUCE, SUONO, ALTRI MOTI VIBRAZIONALI E FORME DI ENERGIA RADIANTE
La luce e, in misura minore, altre forme di energia radiante svolgono un ruolo molto importante nella vita dei pesci. Nella vita dei pesci sono importanti anche altri movimenti oscillatori con una frequenza di oscillazione inferiore, come suoni, infra e, apparentemente, ultrasuoni. Anche le correnti elettriche, sia naturali che emesse dai pesci, sono di nota importanza per i pesci. Con i suoi sensi, i pesci sono adattati a percepire tutte queste influenze.
j Luce /
L'illuminazione è molto importante, sia diretta che indiretta, nella vita dei pesci. Nella maggior parte dei pesci, l'organo della vista svolge un ruolo significativo nell'orientarsi durante il movimento verso la preda, un predatore, altri individui della stessa specie nel banco, verso oggetti fissi, ecc.
Solo pochi pesci si sono adattati a vivere nella completa oscurità delle grotte e delle acque artesiane o nella debolissima luce artificiale prodotta dagli animali a grandi profondità. "
La struttura del pesce - il suo organo visivo, la presenza o l'assenza di organi luminescenti, lo sviluppo di altri organi di senso, la colorazione, ecc. - è associata alle caratteristiche dell'illuminazione. Anche il comportamento del pesce è in gran parte legato all'illuminazione , in particolare, il ritmo quotidiano della sua attività e molti altri aspetti della vita. La luce ha anche un certo effetto sul corso del metabolismo dei pesci e sulla maturazione dei prodotti riproduttivi. Pertanto, per la maggior parte dei pesci, la luce è un elemento necessario del loro ambiente.
Le condizioni di illuminazione nell'acqua possono essere molto diverse e dipendono, oltre che dall'intensità dell'illuminazione, dalla riflessione, dall'assorbimento e dalla diffusione della luce e da molti altri motivi. Un fattore significativo che determina l'illuminazione dell'acqua è la sua trasparenza. La trasparenza dell'acqua nei diversi specchi d'acqua è estremamente varia, spaziando dai fiumi fangosi color caffè dell'India, della Cina e dell'Asia centrale, dove un oggetto immerso nell'acqua diventa invisibile non appena viene coperto d'acqua, fino a le acque limpide del Mar dei Sargassi (trasparenza 66,5 m), la parte centrale dell'Oceano Pacifico (59 m) e una serie di altri luoghi in cui il cerchio bianco - il cosiddetto disco di Secchi, diventa invisibile agli occhi solo dopo l'immersione a una profondità superiore a 50 m Naturalmente, le condizioni di illuminazione in diversi specchi d'acqua, situati anche alle stesse latitudini alla stessa profondità, sono molto diverse, per non parlare delle diverse profondità, perché, come è noto, con la profondità il grado. l'illuminazione diminuisce rapidamente. Pertanto, nel mare al largo delle coste dell'Inghilterra, il 90% della luce viene assorbito già a una profondità di 8-9 M.
I pesci percepiscono la luce utilizzando gli occhi e i reni sensibili alla luce. La specificità dell'illuminazione nell'acqua determina la struttura e la funzione specifiche dell'occhio del pesce. Come hanno dimostrato gli esperimenti di Beebe (1936), l'occhio umano può ancora distinguere tracce di luce sott'acqua a una profondità di circa 500 m. A una profondità di 1.000 m, una lastra fotografica diventa nera dopo l'esposizione per 1 ora e 10 minuti, e ad una profondità di 1.000 m. profondità di 1.700 m, una lastra fotografica diventa nera dopo un'esposizione di 1 ora e 10 minuti, anche dopo un'esposizione di 2 ore non si rileva alcun cambiamento. Pertanto, gli animali che vivono da una profondità di circa 1.500 m fino alla profondità massima degli oceani del mondo di oltre 10.000 m non sono completamente influenzati dalla luce del giorno e vivono nella completa oscurità, disturbati solo dalla luce emanata dagli organi luminescenti di vari animali delle profondità marine.
-Rispetto agli esseri umani e agli altri vertebrati terrestri, i pesci sono più miopi; il suo occhio ha una lunghezza focale significativamente più breve. La maggior parte dei pesci distingue chiaramente gli oggetti entro un raggio di circa un metro e il raggio visivo massimo dei pesci apparentemente non supera i quindici metri. Morfologicamente, ciò è determinato dalla presenza nei pesci di una lente più convessa rispetto ai vertebrati terrestri. Nei pesci ossei: l'accomodamento visivo si ottiene utilizzando il cosiddetto processo falciforme e negli squali - il corpo ciliato. "
Il campo visivo orizzontale di ciascun occhio in un pesce adulto raggiunge 160-170° (dati relativi alla trota), cioè maggiore di quello di un essere umano (154°), e il campo visivo verticale in un pesce raggiunge 150° (in un essere umano - 134°). Tuttavia, questa visione è monoculare. Il campo visivo binoculare nella trota è di soli 20-30°, mentre nell'uomo è di 120° (Baburina, 1955). La massima acuità visiva nei pesci (pesciolini) viene raggiunta a 35 lux (nell'uomo - a 300 lux), che è associata all'adattamento del pesce a una minore illuminazione nell'acqua rispetto all'aria. La qualità della vista di un pesce è correlata alla dimensione dei suoi occhi.
I pesci, i cui occhi sono adattati alla visione nell'aria, hanno un cristallino più piatto. Nel pesce americano a quattro occhi1 - Anableps tetraphthalmus (L.) parte in alto Gli occhi (cristallino, iride, cornea) sono separati dalla partizione orizzontale inferiore. In questo caso la parte superiore della lente ha una forma più piatta rispetto a quella inferiore, adatta alla visione in acqua. Questo pesce, nuotando vicino alla superficie, può osservare contemporaneamente ciò che accade sia nell'aria che nell'acqua.
Uno di specie tropicali Nella bavosa - Dialotnus fuscus Clark, l'occhio è diviso trasversalmente da un divisorio verticale, e il pesce può vedere la parte anteriore dell'occhio fuori dall'acqua, e la parte posteriore nell'acqua. Vivendo negli anfratti della zona di drenaggio, spesso siede con la parte anteriore della testa fuori dall'acqua (Fig. 18). Tuttavia, i pesci che non espongono gli occhi all'aria possono vedere anche fuori dall'acqua.
Mentre sono sott'acqua, i pesci possono vedere solo gli oggetti che si trovano ad un angolo non superiore a 48,8° rispetto alla verticale dell'occhio. Come si può vedere dal diagramma sopra (Fig. 19), il pesce vede gli oggetti aerei come attraverso una finestra rotonda. Questa finestra si allarga man mano che si immerge e si restringe man mano che risale in superficie, ma il pesce vede sempre con lo stesso angolo di 97,6° (Baburina, 1955).
I pesci hanno adattamenti speciali per la visione in diverse condizioni di luce. Le aste retiniche sono adattate
Riso. 18. Pesce, i cui occhi sono adattati alla visione sia nell'acqua che nell'aria. Sopra: pesce con quattro occhi Anableps tetraphthalmus L.;
a destra c'è una sezione del suo occhio. ’
Sotto: bavosa quattrocchi Dialommus fuscus Clark; "
a - asse di visione aerea; b - partizione oscura; c - asse della visione subacquea;
g - lente (secondo Schultz, 1948), ?
Percepiscono la luce più debole e, durante il giorno, affondano più in profondità tra le cellule pigmentate della retina, che li proteggono dai raggi luminosi. I coni, adattati a percepire la luce più intensa, si avvicinano alla superficie in condizioni di luce intensa.
Poiché nei pesci la parte superiore e quella inferiore dell'occhio sono illuminate in modo diverso, la parte superiore dell'occhio percepisce una luce più rarefatta rispetto alla parte inferiore. A questo proposito, la parte inferiore della retina della maggior parte dei pesci contiene più coni e meno bastoncelli per unità di superficie. -
Cambiamenti significativi si verificano nelle strutture dell'organo della visione durante l'ontogenesi.
Nei pesci giovani che consumano cibo dagli strati superiori dell'acqua, nella parte inferiore dell'occhio si forma un'area di maggiore sensibilità alla luce, ma quando si passa all'alimentazione del benthos, la sensibilità aumenta nella parte superiore dell'occhio, che percepisce gli oggetti situati sotto.
L'intensità della luce percepita dall'organo visivo dei pesci sembra essere diversa nelle diverse specie. L'americano
Orizzonte\ Pietre Tserek\ a
* Finestra Y
.Costa/ "M"
Riso. 19. Campo visivo di un pesce che guarda verso l'alto attraverso una superficie d'acqua calma. Sopra c'è la superficie dell'acqua e lo spazio aereo visibile dal basso. Di seguito è riportato lo stesso diagramma dal lato. I raggi che cadono dall'alto sulla superficie dell'acqua vengono rifratti all'interno della “finestra” ed entrano nell'occhio del pesce. All'interno dell'angolo di 97,6° il pesce vede lo spazio superficiale, fuori da questo angolo vede l'immagine degli oggetti posti sul fondo, riflessa dalla superficie dell'acqua (da Baburina, 1955);
I pesci Lepomis della famiglia Centrarchidae rilevano ancora la luce con un'intensità di 10~5 lux. Un'intensità di illuminazione simile si osserva nell'acqua più trasparente del Mar dei Sargassi a una profondità di 430 m dalla superficie. Lepomis è un pesce d'acqua dolce, abitante di corpi idrici relativamente poco profondi. Pertanto, è molto probabile che i pesci di acque profonde, soprattutto quelli con... Gli organi visivi cinesi sono in grado di rispondere a un'illuminazione significativamente più debole (Fig. 20).
I pesci di acque profonde sviluppano una serie di adattamenti a causa dei bassi livelli di luce in profondità. Molti pesci di acque profonde hanno occhi che raggiungono dimensioni enormi. Ad esempio, nel Bathymacrops macrolepis Gelchrist della famiglia Microstomidae, il diametro dell'occhio è circa il 40% della lunghezza della testa. Nel Polyipnus della famiglia Sternoptychidae il diametro dell'occhio è pari al 25-32% della lunghezza della testa, e nel Myctophium rissoi (Sosso) della famiglia
Riso. 20. Organi visivi di alcuni pesci di acque profonde, A sinistra - Argyropelecus affinis Garm.; a destra - Myctophium rissoi (Sosso) (da Fowler, 1936)
famiglia Myctophidae - anche fino al 50%. Molto spesso, nei pesci di acque profonde, cambia anche la forma della pupilla: diventa oblunga e le sue estremità si estendono oltre il cristallino, per cui, oltre ad un aumento generale delle dimensioni dell'occhio, la sua luce- aumenta la capacità di assorbimento. L'Argyropelecus della famiglia Sternoptychidae ha una luce speciale negli occhi
Riso. 21. Larva di pesce di acque profonde I diacanthus (ordine Stomiatoidei) (da Fowler, 1936)
un organo continuo che mantiene la retina in uno stato di costante irritazione e quindi ne aumenta la sensibilità ai raggi luminosi che entrano dall'esterno. Molti pesci di acque profonde hanno occhi telescopici, che aumentano la loro sensibilità ed ampliano il loro campo visivo. I cambiamenti più interessanti nell'organo della vista si verificano nella larva del pesce di acque profonde Idiacanthus (Fig. 21). I suoi occhi si trovano su lunghi steli, il che le consente di aumentare notevolmente il suo campo visivo. Nei pesci adulti il peduncolo oculare è perduto.
Insieme al forte sviluppo dell'organo della vista in alcuni pesci di acque profonde, in altri, come già notato, l'organo della vista diminuisce significativamente (Benthosaurus e altri) o scompare completamente (Ipnops). Insieme alla riduzione dell'organo visivo, questi pesci di solito sviluppano varie escrescenze sul corpo: i raggi delle pinne o delle antenne pari e spaiate sono notevolmente allungati. Tutte queste escrescenze servono come organi del tatto e in una certa misura compensano la riduzione degli organi della vista.
Lo sviluppo degli organi visivi nei pesci di acque profonde che vivono a profondità dove la luce del giorno non penetra è dovuto al fatto che molti animali delle profondità hanno la capacità di brillare.
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Il bagliore negli animali che vivono nelle profondità marine è un fenomeno molto comune. Circa il 45% dei pesci che vivono a profondità superiori a 300 m hanno organi luminescenti. Nella loro forma più semplice, gli organi luminescenti sono presenti nei pesci di acque profonde della famiglia Macruridae. Le ghiandole mucose della loro pelle contengono una sostanza fosforescente che emette una debole luce, creando
4 G. V. Nikolsky
Dà l'impressione che l'intero pesce brilli. La maggior parte degli altri pesci di acque profonde hanno organi luminescenti speciali, a volte disposti in modo piuttosto complesso. L'organo di luminescenza più complesso nei pesci è costituito da uno strato sottostante di pigmento, poi c'è un riflettore, sopra il quale si trovano cellule luminose, ricoperte da una lente in cima (Fig. 22). Posizione dell'illuminazione
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Riso. 22. Organo luminoso di Argyropelecus.
¦ a - riflettore; b - celle luminose; c - lente; g - strato sottostante (da Braieg, 1906-1908)
Il funzionamento degli organi nelle diverse specie di pesci è molto diverso, tanto che in molti casi può fungere da segno sistematico (Fig. 23).
Di solito il bagliore si verifica a seguito del contatto
Riso. 23. Diagramma della disposizione degli organi luminosi nei pesci di acque profonde Lampanyctes (da Andriyashev, 1939)
il segreto delle cellule luminose con acqua, ma nel pesce di Asgoroth. japonicum Giinth. la riduzione è causata da microrganismi situati nella ghiandola. "L'intensità della luminosità dipende da una serie di fattori e varia anche nello stesso pesce. Molti pesci brillano in modo particolarmente intenso durante la stagione riproduttiva.
Qual è il significato biologico del bagliore dei pesci di acque profonde,
Non è stato ancora del tutto chiarito, ma non c'è dubbio che il ruolo degli organi luminosi sia diverso a seconda dei pesci: nei Ceratiidae, l'organo luminoso situato all'estremità del primo raggio della pinna dorsale serve apparentemente ad attirare le prede. Forse l'organo luminoso all'estremità della coda del Saccofaringe svolge la stessa funzione. Gli organi luminosi di Argyropelecus, Lampanyctes, Myctophium, Vinciguerria e molti altri pesci situati sui lati del corpo permettono loro di trovare individui della stessa specie nell'oscurità a grandi profondità. A quanto pare, questo è particolarmente importante per i pesci che vivono nei banchi.
Nella completa oscurità, non disturbati nemmeno dagli organismi luminosi, vivono i pesci delle caverne. In base a quanto gli animali sono strettamente legati alla vita nelle caverne, sono solitamente divisi nei seguenti gruppi: 1) troglobionti - abitanti permanenti delle caverne; 2) troglofili - prevalentemente abitanti delle caverne, ma si trovano anche in altri luoghi,
- i troglosseni sono forme diffuse che entrano anche nelle grotte.
Per compensare la degenerazione dell'organo della vista, i pesci delle caverne hanno solitamente organi laterali molto sviluppati, soprattutto sulla testa, e organi del tatto, come i lunghi baffi del pesce gatto delle caverne brasiliano della famiglia Pimelodidae.
I pesci che popolano le grotte sono molto diversi. Attualmente, nelle grotte sono conosciuti rappresentanti di numerosi gruppi dell'ordine Cypriniformes (Aulopyge, Paraphoxinus, Chondrostoma, pesce gatto americano, ecc.), Cyprinodontiformes (Chologaster, Troglichthys, Amblyopsis), numerose specie di ghiozzi, ecc.
Le condizioni di illuminazione nell'acqua differiscono da quelle nell'aria non solo per l'intensità, ma anche per il grado di penetrazione dei singoli raggi dello spettro nelle profondità dell'acqua. Come è noto, il coefficiente di assorbimento da parte dell'acqua dei raggi con diverse lunghezze d'onda è tutt'altro che lo stesso. I raggi rossi vengono assorbiti più fortemente dall'acqua. Passando attraverso uno strato d'acqua di 1 m, viene assorbito il 25% del rosso*
raggi e solo il 3% viola. Ma anche i raggi viola a una profondità superiore a 100 m diventano quasi indistinguibili. Di conseguenza, in profondità, i pesci hanno poca capacità di distinguere i colori.
Lo spettro visibile percepito dai pesci è leggermente diverso dallo spettro percepito dai vertebrati terrestri. Pesci diversi hanno differenze legate alla natura del loro habitat. Specie di pesci che vivono nella zona costiera e in
Riso. 24. Pesce delle caverne (dall'alto al basso) - Chologaster, Typhlichthys: Amblyopsis (Cvprinodontiformes) (dalla Giordania, 1925)
gli strati superficiali dell'acqua hanno uno spettro visibile più ampio rispetto ai pesci che vivono a grandi profondità. Lo sculpin sculpin - Myoxocephalus scorpius (L.) - abita in profondità poco profonde, percepisce i colori con una lunghezza d'onda da 485 a 720 mmk e il raggio stellare, che vive a grandi profondità - Raja radiata Donov. - da 460 a 620 mmk, eglefino Melanogrammus aeglefinus L. - da 480 a 620 mmk (Protasov e Golubtsov, 1960). Va notato che la riduzione della visibilità si verifica principalmente a causa della parte dello spettro a onde lunghe (Protasov, 1961).
Il fatto che la maggior parte delle specie ittiche distingua i colori è dimostrato da numerose osservazioni. Apparentemente, solo alcuni pesci cartilaginei (Chondrichthyes) e ganoidi cartilaginei (Chondrostei) non distinguono i colori. Altri pesci distinguono bene i colori, come dimostrato soprattutto da numerosi esperimenti con la tecnica del riflesso condizionato. Ad esempio, era possibile addestrare il ghiozzo - Gobio gobio (L.) - a prendere il cibo da una tazza di un certo colore.
È noto che i pesci possono cambiare colore e disegno della pelle a seconda del colore del terreno su cui si trovano. Inoltre, se a un pesce, abituato alla terra nera e a cambiare colore di conseguenza, veniva data la possibilità di scegliere tra una serie di suoli di diversi colori, allora il pesce solitamente sceglieva il terreno a cui era abituato e il cui colore corrisponde al colore di la sua pelle.
Cambiamenti particolarmente drammatici nel colore del corpo su vari substrati si osservano nelle passere di mare.
In questo caso, non cambia solo il tono, ma anche il disegno, a seconda della natura del terreno su cui si trova il pesce. Quale sia il meccanismo di questo fenomeno non è stato ancora chiarito con precisione. È noto solo che il cambiamento di colore avviene a causa della corrispondente irritazione dell'occhio. Sumner (1933), posizionando cappucci colorati trasparenti sugli occhi dei pesci, li fece cambiare colore per abbinarli al colore dei cappucci. Una passera, il cui corpo è a terra di un colore e la testa a terra di un colore diverso, cambia il colore del corpo a seconda dello sfondo su cui si trova la testa (Fig. 25). "
Naturalmente, il colore del corpo di un pesce è strettamente correlato alle condizioni di illuminazione.
Di solito è consuetudine distinguere i seguenti tipi principali di colorazione dei pesci, che rappresentano un adattamento a determinate condizioni dell'habitat.
Colorazione pelagica: dorso bluastro o verdastro e fianchi e ventre argentati. Questo tipo di colorazione è caratteristica dei pesci che vivono nella colonna d'acqua (aringhe, acciughe, alborelle, ecc.). Il dorso bluastro rende il pesce appena percettibile dall'alto, mentre i lati e il ventre argentati sono scarsamente visibili dal basso sullo sfondo della superficie a specchio.
Colore troppo cresciuto: dorso brunastro, verdastro o giallastro e solitamente strisce o striature trasversali sui lati. Questa colorazione è caratteristica dei pesci dei boschetti o delle barriere coralline. A volte questi pesci, soprattutto nella zona tropicale, possono avere colori piuttosto vivaci.
Esempi di pesci con colorazione da boschetto includono: persico comune e luccio - da forme d'acqua dolce; gli scorfani, molti labridi e i pesci corallo provengono dal mare.
Il colore del fondo è dorso e fianchi scuri, talvolta con striature più scure e ventre chiaro (nella passera il lato rivolto verso terra è chiaro). Nei pesci di fondo che vivono sopra il terreno ciottoloso dei fiumi acqua pulita, solitamente sono presenti macchie nere sui lati del corpo, a volte leggermente allungate in direzione dorsale, a volte disposte sotto forma di striscia longitudinale (la cosiddetta colorazione del canale). Questa colorazione è caratteristica, ad esempio, dei giovani salmoni durante il periodo di vita del fiume, dei giovani temoli, dei pesciolini comuni e di altri pesci. Questa colorazione rende il pesce meno evidente sullo sfondo del terreno ciottoloso in acque limpide e correnti. Nei pesci di fondo delle acque stagnanti, di solito non ci sono macchie scure luminose sui lati del corpo, oppure hanno contorni sfocati.
La colorazione dei banchi dei pesci è particolarmente evidente. Questa colorazione rende più facile per gli individui di uno stormo orientarsi l'uno verso l'altro (vedi sotto, p. 98). Appare come una o più macchie sui lati del corpo o sulla pinna dorsale, oppure come una striscia scura lungo il corpo. Un esempio è il colore del pesciolino dell'Amur - Phoxinus lagovskii Dyb., i giovani del amaro spinoso - Acanthorhodeus asmussi Dyb., alcune aringhe, eglefino, ecc. (Fig. 26).
La colorazione dei pesci di acque profonde è molto specifica. Di solito questi pesci sono di colore scuro, a volte quasi nero o rosso. Ciò è spiegato dal fatto che anche a profondità relativamente basse, il colore rosso sott'acqua appare nero ed è scarsamente visibile ai predatori.
Un modello di colore leggermente diverso si osserva nei pesci di acque profonde che hanno organi luminescenti sui loro corpi. Questi pesci hanno molta guanina nella pelle, che conferisce al corpo una lucentezza argentata (Argyropelecus, ecc.).
Come è noto, il colore dei pesci non rimane invariato durante lo sviluppo individuale. Cambia quando il pesce si sposta, nel processo di sviluppo, da un habitat all'altro. Quindi, ad esempio, il colore dei giovani salmoni nel fiume ha un carattere di canale quando migrano verso il mare, viene sostituito da una colorazione pelagica, e quando i pesci ritornano al fiume per riprodursi, acquisisce nuovamente; un carattere di tipo canale. Il colore può cambiare durante il giorno; Pertanto, alcuni rappresentanti di Characinoidei (Nannostomus) hanno un colore gregario durante il giorno: una striscia nera lungo il corpo, e di notte appaiono strisce trasversali, cioè il colore diventa un boschetto.
Riso. 26, Tipi di colori dei banchi nei pesci (dall'alto al basso): Pesciolino dell'Amur - Phoxinus lagowsku Dyb.; senape spinosa (giovanile) - Acanthorhodeus asmussi Dyb.; eglefino - Melanogrammus aeglefinus (L.) /
La cosiddetta colorazione nuziale nei pesci è frequente
dispositivo di protezione. La colorazione nuziale è assente nei pesci che depongono le uova in profondità e di solito è scarsamente espressa nei pesci che depongono le uova di notte.
Diverse specie di pesci reagiscono alla luce in modo diverso. Alcuni sono attratti dalla luce: lo spratto Clupeonella delicatula (Norm.), la costarda Cololabis saifa (Brev.), ecc. Alcuni pesci, come la carpa, evitano la luce. I pesci sono generalmente attratti dalla luce; si nutrono orientandosi mediante l'organo della vista (soprattutto i cosiddetti “planctivori visivi”). Anche la reazione alla luce cambia nei pesci nei diversi stati biologici. Pertanto, le femmine di spratto di acciughe con le uova fluenti non sono attratte dalla luce, ma quelle che hanno deposto le uova o si trovano in uno stato di pre-deposizione delle uova vanno alla luce (Shubnikov, 1959). Anche la natura della reazione alla luce in molti pesci cambia durante il processo di sviluppo individuale. I giovani salmoni, i pesciolini e alcuni altri pesci si nascondono alla luce sotto le pietre, il che garantisce la loro sicurezza dai nemici. Nelle sandwort - larve di lampreda (ciclostomi) la cui coda trasporta cellule sensibili alla luce - questa caratteristica è associata alla vita nel terreno. I vermi della sabbia reagiscono all'illuminazione della zona della coda con movimenti natatori, scavando più in profondità nel terreno.
. Quali sono le ragioni della reazione dei pesci alla luce? Esistono diverse ipotesi su questo tema (per una rassegna vedi Protasov, 1961). J. Loeb (1910) considera l'attrazione dei pesci verso la luce come un movimento forzato e non adattivo, come fototassi. La maggior parte dei ricercatori considera la risposta dei pesci alla luce come un adattamento. Franz (citato da Protasov) ritiene che la luce abbia un valore di segnalazione, fungendo in molti casi da segnale di pericolo. S.G. Zusser (1953) ritiene che la reazione dei pesci alla luce sia un riflesso alimentare.
Non c'è dubbio che in tutti i casi il pesce reagisce in modo adattivo alla luce. In alcuni casi può trattarsi di una reazione difensiva quando il pesce evita la luce, in altri casi l'avvicinamento alla luce è associato all'estrazione del cibo. Attualmente, nella pesca viene utilizzata la reazione positiva o negativa dei pesci alla luce (Borisov, 1955). I pesci, attratti dalla luce fino a formare aggregazioni attorno alla sorgente luminosa, vengono poi catturati con reti o pompati sul ponte. I pesci che reagiscono negativamente alla luce, come le carpe, vengono allontanati dai luoghi scomodi per la pesca, ad esempio dalle aree intrappolate di uno stagno, utilizzando la luce.
L'importanza della luce nella vita dei pesci non si limita alla sua connessione con la vista. Anche l'illuminazione è di grande importanza per lo sviluppo dei pesci. In molte specie, il normale corso del metabolismo viene interrotto se sono costrette a svilupparsi in condizioni di luce a loro tipiche (quelli adattati allo sviluppo alla luce vengono posti al buio e viceversa). Ciò è chiaramente dimostrato da N.N Disler (1953) usando l'esempio dello sviluppo del salmone alla luce (vedi sotto, p. 193).
La luce influisce anche sulla maturazione dei prodotti riproduttivi dei pesci. Esperimenti sul palia americano S*alvelinus foritinalis (Mitchill) hanno dimostrato che nei pesci sperimentali esposti a una maggiore illuminazione, la maturazione avviene prima rispetto ai pesci di controllo esposti alla luce normale. Tuttavia, nei pesci in condizioni di alta quota, a quanto pare, così come in alcuni mammiferi in condizioni di illuminazione artificiale, la luce, dopo aver stimolato lo sviluppo potenziato delle gonadi, può provocare un forte calo della loro attività. A questo proposito, le antiche forme d'alta montagna sviluppavano un'intensa colorazione del peritoneo, proteggendo le gonadi dall'eccessiva esposizione alla luce.
La dinamica dell'intensità della luce durante tutto l'anno determina in gran parte il corso del ciclo sessuale nei pesci. Il fatto che nei pesci tropicali la riproduzione avvenga durante tutto l'anno, mentre nei pesci delle latitudini temperate solo in determinati periodi, è in gran parte dovuto all'intensità dell'insolazione.
Nelle larve di molti pesci pelagici si osserva una peculiare protezione dalla luce. Così, nelle larve di aringhe dei generi Sprattus e Sardina, sopra il tubo neurale si sviluppa un pigmento nero, che protegge il sistema nervoso e gli organi sottostanti dall'eccessiva esposizione alla luce. Con il riassorbimento del sacco vitellino, negli avannotti scompare il pigmento sopra il tubo neurale. È interessante notare che le specie affini che hanno uova sul fondo e larve che rimangono negli strati inferiori non hanno tale pigmento.
I raggi del sole hanno un effetto molto significativo sul metabolismo dei pesci. Esperimenti condotti su zanzare (Gambusia affitiis Baird, et Gir.). ha dimostrato che nei pesci zanzara privati della luce, la carenza vitaminica si sviluppa abbastanza rapidamente, causando, prima di tutto, una perdita della capacità di riprodursi.
Suono e altre vibrazioni
Come è noto, la velocità di propagazione del suono nell'acqua è maggiore che nell'aria. Altrimenti si verifica un assorbimento acustico nell'acqua.
I pesci percepiscono sia le vibrazioni meccaniche che infrasoniche, sonore e, apparentemente, ultrasoniche. I pesci percepiscono le correnti d'acqua, le vibrazioni meccaniche e infrasoniche con una frequenza da 5 a 25 hertz [I] dagli organi della linea laterale e vibrazioni da 16 a 13.000 hertz da parte degli organi della linea laterale. labirinto uditivo, più precisamente la sua parte inferiore - Sacculo e Lagena (la parte superiore funge da organo di equilibrio In alcune specie di pesci, vibrazioni con una lunghezza d'onda da 18 a 30 hertz, cioè situate al confine tra onde infrasoniche e sonore). , sono percepiti come organi della linea laterale e del labirinto. Le differenze nella natura della percezione delle vibrazioni nelle diverse specie di pesci sono mostrate nella Tabella 1.
Anche la vescica natatoria svolge un ruolo significativo nella percezione del suono, agendo apparentemente come un risuonatore. Poiché i suoni viaggiano più velocemente e più lontano nell'acqua, la loro percezione nell'acqua risulta essere più semplice. I suoni non penetrano bene dall'aria1 nell'acqua. Dall'acqua all'aria: diversi1
Tabella 1
La natura delle vibrazioni sonore percepite dai diversi pesci
| | Frequenza in hertz |
|
| Tipi di pesce | | |
| | da | PRIMA |
| Phoxinus phoxinus (L.) | 16 | 7000 |
| Leuciscus idus (L.) ¦ | 25 | 5524 |
| Carassius auratus (L.) . | 25 | 3480 |
| Nemachilus barbatulus (L.) | 25 | 3480 |
| Amiurus nebulosus Le Sueur | 25 | 1300 |
| Anguilla anguilla (L.) | 36 | 650 . |
| Lebistes reticulatus Peters | 44 | 2068 |
| Corvina nigra S.V | 36 | 1024 |
| Diplodus annularis (L.) | 36 | 1250 |
| Gobius niger L. | 44 | 800 |
| Periophthalmus koelreiteri (Pallade) | 44 | 651 |
meglio, poiché la pressione sonora nell'acqua è molto più forte che nell'aria.
I pesci non solo possono sentire, molte specie di pesci possono anche emettere suoni. Gli organi attraverso i quali i pesci emettono suoni sono diversi. In molti pesci tale organo è la vescica natatoria, che a volte è dotata di muscoli speciali. Con l'aiuto della vescica natatoria, le corvine (Sciaenidae), i labridi (Labridae), ecc. Emettono suoni Nel pesce gatto (Siluroidei), gli organi che producono il suono sono i raggi delle pinne pettorali in combinazione con le ossa del cingolo scapolare. . In alcuni pesci i suoni vengono prodotti utilizzando i denti faringei e mascellari (Tetrodontidae).
La natura dei suoni emessi dai pesci è molto diversa: assomigliano a colpi di tamburo, gracidi, grugniti, fischi e brontolii. I suoni prodotti dai pesci sono solitamente divisi in "biologici", cioè prodotti appositamente dai pesci e con significato adattivo, e "meccanici", prodotti dai pesci quando si muovono, si nutrono, scavano il terreno, ecc. Questi ultimi di solito non hanno significato adattativo e, al contrario, spesso smascherano l'oybu (Malyukina e Protasov, I960).
Tra i pesci tropicali ci sono più specie che producono suoni "biologici" che tra i pesci che popolano i corpi idrici alle alte latitudini. Il significato adattivo dei suoni prodotti dai pesci varia. Spesso i suoni sono prodotti soprattutto dai pesci
intensamente durante la riproduzione e servono, a quanto pare, ad attirare un sesso verso l'altro. Ciò è stato notato nelle corvine, nel pesce gatto e in numerosi altri pesci. Questi suoni possono essere così forti che i pescatori li usano per trovare concentrazioni di pesci che depongono le uova. A volte non è nemmeno necessario immergere la testa nell'acqua per rilevare questi suoni.
In alcuni gracidi, il suono è importante anche quando i pesci entrano in contatto in un banco di alimentazione. Così, nella zona di Beaufort (costa atlantica degli Stati Uniti), il suono più intenso dei gracidi cade al buio dalle 21:00 alle 02:00 e si verifica durante il periodo di alimentazione più intensa (Fish, 1954).
In alcuni casi, il suono ha un significato terrificante. A quanto pare, il pesce gatto orca assassina (Bagridae) che costruisce il nido spaventa i nemici con i suoni scricchiolanti che emettono usando le pinne. Anche il pesce Opsanus tau, (L.) della famiglia Batrachoididae emette suoni speciali quando custodisce le sue uova.
Lo stesso tipo di pesce può emettere suoni diversi, diversi non solo per la forza, ma anche per la frequenza. Pertanto, Caranx crysos (Mitchrll) emette due tipi di suoni: gracidio e tintinnio. Questi suoni differiscono nella lunghezza d'onda." Anche i suoni prodotti da maschi e femmine sono diversi in forza e frequenza. Ciò è stato notato, ad esempio, per la spigola - Morone saxatilis Walb. da Serranidae, in cui i maschi producono suoni più forti e con maggiore ampiezza di frequenza (Fish, 1954). I pesci giovani differiscono da quelli vecchi anche per la natura dei suoni che emettono. La differenza nella natura dei suoni prodotti da maschi e femmine della stessa specie è spesso associata a corrispondenti differenze nella struttura dell'apparato produttore del suono. Pertanto, nell'eglefino maschio - Melanogrammus aeglefinus (L.) - i “muscoli del tamburo” della vescica natatoria sono molto più sviluppati che nelle femmine. Uno sviluppo particolarmente significativo di questo muscolo si ottiene durante la deposizione delle uova (Tempelman e Hoder, 1958).
Alcuni pesci reagiscono in modo molto forte ai suoni. Allo stesso tempo, alcuni suoni dei pesci spaventano, mentre altri attraggono. Al suono del motore o al colpo di un remo sul lato della barca, i salmoni che stanno nelle buche nei fiumi durante il periodo pre-deposizione delle uova spesso saltano fuori dall'acqua. Il rumore è causato dalla carpa argentata dell'Amur - Hypophthalmichthys molitrix (Val.) che salta fuori dall'acqua. L'uso del suono durante la pesca si basa sulla reazione dei pesci al suono. Così, quando si pesca il cefalo con la “stuoia”, il pesce, spaventato dal rumore, salta fuori. acqua e cade su appositi tappetini disposti in superficie, solitamente a forma di semicerchio, con i bordi rialzati. Una volta su tale “tappetino”, il pesce non può più tuffarsi in acqua. Quando si catturano pesci pelagici con una rete a circuizione, a volte una campana speciale viene abbassata nella porta della rete a circuizione, inclusa
e lo spegnimento, che spaventa i pesci dalle porte della sciabica durante la rete (Tarasov, 1956).
I suoni vengono utilizzati anche per attirare i pesci sul sito di pesca. D'ora in poi è possibile catturare il pesce gatto "a scheggia". I pesci gatto sono attratti dal sito di pesca da particolari suoni gorgoglianti.
Potenti vibrazioni ultrasoniche possono uccidere i pesci (Elpiver, 1956).
Dai suoni emessi dai pesci è possibile rilevare la loro concentrazione. Pertanto, i pescatori cinesi rilevano le aggregazioni riproduttive del grande pesce persico giallo Pseudosciaena crocea (Rich.) dai suoni emessi dai pesci. Avvicinandosi al luogo previsto per l'accumulo dei pesci, il caposquadra dei pescatori abbassa un tubo di bambù nell'acqua e ascolta attraverso di esso il pesce. In Giappone vengono installati speciali radiofari, “sintonizzati” sui suoni prodotti da alcuni pesci commerciali. Quando un banco di pesci di una determinata specie si avvicina alla boa, inizia a inviare segnali appropriati, avvisando i pescatori dell'aspetto dei pesci.
È possibile che i suoni prodotti dai pesci vengano da loro utilizzati come dispositivo ecometrico. La localizzazione mediante la percezione dei suoni emessi è apparentemente particolarmente comune tra i pesci di acque profonde. Nell'Atlantico vicino a Porto Rico, si scoprì che i suoni biologici, apparentemente emessi dai pesci di acque profonde, venivano poi ripetuti sotto forma di deboli riflessi dal fondo (Griffin, 1950) hanno dimostrato che il beluga è piuttosto forte suoni, inviando , può rilevare oggetti situati da esso a una distanza massima di 15 e oltre.
Correnti elettriche, vibrazioni elettromagnetiche
IN acque naturali ci sono deboli correnti elettriche naturali associate sia al magnetismo terrestre che attività solare. Correnti teluriche naturali sono state stabilite per il Mar di Barents e il Mar Nero, ma a quanto pare esistono in tutti i corpi idrici significativi. Queste correnti hanno indubbiamente un grande significato biologico, sebbene il loro ruolo nei processi biologici nei corpi idrici sia ancora poco studiato (Mironov, 1948).
I Pesci reagiscono sottilmente alle correnti elettriche. Allo stesso tempo, molte specie stesse non solo possono produrre scariche elettriche, ma, a quanto pare, creano anche un campo elettromagnetico attorno al proprio corpo. Tale campo, in particolare, è stabilito attorno alla regione della testa della lampreda - Petromyzon matinus (L.).
I Pesci possono inviare e percepire scariche elettriche con i loro sensi. Le scariche prodotte dai pesci possono essere di due tipi: forti^ che servono per attacco o difesa (vedi sotto p. 110), o deboli, aventi un segnale
Senso. Nella lampreda di mare (ciclostomi), una tensione di 200-300 mV creata vicino alla parte anteriore della testa serve apparentemente a rilevare (attraverso cambiamenti nel campo creato) gli oggetti che si avvicinano alla testa della lampreda. È molto probabile che gli “organi elettrici” descritti da Stensio (P)27) nei cefalaspidi avessero una funzione simile (Sibakin 1956, 1957). Molti anguille elettriche produrre deboli scariche ritmiche. Il numero di scariche variava nelle sei specie studiate da 65 a 1 000 scariche. Anche il numero di cifre varia a seconda delle condizioni del pesce. Così, in uno stato calmo Mormyrus kannume Bui. produce un impulso al secondo; quando è preoccupato invia fino a 30 impulsi al secondo. Ginnarca del nuoto - Gymnarchus niloticus Cuv. - invia impulsi con una frequenza di 300 impulsi al secondo.
Percezione delle oscillazioni elettromagnetiche nel Mormyrus kannume Bui. effettuato utilizzando una serie di recettori situati alla base della pinna dorsale e innervati dai nervi della testa che si estendono dal rombencefalo. Nei Mormyridae gli impulsi vengono inviati da un organo elettrico situato sul peduncolo caudale (Wright, 1958).
Diverse specie di pesci hanno una diversa suscettibilità agli effetti della corrente elettrica (Bodrova e Krayukhin, 1959). Tra i pesci d'acqua dolce studiati, il più sensibile era il luccio, i meno sensibili la tinca e la bottatrice. Le correnti deboli sono percepite principalmente dai recettori della pelle dei pesci. Le correnti di voltaggio più elevato agiscono direttamente sui centri nervosi (Bodrova e Krayukhin, 1960).
In base alla natura della reazione del pesce alle correnti elettriche si possono distinguere tre fasi di azione.
La prima fase, quando il pesce, entrato nel campo d'azione della corrente, mostra ansia e cerca di uscirne; in questo caso il pesce si sforza di assumere una posizione in cui l'asse del suo corpo sia parallelo alla direzione della corrente. Il fatto che i pesci reagiscono al campo elettromagnetico è ora confermato dallo sviluppo di riflessi condizionati nei pesci (Kholodov, 1958). Quando un pesce entra nel campo corrente, il suo ritmo respiratorio aumenta. I pesci hanno reazioni specie-specifiche alle correnti elettriche. Pertanto il pesce gatto americano - Amiurus nebulosus Le Sueur - reagisce alla corrente in modo più forte del pesce rosso - Carassius auratus (L.). Apparentemente i pesci con recettori altamente sviluppati nella pelle reagiscono più bruscamente al tok (Bodrova e Krayukhin, 1958). Nella stessa specie di pesci, gli individui più grandi rispondono alle correnti prima di quelli più piccoli.
La seconda fase dell'azione della corrente sul pesce si esprime nel fatto che il pesce gira la testa verso l'anodo e nuota verso di esso, reagendo in modo molto sensibile ai cambiamenti di direzione della corrente, anche molto lievi. Forse questa proprietà è associata all'orientamento dei pesci durante la migrazione verso il mare verso le correnti teluriche.
La terza fase è la galvanonarcosi e la successiva morte del pesce. Il meccanismo di questa azione è associato alla formazione di acetilcolina nel sangue dei pesci, che agisce come un farmaco. Allo stesso tempo, la respirazione e l'attività cardiaca dei pesci vengono interrotte.
Nella pesca, le correnti elettriche vengono utilizzate per catturare i pesci indirizzandone il movimento verso gli attrezzi da pesca o provocando uno stato di shock nel pesce. Le correnti elettriche vengono utilizzate anche nelle barriere elettriche per impedire ai pesci di raggiungere le turbine delle centrali idroelettriche, nei canali di irrigazione, per dirigere la spaccatura verso le bocche dei passaggi dei pesci, ecc. (Gyulbadamov, 1958; Nusenbeum, 1958).
Raggi X e radioattività
I raggi X hanno un forte effetto negativo sui pesci adulti, nonché su uova, embrioni e larve. Come hanno dimostrato gli esperimenti di G.V. Samokhvalova (1935, 1938) condotti su Lebistes reticulatus, una dose di 4000 g è letale per i pesci. Dosi più piccole quando colpiscono la gonade di Lebistes reticulatus causano una diminuzione della lettiera e la degenerazione della ghiandola. L'irradiazione di giovani maschi immaturi provoca il sottosviluppo dei caratteri sessuali secondari.
Quando i raggi X penetrano nell'acqua, perdono rapidamente la loro forza. Come mostrato nei pesci, a una profondità di 100 m la forza dei raggi X si riduce della metà (Folsom e Harley, 1957; Publ. 55I).
Radiazioni radioattive hanno un effetto più forte sulle uova e sugli embrioni dei pesci che sugli organismi adulti (Golovinskaya e Romashov, 1960).
Lo sviluppo dell'industria nucleare, nonché la sperimentazione delle bombe atomiche e all'idrogeno, hanno portato ad un aumento significativo della radioattività dell'aria e dell'acqua e all'accumulo di elementi radioattivi nell'aria. organismi acquatici. Il principale elemento radioattivo importante nella vita degli organismi è lo stronzio 90 (Sr90). Lo stronzio entra nel corpo del pesce principalmente attraverso l'intestino (principalmente attraverso l'intestino tenue), nonché attraverso le branchie e la pelle (Danilchenko, 1958).
La maggior parte dello stronzio (50-65%) è concentrato nelle ossa, molto meno nei visceri (10-25%) e nelle branchie (8-25%) e pochissimo nei muscoli (2-8%). Ma lo stronzio, che si deposita principalmente nelle ossa, provoca la comparsa di itrio -I90 radioattivo nei muscoli.
I pesci accumulano la radioattività sia direttamente dall'acqua di mare che da altri organismi che servono loro da cibo.
L'accumulo di radioattività nei pesci giovani avviene più rapidamente che negli adulti, il che è associato ad un tasso metabolico più elevato nei primi.
I pesci più attivi (tonno, Cybiidae, ecc.) rimuovono lo stronzio radioattivo dai loro corpi più velocemente dei pesci sedentari (ad esempio, Tilapia), che è associato a tassi metabolici diversi (Boroughs, Chipman, Rice, Publ, 551, 1957). Nei pesci della stessa specie in un ambiente simile, come mostrato nell'esempio del pesce persico dalle orecchie - Lepomis, la quantità di stronzio radioattivo nelle ossa può variare di oltre cinque pa? (Krumholz, Goldberg, Boroughs, 1957* Publ. 551). Inoltre, la radioattività del pesce può essere molte volte superiore alla radioattività dell'acqua in cui vive. Così, a Tilapia si è scoperto che quando i pesci venivano tenuti in acqua radioattiva, la loro radioattività, rispetto all'acqua, dopo due giorni era la stessa, e dopo due mesi era sei volte maggiore (Moiseev, 1958).
L'accumulo di Sr9° nelle lische dei pesci provoca lo sviluppo della cosiddetta malattia di Urov, associata ad un disturbo del metabolismo del calcio. Il consumo umano di pesce radioattivo è controindicato. Poiché l'emivita dello stronzio è molto lunga (circa 20 anni) ed è saldamente trattenuto nel tessuto osseo, i pesci rimangono infetti per lungo tempo. Tuttavia, il fatto che lo stronzio sia concentrato principalmente nelle ossa rende possibile l'utilizzo dei filetti di pesce, ripuliti dalle ossa, dopo un periodo di stagionatura relativamente breve, in luoghi di conservazione (frigoriferi), poiché l'itrio concentrato nella carne ha un tempo di dimezzamento breve ,
/temperatura dell'acqua /
Nella vita dei pesci, la temperatura dell'acqua è di grande importanza.
Come altri animali poikiltermici, cioè con una temperatura corporea instabile, gli animali pesci dipendono maggiormente dalla temperatura dell'acqua circostante rispetto agli animali omotermi. Allo stesso tempo, la differenza principale tra loro* risiede nell'aspetto quantitativo del processo di formazione del calore. Negli animali a sangue freddo, questo processo è molto più lento rispetto agli animali a sangue caldo, che hanno una temperatura costante. Pertanto, una carpa del peso di 105 g emette 10,2 kcal di calore al giorno per chilogrammo e uno storno del peso di 74 g emette 270 kcal.
Nella maggior parte dei pesci la temperatura corporea differisce solo di 0,5-1° dalla temperatura dell'acqua circostante, e solo nel tonno questa differenza può raggiungere più di 10° C.
I cambiamenti nel tasso metabolico dei pesci sono strettamente correlati ai cambiamenti nella temperatura dell'acqua circostante. In molti casi! i cambiamenti di temperatura agiscono come un fattore di segnale, come uno stimolo naturale che determina l'inizio di un particolare processo: deposizione delle uova, migrazione, ecc.
Il tasso di sviluppo dei pesci è in gran parte legato ai cambiamenti di temperatura. All'interno di una certa ampiezza della temperatura, si osserva spesso una dipendenza diretta del tasso di sviluppo dalle variazioni di temperatura.
I pesci possono vivere a un’ampia varietà di temperature. Le temperature massime superiori a +52° C sono tollerate da un pesce della famiglia dei Cyprinodontidae - Cyprinodoti macularius Baird.- et Gir., che vive in piccole sorgenti termali della California. D'altra parte, il carassio - Carassius carassius (L.) - e il dalia, o pesce nero * Dalia pectoralis Bean. - resiste però anche al congelamento, a condizione che i succhi corporei rimangano scongelati. Il merluzzo artico - Boreogadus Saida (Lep.) - conduce uno stile di vita attivo ad una temperatura di -2°.
Oltre all'adattabilità dei pesci a determinate temperature (alte o basse), molto importante per la possibilità del loro insediamento e della vita in condizioni diverse è anche l'ampiezza delle fluttuazioni di temperatura alle quali la stessa specie può vivere. Questo intervallo di temperatura è molto diverso per le diverse specie di pesci. Alcune specie possono sopportare oscillazioni di diverse decine di gradi (ad esempio il carassio, la tinca, ecc.), mentre altre sono adatte a vivere con un'ampiezza non superiore a 5-7°. In genere, i pesci delle zone tropicali e subtropicali sono più stenotermici dei pesci delle latitudini temperate e elevate. Le forme marine sono anche più stenotermiche delle forme d'acqua dolce.
Mentre l’intervallo complessivo di temperature alle quali una specie di pesci può vivere può spesso essere molto ampio, per ogni fase di sviluppo risulta solitamente significativamente inferiore.
I pesci reagiscono in modo diverso alle variazioni di temperatura e a seconda del loro stato biologico. Ad esempio, le uova di salmone possono svilupparsi a temperature comprese tra 0 e 12°C, e il salmone adulto tollera facilmente fluttuazioni da temperature negative a 18-20°C, e possibilmente superiori.
La carpa resiste con successo all'inverno a temperature che vanno da negative a 20°C e oltre, ma può alimentarsi solo a temperature non inferiori a 8-10°C, e si riproduce, di regola, a temperature non inferiori a 15°C.
I pesci sono generalmente divisi in stenotermici, cioè adattati a una ristretta ampiezza delle fluttuazioni di temperatura, ed euritermici. che possono vivere attraverso gradienti di temperatura significativi.
Le temperature ottimali alle quali i pesci si adattano sono anche associate alla specificità della specie. I pesci delle alte latitudini hanno sviluppato un tipo di metabolismo che consente loro di nutrirsi con successo a temperature molto basse. Ma allo stesso tempo, nei pesci d'acqua fredda (bottatrice, taimen, coregone) ad alte temperature, l'attività diminuisce drasticamente e l'intensità di alimentazione diminuisce. Al contrario, nei pesci delle basse latitudini, il metabolismo intensivo avviene solo ad alte temperature;
All'interno dell'intervallo di temperatura ottimale per un dato tipo di pesce, un aumento della temperatura porta solitamente ad un aumento dell'intensità della digestione del cibo. Pertanto, nello scarafaggio, come si può vedere dal grafico sopra (Fig. 27), la velocità di digestione del cibo a
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II"*J
O
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1-5" 5-Y 10-15" 15-20" 20-26"
Temperatura
5§.
IO
S"S-
Figura 27. Consumo giornaliero (linea tratteggiata) e velocità di digestione del cibo (linea continua) dello scarafaggio Rutilus rutilus casplcus Jak. a diverse temperature (secondo Bokova, 1940)
15-20° C è tre volte superiore rispetto a una temperatura di 1-5° C. A causa dell'aumento della velocità di digestione, aumenta anche l'intensità del consumo di mangime.
Riso. 28., Variazione della concentrazione di ossigeno letale per le carpe con variazione di temperatura (da Ivlev, 1938)
Anche la digeribilità del mangime cambia con i cambiamenti di temperatura. Pertanto, nello scarafaggio a 16°C la digeribilità della sostanza secca è del 73,9%, e a 22°C -
81,8%. È interessante notare che allo stesso tempo la digeribilità dei composti azotati nello scarafaggio all'interno di queste temperature rimane quasi invariata (Karzinkin, J952); nella carpa, cioè nei pesci più carnivori del triotto, la digeribilità del mangime aumenta con l'aumentare della temperatura, sia complessivamente che in rapporto ai composti azotati.
Naturalmente, il cambiamento di temperatura è molto
Anche lo scambio di gas dei pesci cambia notevolmente. Allo stesso tempo, la concentrazione minima di ossigeno alla quale i pesci possono vivere cambia spesso. Quindi per la carpa, ad una temperatura di 1° C la concentrazione minima di ossigeno è di 0,8 mg/l, mentre a 30° C è già di 1,3 mg/l (Fig. 28). Naturalmente, la quantità
65
V secolo NIKOLSKY
Il cibo consumato dai pesci a diverse temperature è legato anche allo stato del pesce stesso." G lt; "1.
Un cambiamento di temperatura, che colpisce: un cambiamento nel tasso metabolico del pesce, è anche associato a un cambiamento negli effetti tossici di varie sostanze sul suo corpo. Quindi a 1°C la concentrazione letale di CO2 per la carpa è di 120 mg/l, a 30°C questa quantità scende a 55-60 mg/l (Fig. 29).
504*
Riso. 29. Variazione della concentrazione di anidride carbonica letale per le carpe a causa del cambiamento di temperatura (da Ivlev, 1938)
Con una significativa diminuzione della temperatura, i pesci possono cadere in uno stato vicino all'animazione sospesa, posso rimanere per un tempo più o meno lungo in uno stato superraffreddato, anche congelando nel ghiaccio, come i carassi e i pesci neri; ¦
Kai - gli esperimenti hanno dimostrato che quando il corpo di un pesce si congela nel ghiaccio, i suoi succhi interni rimangono non congelati e hanno una temperatura di circa - 0,2, - 0,3 ° C. Un ulteriore raffreddamento, a condizione che il pesce sia congelato in acqua, porta ad un diminuzione graduale della temperatura corporea del pesce, congelamento dei liquidi addominali e morte. Se il pesce si congela fuori dall'acqua, il suo congelamento è solitamente associato a un'ipotermia preliminare e ad un calo della temperatura corporea per un breve periodo, anche fino a -4,8 °, dopo di che si verifica il congelamento dei fluidi corporei e un leggero aumento della temperatura a seguito di il rilascio del calore latente del Congelamento. Se gli organi interni e le branchie si congelano, la morte del pesce è inevitabile.
L'adattamento dei pesci alla vita a determinate ampiezze di temperatura, spesso molto strette, è associato allo sviluppo in essi di una reazione piuttosto sottile al gradiente di temperatura.
. Gradiente minimo di temperatura rispetto a quale? i pesci reagiscono
; "Cap. (dopo Bull, 1936). :
Pholis gunnelus (L.) "J . . . . . . 0,03°
Zoarces viviparus (L.) . .. . . . , / .... . , 0,03°
Myoxocepfiqlus scorpius (L.), . . . . . . . . . . . 0,05°
Gadus morhua L. . . . :. . . . i¦. . . ..gt; . . . 0,05°
Odontogadus merlangus (L.) . ... . .4 . . . ...0,03"
Pollachius virens (L.) 0,06°
Pleuronectes flesus L. . . . 0,05°
Pteuroriectes platessa (L.) . Sì, . . . . . . . . . . . 0,06°
Spinachia spinachia (L!) 0,05°
Nerophis lumbriciformes Penn. , . . . . . . . . . , 0,07°
Poiché i pesci si adattano alla vita a un certo punto
Temperatura di tre giorni dentro
Riso. ZO. Distribuzione:
1 - Ulcina olriki (Lutken) (Agonidae); 2 - Eumesogrammus praecisus (Kroyer) (Stichaeidae) in relazione alla distribuzione delle temperature del fondale (da Andriyashev, 1939)
temperatura, naturalmente, la sua distribuzione in un serbatoio è solitamente correlata alla distribuzione della temperatura. Sia i cambiamenti stagionali che quelli a lungo termine della temperatura sono associati a cambiamenti nella distribuzione dei pesci.
"L'affinità delle singole specie di pesci a determinate temperature può essere chiaramente giudicata dalla curva data della frequenza di comparsa delle singole specie di pesci in relazione alla distribuzione della temperatura (figura 30). Ad esempio, abbiamo preso i rappresentanti della famiglia -
Agonidae - Ulcina olriki (Lfltken) e Stichaeidae -
Eumesogrammus praecisus (Kroyer). Come si può vedere dalla figura. 30, entrambe queste specie sono confinate nella loro distribuzione a temperature diverse ben precise: Ulcina al suo massimo si trova ad una temperatura di -1,0-1,5 °C, a* Eumesogrammus - a +1, = 2 °C.
, Conoscendo l'affinità dei pesci con una certa temperatura, quando si cercano le loro concentrazioni commerciali, è spesso possibile orientarsi in base alla distribuzione della temperatura nel bacino, f Cambiamenti a lungo termine della temperatura dell'acqua (come, ad esempio, nel Nord Atlantico a causa della dinamica Corrente atlantica) influenzano fortemente la distribuzione dei pesci (Helland-Hansen e Nansen, 1909 Durante gli anni di riscaldamento nel Mar Bianco, ci sono stati casi di cattura di pesci di acque relativamente calde come lo sgombro - Scomber scombrus L., e nel naso di Kanin). - aguglie* - Belone belone (L.). Il merluzzo penetra nel Mar di Kara durante i periodi di secca e le sue concentrazioni commerciali compaiono anche al largo delle coste della Groenlandia. .
Al contrario, durante i periodi freddi, le specie artiche scendono a latitudini più basse. Ad esempio, il merluzzo artico - Boreogadus Saida (Lepechin) - entra in gran numero nel Mar Bianco.
I cambiamenti improvvisi della temperatura dell’acqua a volte causano la morte di massa dei pesci. Un esempio di questo tipo è il caso del lopholatilas chamaeleonticeps Goode et Bean dalla testa di camaleonte (Fig. 31). Fino al 1879 questa specie non era conosciuta al largo della costa meridionale del New England.
Negli anni successivi, a causa del riscaldamento, apparve
Riso. 31. Lopholatilus hamaeleonticeps Goode et Bean (testa di camaleonte)
qui in grandi quantità ed è diventato oggetto di pesca. A seguito di una forte ondata di freddo avvenuta nel marzo 1882, molti individui di questa specie morirono. Coprono la superficie del mare con i loro cadaveri per molte miglia. Dopo questo incidente i camaleonti sono scomparsi completamente per molto tempo dall'area indicata e solo negli ultimi anni sono riapparsi in numero abbastanza significativo. .
La morte dei pesci d'acqua fredda - trote, pesci bianchi - può essere causata da un aumento della temperatura, ma di solito la temperatura non influisce direttamente sulla morte, ma attraverso un cambiamento nel regime dell'ossigeno, interrompendo le condizioni respiratorie.
Cambiamenti nella distribuzione dei pesci dovuti ai cambiamenti di temperatura si sono verificati anche in ere geologiche precedenti. È stato stabilito, ad esempio, che nei bacini artificiali situati sul sito del moderno bacino dell'Irtysh, nel Miocene, c'erano pesci che avevano acqua molto più calda di quelli che ora popolano il bacino dell'Ob. Pertanto, la fauna del Neogene Irtysh comprendeva rappresentanti dei generi Chondrostoma, Alburnoides, Blicca, che ora non si trovano nel bacino dell'Oceano Artico in Siberia, ma sono distribuiti principalmente nella provincia di Ponto-Aral-Kayopian e, a quanto pare, lo erano. costretti ad uscire dal bacino dell’Oceano Artico a seguito del cambiamento climatico verso il raffreddamento (V. Lebedev, 1959%).
E in un secondo momento troviamo esempi di cambiamenti nell'area di distribuzione e nel numero di specie sotto l'influenza
variazioni della temperatura ambiente. Pertanto, il raffreddamento causato dalla formazione dei ghiacciai alla fine del Terziario e all'inizio del Quaternario portò al fatto che i rappresentanti della famiglia dei salmoni, confinati nelle acque fredde, furono in grado di avanzare significativamente a sud fino al Mediterraneo bacino, compresi i fiumi dell'Asia Minore e del Nord Africa. A quel tempo, il salmone era molto più abbondante nel Mar Nero, come testimonia il gran numero di ossa di questo pesce nei resti alimentari dell'uomo paleolitico.
Nel periodo postglaciale le fluttuazioni climatiche hanno portato anche a cambiamenti nella composizione dell'ittiofauna. Ad esempio, durante l'optimum climatico di circa 5.000 anni fa, quando il clima era un po' più caldo, la fauna ittica del bacino del Mar Bianco conteneva fino al 40% di specie di acque più calde come l'aspio - Aspius aspius (L.), la scardola - Scardinius erythrophthalmus (L.) e saraghino - Abramis ballerus (L.) Ora queste specie non si trovano nel bacino del Mar Bianco; senza dubbio furono cacciati da qui dal raffreddamento avvenuto prima dell'inizio della nostra era (Nikolsky, 1943).
Pertanto, la relazione tra la distribuzione delle singole specie e la temperatura è molto forte. L'attaccamento dei rappresentanti di ciascun complesso faunistico a determinate condizioni termiche determina la frequente coincidenza dei confini tra le singole regioni zoogeografiche nel mare e alcune isoterme. Ad esempio, la provincia artica temperata di Chukotka è caratterizzata da molto basse temperature e, di conseguenza, la predominanza della fauna artica. La maggior parte degli elementi boreali penetra solo nella parte orientale del Mar Chukchi insieme alle correnti calde. La fauna del Mar Bianco, designata come area zoogeografica speciale, ha una composizione significativamente più fredda rispetto alla fauna della parte meridionale del Mare di Barents situata a nord.
La natura della distribuzione, della migrazione, dei luoghi di riproduzione e di alimentazione della stessa specie in diverse parti della sua area di distribuzione può essere diversa a causa della distribuzione della temperatura e di altri fattori ambientali. Ad esempio, nel Pacifico il merluzzo Gadus morhua macrocephalus Til. - al largo della penisola coreana, i siti di riproduzione si trovano nella zona costiera e in profondità nel Mare di Bering; le zone di alimentazione sono opposte (Fig. 32).
Anche i cambiamenti adattativi che si verificano nei pesci durante i cambiamenti di temperatura sono associati ad alcune ristrutturazioni morfologiche. Ad esempio, in molti pesci, una risposta adattativa ai cambiamenti di temperatura, e quindi di densità dell'acqua, è un cambiamento nel numero di vertebre nella regione caudale (con archi ematici chiusi), cioè un cambiamento nelle proprietà idrodinamiche dovuto all'adattamento a movimento in altre acque densità.
Adattamenti simili si osservano nei pesci che si sviluppano a diverse salinità, il che è anche associato a cambiamenti di densità. Va notato che il numero di vertebre cambia con i cambiamenti di temperatura (o salinità) durante il periodo di segmentazione.
Febbraio
200
№
Profondità 6 m Foro di Bering
Occidentale
Kamchatka
Stretto tartaro ~1
Parte meridionale 3" museruola giapponese,
b"°
Dgusto 100 200
Parte meridionale del Mar del Giappone
Riso. 32. Distribuzione del merluzzo del Pacifico Gadus morhua macro-cephalus Til. in diverse parti della sua area di distribuzione in relazione alla distribuzione della temperatura; ombreggiatura obliqua - siti di riproduzione (da Moiseev, 1960)
Sh
Profondità 6 mt
Beringo Vo
mare
Occidentale
Kamchatka
Tartaro
versare
zioni del corpo. Se questo tipo di influenza si verifica nelle fasi successive dello sviluppo, non vi è alcun cambiamento nel numero di metameri (Hubbs, 1922; Taning, 1944). Un fenomeno simile è stato osservato per numerose specie di pesci (salmone, carpa, ecc.). Cambiamenti simili si verificano in alcune specie di pesci
e nel numero di raggi in pinne spaiate, che è anche associato all'adattamento al movimento in acqua di varia densità.
Particolare attenzione dovrebbe essere prestata al significato del ghiaccio nella vita dei pesci. Le forme di influenza del ghiaccio sui pesci sono molto diverse] Questo è un effetto diretto della temperatura, poiché quando l'acqua si congela, la temperatura aumenta e quando il ghiaccio si scioglie diminuisce. Ma altre forme di influenza del ghiaccio sono molto più importanti per i pesci. L'importanza della copertura di ghiaccio è particolarmente grande come isolante delle 6 tonnellate d'acqua dell'atmosfera. Durante il congelamento l'influenza dei venti sull'acqua si interrompe quasi completamente, l'apporto di ossigeno dall'aria, ecc., rallenta notevolmente (vedi sotto Isolando l'acqua dall'aria, il ghiaccio rende difficile anche la penetrazione della luce). Infine, il ghiaccio a volte ha sui pesci un impatto meccanico: sono noti casi in cui, nella zona costiera, il ghiaccio portato a riva ha schiacciato pesci e uova che si tenevano vicino alla riva. Anche il ghiaccio gioca un certo ruolo nel modificare la composizione chimica dell'acqua l'acqua e il valore della salinità: La composizione salina del ghiaccio è diversa dalla composizione salina dell'acqua di mare, e con la massiccia formazione di ghiaccio, non cambia solo la salinità dell'acqua, ma anche il rapporto del sale. Lo scioglimento del ghiaccio, al contrario, provoca una diminuzione della salinità e una variazione della composizione salina di natura opposta. "allora.-/che'
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