Рыбы – чрезвычайно разнообразные водные позвоночные: среди них есть крошечные обитатели ручьёв, огромные акулы, глубоководные светящиеся виды и животные, способные некоторое время дышать воздухом. Большинство получает кислород через жабры, чувствует движение воды боковой линией и регулирует содержание солей в организме. При этом не у всех рыб есть чешуя, плавательный пузырь или привычная веретенообразная форма.
Слово объединяет несколько древних линий
В быту рыбу легко узнать по жизни в воде, жабрам и плавникам. Эволюционная история сложнее. Бесчелюстные миноги, хрящевые акулы и скаты, костные рыбы заметно различаются. Наземные позвоночные произошли от одной из линий древних костных рыб, поэтому строгое родословное определение «рыб» оказалось бы неожиданно широким.
Это не мешает использовать удобное общее название. Оно описывает образ жизни и строение, но напоминает: сельдь ближе по происхождению к человеку, чем к акуле, если сравнивать глубину расхождения эволюционных ветвей.
Жабры извлекают растворённый кислород
Рыба пропускает воду через рот и жабры. Тонкие жаберные лепестки имеют большую площадь и густую сеть сосудов, через которые кислород переходит в кровь, а углекислый газ выходит наружу. У многих видов вода и кровь движутся в противоположных направлениях, что делает обмен особенно эффективным.
Жабры выполняют и другие задачи: участвуют в переносе солей, поддержании кислотно-щелочного равновесия и выведении части отходов. На воздухе нежные лепестки слипаются и теряют рабочую площадь, поэтому обычная рыба задыхается, хотя вокруг достаточно кислорода.
Пресноводные и морские рыбы решают противоположные задачи
В пресной воде жидкость постоянно стремится проникнуть в тело, а соли – выйти из него. Такие рыбы обычно не пьют активно, выделяют много разбавленной мочи и захватывают ионы жабрами. В море вода, напротив, уходит из организма в более солёную среду.
Многие морские костные рыбы пьют морскую воду и выводят лишние соли через специальные клетки жабр и почки. Поэтому ответ на вопрос, пьют ли рыбы воду, зависит от среды и физиологии конкретного вида.
Плавательный пузырь экономит силы
У многих костных рыб внутри тела есть заполненный газом пузырь. Изменяя объём газа, животное подбирает плавучесть и может держаться на нужной глубине без постоянной работы плавниками. У некоторых видов пузырь также участвует в восприятии и создании звуков.
Акулы плавательного пузыря не имеют. Им помогают маслянистая печень, лёгкий хрящевой скелет, форма тела и динамическая подъёмная сила при движении. Значит, утверждение, будто любая рыба тонет после остановки, тоже неверно.
Боковая линия чувствует невидимое движение
Вдоль тела многих рыб тянется система каналов с чувствительными клетками. Она улавливает смещение воды, вибрации и направление течения. Благодаря боковой линии животное замечает приближение соседа или препятствия даже при плохой видимости.
Этот орган помогает косяку синхронно поворачивать без центрального руководителя. Каждая рыба реагирует на ближайших соседей, а простые локальные правила создают согласованное движение всей группы.
Рыбы не молчат
Подводный мир полон щелчков, ударов, ворчания и гудения. Рыбы трут части скелета, сокращают мышцы рядом с плавательным пузырём, щёлкают челюстями или ударяют плавниками. Звуки служат для привлечения партнёра, защиты территории и предупреждения.
Человеческое ухо редко слышит их без гидрофона, поэтому появился миф о полной тишине. В отдельной статье подробнее рассказано, почему рыбы кажутся молчаливыми и какими способами общаются.
Сон возможен и без закрытых глаз
Большинство рыб не имеет подвижных век, но это не означает отсутствие отдыха. Во время сна или состояния, похожего на сон, рыба снижает активность, выбирает укрытие, зависает на месте или ложится на дно. Её реакция на раздражители замедляется, а режим повторяется по суточному циклу.
Некоторые виды продолжают медленно двигаться, чтобы вода проходила через жабры. Подробное объяснение строения глаз дано в материале о том, почему рыбы не моргают.
Чешуя бывает разной, а иногда исчезает
У акулы кожа покрыта мелкими плакоидными чешуями, похожими по строению на зубчики. У костных рыб распространены другие типы гибких пластинок. Слизь поверх кожи уменьшает трение и создаёт защитный барьер от микроорганизмов.
Сомы, угри и некоторые глубоководные виды могут иметь сильно уменьшенную чешую или не иметь её вовсе. Поэтому гладкая кожа не выводит животное из числа рыб. Внешняя защита приспосабливается к образу жизни.
Цвет создаёт маскировку и сигналы
У многих обитателей открытой воды спина тёмная, а брюхо светлое. Сверху они сливаются с глубиной, снизу – с освещённой поверхностью. Рифовые виды используют яркие пятна для узнавания партнёров, предупреждения и маскировки среди сложного фона.
Некоторые быстро меняют оттенок благодаря пигментным клеткам. У рыбы-хирурга заметные детали сочетаются с настоящим защитным приспособлением, а происхождение названия раскрывает статья о том, почему рыба-хирург так называется.
Родительская забота принимает необычные формы
Рыбы не всегда просто оставляют икру. Колюшка строит гнездо и охраняет кладку, некоторые цихлиды вынашивают икринки во рту, а самец морского конька принимает яйца в выводковую сумку. У ряда видов взрослые защищают мальков после появления.
Смена пола тоже встречается естественно. У одних рифовых рыб крупная самка превращается в самца после исчезновения лидера, у других направление смены обратное. Это не универсальное свойство, а одна из эволюционных стратегий размножения.
Глубина породила биологические фонари
В глубоком океане солнечного света почти нет. Многие рыбы используют биолюминесценцию, которую создаёт собственная химическая реакция или симбиотические бактерии. Свет помогает приманивать добычу, узнавать партнёров и скрывать силуэт снизу.
Разнообразие рыб показывает, что общая водная среда не ведёт к одному устройству. Жабры, плавники и обтекаемое тело задают основу, но эволюция снова и снова меняет их под давление, температуру, солёность, темноту и доступную пищу.
