Ocena brak

Rozwój kręgowców jako przejaw aromorfotyzmu zmian organizmów żywych - Ryby

Autor /Polikarp Dodano /12.10.2011

Związek filogenetyczny ryb z bezżuchwowcami wynika dość wyraźnie z podobieństwa ogólnego planu ich budowy. Jednakże ryby reprezentują wyższy szczebel organizacji i odmienny kierunek przystosowań. O ile życie pierwotnych bezżuchwowców związane było z dnem wód, na którym niejako "pasły się", zdobywając w szlamie pokarm, to pierwotne ryby przystosowały się do pelagicznego i drapieżnego trybu życia. Na taki właśnie kierunek przystosowań wskazują wszystkie zasadnicze cechy ich budowy, a przede wszystkim wytworzenie chwytnej, uzbrojonej w zęby paszczy, wzmocnienie szkieletu osiowego i wykształcenie parzystych płetw. Oczywiście powstawaniu tych nowych nabytków ewolucyjnych towarzyszyło doskonalenie się narządów zmysłów i systemu nerwowego, układu mięśniowego, krwionośnego i innych, co wyraźnie podniosło na wyższy poziom ich sprawność życiową.

Chwytna paszcza powstała w wyniku przekształcenia przednich łuków szkieletu kosza skrzelowego. Pierwszy i drugi łuk uległ stopniowo redukcji, a jego resztki zachowały się u prymitywnych ryb w postaci chrząstek wargowych. Łuk trzeci zamienił się w aparat szczękowy, czwarty przyjął funkcję łącznika między aparatem szczękowym a czaszką mózgową i nosi nazwę łuku gnykowego. Natomiast pozostałe zachowują nadal pierwotną funkcję łuków skrzelowych. Na obu szczękach pojawiają się zęby powstałe z łusek plakoidalnych.

Na łuku gnykowym u pierwotnych ryb osadzone są jeszcze skrzela, a u wyższych zanikają, natomiast pojawiają się oparte na nim pokrywy skrzelowe. U prymitywnych ryb kopalnych, a także u niektórych współczesnych, np. u jesiotrów i niektórych rekinów, zachowała się też zredukowana szpara skrzelowa między szczękami a łukiem gnykowym, nosząca nazwę tryskawki. Występują w niej bardzo małe, zredukowane skrzela, zwane nibyskrzelami, zawsze obecne u postaci młodocianych, natomiast u dorosłych niekiedy ulegające redukcji.

Kiedy kosz skrzelowy pierwotnych bezżuchwowców zamienia się w aparat szczękowo-gnykowy ryb, nieco inny kierunek specjalizacji przyjmują skrzela. O ile u bezżuchwowców blaszki skrzelowe mieściły się wewnątrz worków znajdujących się między łukami skrzelowymi, o tyle u ryb kształtują się one bezpośrednio na łukach, co znacznie usprawnia opłukiwanie ich wodą.

Zasadnicze zmiany zaszły również w szkielecie osiowym - struna grzbietowa była stopniowo zastępowana przez rozwijające się dwuwklęsłe trzony kręgów.

Ogon jest ruchliwy, zakończony pionową, rozdwojoną, nieparzystą płetwą ogonową, która spełnia rolę napędową. Na grzbiecie znajdują się dwie nieparzyste płetwy grzbietowe. Na stronie brzusznej osadzona jest para płetw piersiowych i para płetw brzusznych oraz nieparzysta płetwa odbytowa.

Rozrost masy ciała i zwiększenie prędkości pływania wymagało usprawnienia mózgu i narządów zmysłów - dlatego u ryb mózgowie jest większe i lepiej podzielone niż u bezżuchwowców. Dobrze rozwinięty jest móżdżek, co wiąże się ze znaczną sprawnością ruchową ryb (w móżdżku znajduje się ośrodek koordynacji ruchów). Istotne zmiany nastąpiły także w narządach zmysłów. Oczy są większe i przesunięte na powierzchnię głowy. Do parzystego narządu węchowego u ryb prowadzą już dwa otwory węchowe, z kolei w uchu wewnętrznym błędnik posiada trzy kanały półkoliste i zyskuje sztywną oprawę (chrzęstną lub kostną). Narządy węchu mają budowę typową dla kręgowców wodnych i tworzą parzyste, ślepo zakończone jamki położone nad otworem gębowym. W jamie gębowej znajdują się kubki smakowe będące narządem smaku.

Specyficznym narządem wszystkich ryb jest linia boczna. Otworki w łuskach prowadzą do podskórnego kanalika wyścielonego nabłonkiem zawierającym komórki zmysłowe. Narząd linii bocznej orientuje rybę o kierunku i sile prądów wody. Dzięki niemu ryba bez pomocy wzroku, rejestrując zmiany ciśnienia wody, wyczuwa obecność innej ryby lub innego poruszającego się przedmiotu, a odbierając odbicie fali, stwierdza istnienie przeszkody.

Układ wydalniczy stanowią dwie pranerki. Zebrane przez nie produkty przemiany materii w postaci moczu spływają moczowodami do pęcherza moczowego, pełniącego rolę zbiornika. Po napełnieniu się pęcherza mocz wydalany jest na zewnątrz. Odrębny otwór wydalniczy leży w pobliżu odbytu.

Związane wyłącznie z dnem bezżuchwowce, nie miały szans większego rozkwitu. Natomiast ryby - dzięki wykształceniu aparatu szczękowego, uzbrojonego w zęby oraz opanowaniu zdolności sprawnego pływania - wzmogły niewspółmiernie, w porównaniu z ich przodkami, aktywność życiową, co zapewniło im zdecydowaną przewagę nad wszystkimi zwierzętami ówczesnych zbiorników wodnych. Dlatego w stosunkowo krótkim czasie silnie się rozmnożyły, rozprzestrzeniły i zróżnicowały na wiele szczepów.

Najstarsze wśród nich to tzw. ryby pancerne z pokładów okresu sylurskiego, które wyglądem zewnętrznym mało różnią się od kopalnych bezżuchwowców. Od nich wywodzą się wreszcie pozostałe szczepy ryb kostnoszkieletowych, a także ryby chrzęstnoszkieletowe.

Pierwotne ryby kostnoszkieletowe żyły wyłącznie w wodach słodkich i obok skrzel miały rozwinięte płuca, w postaci workowatych wypuklin przedniej części przewodu pokarmowego, co w razie niedostatku tlenu w wodzie lub wysychaniu zbiorników pozwalało im oddychać powietrzem atmosferycznym. W okresie dewońskim dominującą ich grupę stanowiły ryby trzonopłetwe, charakteryzujące się tym, że ich płetwy miały silnie rozwinięty szkielet i były dobrze umięśnione. Z nich to w dalszej ewolucji rozwinęły się właściwe ryby dwudyszne i - niezależnie od nich - płazy. Jednakże już w karbonie zarówno trzonopłetwe, jak i dwudyszne zaczęły stopniowo wymierać, a do dziś przeżyli tylko nieliczni ich przedstawiciele. Z trzonopłetwych jedyny gatunek - Latimeria - został odkryty w Oceanie Indyjskim, a spośród dwudysznych nieliczne gatunki żyją w wodach słodkich Australii, Afryki i Południowej Ameryki.

W okresie dewońskim obok trzonopłetwych rozwijają się ryby promieniopłetwe o delikatnych, miękkich płetwach, u których worki płucne przekształciły się w pęcherz pławny, będący urządzeniem hydrostatycznym. Pozwoliło im to przejść do życia w toni wodnej na różnych głębokościach. Szybko więc opanowały rozmaite strefy wód śródlądowych, a pod koniec dewonu również morza. Najsilniej zróżnicowały się w okresie triasowym i jurajskim ery mezozoicznej i do dziś znajdują się w pełnym rozkwicie.

Ryby chrzęstnoszkieletowe po wyodrębnieniu się od ryb pancernych również przeszły do aktywnego trybu życia, jednak zachowały wiele cech pierwotnych, jak położenie otworu ustnego po brzusznej stronie głowy, uzbrojenie paszczy w zęby skórne (plakoidalne), brak pokryw skrzelowych i wiele innych cech. Z wód słodkich do mórz przeszły w okresie karbońskim i tu tylko żyją obecnie.

Przystosowanie ryb do warunków środowiska:

Woda jest ośrodkiem około 800 razy gęstszym od powietrza i poruszające się w niej ciało musi pokonywać znaczny opór. Za jedno z podstawowych przystosowań ryb do życia w wodzie należy uznać ich opływowy, torpedowaty kształt.

Zbiorniki wodne nie są środowiskami jednorodnymi. Tworzą je różnorodne siedliska, których granice wyznaczone są przez różnice głębokości, rodzaj dna, brzegu itp. Typowy rybi kształt ciała cechuje gatunki żyjące w toni wodnej. Ryby zasiedlające miejsca bardziej specyficzne charakteryzują się często swoistymi odstępstwami od budowy typowej. Na przykład ryby żyjące wśród przybrzeżnych trzcin mają ciało zwykle silnie bocznie spłaszczone, ułatwiające zwinne przemykanie się wśród roślinności. Wiele ryb dennych, które większość czasu spędzają leżąc nieruchomo na podłożu, ma ciało szerokie, spłaszczone grzbietowo-brzusznie (np. flądry). Ryby denne, zagrzebujące się w mule, mają z kolei ciało długie, wężowate (np. węgorze). Także rodzaj ubarwienia jest związany z zajmowanym siedliskiem i najczęściej dostosowany do tła otoczenia. Zwykle ryby żyjące w toni wodnej są srebrzyste, połyskujące; formy denne lub zamieszkujące muliste, mętne wody mają na ogół ubarwienie szare lub brunatne. Natomiast liczne gatunki ryb egzotycznych, zwłaszcza żyjących wśród raf koralowych, odznaczają się niezwykłym bogactwem jaskrawych barw i oryginalnością kształtów.

Zależnie od sposobu odżywiania się wyróżnia się ryby roślinożerne, drapieżne oraz tzw. ryby spokojnego żeru. Pokarmem ryb drapieżnych są inne, mniejsze ryby lub ikra. Ryby spokojnego żeru żywią się planktonem zwierzęcym i drobnymi bezkręgowcami wodnymi (z biologicznego punktu widzenia są to również formy drapieżne). Z rodzajem pobieranego pokarmu wiąże się budowa aparatu gębowego i całego przewodu pokarmowego ryb - zwłaszcza długość jelita. Ryby drapieżne mają uzębione szczęki, krótkie jelito i dobrze wykształcony żołądek. U pozostałych, zwłaszcza roślinożernych, jelito jest długie, a żołądek słabo rozwinięty. Ryby drapieżne pobierają pokarm okresowo, w większych ilościach. Niedrapieżne żerują stale, równomiernie wypełniając przewód pokarmowy drobnymi cząstkami.

Podobne prace

Do góry