Дводишні риби

Коли під час шестимісячної засухи озеро Чад у Африці зменшує свою площу майже на одну третину і оголюється замулене дно, місцеві жителі вирушають на рибалку, прихоплюючи з собою ... мотики. Вони відшукують на обсохшем дні горбки, нагадують кротовіни, і викопують з кожного глиняну капсулу з рибою, ситуації, що вдвічі, подібно шпильку для волосся.

Риба ця називається протоптерус (Protopterus) і відноситься до подклассу1 Дводишні риб (Dipnoi). Крім звичайних для риб зябер у представників цієї групи є ще й одне або два легких - видозмінений плавальний міхур, через обплетені капілярами стінки якого відбувається газообмін. Атмосферне повітря для дихання риби захоплюють ротом, піднімаючись до поверхні. А в їх передсерді присутній неповна перегородка, що триває і в шлуночку. Венозна кров, що надходить від органів тіла, попадає в праву половину передсердя і в праву половину шлуночка, а кров, що надходить з легкого, - в ліву частину серця. Потім насичена киснем «легенева» кров потрапляє в основному в ті судини, які ведуть через зябра до голови і органів тіла, а кров з правою частини серця, також пройшовши через зябра, в значній мірі потрапляє в посудину, що веде до легкого. І хоча бідна і багата киснем кров частково змішуються і в серці, і в судинах, все ж можна говорити про зачатки у Дводишні риб двох кіл кровообігу.

Дводишні риби - дуже давня група. Їх залишки знаходять у відкладеннях девонського періоду палеозойської ери. Протягом довгого часу Дводишні були відомі тільки за такими скам'янілим залишках, і тільки в 1835 р. було встановлено, що що живе в Африці протоптер - Дводишні риба. Всього ж, як виявилося, до наших днів дожили представники шести видів цієї групи: австралійський рогозуб із загону однолегочних, американський чешуйчатнік - представник загону двулегочних і чотири види африканського роду Protopterus, також із загону двулегочних. Всі вони, як, мабуть, і їхні предки, прісноводні риби.

Австралійський рогозуб (Neoceratodus forsteri) зустрічається на дуже невеликій території - в басейнах річок Бернетт і Мері на cеверо сході Австралії. Це велика риба з довжиною тіла до 175 см і масою понад 10 кг. Масивна тіло рогозуба стисло з боків і покрито дуже великою лускою, а м'ясисті парні плавці нагадують ласти. Пофарбований рогозуб в одноманітні тони - від рудувато-коричневого до блакитно-сірого, черево світле.

Живе ця риба в річках з повільним перебігом, сильно зарослих водною і надводної рослинністю. Кожні 40 - 50 хв рогозуб спливає і з шумом видихає повітря з легкого, видаючи при цьому характерний стогнучий-хрюкають звук, який розноситься далеко по околицях. Зробивши вдих, риба знову опускається на дно.

Велику рогозуб частину часу проводить на дні глибокий вир, де лежить на череві або варто, спираючись на свої ластоподобние плавники і хвіст. У пошуках їжі -- різних безхребетних - він повільно повзає, а часом і «ходить», спираючись на ті ж парні плавці. Плаває повільно, і лише будучи сполохані, пускає в хід свій потужний хвіст і виявляє здатність до швидкого руху.

Період посухи, коли річки міліють, рогозуб переживає в збережених ямах з водою. Коли в перегрітій стоячій і практично позбавленою кисню воді гине риба, а сама вода в результаті гнильних процесів перетворюється на смердючу рідину, рогозуб завдяки своєму легеневий подих залишається живим. Але якщо вода висихає повністю, ці риби все ж таки гинуть, тому що на відміну від своїх африканських і південноамериканського родичів не можуть впадати в сплячку.

Нерест рогозуба припадає на період дощів, коли річки здуваються і вода в них добре аерується. Великі, до 6-7 мм в діаметрі, ікринки риба відкладає на водні рослини. Через 10-12 днів вилуплюються личинки, які до розсмоктування жовтковим мішка лежать на дні, лише зрідка пересуваючись на коротку відстань. На 14-й день після вилуплення у мальків з'являються грудні плавці, і з цього ж часу, ймовірно, починає функціонувати легке.

Рогозуб має смачне м'ясо, а ловити його дуже просто. У результаті чисельність цих риб сильно скоротилася. Зараз рогозуби знаходяться під охороною і вживаються спроби акліматизації їх в інших водоймах Австралії.

З рогозубом пов'язана історія однієї з найвідоміших зоологічних містифікацій. У серпні 1872 директор Брісбейнского музею здійснював поїздку по північно-східній Австралії, і одного разу йому повідомили, що в його честь приготували сніданок, для якого тубільці доставили дуже рідкісну рибу, спійману ними в 8-10 милях від місця бенкету. І дійсно, директор побачив рибу дуже дивного вигляду: довге масивне тіло було покрите лускою, плавці були схожі на ласти, а рило нагадувало качиний дзьоб. Учений зробив малюнки цього незвичайного створіння, а після повернення передав їх Ф. Де Кастельнау, що веде австралійському іхтіолог. Кастельнау не забарився описати по цих малюнках новий рід і вид риб - Ompax spatuloides. Пішла досить бурхлива дискусія про родинні зв'язки нового виду і про його місце в класифікаційної системи. Підстав для суперечок було багато, тому що в описі Ompax багато залишалося неясним і зовсім були відсутні відомості з анатомії. Спроби добути новий екземпляр виявилися безрезультатними. Знайшлися скептики, які висловлювали сумніви в існуванні цієї тварини. Тим не менш таємничий Ompax spatuloides майже протягом 60 років продовжував згадуватися в усіх довідниках та зведеннях по австралійської фауни. Загадка вирішилася несподівано. У 1930 р. в «Сіднейському бюлетені» з'явилася замітка, автор якої побажав залишитися невідомим. У цій замітці повідомлялося, що з простодушним директором Брісбейнского музею зіграли безневинний жарт, так як поданий йому «Ompax» був приготований з хвостовій частині вугра, тулуба кефалі, голови і грудних плавників рогозуба і рила качкодзьоба. Зверху все це хитромудрий гастрономічне споруда була майстерно покрите лускою того ж рогозуба ...

Африканські Дводишні - протоптери - мають ниткоподібні парні плавці. Найбільш великий з чотирьох видів - великий протоптер (Protopterus aethiopicus) може досягати в довжину більше 1,5 м, а звичайна довжина малого протоптера (P.amphibius) - близько 30 см.

Плавають ці риби, змееобразно згинаючи тіло на зразок вугрів. А по дну c допомогою своїх нитковидних плавців вони пересуваються як тритони. У шкірі цих плавників є численні смакові нирки - як тільки плавник стосується їстівного предмета, риба розвертається і хапає здобич. Часом протоптери піднімаються на поверхню, захоплюючи через ноздрі2 атмосферне повітря.

Протоптери живуть в Центральній Африці, в озерах та річках, що протікають по болотистій місцевості, схильною щорічним затоплень і підсихаючою в сухий сезон. При пересиханні водойми, коли рівень води знижується до 5-10 см, протоптери починають рити нори. Риба захоплює грунт ротом, подрібнює і викидає назовні через зяброві щілини. Викопавши вертикальний вхід, протоптер робить у його Наприкінці камеру, в якій і розміщується, перегнув тіло і виставивши догори голову.

Поки вода ще не висохла, риба час від часу піднімається, щоб ковтнути повітря. Коли плівка всихають води доходить до верхньої кромки рідкого мулу, що вистилає дно водойми, частина цього мулу засмоктується в нору і закупорює вихід. Після цього протоптер вже не показується на поверхні. До того як пробка остаточно просохне, риба, тицяючись в неї рилом, ущільнює її знизу і трохи піднімає у вигляді ковпачка. При висиханні такий ковпачок стає пористим і пропускає достатню кількість повітря для того, щоб підтримати життя сплячій риби. Як тільки ковпачок твердне, вода в норі стає вузький від великої кількості слизу, що виділяється протоптером. У міру підсихання грунту рівень води в норі падає, і врешті-решт вертикальний хід перетворюється на повітряну камеру, а перехилившись навпіл риба завмирає в нижній, розширеної частини нори. Навколо неї утвориться щільно прилягає до шкіри слизовий кокон, в верхній частині якого є тонкий хід, по якому повітря проникає до голові. У такому стані протоптер і чекає наступного періоду дощів, що настає через 6-9 місяців. У лабораторних умовах протоптеров тримали в сплячці понад чотирьох років, і після закінчення досвіду вони благополучно прокинулися.

Під час сплячки у протоптеров різко знижується інтенсивність обміну речовин, але тим не менше за 6 місяців риба втрачає до 20% початкової маси. Оскільки енергія поставляється в організм за рахунок розпаду не жирових запасів, а головним чином м'язової тканини, в тілі риби накопичуються продукти азотистого обміну. Під час активного періоду вони виводяться переважно у вигляді аміаку, але під час сплячки аміак перетворюється в менш токсичну сечовину, кількість якої в тканинах до кінця сплячки може становити 1-2% маси риби. Механізми, забезпечують стійкість організму до таких високих концентрацій сечовини, ще не з'ясовані.

При заповненні водойм з початком періоду дощів грунт поступово розмокає, вода заповнює повітряну камеру, і протоптер, прорвавши кокон, починає періодично висовувати голову і вдихати атмосферне повітря. Коли вода покриває дно водойми, протоптер залишає нору. Незабаром сечовина виводиться з його організму через зябра і нирки.

Через місяць-півтора після виходу зі сплячки у протоптеров починається розмноження. При це самець риє на дні водойми, серед чагарників рослинності, особливу нерестовий нору і заманює туди одну або кількох самок, кожна з яких відкладає до 5 тис. ікринок діаметром 3-4 мм. Через 7-9 днів з'являються личинки, що мають великий жовтковим мішок і 4 пари перистих зовнішніх зябер. При допомогою спеціальної цементної залози личинки прикріплюються до стінок гніздовий нори.

Через 3-4 тижні жовтковим мішок повністю розсмоктується, мальки починають активно харчуватися і залишають нору. При цьому вони втрачають одну пару зовнішніх зябер, а залишилися дві або три пари можуть зберігатися ще протягом багатьох місяців. У малого протоптера три пари зовнішніх зябер зберігаються до тих пір, поки риба не досягне розмірів дорослої особини.

Покинувши нерестовий нору, мальки протоптера протягом деякого часу плавають тільки поруч з нею, ховаючись туди за найменшої небезпеки. Весь цей час самець знаходиться близько гнізда й активно захищає його, кидаючись навіть на що наблизився людини.

Протоптер темний (P. dolloi), що зустрічається в басейнах рік Конго і Огове, мешкає в болотистих місцевостях, де шар підземної води зберігається і під час сухого сезону. Коли поверхневі води влітку починають зменшуватися, ця риба, як і її родичі, заривається в придонну бруд, але докопуватися до шару рідкого мулу і підземної води. Влаштувавшись там, протоптер темний проводить сухий сезон, не створюючи кокона і піднімаючись час від часу вгору, щоб подихати свіжим повітрям.

Починається нора темного протоптера похилим ходом, розширена частина якого служить рибі і нерестової камерою. За розповідями місцевих рибалок, такі нори, якщо їх не руйнують паводки, служать рибі від п'яти до десяти років. Готуючи нору до нересту, самець з року в рік нарощує навколо неї грязьовий горбок, який у результаті досягає 0,5-1 м висоти.

Протоптери привернули до себе увагу вчених, які займаються створенням снодійних препаратів. Англійські і шведські біохіміки спробували виділити «снодійні» речовини з організму тварин, що впадають в сплячку, в тому числі і з організму протоптера. Коли екстракт з мозку сонних риб вводили в кровоносну систему лабораторних щурів, температура їхнього тіла починала швидко падати, і вони засипали так швидко, наче падали в обморок. Сон тривав 18 ч. Коли пацюки прокидалися, ніяких ознак того, що вони перебували в штучній сні, у них виявити не вдалося. Екстракт, отриманий з мозку не сонного протоптеров, не викликав у щурів ніяких наслідків.

Американський чешуйчатнік (Lepidosiren paradoxa), або лепідосірен, - представник Дводишні, що живе в басейні Амазонки. Довжина тіла цієї риби досягає 1,2 м. Парні плавці короткі. Живуть лепідосірени переважно у тимчасових водоймах, що заливаються водою в період дощів і повеней, і харчуються різноманітною тваринною їжею, переважно молюсками. Може бути, поїдають вони і рослини.

Коли водойма починає пересихати, лепідосірен риє на дні нору, в якій влаштовується так само, як і протоптери, і забиває вхід пробкою з грунту. Кокон у цієї риби не утворюється - тіло сплячого лепідосірена оточене слизом, зволоженою грунтовими водами. На відміну від протоптеров, основою енергетичного обміну в період сплячки у чешуйчатніка служать запаси накопиченого жиру.

Через 2-3 тижні після нового затоплення водоймища лепідосірени приступають до розмноження. Самець риє вертикальну нору, іноді горизонтально загинаються до кінця. Деякі нори досягають 1,5 м довжини і 15-20 см ширини. Кінець нори риба затягує листя та траву, на які самка виметивает ікринки діаметром 6-7 мм. Самець залишається в норі, охороняючи ікру і вилупилися молоді. Слиз, виділяється його шкірою, має коагулююча дією і очищає воду в норі від мути. Крім того, в цей час на його черевних плавниках розвиваються рясно забезпечені капілярами гілкуються шкірні вирости довжиною 5-8 см. Одні іхтіологи вважають, що в період турботи про потомство лепідосірен не використовує легеневого дихання і ці вирости служать йому додатковими зовнішніми зябрами. Існує і протилежна точка зору - піднявшись до поверхні і ковтнувши свіжого повітря, самець лепідосірена повертається в нору і через капіляри на виростах віддає частину кисню у воду, в якій розвиваються ікра і личинки. Як би там не було, після періоду розмноження ці вирости розсмоктуються.

вилупилися з ікринок личинки мають 4 пари сильно розгалужених зовнішніх зябер і цементну залозу, за допомогою якої прикріплюються до стінок гнізда. Приблизно через півтора місяці після вилуплення, коли мальки досягають довжини 4-5 см, вони починають дихати за допомогою легенів, а зовнішні зябра розсмоктуються. У цей час мальки лепідосірена залишають нору.

Місцевий населення цінує смачне м'ясо лепідосерена і інтенсивно винищує цих риб.

Список літератури

Життя тварин. Том 4, частина 1. Риби. - М.: Просвещение, 1971.

Наука і життя; 1973, № 1; 1977, № 8.

Наумов Н.П., Карташов М.М. Зоологія хребетних. Ч. 1. Нижчі хордові, Безщелепні, риби, земноводні: Учебник для біолог. спец. ун-тов. - М.: Вища школа, 1979.

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://learnbiology.narod.ru