Наружные покровы рыб Выполнила: студентка 311 группы специальность «экология» Колубака Татьяна
1 Строение наружных покровов рыб различных систематических групп В эмбриогенезе рыбы кожа образуется из двух эмбриональных зачатков: из эктодермы – наружный, эпителиальный слой; и мезенхимы (кожной пластинки)− соединительнотканная основа. Первая наружная часть называется эпидермисом, вторая собственно кожа, дерма, кориум, кутис. Кожа соединяется с лежащими под ней частями тела при помощи рыхлой соединительнотканной прослойки (подкожной соединительной ткани, или подкожной клетчатки). Эпидермис защищает организм от проникновения в него веществ извне. Он состоит из многослойного эпителия, форма клеток и количество слоев которого варьируют у разных рыб.
Разрез через кожу миноги: 1 -эпидермис; 2 -кутис; 3 -подкожная клетчатка; 4 -пигментный слой; 5 - нервные волокна; 6 -колбовидные клетки; 7 -зернистые клетки; 8 - кутикула (по В. Вендеру).
Самый наружный слой эпителиальных клеток ороговевает, но в отличие от наземных позвоночных у рыб он не отмирает, сохраняя связь с живыми клетками. В течение жизни рыбы интенсивность ороговения эпидермиса не остается неизменной, наибольшей степени оно достигает у некоторых рыб перед нерестом: так, у самцов карповых и сиговых в некоторых местах тела (особенно на голове, жаберных крышках, боках и т. д. ) появляется так называемая жемчужная сыпь – масса мелких белых бугорков, придающих коже шероховатость. После нереста она исчезает.
2 Типы железистых клеток в эпидермисе рыб, их расположение и строение Кожа рыб отличается от кожи других позвоночных большим количеством слизи. Слизь образуется в специализированных железистых клетках, лежащих в эпидермисе Это клетки трех форм: бокаловидные, зернистые и колбовидные. Присутствие всех форм определяет наибольшее количество слизи, при наличии одного вида клеток слизи выделяется значительно меньше. Строение кожи у рыб (усач) (по Строганову, 1962): 1 – бокаловидные клетки; 2 – зернистые, 3 – базальные, 4 – колбовидные.
Интенсивность выделения слизи у разных рыб различна. Как правило, рыбы с хорошо развитым чешуйчатым покровом выделяют слизи меньше (лососевые, окуневые). Рыбы, лишенные чешуи или чешуя которых редуцирована (круглоротые, некоторые сомы, линь, вьюн), выделяют слизи очень много. Роль слизи в жизненных отправлениях рыб очень велика: она уменьшает трение тела о воду (механическая защита), предотвращает попадание в организм паразитов и бактерий (бактерицидная защита), ускоряет свертывание крови в случаях ранений, способствует выведению веществ из организма, регулирует проникновение воды и солей (осмотическая регуляция), осаждает муть и выделяет специфический видовой запах.
3 Основные типы чешуи рыб Все настоящие рыбы обладают чешуей, но степень развития её у разных рыб различна. Некоторые рыбы (например, сомы, скаты) в процессе эволюции утратили чешую, так что отсутствие ее у них является вторичным явлением. Образуется чешуя в соединительнотканном слое кожи рыб. Размер чешуек сильно варьирует – от микроскопических у угрей до нескольких сантиметров у индийского усача. Формы чешуи: А−плакоидная; Б−ганоидная; В−циклоидная; Г−ктеноидная.
Плакоидная форма – наиболее древняя, сохранилась у хрящевых рыб (акулы, скаты). Состоит из пластинки, на которой возвышается шипик. Старые чешуйки сбрасываются, на их месте возникают новые. Ганоидная форма – преимущественно у ископаемых рыб. Чешуйки имеют ромбическую форму, тесно сочленяются одна с другой, так что тело оказывается заключенным в панцирь. Чешуйки со временем не меняются. Названием своим чешуя обязана ганоину (дентинообразному веществу), толстым слоем лежащему на костной пластинке. У современных костистых рыб ганоина уже нет, чешуйки состоят из костных пластинок, которые образует костную чешую, которая и характерна для костных рыб. Чешуйки могут быть: циклоидными – округлыми, с гладкими краями (карповые) и ктеноидными – с зазубренным задним краем (окуневые). Обе формы родственны, но циклоидная как более примитивная встречается у низкоорганизованных рыб.
У костистых рыб чешуя располагается черепицеобразно, т. е. каждая чешуйка своим наружным краем налегает на соседнюю. Расположение чешуй в коже строго определено. Каждому миомеру (мышечному сегменту) соответствует один или два ряда чешуек. Расположение чешуй в теле рыб; ч− чешуи (по В. Вундеру).
Такое расположение чешуй имеет большое функциональное значение. Чешуя, за исключением радиальных каналов, вся кальцинируется, поэтому обладает значительной прочностью и эластичностью, благодаря чему наружная поверхность тела рыбы хорошо защищена Но с приобретением механической прочности кожный покров теряет эластичность и изгибаемость. Разрешением этого противоречия черепицеобразное расположение чешуй на миомерах. Благодаря этому сохранилась прочность и свобода движений ее тела: миомеры и чешуя приобрели некоторую сдвигаемость по отношению к соседним миомерам с чешуей.
По своему происхождению чешуя костистых рыб оформленный продукт секреции специальных клеток− склеробластов, находящихся в кориуме. Склеробласты выделяют секрет в определенной последовательности, а затем в секрете отлагаются минеральные вещества, которые придают чешуе прочность. Поверх чешуй залегают клетки эпидермиса. По своему химическому составу чешуя является сильно минерализованным белковым веществом, которое названо Мернером в 1897 г. ихтиолепидином. А – чешуя пятигодовалого рыбца; Б – чешуя пятигодовалого сазана; 1, 2, 3, 4, 5 – годовые кольца.
Чешуя разных рыб содержит 41 -55% органических веществ, 37, 8 -46, 2 % фосфата кальция, в небольшом количестве Са. СО 3 , Мg 3 (PO 4)2, Na 2 CO 3 и следы Na. Cl и Fe. Вайск в 1928 г. нашел следующее количество минеральных веществ в чешуе карпа и шуки. Минеральный состав чешуи карпа и щуки Вещества Карп Щука количество в мг Са. О 15, 98 21, 93 Mg. O 0, 48 0, 51 P 2 O 5 13, 12 18, 00 CO 2 1, 43 2, 30
На рисунке изображено строение чешуи рыб. Циклоидная и ктеноидная чешуи состоят из наружного слоя и внутреннего. Наружный слой (верхний, покрышечный) твердый, гиалиново–дентиновый, преимущественно неорганический. Внутренний (нижний, базальный) – волокнистый, состоит из многих пластинок, налегающих друг на друга. В пластинках имеются тела Манделя − кристаллические образования (калькосфериты). Строение чешуи рыб: а − красноперка; б –карп; в – плотва. 1−нижний (волокнистый слой); 2 –верхний (гиалодентиновый) слой; 3−валик; 4−склеивающее черное вещество; 5−пустоты (из В. Бидерман)
4 Регенерация кожи рыб В течение своей жизни рыба подвергается различным опасностям. Наиболее часто она встречается с опасностью проникновения в ее организм патогенных микробов и грибков через кожу, в особенности, если кожа повреждена. У рыб имеются приспособления, защищающие их от проникновения вредных агентов через кожу. В восстановлении целостности покрова участвуют разные ткани тела, но защитная функция эпителия по сравнению с кровью имеет второстепенное значение. Регенерация кожи у вьюна: а − места нанесения ранений; б, в-последовательное зарастание поврежденного участка кожи (по В. Вундеру).
5 Пигментация и окраска кожи рыб Рыбы имеют чрезвычайно разнообразную окраску с весьма причудливым рисунком. Особенное разнообразие окраски наблюдается у рыб тропических и теплых вод.
В нижних слоях эпидермиса в пограничных с ними слоях кориума залегают пигментные клетки – хроматофоры. Хроматофоры – звездчатые клетки, со множеством отростков, включающие зернышки пигмента. Они определяют все разнообразие окраски рыб, особенно яркой в тропиках. Интенсивность окраски определяется состоянием хроматофоров: при их расширении пигментные зерна растекаются на большее пространство и окраска тела становится яркой. Если хроматофоры сокращаются, пигментные зерна скапливаются в центре, оставляя большую часть клетки неокрашенной, и окраска тела бледнеет. Меланофор карася. Справа – фаза контракции, слева – фаза экспансии (по Строганову, 1962): я – ядра, п – пигментные зёрна,
Состояние пигментных клеток меняется в зависимости от внешних и внутренних факторов: температуры и газового режима водоема, возраста, пола, состояния организма (голод, размножение и т. п. ), эмоций (возбуждение, страх) и т. д. Маскировка камбалы Окраска тела часто имеет приспособительное значение. Изменение окраски в период размножения (появление брачного наряда), часто наблюдаемое в этот период различие в окраске самок и самцов происходят под влиянием гормональных Брачная окраска смариды факторов.
5 Производные кожи рыб – колючки и ядовитые железы рыб По некоторым данным, слизь некоторых рыб ядовита. Например, слизь миног вызывает у хищников нарушение пищеварения. Также в одноклеточных железах кожи образуются феромоны –летучие (пахучие) вещества, выделяемые в окружающую среду и воздействующие на рецепторы других рыб. Они специфичны для разных видов, даже близкородственных; в некоторых случаях определена их внутривидовая дифференцировка (возрастная, половая). У многих рыб, в том числе у карповых, образуется так называемое вещество страха или ихтиоптерин, которое выделяется в воду из тела пораненной особи и воспринимается ее сородичами как сигнал, извещающий об опасности.
Морской ерш Рыба Фугу Рыба бородавчатка Рыба Крылатка
Светящиеся органы морских глубоководных рыб и ядовитые железы некоторых рыб, помещающиеся у основания шипов и плавниковых лучей, например, у морского дракона, также являются железистыми образованиями эпидермиса. Морской дракон
Кожа занимает пограничное положение между телом и внешней средой. Вследствие этого главным физиологическим назначение ее является защита тела от вредных влияний со стороны окружающей среды. Защитная функция кожи проявляется различно у разных рыб. Кроме защитной функции кожа выполняет также функцию выделения конечных продуктов обмена веществ и всасывания некоторых веществ извне. В ходе эволюции позвоночных эти функции (дыхания, выделения и всасывания), достаточно хорошо выраженные у рыб, претерпели большие изменения, но не утратили своего значения. Кроме этого, в коже имеется ряд нервных окончаний, благодаря которым она может также выполнять и функцию органа чувств. Как видно, кожа является весьма важным органом, способным выполнять многие функции.
Спасибо за внимание!
Скачать презентацию Наружные покровы рыб Выполнила студентка 311 группы специальность
Наружные покровы рыб.ppt