Джеффри Коу - Рыбы
Когда появились первые рыбы?
В силурийский период уже появились первые настоящие рыбы. У этих похожих на акул пловцов было обтекаемое, покрытое панцирем тело, плавники, рот с подвижной челюстью, напоминавшей клюв и усаженной острыми зубами.
За миллионы лет в том же геологическом периоде развились два больших класса рыб — хрящевые и костные (двоякодышащие, кистеперые и лучеперые). К хрящевым, то есть имеющим хрящевой скелет, относятся акулы и скаты. В отличие от них, скелет костных рыб частично или целиком состоит из костной ткани. К костным относятся почти все хорошо знакомые нам промысловые рыбы: сельдь, камбала, треска и скумбрия, карп, щука и многие другие.
Всего на Земле в наши дни насчитывается 20 тысяч видов рыб, и населяют они не только моря, но и другие водоемы.
Примерно 450 млн. лет назад, в силуре, появились первые позвоночные животные — рыбы. Тело одной из древнейших — цефаласписа — было покрыто панцирной чешуей, а голова — костным панцирем. По-видимому, цефаласпис был плохим пловцом.
Откуда нам известно, как выглядели древние животные?
Все те изменения, которые претерпевала Земля с момента образования ее коры, изучает историческая геология. Ученые определяют возраст геологических слоев по окаменелостям — остаткам древних животных и растений, так как у каждой эпохи были свои характерные представители флоры и фауны. Изучением окаменелостей занимается палеонтология. Палеонтологи исследуют ископаемые остатки древних организмов и восстанавливают внешний облик вымерших животных.
Когда живые организмы погибали в доисторическом Океане, они опускались на дно, где их покрывал ил или песок, который приносили реки. Миллионы лет илистые грунты вместе с погребенными под ними останками уплотнялись, превращаясь в камень. Мягкие ткани животных полностью разлагались, но отпечаток оставался. Твердые раковины моллюсков или панцири ракообразных часто сохранялись неповрежденными.
За время исторического развития Земли неоднократно морское дно под действием мощных сил и расплавленных недр планеты выталкивалось на большую высоту и становилось частью суши. Вкрапленные в горную породу остатки и отпечатки древних животных находят исследователи и по ним изучают геологические процессы. Слои горных пород для ученых — как страницы книги с множеством рисунков, и надо лишь правильно расшифровать «текст», чтобы понять, как развивалась жизнь на планете.
Слои песка и ила с окаменелостями откладывались друг на друга миллионы лет.
Так они и спрессовались: более древние слои — ниже, более поздние — выше. Накапливая сведения о том, в каких слоях преобладают те или иные виды окаменелостей, ученые научились определять, к какому геологическому времени они относятся. После этого уже довольно просто по найденным окаменелостям определить возраст геологической породы, в которой они были обнаружены.
Морскую лилию (вверху) приблизительно 110 млн. лет назад, в юрском периоде, засыпал слой тонкого мелового ила, который спрессовался, затвердел и сохранил в деталях облик древнего животного.
Внизу: живая морская лилия на дне Средиземного моря в наши дни.
Большой каньон реки Колорадо в американском штате Аризона — одно из немногих мест, где сохранилась огромная, удобная для «чтения» каменная летопись жизни на планете. Здесь река прорезала толщу осадочных пород — известняков, песчаников и сланцев — на глубину до 1800 м. Река образовала каньон, то есть глубокую долину с очень крутыми склонами и узким дном, размыв дно древнего моря. Оно поднималось очень медленно и равномерно. Горообразования, которое всегда сопровождается гигантскими сдвигами и разломами горных пород, здесь не было. Поэтому почти не изменилась последовательность залегания геологических пород. Изучив окаменелости слоев крутого склона, можно проследить за всеми изменениями, происходившими с животным миром древнего моря за сотни миллионов лет.
Как жизнь завоевала сушу?
400 млн. лет назад силур сменился девонским геологическим периодом, который длился около 60 млн. лет. Тогда на суше появились первые растения — лишайники, которыми зарастали увлажненные берега водоемов. В течение девона от них произошли другие формы, в том числе и первые высшие растения — папоротники и хвощи. Кроме того, если прежде все животные дышали лишь кислородом, растворенным в воде, то теперь некоторые из них научились извлекать его из воздуха. Эти первые сухопутные животные — тысяченожки, скорпионы и бескрылые примитивные насекомые, вероятно, обитали поблизости от воды.
Предком всех сухопутных позвоночных животных была кистеперая рыба с похожими на лапы грудными и брюшными плавниками.
Постепенно у кистеперых рыб развились настоящие верхние и нижние конечности, и с течением времени появились земноводные (амфибии) и пресмыкающиеся (рептилии).
Рептилии произошли от рыб. Уже 380 млн. лет назад кистеперая рыба эустеноптерон совершала небольшие прогулки по суше. У нее были мощные плавники и примитивные легкие.
Первые наземные позвоночные — стегоцефалы — принадлежат к амфибиям. Проводили они время в основном в воде. На суше передвигались с трудом, волоча тело по земле. На голове и теле стегоцефалов, как и у рыб, были органы боковой линии, а у некоторых между пальцами — плавательные перепонки.
Затем мелкие рептилии превратились в гигантских динозавров, которые господствовали на суше 200–150 млн. лет назад, в триасовый и юрский геологические периоды.
Немного позднее, 130—70 млн. лет назад, в меловой период, все динозавры вымерли, и к концу его сушу уже населяли млекопитающие. В последующие 60 млн. лет, в третичном периоде, процветало множество их прекрасно приспособленных видов.
Почему киты — не рыбы?
Некоторые млекопитающие повели себя необычно: они вернулись в море, и у их потомков конечности развились в подобие плавников — ласты.
Они, однако, не превратились в рыб, так как у них не появились жабры, а сохранились легкие, с помощью которых они дышат кислородом воздуха. Эти млекопитающие — киты и тюлени. За миллионы лет существования в воде тело китов приобрело рыбообразную форму, они утратили волосяной покров, потовые и сальные железы. Вернулись в море и некоторые рептилии. От сухопутных черепах произошли морские черепахи.
Киты (вверху) и дельфины (внизу) — потомки наземных млекопитающих, которые в давно прошедшие геологические времена по неизвестным причинам вернулись с суши в море.
ЖИЗНЬ РЫБ
Каких животных называют рыбами?
Ученые называют рыбами холоднокровных челюстноротых позвоночных животных, которые живут в воде, дышат с помощью жабр растворенным в ней кислородом (у некоторых, двоякодышащих, есть добавочные органы дыхания, так называемые легкие), двигаются в ней, плавая с помощью парных и непарных конечностей — плавников. Кожа рыб обычно покрыта чешуей, тело двусторонне симметричное (исключение— камбалы) разнообразной формы: змеевидной, как у угря, лентовидной, как у сельдяного короля, шаровидной, как у кузовка, торпедовидной, как у скумбрии, стреловидной, как у саргана, плоской, как у ската, уплощенной, как у камбалы.
Анатомия карпа
Внешнее строение
1. Верхняя губа; 2. Усик; 3. Ноздря; 4. Щека; 5. Затылок; 6. Жаберная крышка; 7. Спина; 8. Спинной плавник; 9. Грудные плавники; 10. Брюшные плавники; 11. Боковая линия; 12. Заднепроходное отверстие; 13. Заднепроходный плавник; 14. Хвостовой плавник.
Скелет
1. Черепная коробка; 2. Кости жаберной крышки; 3. Позвоночник; 4. Радиальные лучи спинного плавника; 5. Скелет грудного плавника; 6. Скелет брюшного плавника; 7. Скелет заднепроходного плавника; 8. Скелет хвостового плавника.
Внутренние органы
1. Жаберные лепестки; 2. Отделы плавательного пузыря; 3. Пищевод; 4. Печень; 5. Кишка; 6. Задний проход; 7. Почки; 8. Мочевой пузырь; 9. Гонады (половые железы) 10. Сердце.
Рыбы обжили все водоемы Земли — не только моря, но и пруды, реки, ручьи, от высокогорных водоемов до предельных глубин океана. В Мертвом море, например, их нет, потому что его вода слишком соленая. Многие реки и озера сейчас отравлены промышленными и бытовыми сточными отходами, и из-за этого рыбы в них вымирают. А когда-то справедливым было утверждение, что рыбы водятся везде, где есть вода.
