Предмет и структура ихтиологической науки

1.

ПРЕДМЕТ И СТРУКТУРА ИХТИОЛОГИЧЕСКОЙ НАУКИ
Ихтиология - наука о рыбах
Рыбы и рыбообразные животные принадлежат к типу хордовых животных
(Chordata),
к подтипу черепных (Graniata)
около 30 тыс. видов рыб
Комплекс рыбохозяйственных дисциплин включает:
изучение абиотической среды обитания рыб (гидрология, гидрохимия),
исследование кормовой базы рыб (гидробиология),
определение условий формирования зон повышенной продуктивности
(океанология, морская экология),
разработку средств ведения промысловой эксплуатации гидробионтов
(промышленное рыболовство),
изучение биологии объектов промысла
(общая и частная ихтиология)

2.

Рыбы - одни из самых древних позвоночных животных,
известны с позднего кембрия (возникли более 500 млн. лет назад)
Фанерозой
Эра
Кайнозойская
Период
Четвертичный
Неогеновый
Палеогеновый
Мезозойская
Меловой
Юрский
Триасовый
Эпоха
Абсолютный возраст*, млн. лет
Продолжитель
ность
Голоцен (соврем.)
0,01
0,01
Плейстоцен
1,6 0,5
1,5-1,6
Плиоцен
5,5 1
4-5
Миоцен
25 1
18-20
Олигоцен
37 2
11-13
Эоцен
55 2
18-20
Палеоцен
67 3
9-10
Позднемеловая
100 5
35-40
Раннемеловая
137 5
35-40
Позднеюрская
157 5
18-20
Среднеюрская и
раннеюрская
200 5
35-40
Позднетриасовая
230 5
25-35
Среднетриасовая и
раннетриасовая
245 10
15-20

3.

Фанерозой
Криптозой
Эра
Кайнозой
Мезозой
Палеозойская
Протерозойская*
*
Период
Эпоха
Абсолютный возраст*,
млн. лет
Продолжитель
ность
Пермский
Позднепермская и
среднепермская
260 10
25-30
Раннепермская
285 10
20-25
Каменноугол
ьный
(карбоновый)
Позднекарбоновая и
среднекарбоновая
310 10
25-30
Раннекарбоновая
350 10
35-40
Девонский
Позднедевонская
365 10
15-20
Среднедевонская
385 10
15-20
Раннедевонская
405 10
15-20
Силурийский
Позднесилурийская и
раннесилурийская
440 10
35-45
Ордовикский
Позднеордовикская,
среднеордовикская,
раннеордовикская
500 15
45-65
Кембрийски
й
Позднекембрийская
530 15
25-30
Поздний
протерозой
(рифей)
Среднекембрийский и
раннекембрийский
Венд
Поздний рифей
Средний рифей
40-50
650 50
950 50
1350 50
1600 50
80-120
250-350
350-450
200-300
900-1100
2500 10
более 4000
более 1400
Ранний рифей
Ранний
протерозой
Археозойская

4.

Ихтиология включает три основных направления:
«Общая ихтиология» - изучает морфологию и физиологию рыб,
образ их жизни, взаимоотношения между собой и с окружающей средой.
«Частная ихтиология» - изучает систематику рыб,
образ жизни, распространение и особенности хозяйственного использования
«Промысловая ихтиология» - отрасль прикладной зоологии,
раздел ихтиологии, разрабатывающий подходы и методы
прогнозирования и управления рыбными промыслами.

5.

Витус Беринг (1732 - 1743 гг.)
Великая северная экспедиция (1732 - 1743 гг.) –
(«Вторая Камчатская экспедиция»,
«Сибирско-Тихоокеанская», «Сибирская»)
1681-1741
Важную роль в организации и работах Первой, а
затем — и Второй Камчатской экспедиции играли
помощники Беринга — капитан-командор
А. И. Чириков, М. П. Шпанберг, С. П. Крашенинников
Большая академическая экспедиция (1768 – 1774 гг.)
Академики И. Лепёхин и П. Паллас, студент Н. Соколов
исследовали рыбы Волги, Урала, Терека,
Каспийского моря,
рыбный промысел на Белом море и Новой Земле,
реки Сибири и некоторые притоки Амура.
Определен и описан 241
пресноводных и морских рыб.
вид
Степа́н Петро́вич
Крашенинников
(1711 (13) – 1755)

6.

Первая научно-промысловая рыбохозяйственная экспедиция (1851 -1870 гг.)
(исследования рыболовства на Волге и
в Каспийском море)
Руководители К. М. Бэр и Н. Я. Данилевский
К. М. Бэр один из основоположников
эмбриологии и сравнительной анатомии,
академик Петербургской академии наук,
президент Русского энтомологического
общества
Карл Эрнст
фон Бэр
1792 - 1876
«Исследование развития рыб»
(«Untersuchungen Entwickelung der
Fische», (Бэр, 1835).
Николай Яковлевич
Данилевский
1822 -1885
Данилевским выработано
законодательство по части рыболовства
во всех водах европейской части России
Доказана возможность крупномасштабного тралового промысла рыб
«Исследования о состоянии рыболовства в России» -девятомник,
разработаны первые мероприятия по охране рыбных запасов.

7.

Мурманская научно-промысловая экспедиция
под руководством Н. М. Книповича (1898 – 1908 гг.)
Начало морских рыбохозяйственных исследований
(1862 — 1939)
Академик Л. С. Берг (1876-1950 гг.),
установил и впервые описал
17 родов, 38 видов и 51 подвид рыб.
Н. М. Книпович
Зоолог, океанограф,
организатор науки, основатель
промысловой океанологии в
России
Лев
Семёнович
Берг
В. К. Солдатов (исследователь лососевых и осетровых рыб),
1876 – 1950 гг.
И. Ф. Правдин, Е. К. Суворов и С. В. Аверинцев
( создали учебники и методические пособия по ихтиологии),
Г. Н. Монастырский (совершенствовал методы определения возраста
и темпа роста рыб),
Г. В. Никольский (выпустил ряд фундаментальных учебников).

8.

Ф. И. Баранов
«К вопросу о биологических основаниях рыбного хозяйства»,
( 1918 г.)
Работы Ф. И. Баранова по моделированию системы «запас-промысел»
-основа для всех современных методов теории рыболовства
("Об оптимальной интенсивности рыболовства" )
1921 г. – подписан Декрет В.И. Ленина
о создании Плавучего морского института
для изучения биологических ресурсов и
научного обоснования развития рыболовства.
«Общая ихтиология» -1934 г.- учебник В. К. Солдатова с изложением
сравнительной анатомии, физиологии и общей биологии рыб.
«Рыбы промысловых районов СССР» - 1938 г. - учебник В. К. Солдатова, 2-я ч.
Учебник содержал систематическое описание, биологический очерк
и использование основных промысловых рыб по районам

9.

Промысловая ихтиология - наука о рациональном рыболовстве,
наука о закономерностях динамики эксплуатируемых популяций рыб,
которые во взаимодействии с рыболовством образуют
систему "запас-промысел"
Предмет исследований –
«рыбохозяйственная система», включающая:
абиотическую и биотическую среду обитания,
промысловый запас,
промысел рыб и беспозвоночных гидробионтов
Промысловая ихтиология
рассматривает элементы системы в их взаимосвязи
и использует знания ряда смежных областей

10.

По местообитанию –
пелагические (океанические)
сельдь, сардины,анчоусовые, тунец и макрель, сарган
бентосные
морская камбала, скаты
придонные
треска, хек и пикша (до 10 % мировой добычи)
Далеко мигрирующие - синепёрый тунец
Проходные (анадромные мигранты) - лосось и осетр
Проходные (катадромные мигранты) – молодь лосося и осетра

11.

Форма тела - отражает этолого-экологические особенности
Веретенообразная, или торпедовидная –
у быстро плавающих в толще воды (акулы, лососи, треска, макрелевые,
сельдевые.
Стреловидная –
характерна для рыб, совершающих быстрые броски.
Лентовидная –у медленно двигающихся жителей спокойных вод (саблярыба).
Угревидная –
удлиненное тело, круглое в поперечнике
(угорь).
Плоская - у донных рыб, тело которых сжато с боков (камбала)
или уплощено в направлении от спины к брюху (скат).
Шаровидная - тело почти шарообразное,
хвостовой плавник развит слабо (еж-рыба, пинагор).

12.

Тело рыбы – голова, туловище, хвост, плавники

13.

Рот - верхний, нижний, конечный, выдвижной, присоски

14.

Брызгальца -остаток нефункционирующей жаберной щели
(акулы,скаты,осетровые)
Ноздри -
орган обоняния
У акул и скатов на нижней стороне головы
Жаберные щели –
У костистых одна пара наружных жаберных отверстий,
у акул - пять и более
Плавники Парные плавники:
грудные плавники (Р - pinna pectoralis),
отсутствуют у круглоротых и некоторых костных рыб;
- брюшные плавники (V - pinna ventralis)
Брюшные плавники – торакальное положение (под грудными)
гулярное (тресковые) - впереди грудных

15.

Непарные плавники:
- спинной
- анальный
- хвостовой
- жировой
(D - p. dorsalis);
(А - р. аnalis);
(С - p. caudalis)
(p. adiposa) – у лососевых, хариусовых
Хвостовой плавник - важный орган движения

16.

Три типа хвостовых плавников:
1. симметричный, дифицеркальный –
у цельноголовых и двоякодышащих;
2. ложносимметричный, гомоцеркальный –
у большинства рыб (внутренняя асимметрия),
3. асимметричный, или гетероцеркальный –
у осетра, белуги, акул.
Форма хвостового
плавника:
осетровых (1)
панцирной щуки (2),
лососевых (3),
морской щуки (4

17.

Плавники обозначаются формулами с указанием количества и качества лучей
Колючие неветвистые лучи обозначаются римскими цифрами,
мягкие, ветвистые - арабскими
D XIII—XV, I—III 19—23

18.

Измерение рыб
Выполняется для выявления внутривидовых разностей
(племя, раса, морфа, экотип, биотип)
Для каждого вида рыбы требуется индивидуальная схема
Составление новой схемы:
•- изучить имеющуюся литературу;
•- включить в схему общие признаки промера рыб, всеразмеры;
•- указать число лучей в плавниках, чешуй в боковой линии и поперечных рядов;
•- включить признаки, имеющие систематическое значение

19.

Длина всей рыбы, или общая (зоологическая) длина L –
от вершины рыла до крайних лучей хвостового плавника
в расправленном состоянии
(тресковые, макрурусовые, зубатки, морские окуни)
Длина по Смитту Ls –
от вершины рыла до конца средних лучей хвостового плавника
(скумбриевые, ставридовые, корюшковые, сардины, спаровые)
Промысловая длина L от вершины рыла до начала средних лучей хвостового пл.
Длина туловища от жаберной щели до конца чешуйчатого покрова
или до начала средних лучей хвостового плавника
для бесчешуйных рыб
Длина хвостового стебля от вертикали заднего края основания анального плавника
до основания хвостового плавника или до конца чешуйного покрова

20.

Темпы роста пикши
Возраст
рыб, лет
Длина рыб, мм
минимальная
длина
максимальная
длина
средняя
длина
прирост
за год,
мм
0 – 0+
120
190
143
143
1
150
250
200
57
2
190
300
250
50
3
240
360
292
42
4
270
470
356
64
5
330
540
426
70
6
420
550
482
56

21.

Кожа и её строение.
Подразделяется на две основные части:
Эпидермис
Наружный слой эпителиальных клеток слегка ороговевает,
но, в отличие от наземных животных - не отмирает
Базальная мембрана
1.Основная соединительная ткань –
собственно кожа, дерма, кутис, кориум
2. Подкожная соединительная ткань (подкожная клетчатка,
окончания нервов и кровеносных сосудов)
Слизевые клетки: бокаловидные, зернистые и колбовидные
Колбовидные клетки -в нижней части эпидермиса касаются базальной пластинки

22.

Строение кожи рыб: 1 - бокаловидные слизеотделительные клетки;
2 – основной слой эпидермиса; 3 – собственно кожа;
4 – зернистые клетки; 5 – колбовидные клетки;
6 – нервы; 7 – сосуды; 8 – эпидермис.

23.

Ядоотделительные железы функционируют у основания колючих лучей плавников
Ядоносность рыб следует отличать от их ядовитости
К железистым образованиям эпидермиса относятся светящиеся фотофоры
Хроматофоры – пигментные клетки; иридоциты или гуанофоры - кристаллы гуанина
Чешуя рыб кожного происхождения

24.

Типы чешуи: плакоидная (а), ганоидная (б), циклоидная (в), ктеноидная (г),

25.

Три типа чешуи: плакоидная, ганоидная и костная
Плакоидная чешуя (хрящевые - акулы и скаты),
состоит из основной пластинки и отходящего шипа с внутренней полостью,
заполненной соединительной тканью
с кровеносными сосудами и нервными окончаниями
На челюстях рыб - «кожные зубы»
Плакоидная чешуя непостоянна и временами сбрасывается

26.

Три типа чешуи: плакоидная, ганоидная и костная
Ганоидная чешуя имеет форму ромбических пластинок.
Снаружи покрыта слоем ганоина.
Ископаемые рыбы, из современных — панцирная щука и
многопер
Осетровые – пластинки верхней части хвостового плавника
Жучки осетровых

27.

Три типа чешуи: плакоидная, ганоидная и костная
Плакоидная чешуя (хрящевые - акулы и скаты),
состоит из основной пластинки и отходящего шипа с внутренней полостью,
заполненной соединительной тканью
с кровеносными сосудами и нервными окончаниями
На челюстях рыб - «кожные зубы»
Плакоидная чешуя непостоянна и временами сбрасывается
Ганоидная чешуя имеет форму ромбических пластинок.
Снаружи покрыта слоем ганоина.
Ископаемые рыбы, из современных — панцирная щука и многопер
Осетровые – пластинки верхней части хвостового плавника
Жучки осетровых
Костная чешуя имеет две формы:
циклоидную и ктеноидную
Циклоидная - имеет округлые края,
ктеноидная на заднем крае с шипиками
Располагается черепицеобразно, внутренним краем помещается в карманы кожи

28.

Костная чешуя имеет две формы:
циклоидную и ктеноидную
Циклоидная - имеет округлые края,
ктеноидная на заднем крае с шипиками
Располагается черепицеобразно, внутренним краем помещается в
карманы кожи
Типы чешуи: плакоидная (а), ганоидная (б), циклоидная (в), ктеноидная (г),

29.

Схема чешуи трёхлетней
рыбы. На чешуе
выражены, помимо
годовых колец (а, в и д),
добавочные кольца (б, г и
е).
Чешуя двухлетка горбуши.

30.

Внутренний скелет и мускулатура
Строение скелета.
Скелет рыб состоит из
- осевого скелета — позвоночника
- скелета головы
- скелета непарных и парных плавников
Рыбообразные (миноги и миксины).
Осевой скелет – хорда. У миног над хордой зачатки хрящевых верхних дуг.
Черепная коробка (первичная) из хрящевых и эластических элементов.
Содержит обонятельные, слуховые и глазничные капсулы.
Затылочного отдела и челюстей нет.
Хрящевые (акулы и скаты) рыбы.
Осевой скелет из отдельных двояковогнутых позвонков, между - остатки хорды.
Позвонки с верхними и нижними дугами, в туловищной части у акул – рёбра.
Череп - сплошная массивная хрящевая черепная коробка с затылочной частью.
Жаберных дуг пять, каждая из них состоит из четырех частей.
Хрящекостные (осетровые) рыбы
Имеются костные образования в скелете. Позвоночник хрящевой сплошной,
не расчлененный на позвонки. Хорда сохраняется всю жизнь.
Череп - хрящевая сплошная массивная коробка с накладными костями.
Пять жаберных дуг. Жаберная крышка.

31.

Костистые рыбы.
Позвоночник окостеневший, позвонки двояковогнутые (амфицельные),
углубления их заполнены остатками хорды
Исключения:
у панцирной щуки позвонки выпуклые спереди, вогнутые сзади (опистоцельные),
у угрей — плоские спереди, вогнутые сзади (процельные)
От тела позвонков отходят верхние, а в хвостовой части и
нижние дуги с остистыми отростками.
В туловищной части от позвонков отходят ребра.
Последний позвонок - гипурале - уплощён ,
образует расширенное основание
для прикрепления лучей хвостового плавника
Количество позвонков колеблется, является систематическим признаком
Голова - кости черепной коробки, висцерального аппарата и жаберной крышки
Висцеральный — от лат. viscera — внутренности, внутренностный
Кости черепной коробки плотно соединены и образуют череп

32.

Типы черепов по характеру связи челюстей с черепной коробкой
гиостилический
Челюсти подвешены к
черепу при помощи одного
подвесочного
аппарата,
хрящевого или костного, и
особых связок
У большинства рыб
автостилический
Верхняя челюсть совершенно
сливается с черепной коробкой
У хрящевых цельноголовых
(химеры), костистые
двоякодышащие

33.

Мышцы рыб
В организме рыб имеется три типа мышечной ткани:
скелетная, гладкая, сердечная
Скелетная мускулатура рыб морфологически и функционально разнородна
В ней различают красные (тёмные) и белые (светлые) мышцы
Красные мышцы
Белые мышцы
Обеспечивают медленные движения рыб
Обеспечивают быстрые движения рыб
Преобладание аэробных процессов
Преобладание анаэробных процессов
Богаты гликогеном
Гликогена в 2 раза меньше, чем в красных
мышцах
Функциональные нагрузки влияют на Резкое падение уровня гликогена при
уровень гликогена незначительно
быстром плавании
Богаты жиром
Небольшое содержание жира (20 % его
содержания в красных мышцах)
Богаты миоглобином
Миоглобин отсутствует

34.

Красные мышцы
Белые мышцы
Источник энергии
жирные кислоты и кетоновые тела
– окислительное фосфорилирование
обеспечивают медленную и
продолжительную работу
глюкоза –
анаэробное окисление
обеспечивают скорость мышечного
сокращения

35.

Мышцы туловища и хвоста образуют большой боковой мускул
Большой боковой мускул имеет два отдела — спинной и брюшной,
разграниченные горизонтальной волокнистой перегородкой
Большой боковой мускул сформирован из мышечных сегментов — миомеров,
разделённых соединительнотканными прослойками - миосептами
Миомеры в виде конусов вложены один в другой
Число миомеров соответствует числу позвонков
Преобразованная мышечная ткань у некоторых рыб превращается
в электрические органы
Электрический орган — это орудие нападения и защиты
Все электрические рыбы малоподвижны

36.

37.

НЕРВНАЯ СИСТЕМА РЫБ
Нервная система –
обеспечивает согласованную деятельность всех органов
снабжает организм необходимой информацией
Центральная – головной + спинной мозг
Периферическая – нервы, отходящие от ЦНС
Центральная - головной мозг
Около 0,15 % массы тела костистых рыб
Колебания – от 0,6 у карася до 0,03 угря
Центральная - спинной мозг –
интегратор сложных локомоторных реакций

38.

Состоит из пяти основных отделов:
-передний – центр обоняния
-промежуточный – переключатель возбуждений,
дифференциация чувствительности, анализ и афферентный
синтез электромагнитной рецепции (миграции),
гипофиз;
-средний – зрительный центр, тектум и тегментум, нет красного ядра;
-мозжечок - координация движений;
- продолговатый - регуляция вегетативных функций, связь со спинным мозгом

39.

Абсолютная и относительная масса головного мозга и глаз
у некоторых видов рыб
Вид рыб
Масса тела, г
Головной мозг
Глаза
% массы тела
% массы мозга
Лосось
5361
0,04
380
Щука
352
0,13
1069
Жерех
1461
0,04
630
Сом
5600
0,05
135
Налим
1122
0,08
169
Угорь речной
1100
0,03
117
Форель ручьевая
86
0,21
561
Окунь речной
167
0,15
372
Карась
70
0,60
230
Карп
800
0,05
441

40.

Поведение животных диктуется
биологической потребностью животного
Соматические реакции проявляются (или не проявляются)
при возникновении
внутренней мотивации поведения
Внешний стимул только тогда спровоцирует поведенческий акт, когда в
организме имеется потребность и раздражитель ассоциируется с
возникшей биологической потребностью организма
Врожденный пусковой механизм - главным в поведенческом акте
является не раздражитель, а биологическая потребность
Схема провокации
поведенческого акта животного
внешним раздражителем

41.

Согласно теории функциональных систем (П. К. Анохин)
потребность
(чувство голода, жажды, тревоги, опасности,
дискомфорт при созревании икры и молок)
развивается при изменении гомеостаза,
который оценивается определенными показателями внутренней среды
Пищевая потребность возникает при изменении гомеостатических констант:
- снижении уровня глюкозы в крови;
- уменьшении пула жирных кислот;
- снижении осмотического давления крови;
- возникновении голодной моторики желудочно-кишечного тракта
У всех животных независимо от уровня их организации роль пейсмейкера
биологической мотивации принадлежит гипоталамусу

42.

СЕРДЕЧНО - СОСУДИСТАЯ СИСТЕМА
Сердце –
венозное, двухкамерное (предсердие + желудочек), 1 круг кровообращения
Органы кроветворения - селезёнка, спинной мозг, почки
Парные и непарные лимфатические стволы – в голове и туловище,
лимфатические сердца - в хвостовой части
За иммунитет отвечают - кровь, лимфа, почки (70%), селезенка, тимус,
лейдигов орган, стенка кишечника и панкреатическая железа

43.

Органы зрения
Схема строения глаза
1- хрусталик; 2- роговица;
3радужка;
4сосудистая
оболочка; 5- пигментная оболочка;
6- серебристая оболочка;
7- сетчатка; 8-склера;
9вздутие
серповидного
отростка; 10- серповидный отросток;
11- железа сосудистой оболочки;
12- глазной нерв
Глаз - состоит из трех оболочек,
имеет хрусталик и стекловидное
тело
1-я - белковая (склеротика) с
хрящевыми образованиями
2-я - сосудистая
3-я - сетчатая
Веки отсутствуют
Костистые и миноги различают
цвета,
хрящевые (скаты) и
хрящекостные (севрюги)
цвета не различают

44.

Орган слуха
помещается в хрящевой или костной
камере, является одновременно
органом слуха и равновесия
Слуховую функцию несет нижняя
часть лабиринта,
за потерю равновесия отвечает
его верхняя часть
У карповых и сомовых орган слуха
соединён с плавательным пузырём
4-я парами косточек (веберов аппарат)
Высокие тона регистрируются
нижним отделом лабиринта - отолитами
Низкие тона – боковой линией.
Схема строения органа слуха
1-овальный мешочек;
2,3-верхний синус мешочка;
4,5,6
ампулы
полукружных каналов;
7,8,9 – полукружные
каналы;
10- круглый мешочек;
11 – ветви слухового
нерва;
12 – отолит;
13-эндолимфатический
канал

45.

Боковая линия - (linea lateralis)
Количество чешуек в боковой линии важный определительный признак вида
Боковая линия воспринимает слабые движения воды,
перепады давления, а у некоторых рыб и электрические
токи, низкочастотные звуковые волны (вибрации)

46.

возраст 4 + ,
длина 40 см
возраст 6 лет,
длина рыбы 47 см. Пунктирной
стрелочкой обозначено мальковое
кольцо.
возраст 5+ лет,
длина рыбы 42 см. Пунктирной
стрелочкой обозначено мальковое
кольцо.

47.

48.

К методике определения плодовитости
Абсолютную индивидуальную плодовитость (АИП), или так
называемый расходный фонд, рассчитывали как общее количество
ооцитов трофоплазматического роста, находящихся в яичнике до
начала нереста
АИП определяли путём пересчёта количества икринок в навеске на
общую массу ястыка за вычетом массы оболочки
Гонадосоматический индекс (ГСИ) определяли как процентное
соотношение массы гонады к общей массе рыбы
K=Pi*100/P,
где Pi –масса гонад, г;
P- общая масса рыбы, г;
K – гонадосоматический индекс
Одна порция икры – количество гидратированных ооцитов в
пробе в пересчёте на массу всей гонады
По отношению общего количества ооцитов в гонаде к их
количеству в одной порции вычисляли количество порций икры
за один нерестовый сезон

49.

Форма для заливки отолитов в гипс ( по Тоонингу, 1938):
а –форма, б –бумага для обкладки отверстий формы, в –
гипсовый блок с отолитом, сточенный до отолита, д –
блок сточен до середины отолита, в – блок сточен с двух
сторон.