1. Cechy ryb charakterystyczne dla grupy strunowców.

Strunowce, czyli Chordata są zwierzętami, które tworzą zupełnie oddzielny typ zwierząt, podzielony na kilka podtypów systematycznych:

- osłonice,

- Acrania, bezczaszkowce,

- Vertebrata, kręgowce

Gromada ryb należy do kręgowców. Za przodka kręgowców uważa się bardzo prymitywnego prastrunowca, który posiadał budowę przypominającą obecne bezczaszkowce.

Kręgowce żyjące obecnie posiadają taki sam plan budowy jak ich przodek, lecz mają kilka cech aromorficznych, przez co osiągnęły najwyższy stopień organizacji wśród strunowców i największą różnorodność form i gatunków.

Komplikowanie budowy strunowców wynikało prawdopodobnie z przejścia do znacznie aktywniejszego życia.

Ryby, które należą do kręgowców wodnych dzielą się na kilka podgromad:

- ryby trzonopłetwe,

- ryby kostnopromieniste,

- ryby spodouste,

- ryby dwudyszne,

- ryby fałdopłetwe,

- tarczowce.

Obecnie znamy około 20 tysięcy gatunków

Większość przystosowań umożliwia im bytowanie w wodzie, a tylko nieliczne mogą przebywać poza nią.

Ryby są zmiennocieplne, oddychają za pomocą skrzeli, a ich ruch możliwy jest dzięki parzystym płetwom.

Wśród ryb występują gatunki żyjące w wodach płytkich i przybrzeżnych ale także gatunki przystosowane do życia w głębinach oceanicznych. Ryby żywią się głównie planktonem albo są drapieżnikami. Mało jest gatunków tylko roślinożernych. Ryby są najstarszymi zwierzętami kręgowymi, które pochodzą od bezżuchwowców. Wspólne pochodzenie ryb i bezżuchwowców może wynikać chociażby z podobnego planu budowy obu grup.

Ryby osiągnęły jednak znacznie wyższy poziom organizacji oraz mają nieco inny kierunek przystosowań.

Pierwotne bezżuchwowce występowały tylko na dnie wód, gdzie mogły swobodnie żerować w szlamie. Pierwotne ryby zasiedliły strefę pelagiczną i przystosowały się także do drapieżnictwa. Był to ich główny kierunek przystosowań i większość cech budowy ryb związana jest właśnie z wodnym trybem życia.

Tak wie, ryby wytworzyły chwytną i uzbrojoną w liczne zęby paszczę, wzmocnił się u nich szkielet osiowy, doszło do wykształcenia parzystych płetw. Wraz z nowymi nabytkami ewolucyjnymi dochodziło także do doskonalenia się receptorów i układu nerwowego oraz układu mięśniowego czy krwionośnego. Większość tych przekształceń podniosła znacznie sprawność życiową tej podgromady.

Paszcza i zęby wykształciły się z przedniego łuku, wchodzącego w skład kosza skrzelowego. Łuki skrzelowe ( pierwszy oraz drugi) uległy zredukowaniu a ich pozostałości funkcjonują jako chrząstki wargowe u bardziej prymitywnych ryb.

Trzeci łuk skrzelowy dał początek aparatowi szczękowemu, a czwarty ( łuk gnykowy) stał się łącznikiem pomiędzy aparatem szczękowym i czaszką. Pozostałe łuki skrzelowe nadal funkcjonują w niezmienionej formie.

Na szczękach niektórych ryb znajdują się zęby utworzone z łusek zwanych plakoidowymi.

U ryb pierwotnych na łuku gnykowym znajdują się jeszcze skrzela, które zanikają u ryb wyższych. W zamian za to ryby te mają pokrywy skrzelowe. Prymitywne ryby kopalne i niektóre współczesne takie jak jesiotr czy rekin mają zachowaną, aczkolwiek zredukowaną szparę skrzelową pomiędzy szczękami i łukiem gnykowym. Szpara ta nazywana jest tryskawką. Znajdują się w niej niewielkie i zredukowane skrzela, określane jako nibyskrzela, które w całkowitej formie występują tylko u osobników młodych a u dorosłych ulegają redukcji.

Kosz skrzelowy u pierwotnych bezżuchwowców przekształcił się w szczęki i łuk gnykowy ryb. Skrzela natomiast kształtują się bezpośrednio w obrębie luków skrzelowych, powodując znaczne usprawnienie w opłukiwaniu ich przez wodę. Skrzela są utworzone z łuków skrzeli, znajdujących się na obu stronach w gardzieli. Odchodzą od nich bardzo dobrze unaczynione listki skrzelowe. W celu zwiększenia powierzchni wymiany gazowej w obrębie listków znajdują się blaszki skrzeli. Powodują one znaczne zwiększenie powierzchni wymiany gazów. Taki typ układu oddechowego może działać według jednej z dwóch znanych zasad. Pierwsza zasada opiera się na wpływaniu wody w czasie ryba ma otwarty pysk i stałym obmywaniu skrzeli, zapewniającym niezbyt skuteczną wymianę gazową, gdyż aby mógł wystąpić przepływ wody, ryba cały czas musi mieć otwarty pysk i dodatkowo stale pływać aby nastąpił stały przepływ świeżej wody.

Taki sposób oddychania spotykamy tylko u nielicznych gatunków ryb kostnoszkieletowych, takich jak makrela.

Drugi sposób oddychania jest wydajniejszy i zapewnia wymianę gazową w czasie gdy ryba nie porusza się. Sposób ten polega na bezustannej pracy aparatu zwanego oddechowym. W czasie pobierania wody pokrywy skrzelowe są zamknięte. W czasie ich otwierania zamyka się pysk, co powoduje wystąpienie skurczu jamy gębowej. Wywołuje to wypychanie na zewnątrz wody , która wydostaje się przez pokrywy skrzelowe i obmywa jednocześnie skrzela.

Poza wymianą gazową zachodzącą w skrzelach u ryb występuje także wymiana gazów przez skórę. Skóra jest bowiem okryta tylko oskórkiem, który nie stanowi bariery dla tlenu. Dzięki tej wymianie gazowej do wnętrza ciała dostaje się prawie 10 % całkowitej ilości potrzebnego tlenu ( u skoczka mułowego nawet 40%).

Niektóre ryby oddychają także przez pęcherz pławny. Ryby takie posiadają umiejętność pobierania oraz wydalania gazów pochodzących z pęcherza. Umiejętność ta zapewnia rybom żyjącym w zamulonych terenach możliwość pobierania tlenu, jeśli zabraknie go w środowisku.

Istnienie szpar skrzelowych to cecha charakterystyczna tylko dla strunowców. W czasie rozwoju u ryb pojawiły się znaczne zmiany także w szkielecie. Struna grzbietowa została zastąpiona przez dwuwklęsłe kręgi. Struna grzbietowa stanowi ważny narząd, pozwalający na zaklasyfikowanie zwierzęcia do strunowców. Struna grzbietowa pojawia się już w rozwoju zarodkowym. Stanowi ją wydłużony, nieczłonowany i elastyczny pręt, który charakteryzuje zarodki strunowców. Ryby dwudyszne, jesiotrowate i zrosłogłowe posiadają strunę grzbietową także w postaci dorosłej.

Strunę grzbietową budują silnie zwakuolizowane komórki, które otoczone są pochewką włóknistą. Znajduje się ona pomiędzy przewodem pokarmowym a układem nerwowym ośrodkowym. Struna grzbietowa daje początek szkieletowi osiowemu , wokół którego powstaje kręgosłup.

Struna grzbietowa w rozwoju embrionalnym powstaje w jednakowym momencie jak mezoderma i tworzy się z prajelita, a dokładnie z jego grzbietowej ściany.

Cechą charakterystyczną strunowców jest także ułożenie grzbietowe układu nerwowego, ośrodkowego a także znaczne jego skomplikowanie i bardzo dobrze rozwinięte narządy zmysłowe.

Powiększenie masy ciała oraz zwiększenie szybkości pływania wiąże się z usprawnieniem mózgu oraz narządów zmysłowych. Ryby posiadają więc większe mózgowie oraz znacznie lepiej podzielone w porównaniu do bezżuchwowców. Móżdżek ryb, zwierający ośrodki koordynacji ruchowej, jest bardzo dobrze rozwinięty co wpływa na wyższą sprawność ruchową.

Znaczące zmiany występują w narządach zmysłowych. Oczy ryb są duże i przesunięte do powierzchni głowy. Narząd węchowy jest parzysty a prowadza do niego dwa węchowe otwory. W wewnętrznym uchu znajduje się błędnik z trzema kanałami półkolistymi i sztywną chrzęstną lub kostną oprawą. Układ węchowy ma podobną budowę do pozostałych kręgowców i składa się z parzystych i ślepo zakończonych jamek, znajdujących się nad gębą. Jama gębowa osiada liczne kubki smakowe, stanowiące narządy smaku.

Charakterystycznym dla ryb narządem jest linia boczna. Są to otwory znajdujące się w łuskach, prowadzące do kanalików wyścielonych nabłonkiem, posiadającym komórki zmysłowe. Linia naboczna przebiega od głowy ku nasadzie płetwy ogonowej na obu stronach ciała.

Linia naboczna może być wygięta lub prosta, lub znacznie zredukowana. Jej rola jest odbieranie sygnałów dotyczących kierunku oraz siły prądu wody. Dzięki linii nabocznej ryba może wyczuwać istnienie przeszkód albo innych ryb znajdujących się w jej pobliżu.

Ryby nie posiadające linii nabocznej występują kanaliki umieszczone na głowie. Znajdują się w nich ciałka zmysłowe, które przekazują informacje do mózgu dzięki nerwowi błędnemu.

W układzie wydalniczym ryb wyróżniamy pranerki. Zbierają one szkodliwe produkty przemiany materii i wydalają je w postaci moczu. Poprzez moczowody do pęcherza moczowego.

W momencie gdy pęcherz się napełnia dochodzi do wydalenia moczu na zewnątrz.

Bezżuchwowce żyjące wyłącznie przy dnie nie miały szansy na większy rozkwit. Ryby dzięki wytworzeniu aparatu szczękowego, z zębami i zdobyciu umiejętności sprawnego pływania mogły wzmóc w porównaniu do ich przodków, aktywność życiową. Dzięki temu zyskały znaczną przewagę nad ówczesnymi zwierzętami wodnymi. W bardzo krótkim czasie znacznie się rozmnożyły i rozprzestrzeniły, różnicując się przy tym na wiele gatunków.

Najstarsze gatunki znanych ryb, do których należą sylurskie ryby pancerne, bardzo przypominają bezżuchwowce. To od nich pochodzą pozostałe szczepy chrzęstnoszkieletowych i kostnoszkieletowych.

Ryby kostnoszkieletowe żyjące pierwotnie występowały głównie w słodkiej wodzie i poza skrzelami miały także rozwinięte płuca. Miały one postać workowatych wypukleń, znajdujących się na przedzie układu pokarmowego. W momencie braku tlenu w środowisku wodnym albo w czasie wysychania zbiornika wodnego organizmy te mogły oddychać za pomocą powietrza atmosferycznego. W dewonie dominowały ryby trzonopłetwe. Charakteryzowały się one bardzo silnie rozwiniętymi płetwami, posiadającymi dobrze rozwinięty szkielet oraz znaczne umięśnienie. To właśnie te ryby dały początek rybom dwudysznym i ostateczne płazom. W karbonie jednak ryby trzonopłetwe i dwudyszne zaczęły niestety wymierać a do dziś występują tylko nieliczni ich przedstawiciele. W Oceanie Indyjskim odkryto jedyny gatunek ryby trzonopłetwej jakim jest Latimeria. Dzisiejsze dwudyszne żyją tylko w słodkich wodach Afryki, Australii czy Afryki i Ameryki Południowej.

W dewonie poza rybami trzonopłetwymi rozwinęły się także ryby promieniopłetwe, posiadające delikatne i miękkie płetwy. Ich worki płucne zamieniły się w pławny pęcherz, który stał się narządem hydrostatycznym. Dzięki takiemu rozwiązaniu możliwe stało się życie na różnych głębokościach toni wodnej.

Ryby te bardzo szybko opanowały wszelkie dostępne wody śródlądowe a w dewonie także środowisko morskie. Obecnie u większości gatunków znajdujemy pęcherz pławny , który pozwala na regulowanie masy ciała. Znajduje się on w jamie brzusznej, tuż nad przewodem pokarmowym. Organ ten jest zazwyczaj pojedynczy albo dwudzielny. W czasie rozwoju embrionalnego pęcherz tworzy się w postaci uchyłka ściany przewodu pokarmowego w okolicy przełyku. Ryby otwartopęcherzowe mają pęcherz pławny połączony z przełykiem. Ryby zamkniętopecherzowe mają przewód, który łączy pęcherz z przełykiem ale tylko czasie rozwoju zarodkowego, po napełnieniu się gazami przewód zarasta.

Wiele gatunków ryb nie posiada pęcherza pławnego. Narządu tego nie posiadają babkowate, płaszczki, flądry czy krągłouste.

Aby w miarę sprawnie i szybko się poruszać ryby uzyskały opływowy i torpedowaty kształt ciała.

Zbiorniki wodne są bardzo niejednorodnym środowiskiem. Znajdują się tu bardzo różnorodne siedliska, związane z głębokością, rodzajem dna czy brzegiem.

Ryby żyjące przy dnie i zagrzebujące się szlamie, mają bardzo wydłużone i wężowate ciało ( węgorz). Środowisko wpływa także na ubarwienie ciała. Ryby bytujące w toni są zazwyczaj srebrzyste, ryby denne są brunatne lub szare. Największe bogactwo barw cechuje ryby egzotyczne, zamieszkujące rafy koralowe.