Двоякодышащие рыбы: класс, представители, особенности строения, характеристики

Африканец, идущий на рыбалку с лопатой, способен вызвать недоумение у европейца. Секрет кроется в особенностях двоякодышащих рыб, которые встречаются на континенте. Есть эти древние животные и в Австралии, а также в Южной Америке. Любители экзотики даже могут завести их в собственном аквариуме. Каковы особенности строения двоякодышащих рыб? На этот и другие вопросы ответ будет дан в статье.

История открытий

Двоякодышащая рыба

Впервые ученые познакомились с двоякодышащей рыбой в XIX веке. К этому времени специалисты уже привыкли к четкой видовой классификации. Появление неизвестных животных ломало их представление о рыбах, которые до этого могли жить только в воде, дыша жабрами.

Впервые австралийский рогозуб был описан в 1870 году. Тогда его назвали амфибией из Квинсленда. Зоологи не решились отнести его к классу рыб.

Еще раньше, в 1835 году, немецкий зоолог Натгерер обнаружил в Южной Америке странное существо. Оно проживало в стоячих заводях притоков Амазонки. Внешний вид, особенности внутреннего строения, образ жизни животного напоминали сирену. Однако находка Натгерера была покрыта чешуей. Животного стали называть «необычайным чешеусиреном». По-русски оно известно как амазонский чешуйчатник.

В этом же году было обнаружено подобное существо в Африке. Оно живет в пересыхающих водоемах и способно переживать засушливые периоды. Все благодаря строению своего организма.

Общая информация о двоякодышащих

Африканский протоптор

Со временем зоологи определились. Животных отнесли к классу лопастеперых рыб. Их выделили в отдельный надотряд. Строение двоякодышащих рыб уникально: у них есть привычные для рыб жабры и органы легочного дыхания. Их роль выполняет один либо два пузыря, которые открываются с брюшной стороны пищевода. У одних двоякодышащих два легких, у других – одно.

Эта группа пресноводных рыб существовала еще в девонском периоде. До наших дней сохранились представители одного отряда – рогозубоорбазные. Они живут в Австралии, Африке, Южной Америке.

Виды

Представители двоякодышащих рыб:

  • Австралийский рогозуб. Туземцы называют эту рыбу баррамунда. Вырастает она до ста семидесяти сантиметров. Вес ее достигает сорок килограмм. Окрас может быть рыжевато-коричневым либо серо-голубым. Брюхо более светлое. Чешуя крупная.
  • Южноамериканский чешуйчатник. Вырастает до ста двадцати пяти сантиметров. Тело напоминает угря. Оно окрашено серым тоном с черными пятнами на спине.
  • Мраморный протоптер. Вырастает до двух метров, весит до семнадцати килограмм. Окрашен в серо-голубые тона, имеет множество темных пятен по всему телу. Встречается на территории восточного Судана.
  • Бурый протоптер. Наиболее изученный вид. Вырастает до одного метра, весит четыре килограмма. Окрас меняется с буро-зеленого до грязно-белого. Встречается в водоемах таких рек как Гамбия, Нигер, Сенегал.
  • Малый протоптер. Вырастает до пятидесяти сантиметров. Распространен в дельте реки Замбези, вблизи озера Туркана.
  • Темный протоптер. Вырастает до восьмидесяти сантиметров. Окраска тела темная. Встречается только в бассейне реки Конго.

Описание протоптеров

Все протоптеры обитают в Африке. Форма их тела вытянутая, практически круглая. Они имеют мелкую чешую и жгутообразные парные плавники. Их зубы – раздвоенные пластины. Особенность двоякодышащих рыб из Африки заключается в способности впадать в спячку, когда их водоемы пересыхают.

Образ жизни протоптеров

Двоякодышащая рыба в коконе

Двоякодышащие рыбы проживают в пересыхающих пресных водоемах. В реках они встречаются редко, поскольку предпочитают стоячую воду. В сезон дождей места их обитания затапливаются крупными реками. Протоптеры постоянно подымаются на поверхность, чтобы заглотнуть воздуха. Ученые подсчитали, что животные получают 2 % необходимого кислорода через жабры. Легкие обеспечивают их воздухом на 98 %. А вот молодняку жабры предоставляют до 90 % кислорода.

Протоптеры – ночные охотники. В темное время они намного чаще подымаются для вдоха. Рыбы не только дышат двумя способами, но и передвигаются в воде. Так они могут плавать за счет изгибания тела. Плавники при этом плотно прижаты. Для перемещения по дну они используют плавники.

Рыбы живут в мутной воде, охотятся ночью, поэтому зрение не играет особой роли. Помогают ориентироваться вкусовые почки, которыми усеяны плавники. Важную роль играет обоняние. Днем рыбы довольно вялые и апатичные, они чаще находятся на дне.

В рацион протоптеров входят:

  • моллюски;
  • пресноводные крабы;
  • рыба.

Молодняк до тридцати пяти сантиметров питается насекомыми. Когда взрослая особь нащупывает жертву, она молниеносно нападает на нее, заглатывая ртом. Затем протоптер несколько раз пережевывает добычу. Крупные представители двоякодышащих способны съесть форель. В экстремальных ситуациях они могут долгое время оставаться без пищи. Речь идет о нескольких годах.

Размножение протоптеров

Молодая особь двоякодышащей рыбы

Двоякодышащие рыбы (класс лопастеперые) достигают половой зрелости в три-четыре года. Нерест начинается в августе-сентябре. К этому времени сезон дождей уже длится полтора месяца. Рыбы выходят из спячки. Нерест длится один месяц. Особи сооружают специальное гнездо. Оно представляет собой подковообразную нору. В нем два выходных отверстия. Икра откладывается в нижней части норы. Обнаружить гнездо можно только по «тропам», которыми рыбы добираются до него. Подробностей о том, самка или самец его сооружает, нет. В естественной среде проследить за этим очень сложно, а в неволе они не размножаются.

По тем наблюдениям, которые удалось провести, известно, что охраняет гнездо и поддерживает его в надлежащем состоянии самец. Он же заботится о выводке. Самец ведет себя крайне агрессивно к каждому живому существу, которое осмелится приблизиться к гнезду.

Икра двоякодышащих белого цвета, ее диаметр до четырех миллиметров. В одной кладке около пяти тысяч икринок. В одном гнезде может быть несколько порций икринок. Личинки появляются через неделю. У них есть цементная железа, которая свойственна личинкам хвостатых земноводных. С ее помощью вырабатывается клейкий секрет, который приклеивает их к стенке гнезда. Так они висят, пока не рассосется желточный мешочек. Дыхание осуществляется за счет четырех пар наружных жабер.

Спустя три недели после появления на свет, личинки вырастают до двух сантиметров в длину. Они покидают гнездо, но плавают неподалеку, чтобы в случае опасности укрыться в нем. Личинки начинают дышать легкими, ловить пищу. Они покидают нору окончательно, достигнув в длину трех сантиметров. Наружные жабры исчезают очень медленно.

Спячка протоптеров

Протоптор впадает в спячку

Особенности строения двоякодышащих рыб позволяют им впадать в спячку. Это уникальное явление в мире рыб. Готовиться к ней особи начинают с приходом засушливого сезона. Крупные рыбы перестраиваются, когда уровень воды снижается до десяти сантиметров, а мелкие начинают беспокоиться при трех сантиметрах. Если водоем не пересыхает, протоптеры не впадают в спячку.

Животные проводят в таком состоянии около шести месяцев. Хотя случается, что спячка затягивается почти на год. В условиях лаборатории протоптер проспал больше четырех лет и выжил.

Для перехода в неактивное существование особь прогрызает ртом дно водоема, доходя до слоя плотной глины с примесью песка. Протоптер захватывает ртом ил, выбрасывая его через жабры. Если он очень твердый, животное его пережевывает, а затем пропускает через органы дыхания. Размер убежища зависит от размеров особи. Внизу она обустраивает расширение, которое станет «спальней». Двоякодышащая складывается в этом убежище пополам так, чтобы голову можно было выставить наружу. Какое-то время она еще будет подыматься наружу для вдоха, пока своим же телом не закроет проход глиняной «пробкой». Рыба не перестает двигаться, как бы выталкивая головой глину. Это приведет к образованию бугорка с трещинками. Через них будет проходить воздух, после высыхания водоема. В это время протоптер выделяет слизь в огромном количестве. Вода перемешивается с ней, становится вязкой. Образуется предохранительный кокон. Уровень воды в норе опускается, рыба опускается в нижнюю часть убежища, где засыпает. В коконе из слизи и неорганических веществ сохраняется всего одно воронкообразное отверстие. Оно связывает рот животного с внешним миром.

В процессе спячки кокон накапливает вредные вещества, которые выдает организм рыбы. Процесс пробуждения в естественной среде практически не изучен. В аквариумах рыба первым делом подымается к поверхности и жадно глотает воздух. Свою прежнюю форму она приобретает через двенадцать часов. На возвращение сил требуется еще больше времени и хорошее питание. Чем дольше животное пребывало в спячке, тем больше времени ему требуется для восстановления.

Описание лепидосирен

Американские чешуйчатники во многом похожи на представителей других двоякодышащих рыб. Характеристика их отличается только формой тела, а также строением жабр. У них пять жаберных дуг, а также четыре щели с каждого бока.

Образ жизни лепидосирен

Двоякодышащая рыба в аквариуме

В активное время суток они охотятся, перемещаясь по дну. Их любимой пищей являются моллюски ампулярии. Рацион также дополняют мелкие рыбки и растительность.

Половой зрелости двоякодышащая рыба достигает в три года. Начало нереста припадает на третью неделю после возобновления сезона дождей. Нору готовит самец. Ее глубина до полутора метра, а ширина около двадцати сантиметров. Дно покрывается растительностью.

Самка выметывает икринки диаметром до семи миллиметров. Через две недели из них появляются личинки. Потомство охраняет самец. Через тридцать-сорок пять дней у личинок рассасывается желточный мешочек. Когда они покинут гнездо, их наружные жабры исчезнут. Кормиться первое время они могут водорослями, планктоном.

Рогозуб

Крупная чешуя двуякодышащей рыбы

Баррамунда довольно увесистая рыба. У нее массивные плавники, крупная чешуя. Для захвата воздуха, она подымается к поверхности водоема каждые сорок минут. Как же происходит вдох? Рыба выставляет часть головы над водой. Сначала она выбрасывает остатки кислорода из легкого. Это сопровождается стонуще-хрюкающим звуком. Затем производится вдох. При этом рот рыбы плотно закрыт, все делается через ноздри.

Образ жизни рогозуба

Двоякодышащая рыба ведет малоподвижную жизнь. Питается различными беспозвоночными. Когда водоемы мелеют, рыбы выживают в углублениях с водой.

В отличие от своих родственников, рогозубы откладывают икру на водную растительность. Они не заботятся о своем потомстве. Диаметр икринки семь миллиметров. Личинки появляются спустя десять дней. У них нет наружных жабр, несколько дней они вынуждены лежать на боку. Первые плавники появляются через две недели после вылупливания.

Рогозубы оберегаются законами Австралии. До этого местное население любило употреблять их в пищу.

Объект научных исследований

Признаки двоякодышащих рыб вызывают большой интерес у ученых. Речь чаще идет о протопторах, которые способны впадать в спячку. На их основе специалисты создают снотворные препараты. Биохимики провели эксперимент, во время которого вещество из мозга спящей рыбы ввели лабораторным крысам. Млекопитающие резко потеряли сознание и провели в спячке восемнадцать часов.