ماهی ها و طبقه بندی آنها

ماهی ها

در این مقاله می خواهیم در رابطه با دسته ای از جانوران مهره دار به نام ماهیان صحبت کنیم و تمامی خصوصیات بیولوژیک و رفتاری این دسته جانوری را مورد بررسی قرار دهیم.

اصطلاح ماهی اشاره به هر موجود مهره دار آبزی دارد که پوست بدن آن از فلس پوشیده شده و به جای شش، آبشش دارد. ماهیان دارای مجموعه ای از باله های جفتی و یا منفرد در اطراف بدن خود هستند. بیشتر ماهیان موجوداتی خونسرد بوده بیشتر آنها دارای بدن دوکی شکل هستند به طوریکه کمترین اصطحکاک با آب را در زمان حرکت ایجاد می کند.

در یک تقسیم بندی ماهیان به سه دسته ی زیر تقسیم می شوند:

• ماهیان استخوانی
• ماهیان غضروفی
• ماهیان بدون آرواره

ماهیان استخوانی بزرگترین گروه از ماهیان دریایی هستند که اسکلت استخوانی داشته دارای آرواره ( گاهی با دندان بر روی آرواره)، سرپوشش های آبششی بوده و نیز اکثرا پوست بدن آنها از فلس پوشیده شده است.

ماهیان غضروفی دارای ستون مهره وآرواره غضروفی هستند، در بعضی گونه ها ستون مهره ها آهکی شده و استخوانی نمی شود. ستون مهره ها در این گروه غالباً به دلیل جذب و ذخیره‌سازی تركیبات كلسیمی سخت و محكم شده است. این ماهیان دارای آرواره بسیار قوی و به جای دندان دارای صفحات دندانی بر روی آرواره های خود هستند.

ماهیان بدون آرواره گروه بسیار کوچکی از ماهیان هستند که تنها دارای دو خانواده می باشند. ماهیان بدون آرواره یا هگ فیش ها دارای بدنی مار مانند بوده که اسکلت بدن غضروفی بدون استخوان، فاقد باله جفتی، و به جای شکاف های آبششی دارای یک سری منافذ در اطراف بدن جهت تبادلات گازی هستند. همچنین فاقد آرواره بوده و دهان از طریق عمل مکش تغذیه می کند.

ماهیان بدون آرواره

دسته کوچکی از مهره داران با حدود ۸۸ گونه شناخته شده هستند که به دو دسته مارماهی های بدون آرواره و هاگفیش ها دسته بندی می شوند. هر دو دسته بسیار شبیه به هم بوده و فقط از نظر شرایط زیستی با هم متفاوت هستند برای مثال مارماهی های بدون آرواره می توانند در شرایط مختلف آبی و حتی در دوره ای از زندگی خود در آب شیرین نیز زندگی کنند ولی هاگ فیش ها فقط در آب های شور زندگی می کنند.

آناتومی

در نگاه اول ممکن است مارماهی ها با هاگ فیش ها یا مارماهی های بدون آرواره اشتباه گرفته شوند زیرا تمامی آنها دارای بدنی باریک و کشیده هستند با پوستی صاف و نرم. ماهیان بدون آرواره فاقد ساختار اسکلتی پیچیده هستند و فقط یک میله ساده قابل انعطاف به نام نوتوکرد دارند که در طول بدنشان کشیده شده است. در مار ماهی های بدون آرواره، دهان در مرکز یک حفره دایره ای شکل که با دندان های ریزی پوشیده شده است قرار دارد و در هاگ فیش ها دهان با زائده های در اطراف پوشیده شده و دندان ها در داخل قرار گرفته اند. دریچه های آب ششی در هر دو دسته در اطراف سر و بدن به سمت خارج قرار گرفته اند. در هر دو گونه فقط یک سوراخ بینی در بالای سر قرار داده شده است.

تولید مثل

مارماهی های بدون آرواره برای تخم گذاری از دریا به سمت رودخانه ها آماده و در بستر های رودخانه تخم های سفید و کوچک خود را رها می کنند. لارو های خارج شده از تخم بدون دندان بوده و به مدت سه سال در رودخانه ها زندگی می کنند و بعد از بلوغ به دریا بر می گردند، ولی هاگ فیش ها در بستر دریا ها تخم ریزی کرده و ماهی کاملی با اندازه کوچک بعد از باز شدن از تخم ها خارج می شود.

تغذیه

اکثر گونه های مارماهی های بدون آرواره انگل هستند و با چسبیدن به بدن ماهی های دیگر با مکیدن از خون تازه میزبان خود تغذیه می کنند، در بیشتر موارد این روند تا زمان از بین رفتن ماهی میزبان ادامه پیدا می کند. بعضی از گونه های این دسته نیز در دریاها خود را به کوسه ها یا وال ها برای تغذیه می چسبانند. ولی در مقابل اکثر گونه های هاگ فیش ها از اجساد ماهی ها و پستانداران دریایی بزرگ موجود در اعماق دریا ها تغذیه می کنند.

ماهیان غضروفی

این گروه شامل کوسه ها، سپرماهیان، سفره ماهیان و گونه های عمق زی خاصی به نام کایمرا (chimaeras) است. بعضی از اعضای این گروه از جمله شناخته شده ترین ماهیان در دنیا می باشند مثل کوسه سفید و بعضی از فیلترکننده ها مثل سفره ماهی مانتا. بعضی از این ماهی ها دارای خصیصه های بسیار خاص و متمایز با سایر ماهی ها هستند مثل داشتن مغزهای بزرگ، زنده زا بودن و خون گرم بودن. فسیل های اعضای این خانواده نشان می دهد که این گونه ها تغییرات بسیار کمی در چند هزار میلیون سال اخیر داشته اند. اعضای رده ماهیان غضروفی دارای اسكلت غضروفی بوده كه غالباً به دلیل جذب و ذخیره‌سازی تركیبات كلسیمی سخت و محكم شده است. تمامی اعضای این خانواده توانایی تولید دندان های جدید برای جایگزینی با دندان های قدیمی خود را دارند و بدن آنها از ساختار های پولک مانندی مشابه و هم جنس ساختارهای دندان هایشان پوشیده شده است. این خانواده شامل ۱۱۱۴ گونه مختلف می باشد.

آناتومی و فیزیولوژی کوسه ها و سفره ها

در کل جهان ۴۸۰ نوع کوسه و ۶۰۰ نوع از انواع سفره ماهیان وجود دارد.

اندازه

• بزرگترین ماهی کره زمین یک نوع کوسه ماهی به نام کوسه نهنگ با ۲۱ متر طول می باشد.
• کوچکترین کوسه ماهی با طول تقریبی ۲۲ سانتی متر، کوسه ماهی به نام گربه کوسه دم نواری کوچک است.
• بزرگترین سفره ماهی، سفره ماهی مانتا نام دارد که عرض بدنش بیش از ۶.۷ متر می شود.

شکل بدن

• کوسه ها معمولا بدنی دوکی شکل دارند. این شکل بدن باعث شنای بهتر و صرف انرژی کمتری برای شنا می شود.
• سفره ماهیان معمولا از سر به شکم فشرده شده اند. دهان آنها افقی در جلوی سر قرار دارد و آبشش های بازی دارند.

رنگ بدن

• کوسه ها و سفره ماهیان معمولا خاکستری رنگ می باشند. در اکثر این ماهیان قسمت پشتی بدن خاکستری و تیره می باشد و قسمت شکمی روشن تر از قسمت بالایی است. این حالت به آنها قدرت استتار می دهد زیرا اگر شکارچی آنها را از بالا نگاه کند به دلیل تاریک بودن بستر آب، ماهی به رنگ بستر در می آید و دیده نمی شود مانند همین حالت نیز در مورد سطح شکمی اتفاق می افتد به این صورت که اگر از پایین به ماهی نگاه کنیم به دلیل روشن بودن سطح شکمی و سطح اقیانوس، تمایز این دو بسیار سخت می باشد.
• برخی کوسه ماهی ها و سفره ماهی های آب های ساحلی ترکیبی از چند رنگ دارند تا بتوانند در بستر دریا مخفی شوند.
• برخی از این نمونه ها در دوران جوانی راه راه می باشند و با افزایش عمرشان این خط های راه راه به لکه تبدیل می شود. کوسه ماهیان گورخری از این قانون تبعیت می کنند.
• بیشتر کوسه ها، مانند کوسه نهنگ، رنگامیزی خود را در طول عمرش نگه می دارد.

باله ها

• باله های سفره ها و کوسه ها سخت می باشد و به وسیله میله های غضروفی محکم شده اند.
• کوسه ها ۵ نوع باله دارند که شامل:
• باله های سینه ای که به شنای ماهی کمک می کند.
• باله های جفت شکمی.
• یک یا دو باله پشتی.
• باله مخرجی که در برخی کوسه ها وجود دارد.
• باله دمی.
• خانواده های مختلف سفره ماهیان شکل های متنوعی از باله ها را در معرض نمایش قرار می دهند. بزرگترین مشخصه آنها باله های سینه ایشان می باشد که بر خلاف کوسه ها به سر وصل شده است. همچنین باله مخرجی در سفره ماهیان مشاهده نمی شود. بر روی دم سفره ماهیان خاردار ۱ یا چند خار سمی وجود دارد.

سر

• چشم در کوسه ماهیان جانبی است ولی در سفره ماهیان چشم ها در بالای سر قرار گرفته است.
• برخی گونه های کوسه ماهیان ساختارهایی را برای حفاظت از چشم ها در زمان تغذیه دارند.
• سایز چشم ها با توجه به رفتار و محیط زیست ایشان در گونه های مختلف تغییر می کند. معمولا در اعماق زیاد اقیانوس ها چشم کوسه ها و سفره ها بزرگتر از چشم سایر کوسه های ساحلی می باشد.
• کوسه ها و سفره ها سوراخ بینی شکمی دارند.
• برخی گونه ها سنسورهای نوری نزدیک به سوراخ بینی خود دارند.
• دهان در کوسه ها و سفره ماهیان معمولا شکمی می باشد ولی در برخی گونه ها مثل کوسه نهنگ، دهان در جلوی سر قرار گرفته است.
• دندان های این موجودات از تمایز فلس هایشان بوجود آمده است. کوسه ها ردیف های بیشماری دندان دارند که به بافت عظله اشان اتصال یافته است. دندان ها به دلیل اینکه پایه محکمی ندارند به راحتی می افتند و دندان جدیدی جایگزین آن می شود. برخی گونه ها حتی تا ۳۰۰۰۰ دندان در طول زندگی خود به دست می آورند.
• کوسه ها ۵ تا ۷ جفت شکاف آبششی در قسمت کناری خود دارند.
• سفره ماهیان ۵ جفت شکاف آبششی در قسمت تحتانی خود دارند.
• برخی گونه ها منفذ کوچکی دارند که اسپیراکل نام دارد و کنار چشم ها در بالای سر قرار گرفته است. این منفذ، آب حاوی اکسیژن را به داخل آبشش ها هدایت می کند. منفذ اسپیراکل از اولین شکاف آبششی ناقص به و جود آمده است.

فلس ها

• کوسه ها و سفره ماهیان فلسی به نام پلاکوئید دارند که دندانه دندانه می باشد. فلس های پلاکوئید ساختاری شبیه به دندان دارند و شامل ۳ لایه می باشند.
• فلس کوسه ها بر خلاف سایر ماهیان با رشد ماهی بزرگتر نمی شود.

خارها

• دم سفره ماهیان یک یا چند خار تیز دارند. خارها یک وسیله دفاعی برای حیوان می باشد که آنها را در مقابل دشمنان محفظت می کند. با توجه به اینکه برخی از سفره ماهیان در آب های ساحلی زیست می کنند، در برخی اوقات باعث بروز حوادثی می شود.
• گیتار کوسه ها نیز بر روی پشت خود ریف هایی از خار دارند.

محیط زیست و پراکنش

پراکنش: کوسه ها و سفره ماهیان اغلب در دریاهای مناطق استوایی و نیمه استوایی زندگی می کنند و تعدادی از آنها نیز در دریاهای قطبی و دریاچه های آب شیرین یافت می شوند.

محیط زیست: رنج زیستی این موجودات بسیار وسیع می باشد و آنها از مناطق ساحلی دریاها تا اعماق اقیانوس ها می توانند زندگی کنند.

• چرخه فعالیت روزانه

این موجودات در طول روز فعالیت های کمی دارند ولی در طول شب فعالیت اشان بیشتر می شود.

• رفتار اجتماعی

اصولا کوسه ها و سفره ماهیان موجوداتی غیر اجتماعی اند ولی برخی گونه هایشان نیز به صورت اجتماعی زندگی می کنند. برای مثال کوسه های سر چکشی معمولا به صورت گله ای حرکت و شکار می کنند.

• همزیستی
• بسیاری از گونه های ماهیان کوچک مانند راس های آرایشگر، وظیفه تمیز کردن این ماهیان را دارند.
• ماهی لزاک (Remora) معمولا با سر خود به بدن کوسه ها و سفره ها می چسبد و می تواند باقیمانده غذای کوسه ها و سفره ها را به همراه انگل های روی بدنشان می خورند.
• مهمترین انگل کوسه ها و سفره ها کرم های پهن می باشد.

تغذیه

• کوسه ها و سفره ماهیان تقریبا از هر جانوری مانند: ماهی، سخت پوست، نرم تن، پستاندار دریایی و سایر کوسه ها تغذیه می کنند.
• کوسه های ببری و یا گوره خری را رفتگران کف دریا می نامند زیرا غذای آنها معمولا در کف آب به صورت زنده یا لاشه می باشد.
• بیشتر کوسه های شکارچی، موجودات خسته در میان گله اشان را شکار می کنند. آنها می توانند طعمه های مریض، بی حال یا مرده را شکار کنند زیرا شکار این موجودات بسیار راحت می باشد.
• یک کوسه در هفته در حدود ۱ تا ۱۰ در صد وزن بدنش غذا می خورد.

توانایی ماهیان غضروفی

برخی از انواع سفره‌ماهیان دارای اندام برق‌زا در دم خود می‌باشند كه جریان الكتریسیته ضعیفی را تولید می‌كنند، در نوعی از این ماهیان اندام برق‌زا در ناحیه سر بوده و جریان الكتریكی با ولتاژ بالا تولید می‌نمایند. توان تشخیص میدان‌های الكتریكی در بسیاری از ماهیان وجود دارد. این عضوها، گیرنده‌های الكتریكی بسیار حساسی هستند. حساسیت این ساختارها به میدان‌های الكتریكی بسیار بالا بوده و تا كمتر از 0۱/0 میكرو ولت در سانتی‌متر می‌رسد، كه با حساس ‌ترین ولتاژسنج‌های ساخت دست بشر هماوردی می‌كند. این توانمندی برای تشخیص طعمه و نیز مسیریابی مهاجرت مورد استفاده قرار می‌گیرد. علاوه بر ساختارهای گیرنده جریان‌های الكتریكی، بعضی از گونه ها مجهز به ساختارهای گیرنده شیمیایی و گیرنده‌های مكانیكی نیز می‌باشند، دریافت تحریكات مكانیكی بوسیله سیستم‌های جانبی صورت می‌گیرد. این سیستم كه سلول‌های تشكیل‌دهنده آن در روی خط جانبی و درون خط جانبی قرار دارند. گیرنده‌های شیمیایی فیزیكی از دیگر ساختارهای مهم این ماهیان است كه قدرت بویایی شگفت‌انگیزی به كوسه‌ماهیان می‌دهد. آزمایش‌ها نشان داده است كه برخی از كوسه‌ماهیان به مواد شیمیایی با غلظت‌های بسیار پائین تا حد ۱ قسمت در ۱0 میلیارد واكنش نشان داده‌اند.

تولید مثل

• نر گونه هایی که سایز کوچکتر دارند به دور ماده هایشان حلقه می زنند در حالیکه در گونه های بزرگتر نر و ماده در یک سمت و جهت قرار می گیرند.
• در طول تولیدمثل، نرها باله سینه ای ماده ها را گاز می گیرند. ماده ها در طول فصل جفت گیری یا بعد از آن اغلب دارای زخم یا نشانه هستند. این نشانه ها توسط گاز گرفتگی نرها به وجود می آید. در بیشتر ماهیان غضروفی، نرها دندان های بزرگتر و درازتری نسبت به ماده ها دارند.
• تخم کوسه ها و سفره ماهیان درون بدن جانور ماده بارور می شود و با توجه به گونه ماهی مولد، تخم درون بدن یا بیرون از آن تکامل می یابد. بعد از باز شدن تخم، نوزاد کاملا شبیه به والدین خود می باشد.

ماهیان استخوانی

یقینا مفهوم "ماهی" بر اساس تعریفی که در قدیم از آن می شده با تعاریفی که ماهی شناسان از آن دارند قابل قیاس نمی باشد. حقیقت این است که ماهیان نقش بسیار مهمی در بخش های صنعت، تجارت، یافته های جغرافیایی، سیاسی، هنر و مذهب داشته به طوریکه تعریف ماهی بر طبق تصورات انسان ها متفاوت می باشد. ماهی ها اولین مهره دارانی هستند که در روی زمین به وجود آمده اند. حدود ۳۲۰ میلیون سال پیش، یعنی زمانی که عصر طلایی ماهی ها به حساب می آمد و آبزیان بهترین و پیشرفته ترین موجودات زنده دنیا را تشکیل می دادند، تراکم و گسترش ماهی ها دراوج خود قرار داشت. اولین ماهیانی که در سطح زمین بوجود آمدند ماهی ها بدون آرواره بودند که فسیلهای آنان در رسوبات دوره دونین Devonia یافت می شوند. پس از آن در همین دوره ماهی ها آرواره دار اولیه از جمله ماهی ها غضروفی که در واقع اجداد اصلی کوسه ماهیان امروزی هستند به وجود آمدند. در اواخر دوره دونین، ماهی ها استخوان دار اولیه در روی زمین ظاهر شدند. ماهی های امروزی انواع تکامل یافته ای هستند که در طول اعصار از تغییرات تکاملی این ماهی ها به وجود آمده اند.

کوچکترین ماهی دنیا با نام علمی Paedocypris progenetica از خانواده کپور ماهیان با ۷.۹ میلیمتر طول که کوچکترین مهره دار دنیا نیز می باشد. این ماهی در سال ۲۰۰۶ در اندونزی در آب های تیره و اسیدی با PH=3 یافت شده است.

وال کوسه با طول ۱۲.۷ متر و وزن ۲۱ تن بزرگترین ماهی دنیا می باشد.

از نظر تقسیم بندی جانوری، ماهی ها اولین گروه مهره داران را تشکیل می دهند. این جانوران عموما خونسرد و دارای ستون فقرات، برانشی و باله می باشند که در آب زندگی می کنند و اکسیژن مورد نیاز خود را از آن می گیرند. البته در محیط زیست ماهی ها، جانوران دیگری مانند پستانداران آبزی از قبیل نهنگ آبی، دلفین ها و خزندگان مانند لاک پشت آبی و نیز انواع بی مهرگان مانند صدفها، میگوها و غیره نیز زندگی می کنند که با ماهی ها کلا جزو آبزیان قلمداد می شوند. علم مطالعه و شناسایی ماهی ها را ماهی شناسی یا ایکتیولوژی Ichthyoiogy می گویند.

اگر چه زمان حاضر دیگر عصر طلایی ماهی ها نیست، با وجود این امروز هم ماهی ها قسمت عمده مهره داران را بوجود می آورند. در حال حاضر بیش از ۲۰۰۰۰گونه از انواع مختلف ماهی در آب های دنیا زندگی می کنند و برخی از دانشمندان معتقدند که حدود ۴۰ هزار گونه ماهی در دنیا وجود دارد. در مقایسه با تعداد گونه های ماهی ها، کل تعداد گونه های شناخته شده پرندگان ۸۶۰۰ عدد، پستانداران ۴۵۰۰ عدد، خزندگان ۶۰۰۰ عدد و دوزیستان ۲۵۰۰ عدد می باشد. بنابراین از ۳۷۶۰۰ گونه انواع مهره داران زنده شناخته شده در مجموع ۶/۴۲ درصد آنها را ماهی ها تشکیل می دهند، در صورتی که پستانداران ۱۲ درصد، پرندگان ۹/۲۲ درصد خزندگان ۱۶ درصد و دوزیستان ۶/۶ درصد آنها را تشکیل می دهند.

اگرچه بیشتر ماهیان در آب زندگی می کنند اما برخی از آنها مانند گربه ماهی راه رونده (Clsrias batrachus) و ماهیان آفریقایی شش دار (Protopterus species) می توانند مدت زمان قابل توجهی را خارج از آب سپری کنند. علاوه بر این ماهیان دیگری نیز هستند که می توانند زمان زیادی را به منظور تغذیه در بیرون از آب باشند مانند ماهیان گل خورک و آروانا ها.

ماهی گل خورک از خانواده گوبی ماهیان می باشند. آنها در بیرون آب نیز قادربه تنفس هستند و همچنین توسط باله های سینه ای تغییر شکل یافته خود می توانند بر روی خشکی حرکت کنند. این ماهیان در خشکی بسیار فعال بوده و فعالیت هایی چون بالا رفتن از درختان و صخره ها، تغذیه، ارتباط با یکدیگر و دفاع از قلمرو را می توانند انجام دهند.

گروهی دیگر مانند ماهیان پرنده به منظور فرار از شکارچیان می توانند از آب بیرون جهیده و در هوا پرواز کنند.

Execeetidae یا ماهیان پرنده شامل ۷۰ گونه می باشند که اکثرا در اقیانوس ها دیده می شوند. چشمگیرترین ویژگی این ماهی ها به باله های سینه آنها مربوط می شود که به طور غیر عادی بزرگ هستند و ماهی را قادر می سازند که به آهستگی پرش های کوتاهی داشته باشد. نام موشک هدایت شونده Exocet نیز احتماالا از نام این ماهی گرفته شده است.

از آنجایی که بیشتر ماهیان مانند سایر موجودات قادر به تنظیم دمای بدن خود نمی باشند به همین دلیل دارای مکانیسم های رفتاری شامل مهاجرت و یا جابه جایی هایی محلی نمی باشند. برخی از آنها مانند کوسه های ماکرل و تن ماهیان و همچنین اره ماهیان می توانند به مدت طولانی دمای بدن خود را چند درجه گرمتر از دمای آب محیط اطراف خود نگه دارند.

به استثنای هگ فیشها، ماهیان دارای ستون مهره بسیار توسعه یافته می باشند. آبشش ها را نمی توان منحصر به ماهیان دانست چراکه دوزیستان نیز از آبشش های خود حداقل برای دوره ای از زندگی بهره می برند. علاوه بر این، در حالی که بیشتر ماهیان اکسیژن مورد نیاز خود را از طریق آبشش ها به دست می آورند برخی از ماهیان به طور قابل ملاحظه ای علاوه بر آبشش ها قادرند اکسیژن مورد نیاز خود را از آب یا هوا با استفاده از بخش های تغییر شکل یافته به دست آورند مثلا در مار ماهی اروپایی توسط پوست، در ماهی گوبی گل خورک آمریکای شمالی با استفاده از بافت ها اختصاص یافته در دهان، در گربه ماهیان به کمک شکم و شش ها در ماهی شش دار استرالیایی عمل تنفس انجام می گیرد. در مرحله اول، وجود باله ها یکی از ویژگی هایی است که برای تعریف ماهی از آن استفاده می کنیم. در برخی از موجودات غیر ماهی مانند مارهای دریایی، برخی دوزیستان دارای اندام های باله مانندی هستند که امکان حرکت کردن برای آنها را تسهیل می سازد. علاوه بر این، برخی از ماهیان مانند لامپری ها و هگ فیش ها، فاقد باله های جفت بوده و ضمایم جفتی در دوزیستان، خزندگان، پرندگان، پستانداران معادل با باله های جفت در ماهیان در نظر گرفته می شود. همچنین فلس هایی که سطح بدن ماهیان استخوانی را می پوشاند مختص تمامی ماهیان نبوده برای مثال هگ فیش ها، لامپری ها و گربه ماهیان آب شیرین آمریکای شمالی فاقد فلس می باشند. حتی نوع فلس هایی که سطح بدن ماهیان فلس دار را می پوشاند دارای انواع مختلفی می باشند. برای مثال فلس ها در کوسه ها پلاکوییدی، در برخی ماهیان فلس های گانوییدی، و در ماهیان استخوانی فلس های حاشیه ای می باشند. این در حالی است که پوشش خارجی خزندگان، پرندگان و پستانداران کراتینی بوده و آنها فاقد فلس می باشند.

ساختار و عملکرد

ماهیان در داشتن ویژگی هایی مانند ریخت شناسی و فیزیولوژی بسیار مختلف اند. همه آنها در رفتارهایی مانند تغذیه، حرکت و تولید مثل با یکدیگر متفاوتند. این تنوع و عملکرد در بین آنها باعث شده است که ماهیان برای زندگی کردن با محدوده وسیعی از محیط های آبی سازگاری پیدا کنند.

شکل بدن و ویژگی های ظاهری

اندازه و شکل بدن ماهیان بسیار متغیر می باشد. مراحل لاروی بسیاری از گونه ها، کوچک و حتی طول برخی از لاروها گاهی چند میلی متر است. بزرگترین ماهیان وال کوسه بوده که ممکن است طول آن به ۱۲ متر نیز برسد. شکل بدن نیز در ماهیان مختلف متفاوت است. مثلا در مارماهیان طویل و استوانه ای، در تن ماهیان دوکی شکل، در سپر ماهیان و سفره ماهیان فشرده شده و دیسک مانند می باشد. شکل بدن ماهیان به طرز شگفت انگیزی برای عملکرد های حیاتی آنها سازگاری پیدا کرده است. ماهیان پهن می توانند در بستر دریاها قرار گرفته و برای جلوگیری از شکار شدن خود را همرنگ بستر نمایند. فرم دوکی شکل تن ماهیان می تواند مقاومت آب را به حداقل رسانده و به این ترتیب آنها را به شناگران قابلی تبدیل کرده است. شکل بدن برخی از ماهیان به گونه ای است که حتی ما را به تعجب وا می دارند که اصلا شباهتی به ماهی ندارند. اسب دریایی با دم باریک و بدن منقار مانند خود و یا گونه های دیگری چون دراگون های دریایی برگی شکل با اتصالات برگ مانند که از باله ها و سطح بدن منشا می گیرند بر خلاف شباهت غیر معمولشان به ماهی، ماهی بوده که به راحتی می تونند خود را در لابه لای گیاهان و محیطی که زندگی می کنند استتار نمایند.

ماهیان دارای اشکال حرکتی مختلفی بوده که اغلب مرتبط با ویژگی های ریخت شناسی خارجی آنها می باشد. الگوی حرکات محوری اساسا به رفتارهای شنای آنها که ارتباط با خمیدگی استخوان پشتی دارد بستگی دارد. ماهیان با هدایت کردن آب به سمت عقب شنا می کنند، اما الگوی هدایت آب در بین آنها متفاوت می باشد. جانور شناسان الگوی حرکتی در ماهیان را بر اساس طول باله دمی و نیروی جنبشی آن به ۳ گروه کلی طبقه بندی می کنند:

• حرکت مارماهی شکل: حرکت ماهی به کمک حرکات موجی شکل ماهیچه ها در بدن صورت گرفته که این حرکات موجی از ناحیه سر شروع کرده و به سمت دم جانور ادامه می یابد.
• حرکات کارانجی فورم: در این شکل از حرکت ماهی به وسیله باله دمی و پدانکل دمی حرکت می کند مانند ماهی آزاد، قزل آلا و تن ماهیان.
• حرکات جنبشی: که تنها به کمک باله دمی و بدون حرکت دادن بدن انجام می گیرد. مانند صندوق ماهیان.

باله های ماهیان به شدت بر شکل و عملکرد های حرکتی ماهی موثر است. ماهیان دارای دو نوع باله جفتی ( باله های سینه ای و باله های شکمی) و نیز باله های منفرد در امتداد میانی بدن می باشند این باله ها شامل ۱ یا دو باله پشتی، پیش باله مخرجی باله دمی و یک باله مخرجی هستند. حرکت در ماهیان بیشتر با حرکات باله ها انجام گرفته و کمتر توسط حرکات موجی ناشی از خمیدگی های محوری بدن است. حرکات صندوق ماهی بیشتر بر اساس حرکت باله دمی بوده تا حرکت حاصل از خمیدگی محور بدن. حرکت ماری شکل در مارماهیان با حرکات موجی شکل باله پشتی طویل انجام می گیرد.

در بسیاری از ماهیان مانند ماشه ماهیان و ماهیان بادکنکی ماهی با هماهنگی باله های پشتی و مخرجی حرکت می کند. باله های سینه ای در گونه های مختلف دارای خصوصیات موفولوژیکی مختلفی برای حرکت می باشند. به هنگام شنا بیشتر ماهیان از باله های سینه ای برای چرخش و مانور استفاده می کنند. ماهیان صخره های مرجانی مانند زمردماهیان از باله های سینه ای خود برای حرکت کردن استفاده می کنند. به همین دلیل به این نوع شنا، شنای زمرد ماهیان گفته می شود. برخی از ماهیان که دارای این نوع حرکت می باشند می توانند با حرکت دادن باله های خود به سمت پایین و بالا در خارج از آب پرواز کنند. باله ها علاوه بر حرکت دارای نقش های دیگری چون تغذیه، دفاع، استتار، تولید مثل و اجرای نمایشی می باشند. بسیاری از گونه ها مانند ماهیان مکنده دارای باله های شکمی تغییر یافته ای هستند که مانند یک دیسک مکنده از آنها برای اتصال به بستر استفاده می کنند. باله ها همچنین برای تغذیه ،ترساندن شکار به شکل های مختلفی استفاده می شود. خروس ماهیان از سلول های گیرنده موجود بر روی باله های سینه ای برای پیدا کردن بی مهرگان که در رسوبات کف اقیانوس ها مخفی می شوند استفاده می کنند.

ماهیان ماهی گیر به دلیل ساختار اولین خار باله پشتی به این نام خوانده می شوند. در این ماهیان حداقل یک رشته طویل از ناحیه میانی سر رشد کرده است که به آن illicium گفته می شود.

معمولا سه خار اول از باله پشتی قدامی از باله جدا و تغییر شکل یافته است. در بیشتر ماهیان ماهی گیر اولین رشته طویل ترین می باشد که معمولا از بالای چشم ها رشد می کند و در انتها به یک نور یا فلش که esca نام دارد ختم می شوند. این خار می تواند در همه جهات بچرخد. در هنگام جستجوی غذا، Esca حرکت کرده به طوریکه مانند یک شکار به نظر برسند. بنابراین به عنوان اندامی برای به دام انداختن شکار استفاده می شود.

خار های باله ها ممکن است حاوی مواد سمی برای ترساندن شکارچیان باشند. بسیاری از خروس ماهیان و گروه های مرتبط با آنها دارای خارهای تیز و سمی هستند که از آن برای دفاع از خود استفاده می کنند. در کوسه ها و دیگر ماهیان غضروفی اندامی به نام کلاسپر وجود دارد که از تغییر شکل باله های شکمی ایجاد می شوند. مشابه به آن ماهیان زنده زا مانند ماهیان گامبوزیا باله مخرجی به اندام تولید مثلی تبدیل شده است که گونوپودیوم نامیده می شود.

پوشش

پوشش پوست و بدن به عنوان یک مانع دفاعی برای محیط خارجی عمل می کند. پوست ماهیان از یک لایه ضخیم پوستی و یک لایه روپوستی سطحی پوشیده شده است. در ماهیان گناد های موجود در اپیدرمیس مخاط ترشح کرده که سطح بدن را پوشش داده و از آن حفاظت می کند. فلس ها از لایه های پوستی و روپوستی تشکیل شده است. ماهیان غضروفی دارای فلس های پلاکوییدی بوده که مشابه با ناخن ها در مهره داران می باشند. در قاعده هر فلس مویرگ های خونی وجود دارد و توسط لایه دندانه داری که به وسیله لعاب پوشیده شده است احاطه می شود. فلس های پلاکوییدی جایگزین نمی شوند اما با رشد جانور تعداد آنها افزایش می یابد. در برخی از ماهیان مانند کوسه های گلی فلس های پلاکوییدی به خار های بزرگی تغییر شکل پیدا کرده اند.

ماهیان استخوانی دارای اشکال مختلفی از فلس ها می باشند. فلس های گانوییدی در ماهیان شعاع باله یافت می شود. این فلس ها از صفحات استخوانی با یک لایه از گانویین و اغلب در اتصال با سطح بدن وجود دارند. فلس های ماهیان استخوانی از فلس های گانوییدی مشتق شده اند. در این ماهیان فلس ها لایه گوانینی و در نهایت لایه نازکی از استخوان را از دست داده اند. فلس های ماهیان استخوانی بر اساس شکل لایه بیرونی به دو گروه فلس های کتونوییدی یا شانه ای و سیکلویی یا گرد تقسیم می شوند. بر خلاف فلس های پلاکوییدی و یا گانوییدی فلس های سیکلوییدی و کتونوییدی طوری آرایش پیدا کرده اند که می توانند مانند سفال های پشت بام ها هم دیگر را همپوشانی کنند.

فلس ها پوست و بافت های داخلی را از آسیب های محیطی حفظ می کند. در بسیاری از موارد مثلا در فلس های گانوییدی فلس ها به سلاح سختی برای دفاع در برابر دشمنان تبدیل شده است.

تنوع رنگی جالبی در الگوی رنگی پوست ماهیان و عملکرد های آنها دیده می شود.

در حالی که برخی از ماهیان از رنگ های مرموز برای ترکیب شدن با محیط استفاده می کنند برخی دیگر از رنگ های روشن و یا الگوی های رنگی مشخصی برای ایجاد ارتباط بهره می برند. ماهیان تمیز کننده که انگل های موجود بر روی پوست سایر ماهیان را با توک زدن تمیز می کنند دارای رنگ های روشن و یا رنگ ها و الگوهای مشخصی بوده به طوریکه توسط ماهیان دیگر قابل شناسایی می باشند (اصولا خط های رنگی از سر تا دم این ماهی کشیده شده است).

آناتومی

ویژگی های جمجمه و تغذیه

بر خلاف پستانداران که جمجمه دارای مفاصلی برای اتصال به آرواره های پایینی و ستون مهره ها می باشند. جمجمه ماهیان بیش از ۴0 عنصر استخوانی مجزای متحرک دارد که باعث برآمدگی آرواره و توسعه جانبی آرواره ها،حرکات آبششی و سر پوش های آبششی شده می شود. این استخوان ها به جمجمه عصبی متصل شده که مغز و ستون مهره ها را احاطه می کند.

شکل دندان ها همچنین با توجه به نوع شکار ها متفاوت می باشند. دندان ماهیان شکارچی مانند کوسه های گوشتخوار باید بتواند تکه های گوشت را ببرد و بنابراین آنها دارای دندان های مثلثی می باشد این شکل از دندان ها تیغه های موثری را برای بریدن بافت های طعمه ایجاد می کند. دیگر شکارچیان مانند مارماهیان که کل شکار خود را می بلعند دارای دندان های طویل که به سمت عقب برگشته هستند بوده که به نگه داری طعمه کمک کرده و مانع از تقلای شکار برای فرار از دهان شکارچی می شود. بسیاری از ماهیان مجهز به دندان هایی برای خرد کردن مواد سخت مانند پوسته ها و مرجان ها می باشد. طوطی ماهیان به دلیل داشتن دهان منقار مانند به این نام خوانده می شوند.این ماهیان همچنین دارای دندان های محکمی در آرواره حلقی خود هستند که در خرد کردن مرجان ها برای هضم به آنها کمک می کند.

عمل دهان و دندان اولین مرحله هضم می باشد. در فضای دهان و دندان غذا از طریق مری به معده و روده منتهی می شوند. مری مخاط لازم برای حرکت غذا در طول آن را ترشح می کند. آنزیم های هضم کننده و اسید هیدروکلروریک هضم شیمیایی را شروع می کنند و در برخی مانند کفال ماهیان معده تبدیل به اندام سنگدان شده است که باعث هضم فیزیکی سنگریزه ها و غیره می شود. طول روده در بین گونه های مختلف متفاوت بوده به طوری که طول آن در ماهیان گیاهخوار بسیار بزرگتر از ماهیان گوشتخوار می باشد. علاوه بر این مناطق سطحی روده ممکن است برای جذب سطحی بیشتر افزایش یافته باشند.

اندام های دیگری که مرتبط با روده می باشند شامل کبد، پانکراس، کیسه صفر است که مواد آنزیمی و یا دیگر مواد را برای کمک به جذب در روده تولید می کنند.

مقایسه ریخت شناسی دهان در بین ماهیان. ۱- آنچوی شمالی ،۲- کفشک ماهی، ۳-ماهی خاویاری، ۴-اسب دریایی، ۵- ماهی مکنده، ۶-مارماهی خاردار،۷- ماهی بلنی، ۸- کوسه ببری، ۹- پروانه ماهی،۱۰- زمرد ماهی خال سیاه، ۱۱- ماهی پیکاسو، ۱۲- اره ماهی ،۱۳- ماهی قزل آلا،۱۴- ماهی ماکرل، ۱۵- لامپری، ۱۶– ماهی پاوویی، ۱۷- ماهی پیرانا، ۱۸- ماهی گجار بینی بلند، ۱۹- مینو ماهی، ۲۰- گربه ماهی، ۲۱ – مارماهی پلیکانی، ۲۲- ماهی صیاد آب های عمیق، ۲۳- طوطی ماهی، ۲۴- مارماهی سبز.

سیستم محوری و حرکت

ماهیان دارای ساختارهای داخلی مختلفی هستند کمربند اسکلتی باله از باله های سینه ای و شکمی نگه داری می کند. باله ها مجهز به خارها و شعاع هایی هستند که به غشای باله ها وصل می شود. ماهیچه هایی موجود در قسمت پایه باله ها به ویژه در باله های سینه ای باعث حرکت کردن آنها می شود. باله دمی بر اساس لوب های آن به دو دسته هوموسرک و یا هتروسرک طبقه بندی می شوند. به طوریکه در ماهیان استخوانی این لوپ ها متقارن بوده و اندازه لوب های باله یکسان می باشد.اما در باله های هتروسرک اندازه لوب های شکمی و پشتی یکسان نمی باشد.این نوع باله ها اساسا در کوسه ها و ماهیان شعاع باله مانند ماهیان خاویاری دیده می شود.

ستون مهره ها دارای ترکیبات متعددی هستند جسم مرکزی عنصر مرکزی ساختار مهره داران می باشد. کمان عصبی در بالای جسم مهره ها از طناب پشتی حفاظت می کند.

ماهیچه های محوری اغلب شامل دو نوع ماهیچه فیبری در ماهیان می باشد که هر کدام دارای نقش های خاصی در عملکرد ماهیچه ها است. عملکرد ماهیچه های کند کمک به شنای یکنواخت ماهی می کند. ماهیچه های کند انرژی خود را از طریق سوخت و ساز اکسیژن به دست می آورند که غنی از میوگلوبین و مویرگ های خونی بوده به همین دلیل ظاهر قرمز رنگی به ماهیچه می دهد.از آنجا که به طور مدام اکسیژن در معرض این ماهیچه ها قرار می گیرد این ماهیچه ها سریعا خسته نشده و بنابراین دارای حرکت های یکنواخت و آرام می باشد. تن ماهیان و دیگر ماهیان بزرگ برای جستجوی غذا دارای حرکت های یکنواخت هستند و اغلب ماهیچه های قرمز بخش قابل توجهی از میومر های آنها را شامل می شود. در مقابل ماهیچه های سریع گلوکوزی زمان انقباض سریعی داشته و از گلیکوژن به عنوان منبع سوخت استفاده می کند. این ماهیچه ها به عنوان ماهیچه های سفید نامیده می شوند. اما میزان میوگلوبین و مویرگ های خونی در آن کمتر می باشد.

کیسه شنا

کیسه شنا اندامی است که در اکثر ماهیان وجود دارد واز آن برای حفظ حالت شناوری وتغییر عمق خود در آب استفاده می کنند. گاهی هم این اندام در عمل شنوایی، تنفس یا تولید صدا بکار می رود. این کیسه پر از گاز است. ماهی در ابتدای تولد، هوا در کیسه شنای خود ندارد اما وقتی که کیسه زرده ماهی در شرف تمام شدن است، نوزاد ماهی به سطح آب آمده واز طریق لوله گوارش ومجرایی به نام پنوماتوفور که بین لوله گوارش وکیسه شنا قرار دارد، هوا وارد کیسه شنا می شود. حدود یک هفته بعد ممکن است که مجرای پنوماتوفور بسته شود و یا تا آخر عمر باز باقی بماند.

دسته ای از ماهیان که ارتباط کیسه شنای آ نها با لوله گوارش تا آخر عمر بر قرار است را فیزوستوم ( کیسه شنای باز) و گروهی را که در آن ها این ارتباط فقط در دوران نوزادی برقرار است و بعدا مجرای پنوماتوفور بسته می شود را فیزوکلیست ( کیسه شنای بسته) می نامند. ماهیان فیزوکلیست اکثرا دریا زی هستند.

یکی از وظایف کیسه شنا، نزدیک کردن وزن مخصوص( چگالی) بدن ماهی به وزن مخصوص آب است. به دلیل زیاد بودن چگالی آب دریا نسبت به آب شیرین، ماهی وسایر اشیای موجود در آب دریا تمایل بیشتری به شناوری به سمت بالا دارند وبه همین دلیل است که کیسه شنا در ماهیان آب شیرین بزرگ تر است. کیسه شنا به طور متوسط حدود ۵% حجم بدن ماهیان دریایی و حدود ۷% حجم بدن ماهیان آب شیرین را به خود اختصاص می دهد. البته وجود یا عدم وجود کیسه شنا واندازه آن به اکولوژی وعادات زندگی ماهی بستگی دارد. ماهیان کفزی کیسه شنای کوچک دارند یا به طور کلی فاقد کیسه شنا هستند وچگالی بعضی از آنها تا۵% از چگالی آب دریا بیشتر است.

در ماهیان فاقد کیسه شنا عامل اصلی بالا آمدن در ستون آب داشتن باله های سینه ای قوی وبزرگ است. آن دسته از ماهیان کفزی که برای به دست آوردن غذا از کف بستر به سمت بالا شنا می کنند کیسه شنای کوچک دارند وحجم کیسه شنای بعضی از آن ها ۳/۰-۱% حجم بدن آن هاست. در آن دسته از ماهیان دریایی که دور از بستر زندگی می کنند ودامنه مهاجرت عمودی آن ها هم کم است حجم کیسه شنا در حدود ۵-۶/۵% حجم بدنشان است. در ماهیان آب شیرین حجم کیسه شنا ۷-۱0% حجم بدنشان است.

ماهیانی که در آب های جاری بسر می برند نسبت به ماهیانی که در آب های راکد زندگی می کنند، کیسه شنای کوچکتری دارند به خاطر این که حالت شناوری آن ها کاهش یافته تاماهی بتواند در یک محل معین از جویبار باقی بماند. از میان ماهیان آب های جاری، کیسه شنای گونه هایی که عادت به زندگی در آب های با جریان تند دارند، نسبت به ماهیانی که در آبهای آرامتر زندگی می کنند، از گنجایش و وسعت کمتری برخوردار است.

گازهای اصلی تشکیل دهنده کیسه شنا،اکسیژن و نیتروژن می باشد. در ماهیان آب شیرین نیتروژن بیشتر است ولی در ماهیان دریایی که در اعماق بیشتری زیست می کنند، اکسیژن بیشتر است.

کیسه شنا از سه لایه تشکیل شده است:

• لایه خارجی که دارای گوانین است ونقره ای رنگ است.
• لایه میانی که عضلانی است.
• لایه داخلی که سلول هایش دارای واکوئل های ترشحی هستند وبه همین علت است که از کیسه شنا، چسب تهیه می شود.

پروخالی شدن کیسه شنا

ماهیان وقتی به اعماق می روند، مقدار گاز موجود در کیسه شنای خود را افزایش می دهند تا سنگین تر شوند ولی وقتی از اعماق به مناطق سطحی تر نزدیک می شوند، به دلیل کاهش فشار، حجم گاز داخل کیسه شنا زیاد شده ومقداری از آن خارج می شود. در ماهیان، با کیسه شنای باز مسیر اصلی پر یا خالی شدن کیسه شنا، مجرای پنوماتوفور (پنوماتیک) است وفقط در تعداد کمی از آن ها عروق خونی توسعه یافته در دیواره کیسه شنا جهت تبادلات گازی وجود دارد.

علاوه براکسیژن ممکن است بخش مهمی از گازهای ترشح شده به کیسه شنا، دی اکسید کربن باشد که از بی کربنات موجود در خون یا سوخت وساز غده گازی حاصل می شود.