Bai 2: lớp cá

Cấu tạo chức năng và thích nghi sinh thái của lớp cá xương (Osteichthyes)

Lớp cá xương là nhóm động vật có xương sống, thích nghi đa dạng với đời sống ở nước

Cấu tạo:
I.Hình dạng
II.Đặc điểm cấu tạo
Vỏ da
Bộ xương
Hệ cơ và sự vận chuyển của cá trong nước
Hệ thần kinh
Giác quan
Hệ tiêu hóa
Cơ quan hô hấp và bong bóng
Hệ tuần hoàn
Hệ bài tiết
Hệ sinh dục, sinh sản và phát triển


I.Hình dạng:
Cá xương có hình dạng rất khác nhau:
+Phổ biến là thân hình thoi dẹp bên, thích nghi với bơi lội trong nước
+hình dạng khác nhau tùy thuộc cách vận chuyển, nơi kiếm ăn, nơi sống của cá

Cá Mít
Cá Nóc
Cá sư tử lùn
cá ngựa
Cá lưỡi dong
Cá chình



Cá ngừ
Cá chuồn
II. Đặc điểm giải phẩu:
1. Vỏ da: Có nhiều tuyến nhày, thường được bao phủ bởi vảy.


Da cá xương nói chung mỏng hơn da cá sụn, có hai lớp là biểu bì và bì.

+Biểu bì: không có tấm sừng mà chỉ có 1 lớp cuticun mỏng ở ngoài, có nhiều tuyến đơn bào tiết chất nhày. Một số loài có tuyến phát sáng và tuyến độc.

+Bì là mô liên kết có nhiều sợi. Sợi đàn hồi, sợi cơ trơn và nhiều mạch máu. Trong bì có các tế bào sắc tố tạo cho cá có nhiều màu sắc khác nhau như xanh, đỏ, vàng, ánh bạc…Sản phẩm của lớp bì là vảy cá. Có 3 loại vảy cá:

- Vảy cosmin chỉ có ở một số loài cá, gồm nhiều tế bào xương chứa chất cosmin và isopedin, ngoài cùng có chất men cứng. Có thể cho rằng vảy cosmin là do các vảy tấm của cá sụn gắn lại
-Vảy láng phổ biến ở các loài cá vây tia cổ, có hình trám, trong là chất isopedin, ngoài có lớp men đặc biệt bằng chất ganoin bóng láng.
-Vảy xương phổ biến ở các loài cá xương hiện đại, riêng lẻ, xếp chồng lên nhau như mái ngói. Ngoài cùng là tầng ganoin mỏng, trong là tầng sợi đồng tâm và phóng xạ xen kẽ nhau, thấm canxi. Khi cá tăng trưởng về kích thước thì vảy cũng lớn dần lên thành vòng năm. Về hình dạng vảy xương chia làm hai loại:




.Vảy tròn có bờ ngoài nhẵn, thường thấy ở cá trích, cá chép…
.Vảy lược có bờ ngoài có nhiều răng cưa nhỏ, thường thấy ở các cá xương tiến hóa như cá bơn, cá vược…


.Nhiều loài cá ở đáy có vây bị tiêu giảm như: Lươn, cá Chình…







.
Lươn
.Nhiều loài cá khác vẩy biến thành gai xương hay ngạch như: cá Rô, cá Ngạch…
.

                                                                          

2.Bộ xương: gồm xương sọ, cột sống, xương chi.

Xương sọ: gồm các xương gốc sụn đã hóa xương, số xương của sọ não rất nhiều:
+Các xương gốc sụn: vùng mũi có 1 xương sàng giữa, 2 xương sàng bên. Vùng mắt có xương gốc bướm, xương cánh bướm, xương ổ mắt bướm. Vùng tai co xương cánh tai, xương bướm tai, xương trên tai và xương sau tai. Vùng chẩm có xương gốc chẩm, 2 xương bên chẩm và 1 xương trên chẩm.
+Các xương gốc bì: Ở nóc sọ có xương mũi, xương trán, và xương đỉnh. Bên sọ có xương ổ mắt và xương thái dương. Ở đáy sọ có xương lá mía và xương bên bướm.các xương này làm thành trục nền sọ

Sọ tạng: gồm cung hàm, cung móng và cung mang.
+Cung hàm: ở hàm trên, sụn khẩucái, 2 xương vuôngnối với nhau bởi 3 xương cánh. Có thêm hàm thứ cấpgồm hai xương trước hàmvà 2 xương hàm trên. Các xương này là xương bì.
+Cung móng: gồm sụn móng hàm và sụn móng đã hóa xương
+Cung mang: có 5 đôi nhưng đôi thứ 5 tiêu giảm. Có 4 xương nắp mang, nối với xương móng hàm, là xương bì.
Kiểu gắn sọ chủ yếu là hyostin (có phần cung móng khớp động với hộp sọ). Một số loài có kiểu amphistin (sọ khớp động một phần với cung hàm và một phần với móng hàm)
Cột sống:
+Ở cá Khime và cá phổi, chỉ là một dây sống có phủ mô liên kết, thân đốt sống chưa hình thành.
+Các nhóm cá còn lại có đốt sống rõ ràng, thân đốt lõm hai mặt, cung trên hình thành ống tủy, cung dưới mang xương sườn và hình thành ống huyệt ở phần đuôi.
Xương sườn gắn vào các đốt sống phần thân, ngoài ra còn có các xương dăm là các que xương nằm rải rác ở phần thân
Xương chi:
Đai vai và đai hông không khớp với cột sống mà nằm tự do trong cơ.
Vây lưng, vây hậu môn trong nhiều trường hợp làm
nhiệm vụ bánh lái, thăng bằng. Vây ngực, Vây bụng giúp cá lặn sâu, lượn sang bên trái, phải.
Vây đuôi: có 3 kiểu:

- Vây đồng vĩ (homoxec) như: cá chép…Hai thùy bằng nhau, cột sồng đi hơi lệch về một thùy
Vây dị vĩ (heteroxec): có hai thùy không bằng nhau cột sống đi vào thùy lớn, như: cá tầm, cá chuồn
Vây thứ vĩ (diphyxec): có thùy đối xứng mang tính chất thứ sinh thường thấy ở cá vây tay, cá phổi.


Cá vây tay
3.Hệ cơ và vân chuyển:
Sơ đồ cắt ngang thân cá xương
Hệ cơ: Vẫn còn tính chất phân đốt, cơ chi kém phát triển. Cơ thân và cơ đuôi giữ vai trò chủ yếu khi cá vân động. Các đốt cơ sắp xếp theo hình chữ chi, các cơ liên quan đến hoạt động của vây lại nằm trong thân. Mỗi đốt cơ có đỉnh chóp hương về phía trước và lồng vào nhau, sắp xếp lệch nhaulàm tăng hiệu quả vận động

Sự vận chuyển: Hình thức vận động chủ yếu của cá là bơi. Vây đuôi làm nhiệm vụ đẩy cá về phía trước hay làm yếu tốc độ dòng nước ngược. Các loài cá bơi giỏi thường có thân hình thoi, dẹp bên và cử động uốn thân theo mặt phẳng ngang.

Cá chình vận chuyển như lượn sóng như rắn, lực đẩy gồm hai thành phần là lực đẩy để khắc phục sức cản của dòng nước và lực bên kéo đầucá lệch đi khỏi hướng. Do vậy khi bơi, đầu cá chình thường lúc lắc.

Cá hồi thường bơi nhanh nhưng thân kém mềm, toàn bộ lực đẩy phát sinh từ lực của vây đuôi.
Tỷ trọng của nước thường gần bằng tỷ trọng của cá, nên khi bơicá tốn ít năng lượng để khắc phục lực đẩy của nước.
Cá có thể hạn chế sức cản của dòng nước bằng cách sử dụng tuyến nhờn trên vỏ da, chất nhờn làm giảm khoảng 66% lực ma sát.
4. Hệ thần kinh:
+Não bộ: Từ não bộ nguyên thủy não bộ cá xương phát triển theo 2 hướng:
-Não bộ cá vây tia (cá láng sụn, cá láng xương và cá xương): não trước không lớn, không phân thành hai bán cầu, nóc não còn màng bao phủ, không có chất thần kinh. Não trung gian phát triển, não có thùy thị giác lớn, tiểu não phát triển thành thùy nằm trên hố trám. Hành tủy phát triển.
-Não bộ cá phổi, cá vây tay có đời sống đáy: Não trước phát triển, bán cầu não lớn. Phân chia rõ ràng. Não giữa và tiểu não phát triển yếu.

 
+ Tủy sống: cá xương có rãnh lưng, chưa có rãnh giữa bụng, có 10 đôi dây thần kinh não và nhiều dây thần kinh tủy sống. Các dây thần kinh hợp lại với nhau thành tủy sống, chui khỏi cột sốngthì phân thành 3 nhánh:

-Nhánh lưng: đi tới cơ và da ở phần lưng cơ thể

-Nhánh bụng: đi tới cơ và da ở bụng của cơ thể

-Nhánh nội tạng: (thuộc hệ thần kinh giao cảm) đi tới ống tiêu hóa, mạch máu và cơ quan khác.

5. Giác quan: thích nghi với đời sống ở nước

+Cơ quan đường bên: rất phát triển. Đường bên có các chồi gồm nhiều tế bào cảm giác tiếp thu kích thíchcủa dòng nước và của vật cản giúp cá định hướng di chuyển, có thể tiếp nhận tần số từ 5-15 hec.
+Cơ quan vị giác: là chồi vị giác có nhiều ở trong khoang miệng và nằm dọc thân, đặc biệt ở cá ăn đáy thì có nhiều ở mặt bụng
+Cơ quan khứu giác:có vai trò quan trọng khi ăn, gồm 2 túi khứu giáccó nhiều nếp màng mỏng làm tăng diện tích cảm giác và thông ra ngoài bằng lỗ mũi. Cá phổi, cá vây tay còn có lỗ mũi trong thông vào miệng.







+Cơ quan thính giác: Gồm tai trong, trung gian mê lộ màng, và mê lộ xươngcó khoang chứa dịch phía trước có túi tròn và mấu ốc tai. Âm thanh truyền trực tiếp qua mô. Đá tai có dây chằng nối với biểu mô cảm giác giúp cá điều chỉnh tư thế.
+Cơ quan thị giác: Cấu tạo đặc trưng thích nghi với nhìn trong nước
Thủy tinh thể hình cầu, màng kính gần phẳng, nên cá có thể nhìn gần. Màng cứng gồm chất sụn, khoang trong nhỡn cầu có lưỡi hái giúp điều tiết thủy tinh thể. Màng bạc ở ngay ngoài màng mạch, có nhiều thủy tinh thể nhỏ. Mắt có 6 cơ bám, giúp mắt cử động theo mọi hướng, không có mí mắt.




6.Hệ tiêu hóa:
Miệng hầu thực quản dạ dày ruột hậu môn

+Lưỡi cá kém phát triển, không cử động được .
+Hầu thủng thành 5 khe mang.
+Dạ dày chưa phân hóa.
+Ruột dài ngắn khác nhau tùy loài, ruột không có van xoắn như cá sụn. Ruột thông ra ngoài qua lỗ hậu môn riêng biệt (trừ cá phổi qua huyệt).
+Tuyến tiêu hóa có gan lớn, chia làm 3 thùy, có túi mật, lá lách (tì) khá lớn.
+Có tuyến tụy nằm sau dạ dày, màu trắng, dạng lá

7.Hệ hô hấp:
+Mang là cơ quan hô hấp của cá xương. Mang nằm trong khoang mang. Có 4 đôi mang đủ gắn trên 4 cung mang và một nữa phôi thai là mang giả. Mỗi cung mang có nhiều sợi mang.


+Ngoài mang ra, ở cá phổi thì có phổi và ở một số loài cá khác có cơ quan hô hấp phụ
+Cơ quan hô hấp phụ của một số cá xương :
Ngoài mang , 1 số loài loái cá xương có bộ phân hô hấp oxy không khí.
-Trao đổi khí qua những nếp màng nhày có nhiều mao quản. Cá rô, cá trê…có cơ quan đặc biệt gọi là bộ phận trên khoang mang có nhiều mao quản hấp thụ oxy không khí nên những loài cá này có thể sống thời gian dài ở ngoài nước.
-Hô hấp bằng các phần ruột có nhiều mao quản: ở phần giữa và phần sau ruột có mạng mao mạch rất dày, không khí được nuốt vào qua miệng, xuống ruột, để lại một phần oxy, rồi thoát ra hậu môn như cá đòng đong .

-Trao đổi khí qua da: mang và cung mang tiêu giảm nên một số loài có khả năng hấp thụ oxy, trao đổi khí qua da.
-Cá Caiman, Cá amia hô hấp bằng bong bóng
-Cá phổi, cá nhiều vây có phổi chính thức để hấp thụ oxy khí trời.
-Ấu trùng của nhiều cá vây, cá phổi còn có mang ngoài. Đây là những phần lồi lông chim bám ở cạnh ngoài cung mang.
+Bong bóng: hâu hết cá xương có bong bóng hơi, là cái phao thủy tĩnh của cá. Có 2 khoang, có hoặc không có ống nối tới hầu.
Chức năng chủ yếu của bong bóng là giúp cho cá có thể chìm nổi trong nước, ngoài ra nó còn tham gia vào hô hấp, giúp cho sự thăng bằng.

8.Hệ tuần hoàn:
5.Mạng mao mạch
6.Mạch hô hấp
7.ở thận
8.ở mang

Có 3 kiểu cấu tạo cơ bản: kiểu cá sụn, kiểu cá xương, kiểu cá phổi
+Hệ tuần hoàn cá xương gồm có tim, hệ động mạch và hệ tĩnh mạch.
-Tim: Có 3 phần là tâm thất, tâm nhĩ và xoang tĩnh mạch. Có bầu chủ động mạch nhưng cấu tạo đơn giản chỉ là phần phình rộng của động mạch, không có van vò cơ nên không co bóp và không được xem là mộy bộ phận của tim.
-Hệ động mạch có 4 đôi cung động mạch tới mang

+kiểu cá phổi: ngoài mang ra còn có phổi, thông với mặt bụng của thực quản, có vách ben trong ngăn thành tổ ong. Cá phổi không có bóng hơi mà có lỗ mũi trong (lỗ khoan).
-Tim: tâm nhĩ có vách ngăn không hoàn toàn thành 2 nửa phải và nửa trái, có nón chủ động mạch, có van dọc chia làm hai phần.
-Hệ mạch: ngoài tĩnh mạch chính, ở cá phổi còn có tĩnh mạch chủ sau nhận máu của tĩnh mạch thận. Như vậy, hệ tĩnh mạch cá phổi có vị trí trung gian giữa hệ tuần hòan của các loài cá có xương sống và động vật có xương sống ở cạn.

9.Hệ bài tiết: Thận cá ở giai đoạn phôi là tiền thận, còn ở dạng trưởng thành là kiểu trung thận hình dải. Phần đầu rộng có chức năng của cơ quan sinh bạch huyết. Hai niệu quản đổ vào bóng đái thông với xoang niệu sinh dục.
Cá nước ngọt , thận bài tiết nước tiểu loãng (NH3), còn cá biển thì bài tiết muối MgSO4.


10.Hệ sinh dục:
Hầu hết đơn tính, thụ tinh ngoài, không có cơ quan giao cấu.
+Cơ quan sinh dục:
- Con đực có hai dịch hoàn hình dải, màu trắng đục, phân thành các thùy con. Phần cuối tinh hoàn có 2 ống dẫn tinh ngắn, 2 ống dẫn nhập làm một đổ vào xoang niệu sinh dục.
-Con cái có 2 buồng trứng màu trắng-vàng. Hai ống dẫn trứng ngắn nhập với nhau rồi đổ vào xoang niệu sinh dục, hay huyệt hay đổ ra huyệt sinh dục riêng biệt.
Hệ niệu sinh dục của cá có sai khác nhau đối với cá xương và cá phổi.

+Trứng:
có 2 loại trứng là trứng nổi và trứng chìm. Trứng nổi có kích thước nhỏ hơn, có giọt mỡ lớn làm phao, trứng chìm có màng dính để trứng bám vào đá, cây thủy sinh hay gắn với nhau thành đám

- Mùa đẻ trứng ở cá xương khác nhau tùy lòai, thường đẻ vào mùa xuân, hè, một số loài đẻ trứng vào mùa đông hay đẻ trứng quanh năm.

-Sự sai khác đực cái (dị hình chủng tính) về kích thước và màu sắc. Thường là cá cái lớn hơn và màu sắc ít sặc sỡ hơn so với cá đực.