Ribe

Čeljusti vretenčarjev so se razvile iz sprednjih delov žrelnih lokov (skeletnih podpornikov žrela). Ta pomemben premik v evoluciji vretenčarjev je omogočil večji pretok skozi škrge in nove načine prehranjevanja. Parne plavuti so bile naslednja pomembna pridobitev. Z njimi so se vretenčarji dvignili z morskega dna in bili zmožni plavati z in proti toku ter postali okretni plenilci. Nove evolucijske pridobitve so ribam omogočile učinkovitejše prehranjevanje, kar je posledično pripeljalo do povečanja populacij in raziskovanje ter naselitve novih območij.

Čeljusti Megalodona

Tri razredi čeljustnic še imajo žive predstavnike: ribe hrustančnice (Chondrichthyes) ter dve skupini rib kostnic (Actinopterygii in Sarcopterygii).

Ribe hrustančnice

Pripadniki te skupine so morski psi, skati, raže in podganje ribe. Večina hrustančnic je plenilcev ali mrhovinarjev ter so v veliki večini morske živali. Ime izhaja iz dejstva, da je njihovo ogrodje iz hrustanca in ne koščeno.

Navadni morski golob

Podrazred Elasmobranchii, ki vključuje morske pse, skate in raže ima okoli 820 pripadnikov. Morski psi so se razvili v Devonu pred okoli 375 milijoni let. Zaradi odsotnosti nekaterih značilnosti kostnic (vzdušni mehur, pokrite škrge in kostno ogrodje) se hrustančnice opredeljuje kot primitivno skupino. Takšna razlaga je napačna, saj je odsotnost teh karakteristik le posledica drugačnega načina življenja.

Trpežna koža s plakoidnimi luskami pokriva telo morskih psov. Luske so obrnjene nazaj in ob dotiku hrapave kot brusni papir. Posušeno kožo morskega psa so uporabljali kot brusno sredstvo. Nazaj obrnjene luske zmanjšujejo trenje telesa z vodo med plavanjem in omogočajo večjo hitrost.

Plakoidne luske Belega morskega psa (Sue Lindsay © Australian Museum)

Zobje morskega psa so preoblikovane plakoidne luske. Sprednja vrsta zob je podprta z vrsto zob za njo in ko se sprednji zobje obrabijo, se ti za njo pomaknejo naprej. Pri mladih morskih psih lahko poteče menjava zob vsakih osem dni.

Zobje morskega psa

Velikost morskih psov variira od 1 metra do 10 metrov. Največji morski psi niso plenilci, ampak filtratorji in se hranijo s planktonom. Najbolj zloglasna sta veliki beli morski pes ter mako. Izumrli morski psi so dosegali 15 metrov in več, megalodon bi naj dosegal več kot 20 metrov dolžine.

Skati in raže so specializirani za življejne na morskem dnu. Poseljujejo plitvine, kjer se hranijo z nevretenčarji. Najbolj očitna prilagoditev za življenje na morskem dnu je lateralna razširitev plavuti v obliko kril. Premikajo se z valovanjem plavuti, te imajo značilne kamuflažne vzorce. Nekateri skati imajo rep preobikovan v oster koničast izrastek, nekateri so sposobni proizvesti električne sunke.

Druga večja skupina so Holocephali (ime opisuje votlost glave) in vsebuje okoli 30 vrst. Najbolj poznan primerek Chimaera ima veliko glavo z majhnimi usti in velikimi ustnicami. Za ime podganje ribe je vzrok kratek ozek rep. Razvili so se pred okoli 350 milijoni let in od takrat razvili prilagoditve, ki jih druge hrustančnice nimajo. Imajo pokrite škrge (pokrivalo se imenuje operculum) in zobovje oblikovano za tretje in mletje lupin ter školjk mehkužcev. Nimajo razvitih lusk.

Chimaera monstroza

Ribe kostnice

Ribe kostnice imajo lahko delno ali celotno koščeno ogrodje, luske, kostni operculum, ki pokriva škrge in vzdušni mehur in so primarna življenjska oblika vodnih habitatov.

Škrge tune, ob straneh sta vidna operkuluma, ki pokrivata škrge

Prvi fosili rib kostnic izvirajo iz poznega Silurija pred okoli 405 milijoni let. Sredi Devona pred 350 milijoni let sta bila razreda rib kostnic Sarcopterygii in Actinopterygii sredi glavnih razvojnih trendov evolucije.

Razred Sarcopterygii opredeljujeo mišični mešički v povezavi z njihovimi plavutmi ter običajno uporabljena pljuča za izmenjavi dihalnih plinov. Ena izmed skupin tega razreda so pljučarice. Danes obstajajo še trije rodovi, ki živijo na območjih z občasnimi izsušitvami. Ko sladkovodna jezera in reke poniknejo ali se umaknejo, te ribe za dihanje uporabljajo pljuča. Nekatere predstavnike najdemo v sladkih vodah Queenslanda (Avstralija). Stagnacijo preživijo zaradi uporabe pljuč, navadno uporabljajo škrge in ne morejo preživeti popolne izsušitve. Druge najdemo v sladkih vodah in rekah tropske Afrike in Južne Amerike. Ob izsušitvah se zakopljejo v blato. V blatu pustijo majhno luknjo za dostop do zraka, ki jo naredijo z izpihavanjem zračnih mehurčkov. Pljučarice lahko v stagnaciji preživijo do 6 mesecev. Deževna doba, ki ponovno napolni reke in jezera, prikliče pljučarice iz njihovih zavetij.

Neoceratodus forsteri, v Avstraliji živeča riba, ki ima pljuča

Druga skupina tega razreda so coelacanthi. Njihovi fosili datirajo do 70 milijonov let v preteklost. Leta 1938 se je zgodil preobrat, saj so ribiči v globokih vodah Južne Afrike ulovili pripadnico te skupine, ki je veljala za izumrlo. Od takrat so ulovili še mnogo primerkov te vrste. Riba tehta do 80 kilogramov in ima težke, močne luske. Druga vrsta je bila odkrita leta 1977 ob obali Indonezije. Prvotni coelacanthi so živeli v sladkih vodah in so se kasneje premaknili v morje.

Tretja skupina tega razreda so osteolepiformi. Izumrli so pred koncem Paleozoika. Veljajo za prednike dvoživk.

Osteolepis, pripadnik osteolepiformov

Razred Actinopterygii

Kar se evolucijskih prilagoditev tiče ima ta razred veliko raznolikosti. Nimajo mišičnih mešičkov, imajo pa vzdušni mehur, ti s plinom napolnjeni žepki potekajo vzdolžno ob telesni votlini in uravnavajo plovnost ribe. Jesetri imajo hrustančno ogrodje, po telesu imajo težke luske, majhna usta in šibke čeljusti. Zaradi cenjenosti njihovih jajčec (kaviarja) so njihove populacije močno obremenjene.

Atlantski jeseter

Največja skupina Neopterygii je cvetela v Juri in požela večino uspehov. Večina danes živečih rib pripada tej skupini, natančneje skupini teleostei (kostnice). V poznem Triasu so po evolucijskih prilagoditvah iz antičnih actinopterygiansov kostnice doživele preboj in se prilagodile ter naselile v skoraj vse obstoječe vodne habitate. Pripadnic kostnic je več kot 24000.

Značilnosti

Plavanje ribe je v primerjavi s tekom štirinožca na kopnem energetsko manj potratno. Hidrodinamično oblikovano telo, vzgon vode in sluzni izločki manjšajo vodni upor, kar pripomore k boljši in hitrejši gibljivosti ribe. Zaradi vzgona vode porabi riba le malo energije, ko nasprotuje gravitaciji.

Ribe se premikajo skozi vodo preko gibanja, s katerim izpodrivajo nestisljivo tekočino okoli sebe. Če pogledamo ribji file, vidimo značilno cik-cak razporeditev mišic (miomer). Takšna razporeditev omogoča valovno gibanje ribjega telesa, s katerim se riba požene skozi vodo.

Ribji file (če sledimo belim lisam, vidimo cik-cak strukturo mišic, miomer)

Prvotne ribe so bile filtratorji in čistilci, ki so rili skozi substrat in pobirali organske delce in manjše prebivalce morskega dna. Prehrana rib se je spremenila s pojavom čeljusti, ko so se ribe spremenile v uspešne plenilce.

Večina današnjih rib je plenilcev. Nekatere se hranijo z drugimi vretenčarji, s prosto plavajočim planktonom ali mehkužci. Prehrana se razlikuje tudi glede na stopnjo razvitosti. Ličinke se prehranjujejo s planktonom. Odrasle ribe lahko goltajo cele organizme, trejo lupine mehkužcev ali precejajo vodo, pri čemer plavajo z odprtimi usti in zaužijejo, kar se jim ulovi v sita. Spet druge vrste se prehranjujejo z rastlinami, nekatere so paraziti.

Prebavno črevo rib je podobno črevesu drugih vretenčarjev. Razširitev, imenovana želodec, služi kot shramba (in začetek prebave). Malo črevo ima primarno vlogo pri prebavi, tukaj se razgradi in vsrka večina hranil.

Vsi vretenčarji imajo zaprt krvno-žilni sistem, v katerem srce črpa kri po telesu. Razlike v sistemu je povzročila odsotnost škrg ter ločitev oksigenirane (kri, bogata s kisikom) in deoksigenirane (kri, kjer se je porabil kisik) krvi. V vodi je v primerjavi z zrakom manj kot 2,5% kisika.

Osrednji živčni sistem pri ribah je iz možganov in hrbtenjače. Čutilni senzorji so gosto posejani po celotnem ribjem telesu. Zraven čutnic za tip in temperaturo imajo ribe še čutnice za vid, sluh, olfaktorni organ, ravnotežje in zaznavanje vodnega toka.

Nekatere ribe, predvsem morski psi in skati, so sposobne zaznavanja električnih signalov, ki jih sproščajo mišice med delovanjem. Čutnice za zaznavanje električnih signalov imenujemo elektroreceptroji.