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मछली का शरीर काफी जटिल और बहुक्रियाशील होता है। तैराकी जोड़तोड़ के प्रदर्शन और स्थिर स्थिति बनाए रखने के साथ पानी के नीचे रहने की क्षमता शरीर की विशेष संरचना द्वारा निर्धारित की जाती है। मनुष्यों के लिए परिचित अंगों के अलावा, कई पानी के नीचे के निवासियों का शरीर महत्वपूर्ण भागों को प्रदान करता है जो उछाल और स्थिरीकरण की अनुमति देते हैं। इस संदर्भ में आवश्यक है तैरने वाला मूत्राशय, जो आंत की निरंतरता है। कई वैज्ञानिकों के अनुसार इस अंग को मानव फेफड़ों का अग्रदूत माना जा सकता है। लेकिन मछली में, यह अपने प्राथमिक कार्य करता है, जो केवल एक प्रकार के बैलेंसर के कार्य तक ही सीमित नहीं हैं।

तैरने वाले मूत्राशय का गठन

मूत्राशय का विकास लार्वा में अग्रगुट से शुरू होता है। अधिकांश मीठे पानी की मछलियाँ जीवन भर इस अंग को बरकरार रखती हैं। लार्वा से निकलने के समय, तलना के बुलबुले में अभी तक कोई गैसीय संरचना नहीं होती है। इसे हवा से भरने के लिए, मछली को सतह पर उठना होगा और स्वतंत्र रूप से आवश्यक मिश्रण को पकड़ना होगा। भ्रूण के विकास के चरण में, तैरने वाला मूत्राशय पृष्ठीय वृद्धि के रूप में बनता है और रीढ़ के नीचे स्थित होता है। भविष्य में, इस भाग को अन्नप्रणाली से जोड़ने वाला चैनल गायब हो जाता है। लेकिन ऐसा सभी व्यक्तियों में नहीं होता है. इस चैनल की उपस्थिति और अनुपस्थिति के आधार पर, मछलियों को बंद-ब्लेड और ओपन-ब्लेड में विभाजित किया गया है। पहले मामले में, वायु वाहिनी अतिवृद्धि हो जाती है, और मूत्राशय की आंतरिक दीवारों पर रक्त केशिकाओं के माध्यम से गैसें निकल जाती हैं। खुले मूत्राशय वाली मछली में, यह अंग एक वायु वाहिनी के माध्यम से आंतों से जुड़ा होता है, जिसके माध्यम से गैसें उत्सर्जित होती हैं।

गैस बुलबुला भरना

गैस ग्रंथियाँ मूत्राशय के दबाव को स्थिर करती हैं। विशेष रूप से, वे इसकी वृद्धि में योगदान करते हैं, और यदि आवश्यक हो, तो घने केशिका नेटवर्क द्वारा गठित लाल शरीर सक्रिय होता है। चूँकि बंद-मूत्राशय वाली प्रजातियों की तुलना में खुले-मूत्राशय वाली मछलियों में दबाव का संतुलन धीमा होता है, इसलिए वे पानी की गहराई से तेजी से ऊपर उठ सकती हैं। दूसरे प्रकार के व्यक्तियों को पकड़ते समय, मछुआरे कभी-कभी देखते हैं कि तैरने वाला मूत्राशय मुंह से कैसे बाहर निकलता है। यह इस तथ्य के कारण है कि गहराई से सतह पर तेजी से बढ़ने की स्थिति में कंटेनर सूज जाता है। ऐसी मछलियों में, विशेष रूप से, जेंडर, पर्च और स्टिकबैक शामिल हैं। कुछ शिकारी जो सबसे नीचे रहते हैं उनका बुलबुला बहुत कम हो जाता है।

हाइड्रोस्टैटिक फ़ंक्शन

मछली का मूत्राशय एक बहुक्रियाशील अंग है, लेकिन इसका मुख्य कार्य स्थिति को स्थिर करना है अलग-अलग स्थितियाँपानी के नीचे। यह एक हाइड्रोस्टेटिक प्रकृति का कार्य है, जिसे, वैसे, शरीर के अन्य भागों द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है, जिसकी पुष्टि उन मछलियों के उदाहरणों से होती है जिनमें ऐसा मूत्राशय नहीं होता है। एक तरह से या किसी अन्य, मुख्य कार्य मछली को कुछ गहराई पर रहने में मदद करता है, जहां शरीर द्वारा विस्थापित पानी का वजन व्यक्ति के द्रव्यमान से मेल खाता है। व्यवहार में, हाइड्रोस्टैटिक फ़ंक्शन खुद को निम्नलिखित तरीके से प्रकट कर सकता है: सक्रिय विसर्जन के समय, शरीर बुलबुले के साथ सिकुड़ता है, और, इसके विपरीत, चढ़ाई के दौरान सीधा हो जाता है। गोता लगाने के दौरान, विस्थापित आयतन का द्रव्यमान कम हो जाता है और मछली के वजन से कम हो जाता है। इसलिए, मछली बिना अधिक कठिनाई के नीचे जा सकती है। विसर्जन जितना कम होगा, दबाव बल उतना ही अधिक होगा और शरीर उतना अधिक संकुचित होगा। चढ़ाई के क्षणों में विपरीत प्रक्रियाएँ होती हैं - गैस फैलती है, जिसके परिणामस्वरूप द्रव्यमान हल्का हो जाता है और मछली आसानी से ऊपर उठ जाती है।

ज्ञानेन्द्रियों के कार्य

हाइड्रोस्टैटिक फ़ंक्शन के साथ-साथ, यह अंग एक प्रकार की श्रवण सहायता के रूप में भी कार्य करता है। इसकी मदद से मछलियाँ शोर और कंपन तरंगों को समझ सकती हैं। लेकिन सभी प्रजातियों में यह क्षमता नहीं होती - कार्प और कैटफ़िश इस क्षमता वाली श्रेणी में शामिल हैं। लेकिन ध्वनि बोध स्वयं तैरने वाले मूत्राशय द्वारा नहीं, बल्कि अंगों के पूरे समूह द्वारा प्रदान किया जाता है जिसमें यह शामिल है। उदाहरण के लिए, विशेष मांसपेशियाँ बुलबुले की दीवारों में कंपन पैदा कर सकती हैं, जिससे कंपन की अनुभूति होती है। उल्लेखनीय है कि कुछ प्रजातियों में जिनमें ऐसा बुलबुला होता है, हाइड्रोस्टैटिक्स पूरी तरह से अनुपस्थित होते हैं, लेकिन ध्वनियों को समझने की क्षमता संरक्षित रहती है। यह मुख्य रूप से उन लोगों पर लागू होता है जो अपना अधिकांश जीवन पानी के नीचे एक ही स्तर पर बिताते हैं।

सुरक्षात्मक कार्य

उदाहरण के लिए, खतरे के क्षणों में, माइनो बुलबुले से गैस छोड़ सकते हैं और विशिष्ट ध्वनियाँ उत्पन्न कर सकते हैं जो उनके रिश्तेदारों द्वारा अलग-अलग पहचानी जा सकती हैं। साथ ही, किसी को यह नहीं सोचना चाहिए कि ध्वनि निर्माण एक आदिम प्रकृति का है और इसे पानी के नीचे की दुनिया के अन्य निवासियों द्वारा नहीं देखा जा सकता है। क्रोकर्स मछुआरों के बीच उनकी गड़गड़ाहट और घुरघुराहट की आवाज़ के लिए जाने जाते हैं। इसके अलावा, तैरने वाले मूत्राशय, जो ट्राइगल मछली के पास होता है, ने युद्ध के दौरान अमेरिकी पनडुब्बियों के चालक दल को सचमुच भयभीत कर दिया था - जो ध्वनियाँ निकलीं वे बहुत अभिव्यंजक थीं। आमतौर पर, ऐसी अभिव्यक्तियाँ मछली के तंत्रिका संबंधी अत्यधिक परिश्रम के क्षणों में होती हैं। यदि हाइड्रोस्टैटिक फ़ंक्शन के मामले में, बुलबुले का संचालन बाहरी दबाव के प्रभाव में होता है, तो ध्वनि गठन विशेष रूप से मछली द्वारा गठित एक विशेष सुरक्षात्मक संकेत के रूप में होता है।

किस मछली में तैरने वाला मूत्राशय नहीं होता है?

नौकायन मछलियाँ इस अंग से वंचित हैं, साथ ही ऐसी प्रजातियाँ जो तलमज्जी जीवन शैली का नेतृत्व करती हैं। गहरे समुद्र में रहने वाले लगभग सभी व्यक्ति बिना तैरने वाले मूत्राशय के भी काम करते हैं। यह वही स्थिति है जब उछाल प्रदान किया जा सकता है वैकल्पिक तरीके- विशेष रूप से, वसा के संचय और उनके सिकुड़ने न देने की क्षमता के कारण। कुछ मछलियों में शरीर का कम घनत्व भी स्थिति की स्थिरता बनाए रखने में योगदान देता है। लेकिन हाइड्रोस्टैटिक फ़ंक्शन को बनाए रखने का एक और सिद्धांत है। उदाहरण के लिए, एक शार्क के पास तैरने वाला मूत्राशय नहीं होता है, इसलिए उसे शरीर और पंखों के सक्रिय हेरफेर के माध्यम से विसर्जन की पर्याप्त गहराई बनाए रखनी चाहिए।

निष्कर्ष

यह अकारण नहीं है कि कई वैज्ञानिक मछली के मूत्राशय और मूत्राशय के बीच समानताएं दर्शाते हैं। शरीर के ये हिस्से एक विकासवादी रिश्ते से जुड़े हुए हैं, जिसके संदर्भ में मछली की आधुनिक संरचना पर विचार करना उचित है। तथ्य यह है कि सभी मछली प्रजातियों में तैरने वाला मूत्राशय नहीं होता है जो इसकी असंगति का कारण बनता है। इसका मतलब यह बिल्कुल नहीं है कि यह अंग अनावश्यक है, लेकिन इसके शोष और कमी की प्रक्रियाएं इस भाग के बिना करने की संभावना का संकेत देती हैं। कुछ मामलों में, मछलियाँ समान हाइड्रोस्टेटिक कार्य के लिए निचले शरीर की आंतरिक वसा और घनत्व का उपयोग करती हैं, और अन्य में - पंख।

पानी में रहना अनिवार्य रूप से मछली के शरीर की संरचना पर एक छाप छोड़ता है। न केवल समग्र योजनासंरचनाएँ, बल्कि कई अंग प्रणालियाँ भी मछली की महत्वपूर्ण गतिविधि को सुनिश्चित करने के लिए डिज़ाइन की गई हैं जलीय पर्यावरण, उनकी संरचना में, और कभी-कभी कामकाज के सिद्धांतों में, स्थलीय जानवरों से भिन्न होते हैं। ऐसे भी हैं जो अद्वितीय हैं, अर्थात्, कशेरुक के अन्य समूहों के प्रतिनिधियों में नहीं पाए जाते हैं।

सामान्य रूप से जलीय जीवों और विशेष रूप से मछलियों के सामने आने वाली समस्याओं में से सबसे महत्वपूर्ण समस्याओं में से एक जल स्तंभ में अवधारण की समस्या है। सीधे शब्दों में कहें तो, मछलियों को इस सवाल का सामना करना पड़ता है कि "कैसे न डूबें?" वास्तव में, अधिकांश कशेरुकियों की तरह मछली के शरीर का घनत्व पानी के घनत्व से अधिक होता है, के लिए अलग-अलग अलग - अलग प्रकार 1.07 - 1.12 के भीतर। इस प्रकार, उन्हें नकारात्मक रूप से उत्प्लावन करना होगा, और इसलिए पानी में डूबना होगा, लेकिन हम जानते हैं कि ऐसा नहीं होता है। विकास की प्रक्रिया में, मछलियों के विभिन्न समूहों ने कई अनुकूलन विकसित किए हैं जो उन्हें नकारात्मक उछाल की भरपाई करने की अनुमति देते हैं। मछलियों के कुछ समूहों ने वसा ऊतक जैसे कम घनत्व वाले ऊतकों की मात्रा बढ़ाकर समग्र शरीर घनत्व को कम करने का मार्ग अपनाया, जबकि अन्य ने एक विशेष अंग - एक तैराकी या गैस मूत्राशय का अधिग्रहण किया। इस पोस्ट में इसकी संरचना और कार्यप्रणाली पर चर्चा की जाएगी।

मछली के शरीर में तैरने वाले मूत्राशय का स्थान

तो तैरने वाले मूत्राशय की क्लासिक परिभाषा है:

स्विम ब्लैडर आंत के अग्र भाग की गैस से भरी हुई वृद्धि है, जिसका मुख्य कार्य मछली को उछाल प्रदान करना है।

इस परिभाषा में ध्यान देने योग्य दो बातें हैं। सबसे पहले, यह वृद्धि की स्थिति के बारे में कुछ नहीं कहता है - इस तथ्य के बावजूद कि अधिकांश प्रजातियों में यह पृष्ठीय है, यानी, यह शरीर के पृष्ठीय पक्ष पर रखी गई है (जिसे कभी-कभी परिभाषा में नोट किया जाता है) तैरने वाला मूत्राशय)। हालाँकि, यह मछली के सभी समूहों में नहीं होता है; टैक्सा की एक छोटी संख्या में, यह एक उदर वृद्धि है। दूसरे, "मुख्य" पर अर्थपूर्ण जोर देने के साथ "मुख्य कार्य" वाक्यांश के लिए - तैरने वाला मूत्राशय कई अलग-अलग कार्य कर सकता है, और मछली के विभिन्न समूहों में हाइड्रोस्टैटिक केवल एक ही नहीं है, और कभी-कभी मुख्य भी होता है। मैं इसके बारे में नीचे और अधिक बात करूंगा।

मछलियों के विभिन्न समूहों में तैरने वाला मूत्राशय

सबसे पहले, मैं आपको याद दिला दूं कि हमने निर्धारित किया है कि जलीय कशेरुकियों के एक संयुक्त समूह को मछली कहा जाता है, जिसमें जीवन भर गलफड़े होते हैं, और आंदोलन के लिए फिन-प्रकार के अंगों का उपयोग करते हैं। जैसा कि आप देख सकते हैं, इस परिभाषा में मछली की अभिन्न विशेषता के रूप में तैरने वाले मूत्राशय के बारे में कुछ भी नहीं कहा गया है। ऐसा क्यों हुआ, क्योंकि तैरने वाला मूत्राशय जानवरों के अन्य समूहों में नहीं पाया जाता है और केवल मछली के लिए विशिष्ट है? उत्तर सरल है - तथ्य यह है कि, सबसे पहले, मछली के सभी समूहों में यह अंग नहीं होता है, और दूसरी बात, यहां तक ​​​​कि उन समूहों में भी जिनके लिए यह विशेषता है, ऐसी प्रजातियां हैं जिन्होंने विकास की प्रक्रिया में इसे खो दिया है। अनावश्यक अंग.

तैरने वाले मूत्राशय की उपस्थिति/अनुपस्थिति और उसके द्वारा किए जाने वाले कार्यों के संबंध में मछली का मुख्य आधुनिक बड़ा टैक्सा इस प्रकार है:

साइक्लोस्टोम्स (लैम्प्रे और हैगफिश)- कोई तैरने वाला मूत्राशय नहीं
कार्टिलाजिनस (शार्क, किरणें, काइमेरस)।) - कोई तैरने वाला मूत्राशय नहीं
सीलोकैंटेट (सीओलैकैंथ्स)- तैरने वाला मूत्राशय कम हो गया
लंगफिश - उपलब्ध, श्वसन अंग
मल्टीफ़ेदर - उपलब्ध, श्वसन अंग
कार्टिलाजिनस गैनोइड्स (स्टर्जन)- उपलब्ध, हाइड्रोस्टैटिक बॉडी
अस्थि गैनोइड - उपलब्ध, श्वसन अंग
बोनी मछली - कुछ में यह छोटा होता है, एक हाइड्रोस्टैटिक अंग होता है, कुछ प्रजातियों में एक श्वसन अंग होता है

स्थलीय कशेरुकियों का तैरना मूत्राशय और फेफड़े

उपरोक्त समीक्षा से एक दिलचस्प प्रवृत्ति पाई जा सकती है - मछली के क्रमिक रूप से पुराने समूहों में, तैरने वाला मूत्राशय एक श्वसन अंग है, और केवल अधिक में समसामयिक बैंडयह एक हाइड्रोस्टैटिक अंग का कार्य प्राप्त कर लेता है। इन परिवर्तनों के तर्क को समझने के लिए, प्राचीन मछली समूहों के जीवित प्रतिनिधियों और उनके जीवाश्म पूर्वजों के जीव विज्ञान की ओर मुड़ना आवश्यक है। वर्तमान में जीवित प्रजातियाँ, एक नियम के रूप में, कमजोर रूप से बहने वाले, स्थिर या यहाँ तक कि सूखने वाले जल निकायों में निवास करती हैं, जिनमें पानी में घुली ऑक्सीजन की कमी की समस्या असामान्य नहीं है। डेवोनियन काल (लगभग वर्षों पहले) के जलाशयों में भी ऐसी ही स्थितियाँ मौजूद थीं, जब उनके पूर्वज विकसित हुए थे। ऐसी स्थितियों ने मछलियों को ऑक्सीजन के अन्य स्रोतों की तलाश करने के लिए मजबूर किया। एकमात्र ऐसा स्रोत वायुमंडलीय हवा थी, जिसे ये रूप पानी की सतह से निगल सकते थे और फिर आंत के पूर्वकाल भाग में "आत्मसात" कर सकते थे। जैसा कि हम जानते हैं, इस आत्मसात की दक्षता जितनी अधिक होती है, यह उतने ही बड़े क्षेत्र से होकर गुजरती है - यही वह था जिसने आंत के पूर्वकाल भाग की मात्रा को बढ़ाने के पथ पर विकास को निर्देशित किया, जिसके कारण एक अलग की उपस्थिति हुई वृद्धि, और फिर इसके सतह क्षेत्र में वृद्धि। इन प्रक्रियाओं का अंतिम परिणाम स्थलीय जानवरों के फेफड़ों की उपस्थिति थी, जिसकी उत्पत्ति, आधुनिक अवधारणाओं के अनुसार, उतरने पर तैरने वाले मूत्राशय के विकास से जुड़ी हुई है। इस प्रकार, प्रश्न का उत्तर "कार्यात्मक दृष्टि से प्राथमिक क्या था, फेफड़ा या तैरने वाला मूत्राशय" "फेफड़ा" है - जाहिर है, यह श्वसन (श्वसन) कार्य था जो हाइड्रोस्टैटिक से पहले था।

सामान्य कार्प

दिलचस्प बात यह है कि तैरने वाले मूत्राशय का अधिग्रहण, जो श्वसन का कार्य करता है, मछली के विभिन्न समूहों में स्वतंत्र रूप से हुआ। ऐसा निष्कर्ष पाचन नली के सापेक्ष इसकी स्थिति की तुलना करके निकाला जा सकता है, उदाहरण के लिए, बहु-पंख वाले और हड्डी के गैनोइड में, जो हमें तैरने वाले मूत्राशय के गठन के दो अलग-अलग तरीकों को दर्शाता है। पॉलीफ़िन में, तैरने वाला मूत्राशय उदर (पेट से स्थित) होता है पाचन नाल) एक बहिर्वृद्धि, जबकि अस्थि गैनोइड्स (बख्तरबंद पाइक, अमिया) में, जिनके पूर्वज संभवतः बहुपंखों के पूर्वजों के समान युग में विकसित हुए थे, यह वृद्धि पृष्ठीय रूप से स्थित है। दोनों समूहों में, आंत के साथ तैरने वाले मूत्राशय का कनेक्शन एक विशेष चैनल के माध्यम से संरक्षित होता है, जिसका बहिर्गमन के समान स्थान होता है - पॉलीफ़िन में उदर, हड्डी गैनोइड में पृष्ठीय। अन्यथा, ये संरचनाएँ समान हैं। पॉलीफ़िन का तैरने वाला मूत्राशय भूमि जानवरों के फेफड़े जैसा दिखता है और इसे सबसे आदिम माना जाता है। यह एक दो पालियों वाली वृद्धि है, जिसकी भीतरी सतह कम संख्या में सिलवटों के साथ लगभग चिकनी संरचना वाली होती है। बोनी गैनोइड्स में, तैरने वाला मूत्राशय भी द्विपालीय होता है, लेकिन इसकी आंतरिक सतह में सतह को बढ़ाने के लिए कई लकीरें होती हैं जिनके माध्यम से ऑक्सीजन प्रवेश कर सकती है। मछली के एक अन्य प्राचीन समूह में - जीवाश्म मायस्टोलोबेट और लैटिमेरिया के उनके जीवित वंशज में - तैरने वाले मूत्राशय का गठन आंत के उदर वृद्धि के रूप में हुआ था। स्थलीय कशेरुकियों के मांसल लोब और फेफड़े के तैरने वाले मूत्राशय की स्थिति की समानता पर ध्यान देना भी आवश्यक है, जो उदर में भी स्थित है। यह समानता कोई संयोग नहीं है - यह मांसल लोब वाले ही थे जिन्होंने जानवरों की दुनिया में क्रांति ला दी, भूमि पर आकर सभी स्थलीय कशेरुकी जीवन को जन्म दिया।

तैरने वाले मूत्राशय का प्रारंभिक विकास

धीरे-धीरे, प्राचीन जलवायु में परिवर्तन और मछलियों द्वारा समुद्र के विकास के साथ, तैरने वाले मूत्राशय की श्वसन क्रिया समाप्त हो गई और हाइड्रोस्टैटिक क्रिया सामने आई। जैसा कि हमें याद है, बोनी मछलियों के सभी आधुनिक समूहों में, कुछ अपवादों को छोड़कर, तैरने वाला मूत्राशय एक पृष्ठीय अयुग्मित वृद्धि है। यह स्थिति उदर स्थिति से अनुकूल रूप से तुलना करती है, क्योंकि पृष्ठीय स्थिति के पहले मामले में, शरीर के गुरुत्वाकर्षण का केंद्र नीचे की ओर स्थानांतरित हो जाता है, जिससे जलीय वातावरण में शरीर की स्थिति अधिक स्थिर हो जाती है। इसमें कोई संदेह नहीं है कि अधिकांश आधुनिक मछलियों में, तैरने वाला मूत्राशय उनके पूर्वजों की पृष्ठीय वृद्धि से विकसित हुआ है। हालाँकि, यह परिकल्पना कि कई समूहों में तैरने वाला मूत्राशय उदर पक्ष से पृष्ठीय पक्ष तक "क्रॉल" कर सकता है, इसमें भी महत्वपूर्ण विरोधाभास नहीं मिलता है। सबसे उल्लेखनीय बात यह है कि हम इस प्रक्रिया को कुछ में देख सकते हैं आधुनिक प्रजाति, जिसमें तैरने वाले मूत्राशय की संरचना पृष्ठीय और उदर स्थान के बीच मध्यवर्ती होती है। तो जीनस एरिथ्रिनस की मछली में, मूत्राशय, हालांकि पृष्ठीय रूप से स्थित होता है, आंत के पार्श्व भाग से फैली एक नलिका से जुड़ा होता है। हम लंगफिश नियोसेराटोडस में एक और भी दिलचस्प संरचना देखते हैं, जिसमें तैरने वाला मूत्राशय भी पृष्ठीय रूप से स्थित होता है, लेकिन इसे आंत से जोड़ने वाली नहर पाचन नली के उदर भाग से निकलती है और आंत को घेरते हुए लिपट जाती है। इसी समय, पूरे सिस्टम का "रैपिंग" भी देखा जाता है - रक्त की आपूर्ति करने वाली वाहिकाएं और तंत्रिकाएं पहले नीचे जाती हैं, फिर आंतों के नीचे, और उसके बाद ही वे फिर से तैरने वाले मूत्राशय तक जाती हैं।

स्पष्ट रूप से विभिन्न विकल्पमछली के तैरने वाले मूत्राशय की स्थिति को नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है।