В с е

IV Всероссийский эколого-биологический конкурс
«Царь-рыба»
Задания
(максимальное количество баллов – 100 баллов)
Примерные ответы на задания конкурса
Задание №1 (до 20 баллов):
Рыбы – это живые организмы, максимально приспособленные к жизни в
воде. Их относят к первичноводным обитателям водной среды обитания.
Интересен тот факт, что среди первичноводных обитателей водной среды из
класса рыбы существует немало представителей питающихся преимущественно
или исключительно насекомыми, обитателями наземно-воздушной среды
обитания.
 Какие способы охоты на насекомых существуют у различных видов рыб?
 Благодаря каким приспособлениям представители разных видов рыб
эффективно охотятся на насекомых?
 Почему насекомоядные рыбы, живущие в водной среде обитания, стали
использовать насекомых, живущих в наземно-воздушной среде обитания,
в качестве пищи?
Предложите (разработайте) свою классификацию различных способов охоты на
насекомых, существующих у различных видов рыб. Желательно оформить ответ в
виде таблицы.
Талица для классифицирования способов охоты на насекомых
Как работает
данный
Предполагаемая
Виды
рыб,
Направление
в
механизм
причина
использующие
эволюционировании Способ охоты
охоты
на появления
данный способ
способов охоты на на насекомых
насекомых.
такого способа
охоты
на
насекомых
Краткое
охоты
на
насекомых
описание,
насекомых
пояснение
Приведите примеры, аргументируя свой ответ.
Примерное содержание ответа:
Выдержки из лучших ответов участников:
Рыбы – это живые организмы, максимально приспособленные к жизни в
воде. Их относят к первичноводным обитателям водной среды обитания.
Интересен тот факт, что среди первичноводных обитателей водной среды из
класса рыбы существует немало представителей, питающихся преимущественно
или исключительно насекомыми, обитателями наземно-воздушной среды
обитания.
 Какие способы охоты на насекомых существуют у различных видов рыб?
Если они поднимаются к поверхности, то ловят субимаго, имаго или
отмерших имаго (Spent) водных и летающих насекомых.
 Благодаря каким приспособлениям представители разных видов рыб
эффективно охотятся на насекомых?
Форма тела, зрение, боковая линия, форма зубов, желудок (у
растительноядных пища переваривается в кишечнике)
 Почему насекомоядные рыбы, живущие в водной среде обитания, стали
использовать насекомых, живущих в наземно-воздушной среде обитания,
в качестве пищи?
Насчитывается более 1 миллиона различных видов насекомых, что делает их
одним из самых доступных видов питания. Большинство рыб наших вод
изменяют питание в зависимости от сезона, что иногда уменьшает пищевую
конкуренцию, а иногда, наоборот, усиливает.
Предложите (разработайте) свою классификацию различных способов охоты на
насекомых, существующих у различных видов рыб. Желательно оформить ответ в
виде таблицы.
Талица для классифицирования способов охоты на насекомых
Направление
в
эволюциони
Способ охоты
ровании
на насекомых
способов
охоты на
насекомых
Идиоадаптация Ловля личинок
и нимф
А) Рыбы встают
на голову
Б) Рябь на
поверхности
воды
Виды рыб,
использующие
данный способ
охоты на
насекомых
К наиболее
прилежным
ловцам
насекомых,
главным образом
на поверхности
воды,
принадлежат
хариус, форель,
жерех, уклейка,
елец темный и
елец
обыкновенный.
Как работает данный
механизм охоты на
насекомых. Краткое
описание, пояснение
Роясь в иле или между
камнями, они выбирают
оттуда личинок, нимф,
водных насекомых и
другие организмы. Они
совершают быстрые
движения хвостом и как
бы становятся на голову.
Предполагаемая
причина
появления
такого способа
охоты на
насекомых
Естественные
способности к
выбору пищи.
Рыбы получают
при ловле
насекомых,
стремясь получить
больше пищи при
меньших затратах
энергии.
Ловля субимаго Рыба верхогляд
А) Вздутие
поверхности
воды означает,
что рыбы ловят
поднимающихся
нимф близко к
поверхности.
Б) Всасывание.
Ловля
взрослых
насекомых
(имаго)
А) Хватание
Б) Броски за
насекомыми
Хариус, форель,
пентадон
А) Рыбы головой и
спинным плавником как
бы продавливают
поверхность.
Б) по сравнению с
предшествующими
способами - самая
изящная ловля, при
которой рыба стоит
спокойно под водой и
просто всасывает
уносимых водой
субимаго.
А) Рыбы ловят взрослых
насекомых (имаго) на
поверхности воды,
выходя со своей стоянки.
Поймав насекомое, рыба
начинает опускаться в
глубину, выпуская при
этом воздух, попавший в
ее глотку. Вот почему на
поверхности воды
возникают круги, в
середине которых мы
наблюдаем несколько
пузырьков воздуха.
Рыбы ловят нимф
наиболее
интенсивно при их
превращении в
субимаго,
следовательно, в
той стадии
развития, когда
они беспомощны и
становятся легкой
добычей.
Естественные
способности к
выбору пищи,
конкуренция.
При хватании рыбы с
определенной степенью
достоверности различают
насекомое по его общему
силуэту и положению
крылышек.
Погибших
насекомых
моллинезия
Б) Рыбы выскакивают из
воды. Форель ловит,
например, разных жуков
или веснянок, которые ее
возбуждают своим
полетом над водой.
собирательство
Менее
энергозатратно.
Рыбы придонного
питания – с
прямым брюшком
и обращенным
книзу ртом,
снабженным
усами –
чувствительными
осязательными
органами
Хотелось бы отметить, что есть рыбы, которые охотятся на насекомых разными
способами в зависимости от сезона, стадии развития насекомых, времени суток. Кроме
того, состав пищи меняется с возрастом рыбы, что связано с изменением ее органов.
Особенно резко изменяется питание каспийской плотвы — воблы: на самых ранних
стадиях развития она питается растительным планктоном, позднее животным, затем
переходит на питание личинками насекомых, а в старшем возрасте поедает почти
исключительно моллюсков.
Каждую секунду какое-то насекомое взлетает и направляется вверх против
течения реки. В случае если над водой роится только один вид насекомых и видны
всплески. Можно быть уверенным, что рыбы питаются именно этими насекомыми,
либо их нимфами, находящимися непосредственно под поверхностью воды. Ситуация
усложняется, когда над водой появляется сразу несколько видов насекомых. В этом
случае могут помочь размеры кругов на месте выходов рыб. Если они едва заметны,
можно предположить, что рыбы питаются мелкими мушками. Шумные всплески
обычно говорят о питании насекомыми, передвигающимися по воде. Это может быть
взлетающая и опускающаяся на воду подёнка, либо чаще "бегающий" по воде
ручейник. Шумные всплески сопровождают также выход рыб на крупных насекомых,
например на майскую поденку.
Выдержки из лучших ответов участников:
Направление в
эволюционирова
нии способов
охоты на
насекомых
Как работает
Виды рыб,
данный
использую
механизм охоты
Способ охоты щие данный
на насекомых.
на насекомых
способ
Краткое
охоты на
описание,
насекомых
пояснение
Предполагаемая
причина
появления
такого способа
охоты на
насекомых
Молодые рыбы с
Сбивает
помощью струи
насекомых
начинают охотиться, струей воды
будучи не более 2,5
см в длину.
Рыба-брызгун
Рыба резким
движением
жаберных крышке,
метко сбивает свою
жертву струей
воды, которая
может достигать 25 метров
Обычно эти рыбы
кормятся
упавшими в воду
насекомыми, но
когда пищи мало
они прибегаю к
такому
необычному
способу охоты.
Плавники-крылья
Летучая рыба
Летящая рыба
ловит насекомое
Недостаток пищи,
пищевая
Полёт над водой
конкуренция
Мощный хвост
Выпрыгивание
из воды
Находит
личинок
Хорошее обоняние,
насекомых,
острые зубы
развивающихся
в воде
Пресноводны
е рыбы
Карповые
рыбы
Движением
мощного хвоста
рыба выпрыгивает
над водой
Недостаток пищи,
пищевая
конкуренция, более
питательная пища насекомые
С
помощью
органов
чувств
находят
личинок
стрекоз – мотылей. Более питательная
Они
хищники, пища
могут
сами
питаться мальками
рыб
Выдержки из лучших ответов участников:
- Существуют различные способы охоты рыб на насекомых, что, возможно,
зависит от пищевых предпочтений рыбы и того, где находится добыча. Можно
выделить следующие способы охоты рыб на насекомых: вставание рыбы на голову
(роение в иле или между камнями), вздувание поверхности воды, всасывание воды с
насекомыми, хватание насекомых на поверхности воды, выбрасывание рыбы над
поверхностью воды за добычей и сбивание добычи струей воды;
- Для охоты на насекомых некоторые виды рыб пользуются специально
приспособленным ртом, некоторые выпрыгивают над водой;
- Рыбы питаются насекомыми, потому что те в большом количестве летают у
поверхности воды, а некоторые насекомые размножаются в воде и рыбы
питаются личинками.
Направление в
эволюционирова
Способ охоты
нии способов
на насекомых
охоты на
насекомых
Приспособление
Вставание на
голову
Виды рыб,
использующие
данный способ
охоты на
насекомых
Как работает
данный
механизм
охоты на
насекомых.
Краткое
описание,
пояснение
Роение в иле или
между камнями
Предполагаемая
причина
появления
такого способа
охоты на
насекомых
Отсутствие другой
пищи, вкусовые
предпочтения
Приспособление
Всасывание
Усложнение
Выбрасывание
над
поверхностью
воды
Водяная
«катапульта»
Приспособление
Рыбы всасывают
воду с
находящимися в
ней насекомыми,
их личинками
Хариус, форель
Брызгун
Рыбы
выпрыгивают из
воды и хватают
насекомых
Сбивает добычу
струей воды.
Вкусовые
предпочтения
Задание №2 (до 20 баллов):
В тропических и субтропических морях встречаются рыбы, способные
летать. Эти удивительные создания сначала выскакивают из воды, используя
быстрые и сильные удары хвостом, а затем переходят к парящему полёту с
помощью широких плавников. Таким образом, они способны преодолевать
значительные расстояния. Учеными зафиксированы рекордные расстояния,
проделанные «летучими рыбами» с помощью полёта, достигающие 400 метров.
 В чем заключается биологический смыл таких приспособлений у
«летающих рыб»?
 Известны ли вам другие примеры подобных приспособлений, возникшие в
результате конвергенции у водных обитателей? В случае положительного
ответа поясните, существует ли разница между ними?
Приведите примеры, аргументируя свой ответ.
Примерное содержание ответа:
Выдержки из лучших ответов участников:
Летающие рыбы используют такой способ, чтобы уйти от хищников или без
видимых на то причин. Эволюция полета происходила в двух направлениях. Одно
привело к образованию летучих рыб, использующих при полете только грудные
плавники. Другое направление представлено летучими рыбами, использующими для
полета как увеличенные грудные, так и брюшные плавники. Возможно, они так уходят
от хищников. Находясь в воздухе, они охлаждают своё тело, насыщают влажные
жабры воздухом, более богатым кислородом, чем тёплая вода, в которой они живут.
Таким путём можно избавиться и от паразитов.
Выдержки из лучших ответов участников:
Лучший пилот среди моллюсков – кальмар стенотевтис (летающий кальмар):
животное размером с сельдь. Кальмар преследует рыб с такой стремительностью, что
нередко выскакивает из воды, стрелой проносясь над ее поверхностью. К этой уловке
он прибегает, спасая свою жизнь от хищников – тунцов и макрелей.
Развив в воде максимальную реактивную тягу, кальмар-пилот стартует в воздух
и пролетает над волнами более 50 м. Апогей полета живой ракеты лежит так высоко
над водой, что летающие кальмары нередко попадают на палубы океанских судов.
Четыре-пять метров – не рекордная высота, на которую поднимаются в небо
кальмары. Иногда они взлетают еще выше.
Кальмары других видов – Onychoteuthis banksii, Ommastrophes sagittatus,
Symplectoteuthis oulanicnsis – тоже могут совершать полеты над морем.
Отличие приспособления к полету у кальмаров в том, что рыба перед полетом
интенсивно бьет хвостовым плавником? А кальмар развивает скорость за счет
всасывания воды (она же снабжает его кислородом) и с силой выталкивает ее через
воронку, напрягая свой реактивный двигатель и развивая скорость.
Задание №3 (до 20 баллов):
Хорошо известно, что у глубоководных рыб, живущих в кромешной тьме,
на глубинах больше нескольких сотен метров и больше, куда солнечный свет
никогда не доходил, имеются глаза. Известно также, что у некоторых видов рыб
и земноводных, приспособившихся к жизни в пещерах, зрительный орган
утрачивается, глаза превращаются в рудименты.
 Почему глубоководные рыбы, живущие на больших глубинах тысячи лет,
в ходе эволюции не утратили глаза, несмотря на то, что туда солнечный
свет никогда не доходил.
 Есть ли биологический смысл в энергетических тратах на сохранение глаз
в кромешной тьме? Очевидно, что в кромешной тьме гораздо более
эффективно использовать другие анализаторы – органы чувств.
 Как вы думаете, произойдет ли через десятки тысяч лет у глубоководных
рыб, имеющих сегодня глаза, превращение их органов зрения
в
рудименты?
Приведите примеры, аргументируя свой ответ.
Примерное содержание ответа:
Выдержки из лучших ответов участников:
На большой глубине нет полной темноты. Хотя на глубину не поступает
солнечный свет, растворенный в воде, изотопы кальция, фосфора и других
химических элементов испускают особые электроны, которые вызывают свечение.
Поэтому глубоководные рыбы не утратили глаза и не утратят, для того, чтобы
различать предметы на глубине.
У некоторых глубоководных рыб есть светящиеся органы, которые им
помогают находить добычу. У удильщика на выросте, который свисает спереди,
находятся светящиеся бактерии. Слизь многих рыб-жертв светится в темноте. Поэтому
глаза нужны и глубоководным рыбам.
Выдержки из лучших ответов участников:
На глубине больше километра царят тьма, холод (2-3 градуса Цельсия),
огромное давление. На больших глубинах, оказывается, не совсем темно, так как там
много элементов, в особенности изотопы кальция, которые растворяются в воде и
испускают быстрые электроны, что приводит к слабому свечению воды.
Свет солнца не может проникнуть на глубину, но многие живущие там давно
приспособились испускать свой свет благодаря специальным органам – фотофорам.
Фотофоры содержат огромное количество люминесцирующих бактерий, которые
поглощают сахар и кислород из тела хозяина, а взамен вырабатывают свет. У
некоторых рыб имеются специальные клетки капетум. Его роль в том, что он не
пропускает световые лучи к другим тканям и возвращает свет обратно на сетчатку.
Поэтому в слабой освещенности рыбам достаточно света, глаза не редуцируются.
Глаза необходимы рыбам, чтобы не врезаться друг в друга и вовремя заметить такого
же хищника как она сама, или как средство нападения на добычу.
Так, например, некоторые виды неглубоководных молодых акул имеют на своем
теле различные светящиеся органы, а у гренландской акулы глаза светятся, как яркие
фонари. Испускаемый этими органами зеленоватый фосфорический свет привлекает
рыб и других обитателей моря, которых и пожирает хищник. Положительная реакция
на свет у многих рыб связана с их питанием организмами, способными ночью
светиться (многие виды планктона, мелкая рыба, как имеющая свое свечение, так и
вызывающая свечение своими движениями).
Известно, что многие виды сельдей питаются
главным образом светящимися эвфаузиидами
(черноглазками), а также часто заглатывают
светящуюся рыбку мауроликус, светящихся рачков
калянусов.
У удильщиков – которых известно почти 120 видов – фотофоры расположены на
концах длинных усиков-удилищ. Удочка присутствует только у самок и выполняет
роль поимки добычи: она снабжена специальной железой, которая заполнена
биолюминисцентными бактериями. Удильщик приманивают жертву (рыбу-топорик,
ракообразных, головоногих) на этот свет, подвигая удочку к самой пасти.
Интересно, что у некоторых видов глубоководных
удильщиков,
обитающих
глубже
3,5
км,
биолюминесценция расположена сразу в пасти рыбы.
Это исключает необходимость «ловить» добычу на
удочку – рыба просто плавает с открытым ртом,
пережевывая заплывшую жертву.
Еще одним из приспособлений к жизни в темноте стали телескопические глаза.
У многих рыб, например у гигантур, они держатся на стебельках, что позволяет им
различать излучения других рыб. А у угря-глотателя огромный рот, открывающийся
на манер змеиного, что позволяет ему заглатывать добычу, превосходящую его по
размерам. Еще ниже, с полным исчезновением света, глаза у многих видов
атрофируются.
Встречаются полностью слепые организмы, охотящиеся с помощью
чувствительных усиков, как макрурсы-крысохвосты, или боковой линии, как
тифлонусы, у которых нет даже хвостового плавника. Здесь особую важность
приобретают органы слуха – ведь в воде звуки распространяются в 5 раз быстрее,
чем в воздухе.
Задание №4 (до 20 баллов):
Многие виды рыб являются хищниками. Есть немало примеров, когда
жертва, на которую охотится рыба – хищник, значительно больше по размерам,
чем сам охотник, но это особо не мешает как процессу охоты, так и
последующему поглощению добычи.
 Какие способы решения данной проблемы диспропорции в размерах в
процессе охоты существуют у различных видов хищных рыб?
 Благодаря каким приспособлениям представители разных видов хищных
рыб эффективно решают данную проблему диспропорции в размерах?
Предложите (разработайте) свою
классификацию различных способов
приспособлений, позволяющих эффективно решать данную проблему? Желательно
оформление ответа в виде таблицы.
Талица для классифицирования способов решения проблемы диспропорции в
размерах в процессе охоты у различных видов хищных рыб
Как работает
Виды
рыб, данный
Предполагаемая
использующие механизм
причина
Направление
в Способ охоты
данный
охоты
и появления
эволюционировании и
способ охоты последующего такого способа
способов охоты и последующего
и
поглощения
охоты
и
последующего
поглощения
последующего добычи.
последующего
поглощения добычи добычи
поглощения
Краткое
поглощения
добычи
описание,
добычи
пояснение
Приведите примеры, аргументируя свой ответ.
Примерное содержание ответа:
Выдержки из лучших ответов участников:
Предполагаем
Направление в
Виды рыб,
Как работает
ая причина
эволюционирова
использующие
данный
появления
Способ охоты и
нии способов
данный способ
механизм
такого
последующего
охоты и
охоты и
охоты и
способа охоты
поглощения
последующего
последующего последующего
и
добычи
поглощения
поглощения
поглощения последующего
добычи
добычи
добычи
поглощения
добычи
Разрывание на
куски
Охота стаями
Пираньи
Большая стая
рыб нападает
на одну
добычу
Эффективнее,
чем охотиться
в одиночку
Разрывание на
куски
Острые зубы
Пираньи
Разрывает на
части жертву
Эффективнее
Поглощение
частями
Острое
обоняние,
острые зубы в
несколько
рядов
Акула
Разрывает на
части жертву
Прожорливость
Заглатывание
Заглатывает
добычу
целиком,
большой рот и
желудок
Речной окунь
Заглатывает
большое
количество
пищи
Прожорливость
Полное
поглощение
пищи
Заглатывание
целиком
Щука
Прячется
среди
водорослей и
нападает,
заглатывая
жертву
Хищничество
Оглушение
электричеством
Электрическим Электрический
разрядом
скат
парализует
добычу
Парализованн Способ охоты
ую
добычу и защита
поедает
Использование
яда
Парализует
добычу
Есть ядовитые Способ охоты
железы
и и защита
Акула катран,
Скат-хвостокол
Большой
дракончик
скорпена
острые шипы,
которыми
ранит добычу.
Парализованн
ую
добычу
поедает.
Задание №5 (до 20 баллов):
Рыбки, фотографии которых расположены выше, хорошо известны
школьникам многих стран мира. Думаем, что Вы без особого труда сможете
назвать разновидность этих рыбок.
 Как вы думаете, существует ли различие между названиями «золотая
рыба» и «золотая рыбка»? Можно ли сказать, что это одно и то же?
 «Золотую рыбку» или «золотую рыбу» знают все, а вот существует ли
серебряная рыбка?
Приведите примеры, аргументируя свой ответ.
Примерное содержание ответа:
Выдержки из лучших ответов участников:
Вопрос №1.
Серебряная рыбка проживает вдоль берегов
Новой Зеландии
Селенотока серебряная (Selenotoca multifasciata)
Селенотока серебряная, штрихопятнистый или пятнистополосатый аргус (Selenotoca
multifasciata).
Ареал – солоноватые воды Австрало-Новозеландского региона.
Миролюбивая рыбка, ведущая стайный образ жизни, прекрасно уживается с другими
аргусами и монодактилами.
Длина: до 35 см.
Корм: всеядная рыба, но лучше добавлять в рацион до 40% растительных кормов.
Вопрос №2.
Золотая рыба – это созвездие Южного полушария, а золотая рыбка – это настоящая
рыба.
Выдержки из лучших ответов участников (интересная аргументация ответа)
Когда говорят «серебряная рыбка», то могут подразумеваться следующие виды
рыб: арована серебряная, карась серебряный, рыба-ласточка серебряная, аргус
обыкновенный, лещ серебристый, серебряный карп, хариус, так как окраска у всех
серебристая. Чешуя покрыта веществом гуанин, который и придает телу рыбы
серебристый цвет. Думаю, такая окраска помогает им маскироваться в водах,
прогретых на солнце, для того, чтобы добыча вовремя не заметила приближающегося
хищника и не уплыла. На животе окраска обычно ещё ярче, поэтому маскировка
помогает прятаться от более крупных хищников, которые могут проплывать на
глубине.
Арована серебряная – аквариумная рыбка,
которая, как считают, жила на планете еще в
Юрский период. У рыбы интересный рот,
напоминает пещеру. Умеет прыгать, поэтому
аквариум лучше держать закрытым.
Арована хищник, если рядом находится мелкая рыба, то это грозит ей гибелью.
Питается также насекомыми, выпрыгивая из воды и хватая их на лету. В природе
водится на реке Амазонка и её крупных притоках. В последние годы они поселились
так же в Калифорнии и Неваде. Рыбу ловят и продают не только аквариумистам, но
и на еду, так как в ней мало жира и она вкусна.
Рыба – ласточка серебряная – имеет по телу черные полоски,
плавники с желтым отливом. Встречается в водах Красного
моря и Восточной Африки, Самоа, с севера на Йокогаму, на
юг до Новой Каледонии и Австралии. Рыбка также обитает в
пресноводной зоне дельты Меконга.
Аргусы населяют прибрежные воды Индийского и Тихого
океанов. Аргусы поедают бентосных животных и растения,
иногда полностью их уничтожая. Поедают также всякие
отбросы, скапливающиеся на дне, за что его называют
«пожиратель нечистот». Мясо рыбы съедобно, но имеет
неприятный запах.
Серебристый карась имеет серебристо-серый или зеленоватосерый цвет, хотя встречаются в природе экземпляры и
жёлтого цвета. Карасей много в руслах крупных рек (Кан,
Подкаменная Тунгуска, Нижняя Тунгуска, Ангара).
Выдерживает низкую температуру с малым содержанием
кислорода. Питается ракообразными и сине-зелеными
водорослями.
Лещ серебряный водится в Атлантическом океане, возле
берегов США, Африки. Тело плоское с серебряным отливом,
длиной около 45 см. Нерестится в мае-июне недалеко от
берега. Питается личинками насекомых, мелкими рачками,
улитками, моллюсками и червями.