Fische

Ein riesiger Zackenbarsch im Georgia Aquarium

Fische sind aquatische Wirbeltiere, die typischerweise kaltblütig, mit Schuppen bedeckt und mit zwei Sätzen gepaarter Flossen und mehreren unpaaren Flossen ausgestattet sind. Fische sind im Meer und in Süßgewässern reichlich vorhanden, wobei Arten aus Gebirgsbächen (z. B. Saibling und Gründling) sowie in den tiefsten Tiefen des Ozeans (z. B. Schlucker und Seeteufel) bekannt sind. Sie sind als Nahrung für Menschen auf der ganzen Welt von enormer Bedeutung, da sie entweder in freier Wildbahn gesammelt werden (vgl Angeln ) oder ähnlich wie Rinder oder Hühner gezüchtet werden (siehe Aquakultur). Fische werden auch zur Erholung durch Angeln und Aquaristik ausgebeutet, und Fische werden häufig öffentlich ausgestellt Aquarien . Im Laufe der Jahrhunderte haben viele Kulturen Fische in ihren Legenden und Mythen erwähnt, vom „großen Fisch“, der Jona, den Propheten, verschlungen hat, bis hin zu der allseits beliebten Meerjungfrau, halb Mensch, halb Fisch, um die sich Bücher und Filme immer noch drehen (z. , Splash (Film)). Fische wurden auf viele verschiedene Arten als Symbole verwendet, von den Ichthys der frühen Christen bis hin zur allegorischen Verwendung eines Marlins Ernest Hemingways Roman, Der alte Mann und das Meer .

Was ist ein Fisch?

Der Begriff 'Fisch' wird am genauesten verwendet, um jeden Nicht-Tetrapoden zu beschreiben akkordieren , d.h. ein Tier mit einem Rückgrat, aber ohne vier Gliedmaßen (oder mit Vorfahren, die vier Gliedmaßen hatten). Im Gegensatz zu Gruppen wie Vögeln oder Säugetieren sind Fische keine einzelne Gruppe, sondern eine paraphyletische Sammlung von Taxa, darunter Schleimaale, Neunaugen, Haie, Rochen, Lungenfische und Quastenflosser, Störe, Gars und fortgeschrittene Rochenflossenfische.

Ein typischer Fisch ist kaltblütig; hat einen stromlinienförmigen Körper, der es ihnen ermöglicht, schnell zu schwimmen; entzieht dem Wasser mit Kiemen Sauerstoff; zwei Sätze gepaarter Flossen, eine oder zwei Rückenflossen, eine Afterflosse und eine Schwanzflosse; hat Kiefer; hat Haut, die mit Schuppen bedeckt ist; und legt Eier, die von außen befruchtet werden. Allerdings gibt es Ausnahmen von diesen. Thunfisch und einige Arten von Haien sind warmblütig und in der Lage, ihre Körpertemperatur deutlich über die des umgebenden Wassers zu erhöhen. Die Strömungs- und Schwimmleistung variiert von sehr stromlinienförmigen und schnellen Schwimmern, die 10-20 Körperlängen pro Sekunde erreichen können (wie Thunfisch, Lachs und Makrele) bis hin zu langsamen, aber wendigeren Arten wie Aalen und Rochen, die nicht mehr als 0,5 Körperlängen erreichen -Längen pro Sekunde.Viele Gruppen von Süßwasserfischen extrahieren Sauerstoff aus der Luft und aus dem Wasser, indem sie eine Vielzahl unterschiedlicher Strukturen verwenden.Lungenfische haben gepaarte Lungen, die denen von Tetrapoden ähneln, Guramis haben eine Struktur namens Labyrinthorgan, die eine ähnliche Leistung erbringt Funktion, während viele Welse, wie z Corydoras Sauerstoff über Darm oder Magen entziehen. Die Körperform und die Anordnung der Flossen ist sehr variabel und deckt scheinbar unfischartige Formen wie Seepferdchen, Kugelfische, Seeteufel und Schluckfische ab. In ähnlicher Weise kann die Hautoberfläche nackt sein (wie bei Muränen) oder mit Schuppen verschiedener Arten bedeckt sein, die normalerweise als Placoide (typisch für Haie und Rochen), Cosmoid (fossile Lungenfische und Quastenflosser), Ganoid (verschiedene fossile Fische, aber auch lebende Gars und Bichire, Zykloide und Ctenoide (die letzten beiden sind auf den meisten Knochenfischen zu finden. Es gibt sogar Fische, die die meiste Zeit außerhalb des Wassers verbringen. Schlammspringer ernähren sich und interagieren miteinander im Wattenmeer und sind nur unter Wasser, wenn sie sich in ihren Höhlen verstecken Phreatobius der Zisternen lebt in nasser Laubstreu,

Die verschiedenen Fischgruppen zusammengenommen machen mehr als die Hälfte der bekannten Wirbeltiere aus. Es gibt mindestens 24.600 bekannte Fischarten, von denen über 23.000 Knochenfische sind, der Rest sind etwa 850 Haie, Rochen und Chimären und etwa 85 Schleimaale und Neunaugen. Ihre Größe reicht von 16 m (51 ft) Walhai bis zu einem 8 mm (knapp über ¼ Zoll) langen kräftigen Jungfisch.

Viele Arten von Wassertieren, die 'Fische' genannt werden, sind eigentlich gar keine Fische. Dazu gehören Tintenfische, Quallen, Tintenfische und Seesterne. Wirbellose Meerestiere, die als Nahrung verzehrt werden, werden allgemein als Schalentiere bezeichnet. In der Vergangenheit Wale und Delfine wurden manchmal auch als Fische angesehen, obwohl sie eigentlich Säugetiere sind.

Einstufung

Fische sind eine paraphyletische Gruppe: Das heißt, jede Gruppe, die alle Fische enthält, enthält auch die Tetrapoden, die keine Fische sind. Aus diesem Grund werden Gruppen wie die „Klasse Fische“ aus älteren Nachschlagewerken nicht mehr in formalen Einteilungen verwendet.

Fische werden in die folgenden Hauptgruppen eingeteilt:

• Hyperoartie
  • Petromyzontidae (Neunaugen)
• Pteraspidomorphi (früher kieferloser Fisch)
• Thelodonti
• Anaspida
• Cephalaspidomorphi (früher kieferloser Fisch)
  • Helm
  • Pituriaspida
  • Osteostraci
• Gnathostomata (Kieferwirbeltiere)
  • Placodermi
  • Chondrichthyes (Knorpelfische)
  • Akanthodien
  • Osteichthyes (Knochenfische)
    • Actinopterygii (Rochenflossenfisch)
    • Sarcopterygii (Fische mit Lappenflossen)
      • Actinistia (Quostenflosser)
      • Dipnoi (Lungenfisch)

Einige Paläontologen meinen, dass Conodonta sind Akkorde , und betrachten sie daher als primitive Fische.

Für eine umfassendere Behandlung der Klassifizierung siehe die Wirbeltier Artikel.

Anatomie der Fische

Verdauungstrakt

Das Aufkommen von Kiefern ermöglichte es Fischen, eine viel größere Vielfalt an Nahrung zu sich zu nehmen, einschließlich Pflanzen und anderer Organismen. Bei Fischen wird die Nahrung durch den Mund aufgenommen und dann in der Speiseröhre abgebaut. Wenn es in den Magen gelangt, wird die Nahrung weiter zerlegt und bei vielen Fischen in fingerähnlichen Beuteln, den Pylorus-Ceca, weiterverarbeitet. Die Pylorus-Ceca sondert Verdauungsenzyme ab und nimmt Nährstoffe aus der verdauten Nahrung auf. Organe wie die Leber und die Bauchspeicheldrüse fügen Enzyme und verschiedene Verdauungschemikalien hinzu, während sich die Nahrung durch den Verdauungstrakt bewegt. Der Darm vervollständigt den Prozess der Verdauung und Nährstoffaufnahme.

Atmungssystem

Die meisten Fische tauschen Gase über Kiemen aus, die sich auf beiden Seiten des Pharynx befinden. Kiemen bestehen aus fadenförmigen Strukturen, die Filamente genannt werden. Jedes Filament enthält ein Netzwerk von Kapillaren, die eine große Oberfläche für den Austausch ermöglichen Sauerstoff und Kohlendioxid . Fische tauschen Gase aus, indem sie sauerstoffreiches Wasser durch ihr Maul ziehen und es über ihre Kiemenfäden pumpen. Das Blut in den Kapillaren fließt in entgegengesetzter Richtung zum Wasser, wodurch ein Gegenstromaustausch entsteht. Dann drücken sie das sauerstoffarme Wasser durch Öffnungen an den Seiten des Rachens heraus. Einige Fische, wie Haie und Neunaugen, besitzen mehrere Kiemenöffnungen. Die meisten Fische haben jedoch eine einzelne Kiemenöffnung auf jeder Seite des Körpers. Diese Öffnung ist unter einer schützenden knöchernen Hülle verborgen, die als Operculum bezeichnet wird. Einige Fische, wie z. B. Lungenfische, haben eine Anpassung entwickelt, die als Labyrinth bekannt ist und es ihnen ermöglicht, in sauerstoffarmen Gebieten oder an Orten zu überleben, an denen Gewässer ständig austrocknen. Diese Fischarten besitzen spezialisierte Organe, die als Lungen dienen. Eine Röhre bringt sauerstoffhaltige Luft über das Fischmaul zu diesem Organ. Einige Arten von Lungenfischen sind so sehr auf Sauerstoff aus der Luft angewiesen, dass sie ersticken, wenn sie nicht an die Wasseroberfläche gelangen.

Kreislauf

Fische haben ein geschlossenes Kreislaufsystem mit einem Herz, das das Blut in einer einzigen Schleife durch den Körper pumpt. Das Blut fließt vom Herzen zu den Kiemen, von den Kiemen zum Rest des Körpers und dann zurück zum Herzen. Bei den meisten Fischen besteht das Herz aus vier Teilen: dem Sinus venosus, dem Atrium, dem Ventrikel und dem Bulbus arteriosus. Obwohl es aus vier Teilen besteht, ist das Fischherz immer noch ein zweikammeriges Herz. Der Sinus venosus ist ein dünnwandiger Sack, der Blut aus den Venen des Fisches sammelt, bevor er es in das Atrium fließen lässt, das eine große Muskelkammer ist. Das Atrium dient als Einwegkammer, damit Blut in die Herzkammer fließen kann. Der Ventrikel ist eine dickwandige, muskulöse Kammer und übernimmt den eigentlichen Pumpvorgang für das Herz. Es pumpt Blut in eine große Röhre namens Bulbus Arteriosus. Am vorderen Ende verbindet sich der Bulbus arteriosus mit einem großen Blutgefäß namens Aorta, durch das Blut zu den Kiemen des Fisches fließt.

Homöothermie

Obwohl die meisten Fische ausschließlich Wasser- und Kaltblüter sind, gibt es Ausnahmen für beide Fälle. Fische verschiedener Gruppen haben die Fähigkeit entwickelt, längere Zeit außerhalb des Wassers zu leben. Einige dieser Amphibienfische, wie der Schlammspringer, können bis zu mehreren Tagen an Land leben und sich fortbewegen. Außerdem behalten bestimmte Fischarten erhöhte Körpertemperaturen in unterschiedlichem Maße bei. Endotherme Teleosten (Knochenfische) gehören alle zur Unterordnung Scombroidei und umfassen die Schwertfische, Thunfische und eine Art von 'primitiven' Makrelen ( Gasterochisma melampus ). Alle Haie in der Familie Lamnidae – Kurzflossen-Mako, Langflossen-Mako, Weißer, Heringshai und Lachshai – sind dafür bekannt, dass sie die Fähigkeit zur Endothermie haben, und Beweise deuten darauf hin, dass dieses Merkmal in der Familie Alopiidae (Fuchshaie) existiert. Der Grad der Endothermie variiert von Schwertfischen, die nur ihre Augen und ihr Gehirn wärmen, bis hin zu Rotem Thun und Heringshaien, die eine Körpertemperatur von mehr als 20 °C über der Umgebungstemperatur haben. Siehe auch Gigantothermie . Endothermie, obwohl metabolisch kostspielig, soll Vorteile wie eine erhöhte Kontraktionskraft der Muskeln, höhere Verarbeitungsraten des Zentralnervensystems und höhere Verdauungsraten bieten.

Ausscheidungssystem

Wie bei vielen Wassertieren geben die meisten Fische ihre stickstoffhaltigen Abfälle ab Ammoniak . Ein Teil der Abfälle diffundiert durch die Kiemen in das umgebende Wasser. Andere werden durch die Nieren entfernt, Ausscheidungsorgane, die Abfallstoffe aus dem Blut filtern. Nieren helfen Fischen, die Menge an Ammoniak in ihrem Körper zu kontrollieren. Salzwasserfische neigen dazu, aufgrund von Osmose Wasser zu verlieren. Bei Salzwasserfischen konzentrieren die Nieren Abfallstoffe und geben so viel Wasser wie möglich an den Körper zurück. Das Gegenteil passiert bei Süßwasserfischen, sie neigen dazu, kontinuierlich Wasser zu gewinnen. Die Nieren von Süßwasserfischen sind speziell darauf ausgelegt, große Mengen verdünnten Urins abzupumpen. Einige Fische haben speziell angepasste Nieren, die ihre Funktion ändern und es ihnen ermöglichen, sich vom Süßwasser ins Salzwasser zu bewegen.

Sinnes- und Nervensystem

Fische haben gut entwickelte Nervensysteme, die sich um ein zentrales Gehirn organisieren, das in verschiedene Teile unterteilt ist. Das vorderste oder vorderste Ende des Gehirns sind die Riechkolben, die am Geruchssinn der Fische beteiligt sind. Im Gegensatz zu den meisten Wirbeltieren verarbeitet das Großhirn der Fische in erster Linie den Geruchssinn und ist nicht für alle willkürlichen Handlungen verantwortlich. Die Sehlappen verarbeiten Informationen aus den Augen. Das Kleinhirn koordiniert die Körperbewegungen, während die Medulla oblongata die Funktionen der inneren Organe steuert. Die meisten Fische besitzen hoch entwickelte Sinnesorgane. Nahezu alle Tageslichtfische haben gut entwickelte Augen, deren Farbsehen mindestens so gut ist wie die des Menschen. Viele Fische haben auch spezialisierte Zellen, die als Chemorezeptoren bekannt sind und für außergewöhnliche Geschmacks- und Geruchssinne verantwortlich sind. Obwohl sie Ohren im Kopf haben, hören viele Fische Geräusche möglicherweise nicht sehr gut. Die meisten Fische haben jedoch empfindliche Rezeptoren, die das Seitenliniensystem bilden. Das Seitenliniensystem ermöglicht es vielen Fischen, sanfte Strömungen und Vibrationen zu erkennen sowie die Bewegung anderer Fische und Beute in der Nähe zu spüren. Im Jahr 2003 fanden schottische Wissenschaftler der Edinburgh University bei der Forschung an Regenbogenforellen heraus, dass Fische Schmerzen haben. Einige Fische, wie Welse und Haie, haben Organe, die schwachen elektrischen Strom erkennen. Andere Fische, wie der Zitteraal, können ihren eigenen Strom produzieren.

Muskulatur

Fortbewegung von Fischen

Die meisten Fische bewegen sich, indem sie paarweise Muskelgruppen abwechselnd auf beiden Seiten des Rückgrats zusammenziehen. Diese Kontraktionen bilden S-förmige Kurven, die sich am Körper des Fisches entlang bewegen. Wenn jede Kurve die hintere Flosse erreicht, wird eine Rückwärtskraft erzeugt. Diese Rückwärtskraft in Verbindung mit den Flossen bewegt den Fisch vorwärts. Die Flossen der Fische werden wie die Stabilisatoren eines Flugzeugs verwendet. Flossen vergrößern auch die Oberfläche des Hecks und ermöglichen so einen zusätzlichen Geschwindigkeitsschub. Der stromlinienförmige Körper der Fische verringert die Reibung, wenn sie sich durch Wasser bewegen. Da Körpergewebe dichter ist als Wasser, müssen Fische den Unterschied ausgleichen oder sie sinken. Viele Knochenfische haben ein inneres Organ namens Schwimmblase, das ihren Auftrieb durch Manipulation von Gasen reguliert.

Fortpflanzungsapparat

Die Eier von Fischen werden je nach Art entweder äußerlich oder innerlich befruchtet. Das Weibchen legt normalerweise die Eier, und die Embryonen in den Eiern entwickeln sich und schlüpfen außerhalb ihres Körpers. Diese Art von Fischen werden eierlegende Fische genannt. Ovipare Fische entwickeln sich, indem sie Nahrung aus dem Eigelb gewinnen. Lachse zum Beispiel sind eierlegend.

Ovovivipare Fische behalten die Eier nach der inneren Befruchtung im Körper der Mutter. Jeder Embryo entwickelt sich in seinem eigenen Ei. Die Jungen werden wie die meisten Säugetiere 'lebend geboren'.

Einige Fischarten, wie z. B. verschiedene Haie, sind lebendgebärend. Vivipare Fische erlauben ihren Embryonen, wie ovovivipare Fische im Körper der Mutter zu bleiben. Die Embryonen lebendgebärender Fische erhalten die benötigten Substanzen jedoch aus dem Körper der Mutter, nicht durch Material im Ei. Die Jungen lebender Arten werden auch 'lebend geboren'.

Immunsystem

Arten von Immunorganen variieren zwischen verschiedenen Fischarten. Bei den kieferlosen Fischen (Neunaugen und Schleimaale) fehlen echte Lymphorgane. Stattdessen verlassen sich diese Fische auf Regionen des Lymphgewebes in anderen Organen, um ihre Immunzellen zu produzieren. Zum Beispiel werden Erythrozyten, Makrophagen und Plasmazellen in der vorderen Niere (oder Vornephros) produziert, und einige Bereiche des Darms (wo Granulozyten reifen) ähneln primitivem Knochenmark in Schleimaalen. Knorpelfische (Haie und Rochen) haben ein fortgeschritteneres Immunsystem als die kieferlosen Fische. Sie haben drei spezialisierte Organe, die für Chondrichthyes einzigartig sind; die epigonalen Organe (dem Knochenmark von Säugetieren ähnliches Lymphgewebe), die die Gonaden umgeben, das Leydig-Organ in den Wänden ihrer Speiseröhre und eine Spiralklappe in ihrem Darm. Alle diese Organe beherbergen typische Immunzellen (Granulozyten, Lymphozyten und Plasmazellen). Sie besitzen auch einen identifizierbaren Thymus und eine gut entwickelte Milz (ihr wichtigstes Immunorgan), in der sich verschiedene Lymphozyten, Plasmazellen und Makrophagen entwickeln und speichern. Chondrostea-Fische (Störe, Löffelstöre und Birken) besitzen einen Hauptstandort für die Produktion von Granulozyten innerhalb einer Masse, die mit den Meningen (Membranen, die das zentrale Nervensystem umgeben) verbunden ist, und ihr Herz ist häufig mit Gewebe bedeckt, das Lymphozyten, retikuläre Zellen und enthält eine kleine Anzahl von Makrophagen. Die Chondrostean-Niere ist ein wichtiges blutbildendes Organ; wo sich Erythrozyten, Granulozyten, Lymphozyten und Makrophagen entwickeln. Wie bei Knorpelfischen gehören zu den wichtigsten Immungeweben von Knochenfischen (oder Knochenfischen) die Nieren (insbesondere die vordere Niere), in denen viele verschiedene Immunzellen untergebracht sind. Darüber hinaus besitzen Knochenfische einen Thymus, eine Milz und verstreute Immunbereiche innerhalb von Schleimhautgeweben (z. B. in Haut, Kiemen, Darm und Keimdrüsen). Ähnlich wie das Immunsystem von Säugetieren wird angenommen, dass Teleost-Erythrozyten, Neutrophile und Granulozyten in der Milz angesiedelt sind, während Lymphozyten der Hauptzelltyp sind, der in der Thymusdrüse gefunden wird. Kürzlich wurde bei einer Knochenfischart, dem Zebrabärbling, ein Lymphsystem ähnlich dem bei Säugetieren beschriebenen beschrieben. Obwohl noch nicht bestätigt, wird dieses System vermutlich der Ort sein, an dem sich naive (nicht stimulierte) T-Zellen ansammeln, während sie darauf warten, auf ein Antigen zu treffen.

Evolution

Der frühe Fossilienbestand von Fischen ist nicht sehr klar. Es scheint, dass es zu Beginn seiner Evolution kein Tier war, das erfolgreich genug war, um viele Fossilien zu hinterlassen. Dies änderte sich jedoch im Laufe der Zeit, als es zu einer dominierenden Form des Meereslebens wurde und sich schließlich verzweigte, um Landwirbeltiere wie Amphibien, Reptilien und Säugetiere einzubeziehen.

Die Bildung des Scharnierkiefers scheint zur späteren Verbreitung von Fischen geführt zu haben, da Fische ohne Kiefer nur sehr wenige Vorfahren hinterließen. Neunaugen können ein grober Vertreter von Fischen mit vorgebackenen Kiefern sein. Die ersten Kiefer werden in Placodermi-Fossilien gefunden. Es ist unklar, ob der Vorteil eines Scharnierkiefers in einer größeren Beißkraft, in Bezug auf die Atmung oder in einer Kombination liegt.

Einige spekulieren, dass sich Fische aus einer Kreatur entwickelt haben könnten, die einer korallenähnlichen Seescheide ähnelt, deren Larven in einigen wichtigen Punkten primitiven Fischen ähneln. Die ersten Vorfahren der Fische haben möglicherweise die Larvenform bis ins Erwachsenenalter beibehalten (wie es einige Seescheiden heute tun, siehe Neoteny), obwohl die Umkehrung dieses Falls auch möglich ist. Kandidaten für frühe Fische sind Agnatha wie Haikouichthys, Myllokunmingia und Pikaia.

Fischkrankheit

Fische sind wie jeder andere Organismus anfällig für Krankheiten.

Fischkrankheiten können als Ätiologie bezeichnet werden:

• Bakterielle Erkrankungen
• Pilzerkrankungen
• Parasitäre Störungen
• Viruserkrankungen
• Stoffwechselstörungen
• Wasserbedingungen
• Unterernährung

oder das am stärksten betroffene Organsystem

• Neurologische Störungen
• Körperhöhle
• Augenerkrankungen
• Fäkale Störungen
• Flossenstörungen
• Gallenblase
• Kiemenstörungen
• Darmerkrankungen
• Nierenerkrankungen
• Lebererkrankungen
• Bewegungsstörungen
• Hauterkrankungen und Farbveränderungen
• Schwimmblase

Hinweis zur Verwendung: 'Fisch' vs. 'Fische'

„Fische“ ist die korrekte englische Pluralform von „Fisch“, die Biologen verwenden, wenn sie über zwei oder mehr Fischarten sprechen, wie in „Es gibt über 25.000 Fische auf der Welt“ (was bedeutet, dass es über 25.000 Fischarten auf der Welt gibt). . Wenn man von zwei oder mehr einzelnen Fischen spricht Organismen , dann wird das Wort 'Fisch' verwendet, wie in 'Es gibt mehrere Millionen Fische der Art Jahre Morhua ' (bedeutet, dass G. morhua umfasst mehrere Millionen Personen). Um beides in Aktion zu sehen, betrachten Sie die Aussage „Es gibt zwölf Fische in diesem Aquarium, die fünf Fische darstellen“ (was bedeutet, dass das Aquarium zwölf Individuen enthält, einige derselben Art und einige unterschiedlicher Arten, also insgesamt fünf Arten). Die Verwendung der beiden Wörter ähnelt der der Wörter „Volk“ und „Völker“. Der Sammelbegriff für Fisch ist Schwarm (oder Schule ).