Аквариум в школе

Вьюн — пример типично донной рыбы. Вокруг у рта 10 усиков, ощупывающих съедобные частицы и личинок среди детрита. Тело вытянутое, окраска коричневатая, как фон грунта водоемов, где водятся вьюны, плавает плохо, извивается (откуда и название). Вьюны хорошо и подолгу живут в аквариумах. Эти рыбы к кислороду в воде нетребовательны, могут усваивать атмосферный: воздух, заглатываемый с поверхности. Охотно едят живые корма, земляных червей, кусочки мяса, подбирая их со дна. Любят рыться в грунте. После смены воды начинают оживленно носиться по аквариуму.

К донным рыбам относятся голец, пескарь, различные бычки. Они тоже могут жить в аквариумах долгое время, хотя среди бычков есть виды с очень высокой потребностью в кислороде, не переносящие прогрев выше 15°С. Охотясь на донных обитателей, пескарь сохранил хорошую плавучесть. Но плавает медленно, возле дна, часто опускается на дно, лежит без движения.

Линь — рыба стоячих вод, плавает медленно и, как тихоход, имеет соответствующее строение тела. Темно-бронзовое с зеленоватым оттенком, оно густо покрыто слизью. Последняя предохраняет тело от царапин, защищает от многих паразитов. В аквариуме часто роется в грунте, поэтому растения следует прижимать камнями. Предпочитает держаться среди растений, есть все съедобное, корм подбирает со дна. Уживается почти со всеми рыбами независимо от их размеров.

Карась — обычный обитатель небольших водоемов со стоячей водой. В наших водоемах встречаются два вида — золотой и серебряный. Настоящий золоток карась очень красив, его дисковидное плотное тело бронзово-золотистой окраски. Серебряный карась с более вытянутым телом, имеет буро-серую окраску. Мелкие караси адаптируются к аквариумным условиям, но почти не растут по неизвестным пока причинам, живут долгие месяцы. В некоторых лабораториях удалось довести этих рыб до нереста. Неприхотливость карасей позволяет длительное время содержать их в школьных аквариумах.

Учащимся, изучающим общую биологию, следует рассказать, что в ряде водоемов встречаются бессамцовые популяции серебряного карася. Оплодотворение происходит спермой золотого карася, линя, сазана. При этом сперма рыб других видов и родов стимулирует развитие яйцеклеток серебряного карася, но гибридизации не происходит, слияния мужской и женской половых клеток тоже нет.

Поскольку у-хромосому несут только мужские яйцеклетки, в потомстве серебряного карася возникают только носители х-хромосом, т. е. самки, и в следующих поколениях тоже при таком размножении — гиногенезе — возникают только самки. Среди аквариумных рыбок такие же бессамцовые популяции известны у одного вида моллиенезии (пецилии). Восточная разновидность серебряного карася при селекции в искусственных водоемах дала различные по форме тела и окраске так называемые варьететы золотой рыбки (золотая рыбка, комета, вуалехвост, телескоп, небесное око, львиная головка и т. д.). Содержание в школьном аквариуме нескольких варьететов золотой рыбки позволяет проиллюстрировать результаты селекции, направленного отбора, изменчивости организмов. В отличие от карасей, выловленных в природных водоемах, золотые рыбки хорошо живут, развиваются и размножаются в аквариумах. Соединять их с карасями не рекомендуется, так как последние могут быть носителями заразных заболеваний, которые легко передаются декоративным рыбам. Условия содержания тех и других идентичны: не густо засаженный растениями аквариум, еженедельная смена 1/5 или даже 1/3 воды. Всеядны. Вуалехвостов, телескопов, и других золотых рыбок с выступающими глазами, шарами и т. д. рекомендуется содержать без растений, о которые они могут поранить глаза, плавники и т. д.

Тропические декоративные рыбы. К этой группе небольших рыб из тепловодных водоемов приэкваториальных широт принадлежат многочисленные виды, когда-то завезенные в любительские аквариумы и ныне успешно разводимые в них. Эти рыбы удобны в школьном аквариуме не только потому, что позволяют проследить процесс нереста и рождения нового поколения, но и потому, что сравнительно легко адаптируются в условиях школьных водоемов, требуют сравнительно меньше усилий по содержанию в сравнении с упомянутыми выше видами, позволяют проследить развитие на всех стадиях онтогенеза, органично входят как живой, развивающийся компонент в модель экосистемы в аквариуме.

Учителю прежде всего необходимо отобрать те виды аквариумных декоративных рыб, которые нужны для учебно-методических целей. К желательному в школьном аквариуме набору видов относятся следующие: живородящие — гуппи, меченосцы и пецилии; лабиринтовые — бойцовые рыбки, макроподы, трихогастры; карповые — данио и барбусы; цихловые — скалярия, цихлазома; харациновые — неоновые рыбки, другие мелкие рыбки близких родов хемиграммус, хифессобрикон; донные рыбы — коридорасы, лорикарии.

Систематическое положение, описание и правила содержания этих рыб учитель может найти в различных пособиях по аквариуму. Возможна замена рекомендуемых видов и родов близкими представителями, входящими в аналогичные экологические группы.

Использование рыб в учебном процессе. Аквариумные рыбы могут быть использованы на уроках зоологии (особенности внешнего строения), анатомии, физиологии и гигиены человека, (проявление условных рефлексов) и общей биологии. Адаптивные свойства рыб изучают в теме «Класс рыбы» в VII классе, в частности на уроке «Внешнее строение рыбы». Раздаточные аквариумы устанавливают на каждом ученическом столе, в каждом находится одна рыба. Демонстрационные аквариумы помещают на столе учителя или на стеллажах у боковой стены кабинета.

Затем рассматривается окраска рыб. Учащиеся должны сначала усвоить главный принцип окраски: спинка окрашена почти у всех рыб более интенсивно, чем брюшко. При этом учащиеся вспоминают причину такого распределения пигментации клопа-гладыша, который, плавая на спине, имеет обратную интенсивность окраски. Далее, на примере отдельных видов аквариумных рыб, представленных в демонстрационном аквариуме (цихлиды, сомики, пескарь), учитель обращает внимание учащихся на пестроту рисунков по бокам их тела. Эти рисунки как бы расчленяют в глазах хищника форму рыбы, не позволяя увидеть жертву в целом и определить, в каком направлении расположена голова. Глаз рыбы часто скрыт вертикальной темной полосой. Такие примеры расширяют знания учащихся и развивают представление о защитных приспособлениях организмов, более подробно рассматриваемых в курсе общей биологии.

Изучение роли плавников рыб возможно только во внеклассной работе, но использование данных этих наблюдений на соответствующих уроках в VII и IX классах, бесспорно, вызовет интерес учащихся. При этом необходимо помнить, что перегружать уроки фактическим материалом нельзя. Продолжительность сообщений учащихся должна быть не более 2 — 3 мин. Учащиеся узнают, что спинной плавник способствует прямолинейной устойчивости рыбы при движении. Но в аквариуме по положению спинного плавника часто определяют состояние некоторых рыб: если он поднят и расправлен, рыба чувствует себя нормально; если все время сжат и опущен, — состояние рыбы плохое. При этом надо учесть, что приповерхностные рыбы (многие живородящие) могут опускать плавник, чтобы он не выходил за пределы воды. У приповерхностных рыб спинной плавник сдвинут назад, за пределы передней части спины, плотно прилегающей снизу к поверхностной пленке воды при охоте за летающими насекомыми.

Хвостовой плавник у рыб выполняет много функций. У большинства быстро плавающих он отвечает за движение (данио, барбусы и др.). У ряда рыб хвостовой плавник (часто совместно с удлиненными и сдвинутыми к хвостовому стеблю спинным и анальным) обеспечивает мощный бросок при охоте (щука), иногда и прыжок из воды за пролетающим комаром. Специфическое назначение анального плавника следует рассмотреть у живородящих: у самцов гуппи и меченосцев его лучи свернуты в трубочку, образуя особый орган — гоноподий — для внутреннего оплодотворения самки.

Брюшные плавники у рыб парные. Наиболее интересны брюшные плавники у бычков — они срослись и образовали присоску, позволяющую рыбкам закрепляться на субстрате. Такое приспособление важно для рыб, живущих на быстром течении. Любопытно преобразование брюшных плавников в длинные осязающие нити у трихогастров (гурами). Они свободно двигают этими нитями, осязают предметы и других рыб, при ухаживании трихогастры поглаживают друг друга этими нитями. У скалярий плавники-нити обеспечивают равновесие сплющенного с боков тела. Специализацию парных грудных плавников хорошо рассмотреть у ряда рыб в аквариуме. У донных рыб (коридорасы, лорикарии и т. п.) грудные плавники малоподвижны, расставлены в стороны, подвижна их мягкая задняя кромка. Это рули глубины. Но эти же плавники позволяют рыбам опираться на грунт, иногда служат передвижению по грунту. У некоторых сомов первые лучи этих и спинного плавников утолщены, имеют бороздку — канал и особое замыкающее устройство. По каналу проходит ядовитый секрет; попадая в ранку, он вызывает жжение и боль. Уколы этими лучами у ряда тропических сомов очень болезненны и для человека. Замыкающее устройство при основании этих лучей срабатывает автоматически, когда рыбу схватит хищник. В этом случае все три острых ядовитых луча становятся перпендикулярно к телу рыбы (в разрезе они напоминают равномерно удаленные лопасти трехлопастного пропеллера). Когда возбуждение проходит, замыкающие мускулы расслабляются и лучи вновь становятся подвижными. Хищники часто не могут проглотить сома из-за его растопыренных острых лучей. Иногда находят птиц, погибших от того, что замыкающее устройство сработало уже у них в горле (сом при этом тоже погибает). Это пример относительности приспособления. Горизонтально расположенные грудные плавники быстро плавающих или живущих в быстрой воде рыб, например данио, можно считать рулями глубины. А вот у близких родственников данио — барбусов — грудные плавники уже более подвижны, свободно меняют положение от горизонтального и неподвижного при быстром плавании до вертикально-загребающего при медленном. Барбусы живут среди стеблей тростника, прибрежных зарослей. Здесь нужно лавировать, останавливаться, даже пятиться. Грудные плавники работают, как весла; их движения обеспечивают неподвижность рыбы или резкое торможение на быстром ходу. У цихлид грудные плавники действуют при медленном плавании, а при быстром (работает хвостовой плавник) прижимаются к телу. У рыб, живущих в зарослях приповерхностных вод, (например, макропод), в основном работают грудные плавники.