سمكة

قبل حوالي 530 مليون سنة، خلال الانفجار الكامبري ، ظهرت في السجل الأحفوري حيوانات شبيهة بالأسماك ذات حبل ظهري وعيون في مقدمة الجسم، مثل هايكويشثيس . ^{[ 8 ]} وخلال أواخر العصر الكامبري ، ظهرت أشكال أخرى عديمة الفك مثل المخروطيات . ^{[ 9 ] [ 10 ]}

ظهرت الفقاريات الفكية في العصر السيلوري ، مع أسماك البلاكوديرم المدرعة العملاقة مثل دنكليوستيوس . ^{[ 11 ]} كما ظهرت الأسماك الفكية أيضًا خلال العصر السيلوري: ^{[ 12 ]} الغضروفية (Chondrichthyes) ^{[ 13 ] [ 14 ]} والعظمية (Osteichthyes) . ^{[ 15 ]}

خلال العصر الديفوني ، ازداد تنوع الأسماك بشكل كبير، بما في ذلك الأسماك المدرعة، والأسماك ذات الزعانف الفصية، وأسماك القرش المبكرة، مما أكسب العصر الديفوني لقب "عصر الأسماك". ^{[ 16 ] [ 17 ]}

تُعدّ الأسماك مجموعة شبه عرقية ، إذ أن أي فرع حيوي يضم جميع الأسماك الفكية ( Gnathostomata ) أو جميع الأسماك العظمية ( Osteichthyes ) يضم أيضًا فرعًا حيويًا من رباعيات الأطراف (فقاريات رباعية الأطراف، معظمها برية)، والتي لا تُصنّف عادةً ضمن الأسماك. ^{[ 18 ] [ 19 ]} وقد اكتسبت بعض رباعيات الأطراف، مثل الحيتان والإكثيوصورات ، شكلًا جسميًا شبيهًا بالأسماك بشكل ثانوي من خلال التطور التقاربي . ^{[ 20 ]} من جهة أخرى، يُشير كتاب "أسماك العالم " إلى أنه "من المقبول على نطاق واسع أن رباعيات الأطراف، بما في ذلك نحن، هي ببساطة أسماك عظمية مُعدّلة، ولذلك نعتبر استخدام تصنيف Osteichthyes كفرع حيوي أمرًا مقبولًا، والذي يشمل الآن جميع رباعيات الأطراف". ^{[ 19 ]}

يتوزع التنوع البيولوجي للأسماك الحية بشكل غير متساوٍ بين المجموعات المختلفة؛ إذ تُشكل الأسماك العظمية، القادرة على إخراج فكوكها ، 96% من أنواع الأسماك. ^{[ 21 ] [ 19 ]} يُظهر المخطط التفرعي ^{[ 22 ]} العلاقات التطورية لجميع مجموعات الأسماك الحية (مع تنوعها الخاص ^{[ 19 ]} ) والرباعيات. ^{[ 23 ]} تُشير علامة الخنجر (†) إلى المجموعات المنقرضة ؛ بينما تُشير علامة الاستفهام (?) والخطوط المتقطعة (-----) إلى المجموعات ذات التصنيف غير المؤكد ^{[ 22 ]} . أما المجموعات التي تضم أكثر من 25000 نوع فتُكتب بخط غامق .

تُعدّ الأسماك (باستثناء رباعيات الأطراف) مجموعة شبه عرقية ، ولهذا السبب، لم يعد يُستخدم تصنيف الأسماك (Pisces) الوارد في المراجع القديمة في التصنيفات الرسمية. يقسم التصنيف التقليدي الأسماك إلى ثلاث فئات موجودة (" اللافكيات "، و "الأسماك الغضروفية "، و" الأسماك العظمية ")، مع تصنيف الأنواع المنقرضة أحيانًا ضمن هذه الفئات، وأحيانًا أخرى كفئات مستقلة. ^{[ 24 ]}

تُشكّل الأسماك أكثر من نصف أنواع الفقاريات. ففي عام 2016، وُجد أكثر من 32,000 نوع موصوف من الأسماك العظمية، وأكثر من 1,100 نوع من الأسماك الغضروفية، وأكثر من 100 نوع من أسماك الجريث واللامبري. يندرج ثلث هذه الأنواع ضمن أكبر تسع عائلات، وهي من الأكبر إلى الأصغر: Cyprinidae ، وGobiidae ، وCichlidae ، وCharacidae ، وLoricariidae ، وBalitoridae ، و Serranidae ، وLabridae ، و Scorpaenidae . وتُعدّ حوالي 64 عائلة أحادية النوع ، أي تحتوي على نوع واحد فقط. ^{[ 19 ]}

تتراوح أحجام الأسماك من قرش الحوت الضخم الذي يبلغ طوله 16 مترًا (52 قدمًا) ^{[ 25 ]} إلى بعض الأسماك العظمية الصغيرة التي يبلغ طولها 8 مليمترات فقط (0.3 بوصة) ، مثل سمكة الكارب Paedocypris progenetica ^{[ 26 ]} وسمكة الرضيع القوية . ^{[ 27 ]}  

• 
  الأكبر: قرش الحوت
• 
  أصغرها: على سبيل المثال Paedocypris progenetica

يتفاوت أداء السباحة من أسماك مثل التونة والسلمون والجاك التي يمكنها قطع مسافة تتراوح بين 10 و20 ضعف طول الجسم في الثانية الواحدة إلى أنواع مثل ثعابين البحر والشفنين التي لا تسبح أكثر من 0.5 ضعف طول الجسم في الثانية الواحدة. ^{[ 28 ]}

• 
  الأسرع: على سبيل المثال سمك السلمون ، 10-20 ضعف طول الجسم/ثانية
• 
  الأبطأ: على سبيل المثال، ثعبان البحر ، 0.5 طول الجسم/ثانية

الأسماك النموذجية من ذوات الدم البارد ، ولها جسم انسيابي للسباحة السريعة، وتستمد الأكسجين من الماء باستخدام الخياشيم، ولها زوجان من الزعانف المزدوجة، وزعنفة ظهرية واحدة أو اثنتان، وزعنفة شرجية، وزعنفة ذيلية، وفكّان، وجلد مغطى بالحراشف ، وتضع البيض. ولكل معيار استثناءات، مما يخلق تنوعًا واسعًا في شكل الجسم وطريقة الحياة. على سبيل المثال، بعض الأسماك سريعة السباحة من ذوات الدم الحار، بينما تخلت بعض الأسماك بطيئة السباحة عن الانسيابية لصالح أشكال جسم أخرى. ^{[ 29 ]}

• 
  المفترس الذي يكمن في الكمائن : سمكة الصياد
• 
  سمك الماكريل ، ذو بنية انسيابية ودم دافئ إلى حد ما .
• 
  الذيل غير مستخدم للسباحة : فرس البحر
• 
  مموه : تنين البحر المورق
• 
  بدون قشور : سمكة الالتصاق
• 
  حاضنة فموية : سمكة سيكلد أمامية تحمل صغارها في فمها

تتوزع أنواع الأسماك بالتساوي تقريبًا بين النظم البيئية للمياه العذبة والبحرية (المحيطية)؛ إذ يوجد حوالي 15200 نوع في المياه العذبة ونحو 14800 نوع في البحر. ^{[ 30 ]} تُشكل الشعاب المرجانية في منطقة المحيطين الهندي والهادئ مركزًا لتنوع الأسماك البحرية، ^{[ 31 ]} بينما تُعد أسماك المياه العذبة القارية الأكثر تنوعًا في أحواض الأنهار الكبيرة للغابات الاستوائية المطيرة ، وخاصة أحواض الأمازون والكونغو والميكونغ . ^{[ 32 ]} يعيش أكثر من 5600 نوع من الأسماك في المياه العذبة في المناطق الاستوائية الجديدة وحدها، بحيث تُمثل أسماك هذه المناطق حوالي 10% من جميع أنواع الفقاريات على سطح الأرض. ^{[ 33 ]}

تنتشر الأسماك بكثرة في معظم المسطحات المائية. ويمكن العثور عليها في جميع البيئات المائية تقريبًا، من جداول المياه الجبلية العالية (مثل سمك السلمون المرقط وسمك الجودجون ) إلى أعماق المحيطات السحيقة وحتى أعماقها السحيقة (مثل ثعابين البحر وسمك الحلزون )، على الرغم من عدم العثور على أي منها في أعمق 25% من المحيط. ^{[ 34 ]} أعمق سمكة حية في المحيط تم اكتشافها حتى الآن هي ثعبان البحر، Abyssobrotula galatheae ، الذي سُجّل وجوده في قاع خندق بورتوريكو على عمق 8370 مترًا (27460 قدمًا) . ^{[ 35 ]}  

من حيث درجة الحرارة، تعيش أسماك الجليد جوناه في المياه الباردة ^{[ أ ]} للمحيط الجنوبي، بما في ذلك تحت جرف فيلشنر-رون الجليدي عند خط عرض 79 درجة جنوبًا، ^{[ 37 ]} بينما تعيش أسماك الصحراء الصغيرة في ينابيع الصحراء والجداول والمستنقعات، وأحيانًا تكون شديدة الملوحة، مع درجات حرارة مياه تصل إلى 36 درجة مئوية. ^{[ 38 ] [ 39 ]}

تعيش بعض الأسماك في الغالب على اليابسة أو تضع بيضها على اليابسة بالقرب من الماء. ^{[ 40 ]} تتغذى أسماك نطاط الطين وتتفاعل مع بعضها البعض على المسطحات الطينية، وتغوص تحت الماء للاختباء في جحورها. ^{[ 41 ]} يُطلق على نوع واحد غير موصوف من جنس فرياتوبيوس اسم "سمكة اليابسة" الحقيقية، حيث يعيش هذا النوع الشبيه بالديدان من سمك السلور حصريًا بين أوراق الشجر المتساقطة المشبعة بالماء . ^{[ 42 ] [ 43 ]} تعيش أسماك الكهوف من عائلات متعددة في البحيرات الجوفية أو الأنهار الجوفية أو طبقات المياه الجوفية . ^{[ 44 ]}

كغيرها من الحيوانات، تعاني الأسماك من التطفل . تستخدم بعض الأنواع أسماكًا منظفة لإزالة الطفيليات الخارجية. أشهر هذه الأسماك هي أسماك الراس المنظفة ذات الخطوط الزرقاء التي تعيش في الشعاب المرجانية في المحيطين الهندي والهادئ . تُنشئ هذه الأسماك الصغيرة محطات تنظيف حيث تتجمع الأسماك الأخرى وتؤدي حركات محددة لجذب انتباه الأسماك المنظفة. ^{[ 45 ]} لوحظت سلوكيات التنظيف في عدد من مجموعات الأسماك، بما في ذلك حالة مثيرة للاهتمام بين نوعين من أسماك البلطي من نفس الجنس، وهما Etroplus maculatus ، السمكة المنظفة، و E. suratensis الأكبر حجمًا بكثير . ^{[ 46 ]}

تشغل الأسماك مستويات غذائية متعددة في الشبكات الغذائية للمياه العذبة والمالحة . وتُعدّ الأسماك في المستويات العليا مفترسة ، ويتكون جزء كبير من فرائسها من أسماك أخرى. ^{[ 47 ]} إضافةً إلى ذلك، تتغذى الثدييات مثل الدلافين والفقمات على الأسماك، ^إلى جانب الطيور مثل طيور الغاق والقطرس . [ ^{48 ]}

• 
  سمكة ببغاء تتغذى على الطحالب في الشعاب المرجانية
• 
  سمكة منظفة تزيل الطفيليات من زبائنها، وهي سمكة البخاخ.
• 
  سمكة باراكودا تفترس سمكة أصغر حجماً
• 
  أسد البحر ، وهو حيوان ثديي مفترس، يأكل سمكة سلمون كبيرة
• 
  طائر الغاق مع فريسته من الأسماك

يتكيف جسم السمكة النموذجية للسباحة بكفاءة عالية من خلال انقباض مجموعات عضلية متقابلة على جانبي العمود الفقري بالتناوب. تشكل هذه الانقباضات منحنيات على شكل حرف S تمتد على طول الجسم. وعندما يصل كل منحنى إلى الزعنفة الذيلية، تُطبَّق قوة على الماء، مما يدفع السمكة إلى الأمام. أما الزعانف الأخرى فتعمل كسطوح تحكم مثل أجنحة الطائرة، مما يُمكّن السمكة من التوجيه في أي اتجاه. ^{[ 49 ]}

• 
  تشريح سمكة نموذجية ( سمكة الفانوس موضحة): 1) غطاء الخياشيم 2) الخط الجانبي 3) الزعنفة الظهرية 4) الزعنفة الدهنية 5) السويقة الذيلية 6) الزعنفة الذيلية 7) الزعنفة الشرجية 8) الأعضاء الضوئية 9) الزعانف الحوضية 10) الزعانف الصدرية  

بما أن أنسجة الجسم أكثر كثافة من الماء، يجب على الأسماك تعويض هذا الفرق وإلا ستغرق. تمتلك العديد من الأسماك العظمية عضواً داخلياً يُسمى مثانة العوم ، يسمح لها بتعديل طفوها عن طريق زيادة أو تقليل كمية الغاز التي تحتويها. ^{[ 50 ]}

توفر حراشف الأسماك الحماية من المفترسات ، لكنها تزيد من صلابتها ووزنها. ^{[ 51 ]} غالبًا ما تكون حراشف الأسماك عاكسة للضوء بدرجة عالية؛ وهذا اللون الفضي يوفر تمويهًا في المحيط المفتوح. ولأن لون الماء المحيط واحد، فإن انعكاس صورة الماء يمنحها شبه انعدام للرؤية. ^{[ 52 ]}

• 
  تساعد مثانة السباحة المملوءة بالغاز لدى سمكة الرود في الحفاظ على الطفو المحايد .
• 
  توفر الحراشف الفضية لسمكة الروهو الحماية والتمويه.

تمتلك الأسماك جهازًا دوريًا مغلقًا . يضخ القلب الدم في دورة واحدة عبر الجسم؛ وللمقارنة، يمتلك قلب الثدييات دورتين، إحداهما للرئتين لامتصاص الأكسجين، والأخرى للجسم لتوزيعه. في الأسماك، يضخ القلب الدم عبر الخياشيم. ثم يتدفق الدم الغني بالأكسجين دون ضخ إضافي، على عكس الثدييات، إلى أنسجة الجسم. وأخيرًا، يعود الدم الفقير بالأكسجين إلى القلب. ^{[ 53 ]}

يتكون الجهاز الهضمي من أنبوب، هو الأمعاء، يمتد من الفم إلى فتحة الشرج. يحتوي فم معظم الأسماك على أسنان للإمساك بالفريسة، أو قضم أو كشط المواد النباتية، أو سحق الطعام. ينقل المريء الطعام إلى المعدة حيث يُخزن ويُهضم جزئيًا. تُطلق عضلة عاصرة، هي البواب، الطعام إلى الأمعاء على فترات. تمتلك العديد من الأسماك جيوبًا على شكل أصابع، تُسمى الأعورات البوابية ، حول البواب، ووظيفتها غير معروفة. يُفرز البنكرياس إنزيمات في الأمعاء لهضم الطعام؛ بينما تُفرز إنزيمات أخرى مباشرة من الأمعاء نفسها. يُنتج الكبد الصفراء التي تُساعد على تكسير الدهون إلى مستحلب يمكن امتصاصه في الأمعاء. ^{[ 57 ]}

تُفرز معظم الأسماك فضلاتها النيتروجينية على شكل أمونيا . وقد تُطرح هذه الأمونيا عبر الخياشيم أو تُصفّى بواسطة الكليتين . أما الملح فيُفرز عن طريق الغدة الشرجية. ^{[ 58 ]} تميل أسماك المياه المالحة إلى فقدان الماء عن طريق الخاصية الأسموزية ؛ فتعيد كليتاها الماء إلى الجسم، مُنتجةً بولًا مُركّزًا. ويحدث العكس في أسماك المياه العذبة : إذ تميل إلى اكتساب الماء عن طريق الخاصية الأسموزية، مُنتجةً بولًا مُخفّفًا. تمتلك بعض الأسماك كليتين قادرتين على العمل في كلٍّ من المياه العذبة والمالحة. ^{[ 59 ]}

تمتلك الأسماك أدمغة صغيرة نسبيًا مقارنةً بحجم أجسامها، وذلك مقارنةً بالفقاريات الأخرى، حيث يبلغ حجم دماغها عادةً خُمس كتلة دماغ طائر أو ثديي من نفس الحجم. ^{[ 60 ]} مع ذلك، تمتلك بعض الأسماك أدمغة كبيرة نسبيًا، ولا سيما أسماك المورمير وأسماك القرش ، التي يبلغ حجم أدمغتها تقريبًا حجم أدمغة الطيور والجرابيات نسبةً إلى وزن أجسامها . ^{[ 61 ]} في مقدمة الدماغ توجد الفصوص الشمية ، وهي عبارة عن زوج من التراكيب التي تستقبل وتعالج الإشارات من فتحتي الأنف عبر العصبين الشميين . ^{[ 60 ]}

تمتلك الأسماك التي تعتمد في صيدها بشكل أساسي على حاسة الشم، مثل سمك الجريث وأسماك القرش، فصوصًا شمية كبيرة جدًا. وخلف هذه الفصوص يقع الدماغ الأمامي ، المسؤول في الأسماك بشكل رئيسي عن حاسة الشم. وتشكل هذه التراكيب مجتمعةً الدماغ الأمامي. ويربط الدماغ البيني الدماغ الأمامي بالدماغ المتوسط ، وهو المسؤول عن تنظيم الهرمونات والحفاظ على التوازن الداخلي للجسم . وتقع الغدة الصنوبرية فوق الدماغ البيني مباشرةً، وهي مسؤولة عن استشعار الضوء، والحفاظ على الإيقاعات اليومية ، والتحكم في تغيرات الألوان. ^{[ 60 ]}

يحتوي الدماغ المتوسط ​​على الفصين البصريين . وهما كبيران جدًا في الأنواع التي تصطاد بالبصر، مثل سمك السلمون المرقط وأسماك البلطي . يتحكم الدماغ الخلفي في السباحة والتوازن. المخيخ أحادي الفص هو أكبر جزء في الدماغ؛ وهو صغير في أسماك الهاجفيش واللامبري ، ولكنه كبير جدًا في أسماك المورميريد ، حيث يعالج إشاراتها الكهربائية . يتحكم جذع الدماغ أو النخاع المستطيل في بعض العضلات وأعضاء الجسم، وينظم التنفس والتوازن الأسموزي . ^{[ 60 ]}

يُعدّ نظام الخط الجانبي شبكة من المستشعرات في الجلد، تستشعر التيارات والاهتزازات الخفيفة، وترصد حركة الأسماك القريبة، سواءً كانت مفترسة أو فريسة. ^{[ 62 ]} ويمكن اعتبار هذا بمثابة حاسة لمس وسمع في آنٍ واحد . وتعتمد أسماك الكهوف العمياء في تنقلها بشكل شبه كامل على الإحساسات التي يوفرها نظام الخط الجانبي لديها. ^{[ 63 ]} تمتلك بعض الأسماك، مثل سمك السلور وأسماك القرش، حويصلات لورنزيني ، وهي مستقبلات كهربائية تستشعر تيارات كهربائية ضعيفة في حدود الميلي فولت. ^{[ 64 ]}

تُعدّ حاسة البصر نظامًا حسيًا هامًا لدى الأسماك. ^{[ 65 ]} تشبه عيون الأسماك عيون الفقاريات البرية كالطيور والثدييات ، لكن عدساتها أكثر كروية . ^{[ 65 ]} تحتوي شبكية عيونها عمومًا على كلٍّ من العصي والمخاريط ( للرؤية الليلية والنهارية ) ؛ وتتمتع العديد من الأنواع برؤية الألوان ، وغالبًا ما تحتوي على ثلاثة أنواع من المخاريط. ^{[ 65 ]} تستطيع الأسماك العظمية رؤية الضوء المستقطب ؛ ^{[ 66 ]} بينما تمتلك بعضها، مثل أسماك الكارب، نوعًا رابعًا من المخاريط يكشف الأشعة فوق البنفسجية . ^{[ 65 ]} من بين الأسماك عديمة الفك ، يتميز الجلكي بعيون متطورة، ^{[ 67 ]} في حين أن سمكة الهاجفيش لا تمتلك سوى بقع عينية بدائية. ^{[ 68 ]}

يُعد السمع أيضاً نظاماً حسياً مهماً لدى الأسماك. تستشعر الأسماك الصوت باستخدام خطوطها الجانبية وحصى الأذن الموجودة في آذانها، داخل رؤوسها. ويستطيع بعضها اكتشاف الصوت من خلال مثانة العوم. ^{[ 69 ]}

تتمتع بعض الأسماك، بما فيها سمك السلمون، بقدرة على الاستقبال المغناطيسي ؛ فعندما يتغير محور المجال المغناطيسي حول حوض دائري يحتوي على أسماك صغيرة، فإنها تعيد توجيه نفسها بما يتماشى مع اتجاه المجال. ^{[ 70 ] [ 71 ]} ولا تزال آلية الاستقبال المغناطيسي لدى الأسماك غير معروفة؛ ^{[ 72 ]} وتشير التجارب التي أُجريت على الطيور إلى آلية أزواج الجذور الكمومية . ^{[ 73 ]}

تشمل القدرات الإدراكية للأسماك الوعي الذاتي ، كما يتضح من اختبارات المرآة . إذ تقوم أسماك المانتا والوراس، الموضوعة أمام المرآة، بفحص انعكاسها بشكل متكرر للتأكد من أن حركات أجسامها تحاكي حركاتها. ^{[ 74 ] [ 75 ]} كما تستطيع أسماك الوراس (Choerodon wrasse) وسمكة الرامي (Archerfish ) وسمك القد الأطلسي حل المشكلات وابتكار الأدوات. ^{[ 76 ]} ويُظهر سمك السكليد أحادي التزاوج (Amatitlania siquia) سلوكًا متشائمًا عند منعه من التواجد مع شريكه. ^{[ 77 ]} وتعتمد الأسماك في تحديد مواقعها على المعالم؛ وقد تستخدم خرائط ذهنية مبنية على معالم متعددة. وتستطيع الأسماك تعلم اجتياز المتاهات، مما يدل على امتلاكها ذاكرة مكانية وقدرة على التمييز البصري. ^{[ 78 ]} وتشير الأبحاث السلوكية إلى أن الأسماك كائنات واعية ، قادرة على الشعور بالألم . ^{[ 79 ]}

تمتلك الأسماك الكهربائية ، مثل سمكة الفيل وسمكة السكين الأفريقية وثعبان البحر الكهربائي ، بعض عضلاتها مُكيّفة لتوليد مجالات كهربائية . تستخدم هذه الأسماك هذه المجالات لتحديد مواقع الأشياء، مثل الفرائس، في المياه المحيطة بها، والتي قد تكون عكرة أو مظلمة. ^{[ 64 ]} كما تستطيع الأسماك الكهربائية القوية، مثل ثعبان البحر الكهربائي، استخدام أعضائها الكهربائية لتوليد صدمات كهربائية قوية كافية لصعق فرائسها. ^{[ 81 ]}

معظم الأسماك من ذوات الدم البارد أو الخارجية الحرارة . مع ذلك، فإن أسماك الإسقمريات (Scombroidei ) من ذوات الدم الحار (داخلية الحرارة)، بما في ذلك أسماك أبو سيف والتونة. ^{[ 82 ]} أما سمكة الأوباه ، وهي من فصيلة اللامبريفورم ، فتستخدم التدفئة الداخلية للجسم بأكمله، حيث تولد الحرارة بواسطة عضلات السباحة لتدفئة جسمها، بينما يقلل التبادل الحراري المعاكس من فقدان الحرارة. ^{[ 83 ]} ومن بين الأسماك الغضروفية، تُعد أسماك القرش من عائلتي اللامنيات (مثل القرش الأبيض الكبير) والألوبيات (أسماك القرش الدراس) من داخلية الحرارة. وتختلف درجة التدفئة الداخلية من أسماك أبو سيف، التي تدفئ عيونها ودماغها فقط، إلى التونة الزرقاء وقرش البوربيغل ، اللذين يحافظان على درجة حرارة جسمهما أعلى من 20 درجة مئوية (68 درجة فهرنهايت) من درجة حرارة الماء المحيط. ^{[ 82 ] [ 84 ] [ 85 ]}  

الأعضاء التناسلية الأساسية هي الخصيتان والمبيضان . ^{[ 86} ] تُطلق البويضات من المبيض إلى قناتي البيض . ^{[ 87 ] أكثر من 97% من الأسماك، بما في ذلك السلمون} والسمك الذهبي، بيوضة ، أي أن البويضات تُطرح في الماء وتتطور خارج جسم الأم. ^{[ 88 ]} عادةً ما تُخصب البويضات خارج جسم الأم، حيث يطرح الذكر والأنثى أمشاجهما في الماء المحيط. في بعض الأسماك البيوضة، مثل أسماك الراي ، يكون الإخصاب داخليًا: يستخدم الذكر عضوًا تناسليًا لإيصال الحيوانات المنوية إلى فتحة الأنثى التناسلية. ^{[ 89 ]}

تطلق الأسماك البحرية أعدادًا كبيرة من البيض الصغير في المياه المفتوحة. صغار الأسماك البيوضة حديثة الفقس هي يرقات عائمة . تمتلك هذه اليرقات كيسًا محيًا كبيرًا ولا تشبه الأسماك اليافعة أو البالغة. عادةً ما تكون فترة اليرقات في الأسماك البيوضة بضعة أسابيع فقط، وتنمو اليرقات بسرعة وتتغير بنيتها لتصبح يافعة. خلال هذا التحول، يجب أن تنتقل اليرقات من كيسها المحي إلى التغذي على العوالق الحيوانية . ^{[ 89 ]} بعض الأسماك، مثل سمك الفرخ الرملي ، وسمك القرش ذي الزعانف المشقوقة ، وسمك القرش الليموني ، ولودة، أي أن الأم تحتفظ بالبيض وتغذي الأجنة عبر تركيب مشابه للمشيمة يربط إمداد دم الأم بدم الجنين. ^{[ 89 ]}

تتعرض أجنة الأسماك المخصبة خارجياً، خلال مراحل نموها، لظروف بيئية قد تُلحق الضرر بحمضها النووي ، مثل الملوثات والأشعة فوق البنفسجية وأنواع الأكسجين التفاعلية . ^{[ 90 ]} ولمعالجة هذا الضرر، تستخدم أجنة الأسماك مسارات إصلاح الحمض النووي المختلفة خلال نموها. ^{[ 90 ]} وفي السنوات الأخيرة، أصبحت أسماك الزيبرا نموذجاً مفيداً لتقييم الملوثات البيئية التي قد تكون سامة جينياً، أي تُسبب تلفاً في الحمض النووي. ^{[ 91 ]}

تمتلك الأسماك آليات دفاعية غير نوعية ومناعية ضد الأمراض. تشمل آليات الدفاع غير النوعية الجلد والحراشف، بالإضافة إلى طبقة المخاط التي تفرزها البشرة والتي تحبس الكائنات الدقيقة وتمنع نموها . إذا اخترقت مسببات الأمراض هذه الدفاعات، فإن الجهاز المناعي الفطري يُطلق استجابة التهابية تزيد من تدفق الدم إلى المنطقة المصابة وتُرسل خلايا الدم البيضاء التي تحاول تدمير مسببات الأمراض بشكل غير نوعي. أما آليات الدفاع النوعية فتستجيب لمستضدات معينة، مثل البروتينات الموجودة على أسطح البكتيريا الممرضة ، والتي يتعرف عليها الجهاز المناعي التكيفي . ^{[ 92 ]} وقد تطورت الأنظمة المناعية في ثانويات الفم كما هو موضح في مخطط التفرع. ^{[ 93 ]}

تختلف الأعضاء المناعية باختلاف أنواع الأسماك. فالأسماك عديمة الفك تمتلك نسيجًا لمفاويًا في الكلية الأمامية ، وخلايا محببة في الأمعاء. ولديها نوع خاص بها من الجهاز المناعي التكيفي ؛ إذ يستخدم مستقبلات الخلايا اللمفاوية المتغيرة (VLR) لتوليد مناعة ضد طيف واسع من المستضدات. والنتيجة مشابهة لتلك الموجودة في الأسماك ذات الفك والرباعيات، ولكن يُحتمل أنها تطورت بشكل منفصل . ^{[ 93 ]} أما جميع الأسماك ذات الفك، فلديها جهاز مناعي تكيفي يتكون من خلايا لمفاوية بائية وتائية تحمل الغلوبولينات المناعية ومستقبلات الخلايا التائية على التوالي. ويستخدم هذا الجهاز إعادة ترتيب التباين والتنوع والالتحام (V(D)J) لتوليد مناعة ضد طيف واسع من المستضدات. وقد تطور هذا الجهاز مرة واحدة، وهو أساس مجموعة الفقاريات ذات الفك. ^{[ 93 ]}

تمتلك الأسماك الغضروفية ثلاثة أعضاء متخصصة تحتوي على خلايا الجهاز المناعي: الأعضاء فوق التناسلية المحيطة بالغدد التناسلية، وعضو ليديج داخل المريء، وصمام حلزوني في أمعائها، بينما يؤدي كل من الغدة الزعترية والطحال وظائف مشابهة لتلك الموجودة في الجهاز المناعي للرباعيات. ^{[ 94 ]} أما الأسماك العظمية، فتحتوي على خلايا ليمفاوية في الغدة الزعترية، وخلايا مناعية أخرى في الطحال وأعضاء أخرى. ^{[ 95 ] [ 96 ]}

السرب هو مجموعة غير منظمة بشكل كبير، حيث تسبح كل سمكة وتبحث عن طعامها بشكل مستقل، لكنها تنجذب إلى أفراد المجموعة الآخرين وتُعدّل سلوكها، مثل سرعة السباحة، بحيث تبقى قريبة منهم. أما القطيع فهو مجموعة أكثر تنظيمًا، حيث تُنسّق الأسماك سباحتها بحيث تتحرك جميعها بنفس السرعة وفي نفس الاتجاه. ^{[ 98 ]} يُعدّ التجمع في أسراب أحيانًا تكيفًا مضادًا للمفترسات، إذ يُوفّر يقظة مُحسّنة ضدها. ^{[ 97 ]}

غالبًا ما يكون جمع الطعام أكثر فعالية بالعمل الجماعي، وتُحسّن الأسماك الفردية استراتيجياتها باختيار الانضمام إلى سرب أو مغادرته. عند ملاحظة وجود مفترس، تستجيب الأسماك الفريسة دفاعيًا، مما يؤدي إلى سلوكيات جماعية في السرب، مثل الحركات المتزامنة. لا تقتصر الاستجابات على محاولة الاختباء أو الفرار فحسب؛ بل تشمل تكتيكات مكافحة المفترسات، على سبيل المثال، التشتت وإعادة التجمع. تتجمع الأسماك أيضًا في أسراب للتكاثر. ^{[ 97 ]} يهاجر سمك الكابيلين سنويًا في أسراب كبيرة بين مناطق تغذيته ومناطق تكاثره. ^{[ 99 ]}

تتواصل الأسماك فيما بينها عن طريق إرسال إشارات صوتية (أصوات). ويحدث هذا غالبًا في سياق التغذية أو العدوان أو التزاوج. ^{[ 100 ]} وتختلف الأصوات الصادرة باختلاف الأنواع والمحفزات. يمكن للأسماك إصدار أصوات احتكاكية عن طريق تحريك أجزاء من الجهاز الهيكلي، أو إصدار أصوات غير احتكاكية عن طريق تحريك أعضاء متخصصة مثل المثانة الهوائية. ^{[ 101 ]}

تُصدر بعض الأسماك أصواتًا عن طريق احتكاك أو طحن عظامها ببعضها. تُعرف هذه الأصوات باسم أصوات الاحتكاك. ففي سمكة "هيمولون فلاڤولينياتوم" (Haemulon flavolineatum  )، المعروفة باسم سمكة الجرنت الفرنسية، تُصدر صوتًا يشبه صوت الطنين عن طريق طحن أسنانها، خاصةً عند شعورها بالضيق. يبلغ تردد هذه الأصوات حوالي 700 هرتز، وتستمر لمدة 47 مللي ثانية تقريبًا. ^{[ 101 ]} أما فرس البحر طويل الخطم (Hippocampus reidi) فيُصدر نوعين من الأصوات، هما "النقرات" و"الزئير"، عن طريق احتكاك عظمة التاج بالجزء المُخدد من جمجمته العصبية. ^{[ 102 ]} تُصدر النقرات أثناء التزاوج والتغذية، وتتراوح تردداتها بين 50  و800  هرتز. وتكون الترددات في أعلى نطاقها أثناء التكاثر، عندما تكون المسافة بين الأنثى والذكر أقل من 15 سنتيمترًا. أما الزئير فيُصدر عندما يكون فرس البحر طويل الخطم مُجهدًا. تتكون أصوات "الزئير" من سلسلة من النبضات الصوتية، وتُصدر بالتزامن مع اهتزازات الجسم. ^{[ 103 ]}

تُصدر بعض أنواع الأسماك أصواتًا عن طريق انقباض عضلات متخصصة تُسبب اهتزازات في المثانة الهوائية. تُصدر سمكة الضفدع المحارية أصواتًا عالية عن طريق انقباض العضلات الصوتية على جانبي المثانة الهوائية. ^{[ 104 ]} تُصدر إناث وذكور سمكة الضفدع أصواتًا قصيرة المدة، غالبًا كرد فعل للخوف. ^{[ 105 ]} بالإضافة إلى هذه الأصوات القصيرة، تُصدر ذكور سمكة الضفدع أصواتًا تُشبه صفير القوارب. ^{[ 106 ]} تتميز هذه الأصوات بمدة أطول وتردد أقل، وتُستخدم بشكل أساسي لجذب الإناث. ^{[ 106 ]} يتراوح تردد هذه الأصوات بين 140  هرتز و260  هرتز. ^{[ 106 ]} يعتمد تردد هذه الأصوات على سرعة انقباض العضلات الصوتية. ^{[ 107 ] [ 104 ]}

يُصدر طائر الطبل الأحمر، Sciaenops ocellatus ، أصواتًا تشبه صوت الطبل عن طريق اهتزاز مثانته الهوائية. وتنتج هذه الاهتزازات عن انقباض سريع للعضلات الصوتية المحيطة بالسطح الظهري للمثانة الهوائية. وتؤدي هذه الاهتزازات إلى أصوات متكررة بترددات تتراوح بين 100 وأكثر من 200  هرتز. ويُصدر طائر الطبل الأحمر أصواتًا مختلفة تبعًا للمؤثرات، مثل التزاوج أو هجوم المفترس. أما الإناث فلا تُصدر أصواتًا، وتفتقر إلى العضلات الصوتية. ^{[ 108 ]}

أفادت منظمة الأغذية والزراعة بأن "34% من مخزونات الأسماك في مصايد الأسماك البحرية العالمية صُنفت عام 2017 على أنها مستنزفة". ^{[ 116 ]} ويُعدّ الصيد الجائر تهديدًا كبيرًا للأسماك الصالحة للأكل، مثل سمك القد والتونة . ^{[ 117 ] [ 118 ]} ويؤدي الصيد الجائر في نهاية المطاف إلى انهيار مخزونات الأسماك ، لأن الأسماك المتبقية لا تستطيع إنتاج ما يكفي من الصغار لتعويض ما تم صيده. ولا يعني هذا الانقراض التجاري انقراض النوع، بل يعني فقط أنه لم يعد قادرًا على دعم مصايد الأسماك. ففي حالة مصايد السردين في المحيط الهادئ قبالة سواحل كاليفورنيا، انخفض الصيد باطراد من ذروة بلغت 800 ألف طن عام 1937 إلى 24 ألف طن فقط عام 1968، وهو مستوى غير مجدٍ اقتصاديًا. ^{[ 119 ]}

في حالة مصايد سمك القد في شمال غرب المحيط الأطلسي ، أدى الصيد الجائر إلى انخفاض أعداد الأسماك إلى 1% من مستواها التاريخي بحلول عام 1992. ^{[ 115 ]} يتباين علماء مصايد الأسماك والعاملون في قطاع الصيد تبايناً حاداً في آرائهم حول قدرة مصايد الأسماك على الصمود في وجه الصيد المكثف. في العديد من المناطق الساحلية، يُعد قطاع الصيد من أكبر القطاعات الموظفة، لذا تميل الحكومات إلى دعمه. ^{[ 120 ] [ 121 ]} من جهة أخرى، يضغط العلماء والمدافعون عن البيئة من أجل حماية صارمة، محذرين من أن العديد من المخزونات السمكية قد تُدمر في غضون خمسين عاماً. ^{[ 122 ] [ 123 ]}

يُعدّ تدهور الموائل ، بما في ذلك تلوث المياه ، وبناء السدود، وسحب المياه للاستخدام البشري، وإدخال أنواع غريبة ، بما فيها المفترسات، من أبرز الضغوطات التي تواجه النظم البيئية للمياه العذبة والبحرية على حد سواء . ^{[ 124 ]} وقد تتعرض أسماك المياه العذبة، لا سيما الأنواع المستوطنة في منطقة معينة (التي لا توجد في أي مكان آخر)، لخطر الانقراض لهذه الأسباب جميعها، كما هو الحال بالنسبة لثلاثة من أصل عشرة أنواع من أسماك المياه العذبة المستوطنة في إسبانيا. ^{[ 125 ]} وقد تسببت سدود الأنهار، وخاصة المشاريع الكبرى مثل سد كاريبا (نهر زامبيزي) وسد أسوان ( نهر النيل ) على الأنهار التي تضم مصائد أسماك ذات أهمية اقتصادية، في انخفاضات كبيرة في كميات الأسماك المصطادة. ^{[ 126 ]}

يمكن أن يُلحق الصيد بشباك الجر القاعية الصناعية أضرارًا بموائل قاع البحر ، كما حدث في بنك جورج في شمال المحيط الأطلسي. ^{[ 127 ]} يُعدّ إدخال الأنواع المائية الغازية ظاهرة واسعة الانتشار، إذ يُغيّر النظم البيئية، مُسببًا فقدان التنوع البيولوجي، وقد يُلحق الضرر بمصائد الأسماك. تشمل الأنواع الضارة الأسماك، ولكنها لا تقتصر عليها؛ ^{[ 128 ]} فقد أدى وصول قنديل المشط إلى البحر الأسود إلى الإضرار بمصائد الأنشوجة هناك. ^{[ 129 ] [ 128 ]} وقد أتاح افتتاح قناة السويس عام 1869 الهجرة عبر قناة السويس ، مما سهّل وصول مئات الأنواع البحرية من المحيطين الهندي والهادئ من الأسماك والطحالب واللافقاريات إلى البحر الأبيض المتوسط ، مما أثر بشكل كبير على تنوعه البيولوجي ^{[ 130 ]} وبيئته. ^{[ 131 ]}

أُدخل سمك الفرخ النيلي المفترس عمدًا إلى بحيرة فيكتوريا في ستينيات القرن الماضي كسمكة تجارية ورياضية. كانت البحيرة تتمتع بتنوع بيولوجي غني، حيث تضم حوالي 500 نوع مستوطن من أسماك البلطي . وقد أدى ذلك إلى تغيير جذري في بيئة البحيرة، واختزل مصائد الأسماك من أنواع متعددة إلى ثلاثة أنواع فقط: الفرخ النيلي، والكارب الفضي ، وسمكة أخرى دخيلة هي البلطي النيلي . وقد انهارت أعداد أسماك البلطي الهابلوكرومينية . ^{[ 132 ] [ 133 ]}

على مر التاريخ، استخدم الإنسان الأسماك كمصدر غذائي للبروتين . تاريخيًا، وحتى اليوم، كان معظم السمك الذي يُصطاد للاستهلاك البشري يأتي من الأسماك البرية. مع ذلك، فإن تربية الأسماك، التي تُمارس منذ حوالي 3500 قبل الميلاد في الصين القديمة، ^{[ 134 ]} تكتسب أهمية متزايدة في العديد من الدول. في عام 2007، قُدِّر أن الأسماك تُوفر حوالي سدس البروتين في العالم. ^{[ 135 ]}

تُعدّ مهنة صيد الأسماك قطاعًا عالميًا ضخمًا يُوفّر دخلًا لملايين الأشخاص. ^{[ 135 ]} وبحلول عام 2020، بلغ إجمالي كمية الأسماك البحرية المصيدة أكثر من 65 مليون طن، بالإضافة إلى 10 ملايين طن من أسماك المياه العذبة، بينما بلغت كمية الأسماك المستزرعة حوالي 50 مليون طن، معظمها من المياه العذبة. ومن بين أنواع الأسماك البحرية المصيدة في عام 2020، بلغت كمية سمك الأنشوجة 4.9 مليون طن، وسمك بولوك ألاسكا 3.5 مليون طن، وسمك التونة الوثابة 2.8 مليون طن، وسمك الرنجة الأطلسية وسمك التونة صفراء الزعانف 1.6 مليون طن لكل منهما؛ كما تجاوزت كمية صيد ثمانية أنواع أخرى مليون طن. ^{[ 136 ]}

لطالما اعتُبرت الأسماك مصدرًا للجمال منذ القدم، حتى قبل استخدامها كغذاء، إذ ظهرت في فنون الكهوف ، وتُربى كسمك زينة في البرك، وتُعرض في أحواض السمك في المنازل والمكاتب والأماكن العامة. الصيد الترفيهي هو صيد يُمارس أساسًا للمتعة أو المنافسة، ويُمكن مقارنته بالصيد التجاري الذي يهدف إلى الربح، أو الصيد الحرفي الذي يهدف أساسًا إلى الغذاء. أكثر أنواع الصيد الترفيهي شيوعًا هو استخدام صنارة وبكرة وخيط وخطافات ومجموعة واسعة من الطعوم . يحظى الصيد الترفيهي بشعبية خاصة في أمريكا الشمالية وأوروبا، ^حيث تُدير الهيئات الحكومية عادةً أنواع الأسماك المستهدفة بنشاط. ^{[ 137 ] [ 138} ]

تحمل رموز الأسماك دلالات رمزية في العديد من الأديان. ففي بلاد ما بين النهرين القديمة ، كانت تُقدم قرابين الأسماك للآلهة منذ أقدم العصور. ^{[ 139 ]} كما كانت الأسماك رمزًا رئيسيًا للإله إنكي ، إله الماء. ^{[ 139 ]} وتظهر الأسماك بكثرة كزخارف في الأختام الأسطوانية من العصر البابلي القديم ( حوالي 1830 ق.م. - حوالي 1531 ق.م.) والعصر الآشوري الحديث (911-609 ق.م.). ^{[ 139 ]} وبدءًا من العصر الكاشي ( حوالي 1600 ق.م. - حوالي 1155 ق.م.) وحتى أوائل العصر الفارسي (550-30 ق.م.)، كان المعالجون ومُخرجو الأرواح يرتدون ملابس طقسية تُشبه أجسام الأسماك. ^{[ 139 ]} وخلال العصر السلوقي (312-63 ق.م.)، قيل إن البطل الأسطوري البابلي أوانيس كان يرتدي جلد سمكة. ^{[ 139 ]}

كان السمك مقدسًا للإلهة السورية أتارجاتيس ^{[ 140 ]} ، وخلال أعيادها، لم يكن يُسمح إلا لكهنتها بتناوله. ^{[ 140 ]} في سفر يونان ، يُبتلع النبي يونان ، الشخصية المحورية ، من قِبل سمكة عملاقة بعد أن ألقاه طاقم السفينة التي كان مسافرًا عليها في البحر. ^{[ 141 ]} استخدم المسيحيون الأوائل رمز السمكة ( الإخثيس ) لتمثيل يسوع. ^{[ 140 ] [ 142 ]} من بين الآلهة التي قيل إنها تتخذ شكل سمكة: إيكاتيري عند البولينيزيين ، [ ^{143 ] وإله} القرش كاموهوالي في هاواي ، ^{[ 144} ] وماتسيا عند الهندوس . ^{[ 145 ]} ترتبط كوكبة الحوت ("الأسماك" ⁾ بأسطورة من روما القديمة تقول إن سمكتين أنقذتا فينوس وابنها كيوبيد . ^{[ 146 ]}

تُعدّ الأسماك عنصرًا بارزًا في الفن، ^{[ 147 ]} وفي أفلام مثل "البحث عن نيمو" ^{، [ 148 ]} وفي كتب مثل "العجوز والبحر" . ^{[ 149 ]} لطالما كانت الأسماك الكبيرة، وخاصة أسماك القرش، موضوعًا لأفلام الرعب والإثارة ، ولا سيما رواية "الفك المفترس " التي تحولت إلى فيلم، والذي بدوره تمت محاكاته وتقليده مرات عديدة. ^{[ 150 ]} تُصوَّر أسماك البيرانا بصورة مشابهة لأسماك القرش في أفلام مثل "بيرانا" . ^{[ 151 ]}

• 
  تجسيد فيشنو في هيئة ماتسيا ، الهند
• 
  متجر بائع السمك ، بارتولوميو باسيروتي ، ثمانينيات القرن السادس عشر
• 
  سمكة ذهبية بريشة هنري ماتيس ، 1912