Особый орган чувств у рыб. Органы чувств у рыб. Органы осязания у рыб

ЗРЕНИЕ

Орган зрения - глаз - по своему устройству напоминает фотографический аппарат, причем хрусталик глаза подобен объективу, а сетчатка - пленке, на которой получается изображение. У наземных животных хрусталик имеет чечевицеобразную форму и способен изменять свою кривизну, поэтому животные могут приспосабливать зрение к расстоянию. Хрусталик у рыб шарообразный и не может менять форму. Зрение их перестраивается на различные расстояния при приближении или удалении хрусталика от сетчатой оболочки.

Оптические свойства водной среды не позволяют рыбе видеть далеко. Практически пределом видимости у рыб в прозрачной воде считают расстояние 10-12 м, а ясно рыбы видят не далее 1,5 м. Лучше видят дневные хищные рыбы, живущие в прозрачной воде (форель, хариус, жерех, щука). Некоторые рыбы видят в темноте (судак, лещ, сом, угорь, налим). У них в сетчатке глаза есть особые светочувствительные элементы, способные воспринимать слабые световые лучи.

Угол зрения рыб очень велик. Не поворачивая тела, большинство рыб способно видеть каждым глазом предметы в зоне около 150° по вертикали и до 170° по горизонтали.

Иначе видит рыба предметы, находящиеся над водой. В этом случае вступают в силу законы преломления световых лучей, и рыба может видеть без искажения лишь предметы, которые находятся прямо над головой- в зените. Наклонно падающие световые лучи преломляются и сжимаются в угол 97°,6 (рис. 2). Чем острее угол входа светового луча в воду и ниже предмет, тем более искаженным видит его рыба. При падении светового луча под углом 5-10°, особенно если водная поверхность неспокойна, рыба перестает видеть предмет.

Лучи, идущие от глаза рыбы вне конуса, полностью отражаются от водной поверхности, поэтому она представляется рыбе зеркальной.

С другой стороны, преломление лучей позволяет рыбе видеть как бы скрытые предметы. Представим себе водоем с крутым обрывистым берегом.вне преломления лучей водной поверхностью может увидеть человека.

Рыбы различают цвета и даже оттенки.

Цветовое зрение у рыб подтверждается их способностью изменять окраску в зависимости от цвета грунта (мимикрия). Известно, что окунь, плотва, щука, которые держатся на светлом песчаном дне, имеют светлую окраску, а на черном торфяном дне - более темную. Особенно ярко выражена мимикрия у различных камбал, способных с изумительной точностью приспосабливать свою окраску к цвету грунта. Если камбалу пустить в стеклянный аквариум, под дно которого подложить шахматную доску, то на спине у нее появятся клетки, подобные шахматным. В природных условиях камбала, лежащая на галечном дне, настолько сливается с ним, что становится совершенно незаметной для человеческого глаза. В то же время ослепшие рыбы, в том числе и камбала, не меняют своего цвета и остаются темно-окрашенными. Отсюда ясно, что изменение рыбами окраски связано с их зрительным восприятием.

Опыты кормления рыб из разноцветных чашечек подтвердили, что рыбы отчетливо воспринимают все спектральные цвета и могут различать близкие оттенки. Новейшие опыты, основанные на спектрофотометрических методах, показали, что многие виды рыб воспринимают отдельные оттенки не хуже человека.

Методами пищевой дрессировки установлено, что рыбы воспринимают и форму предметов - отличают треугольник от квадрата, куб от пирамиды.

Известный интерес представляет отношение рыб к искусственному свету. Еще в дореволюционной литературе писали о том, что костер, разведенный на берегу реки, привлекает плотву, налимов, сомов и улучшает результаты ловли. Последние исследования показали, что многие рыбы - килька, кефаль, сырть, сайра - направляются к источникам подводного освещения, поэтому в настоящее время электрический свет используют в промысловой ловле. В частности, этим способом успешно ловят кильку на Каспии, а сайру у Курильских островов.

Попытки применить электрический свет в спортивной ловле пока не дали положительных результатов. Проводились такие опыты зимой в местах скопления окуня и плотвы. Во льду прорубали лунку и ко дну водоема опускали электролампу с рефлектором. Затем производили ловлю на мормышку с подсадкой мотыля в соседней лунке и в лунке, вырубленной в стороне от источника света. Оказалось, что количество поклевок вблизи лампы меньше, чём вдали от нее. Аналогичные опыты производились при ловле судака и налима ночью; они также не дали положительного эффекта.

Для спортивной ловли рыбы заманчиво использование приманок, покрытых светящимися составами. Установлено, что рыбы схватывают светящиеся приманки. Однако опыт ленинградских рыболовов не показал их преимуществ; обычные приманки рыбы во всех случаях берут охотнее. Литература по данному вопросу также не убедительна. В ней описываются только случаи поимки рыб на светящиеся приманки, а сравнительных данных о ловле в тех же условиях на обычные приманки не приводится.

Особенности зрения рыб позволяют сделать некоторые выводы, полезные для рыболова. Можно с уверенностью сказать, что находящаяся у поверхности воды рыба не в состоянии видеть стоящего на берегу рыболова далее 8-10 м и сидящего или ловящего взабродку - далее 5-6 м; имеет значение при этом и прозрачность воды. Практически можно считать, что если рыболов не видит рыбу в воде, когда смотрит на хорошо освещенную водную поверхность под углом, близким к 90°, то и рыба не видит рыболова. Поэтому маскировка имеет смысл только при ловле на мелких местах или поверху в прозрачной воде и при забросе на небольшое расстояние. Наоборот, предметы снаряжения рыболова, близкие к рыбе (поводок, грузило, сачок, поплавок, лодка), должны сливаться с окружающим фоном.

СЛУХ

Наличие слуха у рыб долгое время отрицалось. Такие факты, как подход рыб по звонку к месту кормежки, привлечение сомов ударами по воде особой деревянной колотушкой («клочение» сомов), реакция на свисток парохода, еще мало что доказывали. Возникновение реакции могло объясняться раздражением других органов чувств. Новейшие опыты показали, что рыбы реагируют на звуковые раздражения, причем эти раздражения воспринимаются и слуховыми лабиринтами, имеющимися в голове рыб, и поверхностью кожи, и плавательным пузырем, играющим роль резонатора.

Какова чувствительность звуковых восприятий у рыб, точно не установлено, но доказано, что они улавливают звуки хуже человека, причем высокие тона рыбы слышат лучше, чем низкие. Звуки, возникающие в водной среде, рыбы слышат на значительном расстоянии, а звуки, возникающие в воздушной среде, слышат плохо, так как звуковые волны отражаются от поверхности и плохо проникают в воду. Учитывая эти особенности, рыболов должен остерегаться шуметь в воде, но может не опасаться напугать рыбу, громко разговаривая. Интересно использование звуков в спортивной ловле. Однако вопрос о том, какие звуки привлекают рыб, а какие отпугивают, не изучен. Пока звук используют лишь при ловле сомов, «клочением».

Орган боковой линии

Орган боковой линии есть только у рыб и земноводных, постоянно живущих в воде. Боковая линия чаще всего представляет собой канал, который тянется вдоль туловища от головы до хвоста. В канале разветвляются нервные окончания, с большой чувствительностью воспринимающие даже самые незначительные водные колебания. При помощи этого органа рыбы определяют направление и силу течения, ощущают токи воды, образующиеся при смывании подводных предметов, чувствуют движение соседа в стае, врагов или добычи, волнение на поверхности воды. Кроме того, рыба воспринимает и колебания, которые передаются воде извне - сотрясение почвы, удары по лодке, взрывную волну, вибрацию корпуса парохода и т. п.

Подробно изучена роль боковой линии в схватывании рыбой добычи. Многократно поставленные опыты показали, что ослепленная щука хорошо ориентируется и безошибочно схватывает движущуюся рыбку, не обращая внимания на неподвижную. Слепая щука с разрушенной боковой линией теряет способность ориентации, натыкается на стенки бассейна и. будучи голодной, не обращает внимания на плавающую рыбку.

Учитывая это, рыболов должен вести себя осторожно и на берегу и в лодке. Сотрясение почвы под ногами, волна от неаккуратного движения в лодке могут насторожить и надолго распугать рыбу. Не безразличен для успеха ловли характер движения в воде искусственных приманок, так как хищники при преследовании и схватывании добычи ощущают создаваемые ею водные колебания. Уловистее, безусловно, окажутся те приманки, которые наиболее полно воспроизводят признаки обычной добычи хищников.

Органы обоняния и вкуса

Органы обоняния и вкуса у рыб разделены. Органом обоняния у костистых рыб служат парные ноздри, расположенные по обеим сторонам головы и ведущие в носовую полость, выстланную обонятельным эпителием. В одно отверстие вода входит, а из другого выходит. Такое устройство органов обоняния позволяет рыбе ощущать запахи растворенных или взвешенных в воде веществ, причем на течении рыба может чувствовать запахи только по струе, несущей пахучее вещество, а в тиховодье - только при наличии токов воды.

Орган обоняния слабее всего развит у дневных хищных рыб (щука, жерех, окунь), сильнее - у ночных и сумеречных рыб (угорь, сом, карп, линь).

Вкусовые органы расположены в основном во рту и глоточной полости; у одних рыб вкусовые сосочки находятся в области губ и усов (сом, налим), а иногда расположены по всему телу (сазан). Как показывают опыты, рыбы способны различать сладкое, кислое, гор " кое и соленое. Так же, как и обоняние, чувство вкуса сильнее развито у ночных рыб.

Органы обоняния

У рыб, как и у других позвоночных, они находится в передней части головы и представлены парными обонятельными (носовыми) мешками (капсулами), открывающимися наружу отверстиями-ноздрями. Дно носовой капсулы выстлано складками эпителия, состоящего из опорных и чувствующих клеток (рецепторов). Наружная поверхность чувствующей клетки снабжена ресничками, а основание связано с окончаниями обонятельного нерва. В обонятельном эпителии многочисленны клетки, секретирующие слизь.

Ноздри расположены у хрящевых рыб на нижней стороне рыла впереди рта, у костистых – на дорсальной стороне между ртом и глазами. Круглоротые имеют по одной ноздре, настоящие рыбы –по две. Каждая ноздря разделяется кожистой перегородкой на два отверстия. Вода проникает в переднее из них, омывает полость и выходит через заднее отверстие, омывая и раздражая при этом волоски рецепторов. Под влиянием пахучих веществ в обонятельном эпителии происходят сложные процессы: перемещения липидов, белково-мукополисахаридных комплексов и кислой фосфатазы.

Величина ноздрей связана с образом жизни рыб: у подвижных рыб они небольшие, так как при быстром плавании вода в обонятельной полости обновляется быстро; у рыб малоподвижных, наоборот, ноздри большие, они пропускают через носовую полость больший объём воды, что особенно важно для плохих пловцов, в частности обитающих у дна.

Рыбы обладают тонким обонянием, т. е. пороги обонятельной чувствительности у них очень низки. Это особенно относится к ночными сумеречным рыбам, а также к живущим в мутных водах, которым зрение мало помогает в отыскании пищи и общении с сородичами. Наиболее удивительна чувствительность обоняния у проходных рыб. Дальневосточные лососи совершенно точно находят путь от мест нагула в море к нерестилищам в верховьях рек, где они вывелись несколько лет назад. При этом они преодолевают огромные расстояния и препятствия – течения, пороги, перекаты. Однако рыбы верно проходят путь лишь в том случае, если у них открыты ноздри; если же обоняние выключено (ноздри заполнены ватой или вазелином), то рыбы идут беспорядочно. Предполагают, что лососи в начале миграции ориентируются по солнцу и примерно за 800 км от родной реки безошибочно определяют путь благодаря хеморецепции.

В опытах при омывании носовой полости этих рыб водой с родного нерестилища в обонятельной луковице мозга возникала сильная электрическая реакция. На воду из нижерасположенных притоков реакция была слабой, а на воду с чужих нерестилищ рецепторы вообще не реагировали.

Молодь нерки Oncorhynchus nerka может различать при помощи клеток обонятельной луковицы воду разных озер, растворы различных аминокислот в разведении 10-4, а также концентрацию кальция в воде. Не менее поразительна аналогичная способность европейского угря, мигрирующего из Европы к нерестилищам, расположенным в Саргассовом море. Подсчитано, что угорь в состоянии распознавать концентрацию, создаваемую разведением 1 г фенилэтилового спирта в соотношении 1: 3 10-18. Высокая избирательная чувствительность к гистамину обнаружена у карпа.

Обонятельный рецептор рыб кроме химических способен воспринимать механические воздействия (струи потока) и изменения температуры.

Органы вкуса

Они представлены вкусовыми почками, образованными скоплениями чувствующих (и опорных) клеток. Основания чувствующих клеток оплетены концевыми разветвлениями лицевого, блуждающего и языкоглоточного нервов.

Восприятие химических раздражителей осуществляется также свободными нервными окончаниями тройничного, блуждающего и спинномозговых нервов. Восприятие вкуса рыбами не обязательно связано с ротовой полостью, так как вкусовые почки расположены как в слизистой ротовой полости и на губах, так и в глотке, на усиках, жаберных лепестках, плавниковых лучах и по всей поверхности тела, в том числе на хвосте.

Сом воспринимает вкус главным образом при помощи усов: именно в их эпидермисе сосредоточены скопления вкусовых почек. У одной и той же особи количество вкусовых почек увеличивается по мере увеличения размеров тела. Рыбы различают вкусовые особенности пищи: горькое, соленое, кислое, сладкое. В частности, восприятие солености связано с ямковидным органом, помещающимся в ротовой полости.

Чувствительность органов вкуса у некоторых рыб очень высока: например, пещерные рыбы Anoptichthys, будучи слепыми, ощущают раствор глюкозы в концентрации 0,005%.

Органы чувств боковой линии

Специфическим органом, свойственным только рыбам и живущим в воде амфибиям, является орган бокового чувства, или боковой линии. Это сейсмосенсорные специализированные кожные органы. Наиболее просто органы боковой линии устроены у круглоротых и личинок карповых. Чувствующие клетки (механорецепторы) лежат среди скоплений эктодермальных клеток на поверхности кожи или в мелких ямках. У основания они оплетены конечными разветвлениями блуждающего нерва, а на участке, возвышающемся над поверхностью, имеют реснички, воспринимающие колебания воды. У большинства взрослых костистых эти органы представляют собой погруженные в кожу каналы, тянущиеся по бокам тела вдоль средней линии. Канал открывается наружу через отверстия (поры) в чешуйках, расположенных над ним.

Разветвления боковой линии имеются и на голове. На дне канала (группами лежат чувствующие клетки с ресничками. Каждая такая группа рецепторных клеток вместе с контактирующими с ними нервными волокнами образует собственно орган – невромаст. Вода свободно протекает через канал, и реснички ощущают её давление. При этом возникают нервные импульсы разной частоты. Органы боковой линии связаны с центральной нервной системой блуждающим нервом.

Боковая линия может быть полной, т. е. тянуться по всей длине тела, или неполной и даже отсутствовать, но в последнем случае сильно развиваются головные каналы (у сельдей). Боковая линия дает возможность рыбе ощущать изменение давления текущей воды, вибрации (колебания) низкой частоты, инфразвуковые колебания, а многим рыбам – и электромагнитные поля. Боковая линия улавливает давление струящегося, движущегося потока, изменения давления с погружением на глубину она не воспринимает. Улавливая колебания водной толщи, органы боковой линии дают возможность рыбе обнаруживать поверхностные волны, течения, подводные неподвижные предметы (скалы, рифы) и движущиеся предметы (враги, добыча), плавать днем и ночью, в мутной воде и даже будучи ослепленной. Это весьма чувствительный орган: проходные рыбы ощущают им в море даже очень слабые токи пресной речной воды.

Способность улавливать отраженные от живых и неживых объектов волны очень важна для глубоководных рыб, так как в темноте больших глубин невозможно обычное зрительное восприятие окружающих предметов, общение между особями.

Предполагают, что волны, создающиеся во время брачных игр многих рыб, воспринимаемые боковой линией самки или самца, служат для них сигналом. Функцию кожного чувства выполняют итак называемые кожные почки – клетки, имеющиеся в покровах головы и усиков, к которым подходят нервные окончания, однако они имеют гораздо меньшее значение.

Органы осязания

Органами осязания служат скопления чувствующих клеток (осязательные тельца), разбросанные по поверхности тела. Они воспринимают прикосновение твердых предметов (тактильные ощущения), давление воды, а также изменение температуры (тепло–холод) и боль.

Особенно много чувствующих кожных почек находится во рту и на губах. У некоторых рыб функцию органов осязания выполняют удлиненные лучи плавников: у гурами это первый луч брюшного плавника, у триглы (морской петух) осязание связано с лучами грудных плавников, ощупывающими дно, и т. д. У обитателей мутных вод или донных рыб, наиболее активных ночью, наибольшее количество чувствующих почек сосредоточено на усиках и плавниках. Однако у сомов усы служат рецепторами вкуса, а не осязания.

Механические травмы и боль рыбы, по-видимому, ощущают слабее, чем другие позвоночные: акулы, набросившиеся на добычу, не реагируют на удары острым предметом в голову; при операциях рыбы бывают часто относительно спокойны и т. д.

Терморецепторы. Ими являются находящиеся в поверхностных слоях кожи свободные окончания чувствующих нервов, при помощи которых рыбы воспринимают температуру воды. Различают рецепторы, воспринимающие тепло (тепловые) и холод (холодовые). Точки восприятия тепла найдены, например, у щуки на голове, восприятия холода – на поверхности тела. Костистые рыбы улавливают перепады температуры в 0,1–0,4°С.

Органы электрического чувства

Органы восприятия электрического и магнитного полей располагаются в коже на всей поверхности тела рыб, но главным образом в разных участках головы и вокруг нее. Они сходны с органами боковой линии – это ямки, заполненные слизистой массой, хорошо проводящей ток; на дне ямок помещаются чувствующие клетки (электрорецепторы), передающие нервные импульсы в мозг. Иногда они входят в состав системы боковой линии. Электрическими рецепторами у хрящевых рыб служат и ампулы Лоренцини. Анализ информации, получаемой электрорецепторами, осуществляет анализатор боковой линии (в про долговатом мозгу и мозжечке). Чувствительность рыб к току велика – до 1 мкВ/см 2 . Предполагают, что восприятие изменения электромагнитного поля Земли позволяет рыбам обнаруживать приближение землетрясения за 6–8 и даже за 22–24 ч до начала, в радиусе до 2 тыс. км.

Осязание или тактильная чувствительность у рыб – основной путь познания ими окружающего мира. Источником информации при этом являются касания объектов, других рыб, растений, субстрата. А получается она через осязательные рецепторы, которые у рыб расположены по-разному: у хрящевых видов – на участках тела, которые не защищены плакоидной чешуей (на усиках у акул-пилоносов, на брюхе у скатов); у костных видов – по всему телу, но наиболее сконцентрированы на плавниках, усиках, губах.

Тактильные рецепторы располагаются в коже, которая покрывает тело рыбы, в носовом мешке (в выстилке), в ротовой полости, в толще ее слизистой оболочки (включая глоточную, и жаберную полости). Все они разделены специалистами на группы:

• быстроадаптирующиеся рецепторы:
• термальные колбы Краузе и тельца Мейснера, воспринимающие трение, перемещения, вибрацию, прикосновения; они содержат волоски, смещение и изгиб которых несет рыбе какую-либо информацию;
• тельца Пачини, «отвечающие» у рыб за восприятие высокочастотной вибрации.
• медленноадаптирующиеся рецепторы:
• клетки Маркеля, реагирующие на местное надавливание и способные улавливать пространственное высокое различие стимулов;
• тельца Руффини, способные улавливать растяжения внешних покровов кожи.
• нервные свободные окончания, охватывающие у рыб практически всю поверхность тела;
• нервные окончания на голове, являющиеся выходом тройничного нерва;
• нервные окончания на плавниках, хвостовом стебле, туловище, являющиеся выходом спинномозговых нервов.

Нервные окончания, помимо чисто тактильных ощущений, позволяют рыбам «различать» температурные, болевые и химические характеристики.

Органы осязания

Ихтиология утверждает, что у рыб тактильную специализированную функцию выполняет целый набор «устройств»: разрастания, выросты, плавниковые свободные лучи, плавники, усы, рострум. Кроме того, часто они несут на себе дополнительно хемосенсорные, вкусовые почки, что расширяет их функцию по оценке окружающего мира, позволяет «лучше присмотреться», в частности, к рыболовным приспособлениям, приманкам.

Усы

Данный вид рецепторов является эпидермальным, щупальцевидным по форме выростом, расположенным на голове рыбы, чаще вокруг или вблизи рта. Их длина, количество, форма у разных видов рыб сильно различаются; усы могут быть неподвижными, подвижными. При потерях значительной части, при повреждениях рецепторы регенерируются. В эпидермисе кожи усов, помимо тактильных рецепторов, есть много вкусовых почек.

Такой широкий набор «возможностей» усов указывает на их важность в жизни рыб, определяет образ жизни, поведение, питание. Особенно они нужны в сильно замутненных водах, на глубинах, куда практически не проникает солнечный свет.

Строение, длина усов оказывает влияние на экологию питания рыб. Например, длинноусые и короткоусые обыкновенные караси, у которых разница в размерах усов 1…2 см, в условиях недостатки пищи питаются различными кормовыми объектами.

Из наблюдений, полезных для рыболовов: если в усах рыб присутствуют вкусовые почки, значит они более активные в обследовании окружающего пространства при поиске пищи. Это, к примеру, присуще многим видам сомов, которые предпочитают питаться на дне и притом в сумерках. Так же поступают тресковые рыбы, добавляя к возможностям усов функции свободных лучей плавников.

Плавники

Свободные лучи, присутствующие в плавниках, – в ряду главных органов, которые обеспечивают рыбам осязание. Они есть в грудных, брюшных и спинных плавниках. Длина лучей бывает разной, у некоторых рыб даже может превышать длину тела.

В лучах учеными обнаружены сенсорные клетки подобные тем, которые расположены у рыб на подбородочных усиках. Такими рецепторами подводные обитатели тестируют донные объекты, оценивая их на возможность использования в пищу.

Есть примеры свободных лучей, которые могут двигаться. К примеру, у морских петухов сектор их перемещения достигает 180°, что позволяет рыбе ощупывать гораздо большую площадь, чем осматривать с помощью зрения.

Рострумы

Данный вид рецепторов – часть головы, расположенная впереди глаз. Как и все другие они бывают разных размеров, выполняют различные функции. Например, у рыб, которые быстро плавают, рострумы удлинены и способствуют снижению сопротивления воды; они же позволяют имеющимися тактильными сенсорами ощущать поток воды, выбирать оптимальное направление перемещений.

Имеющаяся на рострумах сеть боковых каналов информирует рыбу о скорости движения. У осетров здесь же расположены электрорецепторные органы; у лопатоносов, у которых рострумы утолщены и по длине равны трети общей длины рыб, они снабжены ампуллярными рецепторами, способными «сообщить» о присутствии вблизи отдельных планктонных организмов или об их скоплении.

Помимо осетровых и другие виды рыб, используя осязательные рецепторы на рострумах, ищут пищу в толще или на поверхности дна. Рострум некоторыми рыбами используется и как инструмент для добывания пищи с толщи грунта.

Дермальные зубы и нерестовые наросты

В период подготовки и в процессе икрометания нерестовые наросты выполняют роль самых востребованных осязательных рецепторов. Дермальные зубы (или одонтоды) разбросаны по всему телу рыб и предназначены для опробования пи щи, контроля потока воды.

В общем, тактильные ощущения более важны для травяных, донных, пещерных рыб. По наблюдениям, к примеру, сом хватает пищу только тогда, когда ее касаются усы. Если же приманка проплывает мимо, то хищник на нее чаще не реагирует. Важность осязания подчеркивает эксперимент, при котором гольянов и форелей ослепляли, но рыба не умирала с голоду именно благодаря использованию тактильных ощущений с помощью разных рецепторов.

Органы боковой линии . Органы боковой линии, свойственные вообще первичноводным позвоночным (круглоротым, рыбам, многим земноводным), достигают у рыб наибольшего развития.

Обычно они расположены по одной или нескольким линиям, тянущимся вдоль боков туловища и хвостового отдела. Особенного развития они до стигают на голове, где образуют сложную сеть разветвленных каналов. У химер и примитивных акул органы боковой линии, имеющие строение чувствительных луковиц, располагаются на дне открытого желобка, у прочих рыб они лежат в замкнутом канале, который сообщается с наружной средой отверстиями, прободающими отдельные чешуи.

Органы боковой линии воспринимают звуки низкой частоты от 5 до 25 герц.

Органы вкуса у рыб располагаются не только в ротовой полости, но и на наружной поверхности тела. Они имеют строение отдельных чувствующих почек на наружной поверхности эпидермиса. Особенно сильного развития достигают вкусовые почки у донных рыб на нижней поверхности головы и туловища и служат для распознавания пищи.

Органы обоняния играют у рыб большую роль при питании. У всех рыб, за исключением двоякодышащих, органы обоняния имеют форму парных мешков со складчатыми стенками и открываются наружу одной или двумя ноздрями. У акуловых рыб они расположены на брюшной стороне головы, у всех костных они передвинуты на бока головы, впереди глаза. У двоякодышащих и кистеперых рыб образуются внутренние ноздри (хоаны), открывающиеся в ротовую полость, как у наземных позвоночных.

Орган слуха представлен только внутренним ухом, и звуковые волны передаются ему непосредственно через ткани. Звуковые колебания от 16 до 13 000 гц воспринимаются нижней частью перепончатого „лабиринта (sacculus и lagena). Скорость звука в воде много больше, чем в воздухе (около 1500 м/сек), и восприятие звуковых колебаний позволяет рыбе хорошо ориентироваться в пространстве, отыскивать пищу и избегать опасности. Хорошо воспринимают звуковые колебания рыбы, имеющие веберов аппарат — цепочку из трех подвижно сочлененных косточек, соединяющих лабиринт с плавательным пузырем (сомовые, карпообразные), у лабиринтовых острота слуха увеличивается благодаря тому, что их воздушная камера граничит с sacculus.

Рыбы не только воспринимают звуковые колебания, но и издают звуки; звуковая сигнализация в жизни рыб имеет большое значение. Многие рыбы издают звуки с помощью мускулов, расположенных на плавательном пузыре, который при этом служит в качестве резонатора. Морские петухи и горбылевые издают характерные звуки, напоминающие хрюканье и барабанный бой. Но в то же время известны рыбы, издающие звуки, хотя плавательный пузырь у них отсутствует (например, бычок-кругляк).

В разное время года и суток рыбы издают звуки с разной степенью интенсивности. Некоторые рыбы издают громкие звуки главным образом в период размножения. Это известно для многих видов, охраняющих икру (морской мичман, бычок-кругляк).

Верхняя часть лабиринта представлена тремя полукружными каналами, которые, соединяясь, образуют расширение (utriculus). В utriculus и sacculus имеются отолиты. У костистых рыб они прикрепляются к волоскам чувствительного эпителия, и при изменении положения изменяется тяга волосков; возникшие таким образом сигналы вызывают рефлекторное движение мышц. Изменение внешнего давления через плавательный пузырь и систему косточек веберова аппарата (у сомовых и карповых рыб) передается слуховому лабиринту и продолговатому мозгу, которые регулируют содержание газов в плавательном пузыре.

Еще интересные статьи

Если бы мы не видели их воочию», - писал знаменитый биолог Карл Линней в своей «Системе природы». Действительно, рыбы - существа удивительные. За свою длительную историю они приобрели множество разнообразнейших приспособлений, в которых как бы отразились причуды природы.

Единственные существа, которые обладают специальными электрическими органами. Среди позвоночных только рыбы способны светиться. У них мы встречаемся со своеобразными формами размножения и заботы о потомстве. Например, самцы морских коньков или морских игл вынашивают икру в особой наглухо зарастающей складке на брюхе. А у серебряных карасей большей частью вообще отсутствуют самцы, и икру, которую откладывают самки, оплодотворяют представители других видов. Но из такой икры развиваются все-таки караси и опять только самки.

Есть рыбы, обладающие жабрами и легкими одновременно. А как долго оставался загадкой такой специально рыбий орган, как боковая линия! С рыбами связано множество научных загадок, причем таких, которые обычно даже не возникают в отношении многих других животных. Обладают ли они слухом? Издают ли звуки? Зачем им нужен плавательный пузырь? Различают ли они цвета? В последнее время многие стороны жизни рыб стали связывать с их химической чувствительностью.

ПЛАВНИКИ - ОРГАНЫ ВКУСА

Опыты показывают, что рыбы различают сладкое, горькое, кислое и соленое четыре вкусовых качества, воспринимаемые и человеком. Пищу, пропитанную хинином или горькой полынной настойкой, например, многие рыбы выплевывают, словно горький вкус им «неприятен». А к сладкому относятся очень неплохо. Так, морской налим охотно поедает мясо, вымоченное в сахарном сиропе.

Как известно, вода различных участков морей и океанов имеет неодинаковую соленость. И тем, что рыбы могут различать соленость, иногда объясняют их способность ориентироваться при дальних миграциях. Под водой нет обозначенных дорог, и вместе с тем рыбы обычно путешествуют по вполне определенным маршрутам. Возможно, что они действительно опознают свою дорогу «на вкус».

Расположение вкусовых органов у рыб, не ограничивается пастью, как у большинства животных. Рыбы обитают в водной среде, и вкусовые вещества могут иметь значение для них не только когда попадают в рот, но и когда просто касаются наружной поверхности тела. У сомов, тресковых рыб, вкусовые почки находятся, например, на усах. Встречаются они также на удлиненных лучах плавников, как у морского налима, мерланга и других рыб.

В этом отношении очень интересна красивая рыба с большими плавниками - морской петух, или триста. Она словно ходит по дну на каких-то тонких странных пальцах - лучах грудных плавников. Оказывается, эти свободные плавниковые лучи служат морскому петуху не только для опоры. Они тоже обладают вкусовой чувствительностью. Нащупав ими спрятавшуюся на дне добычу, триста тут же ее схватывает.

У многих рыб вкусовые почки расположены буквально по всему телу. Такие рыбы способны находить пищу, касаясь ее любым участком тела. Они могут питаться и ночью. Вкус, как можно видеть, помогая рыбе ориентироваться и отыскивать пищу под водой, оказывается для нее довольно всеобъемлющим чувством, и окружающий мир во многом представлен для рыбы в виде вкусовых ощущений.

ВОЗМОЖНО ЛИ ОБОНЯНИЕ В ВОДЕ!

А вот обладают ли рыбы обонянием или оно не проявляется у них отдельно от вкуса? Такой вопрос нередко задают теперь. Почему он возникает? Ведь установлено, что у рыб органы обоняния располагаются отдельно от органов вкуса, и нервные обонятельные центры находятся в переднем мозгу, тогда как вкусовые - в продолговатом, находящемся позади. Но дело в том, что рыбы обитают в водной среде. И, стало быть, любые вещества, которые могут достигнуть их ноздрей, губ или полости рта, будут находиться в растворе.

А по распространенным представлениям, обоняние - это восприятие газообразных веществ, паров; вкус же - восприятие жидких веществ, растворов. На этом основании многие ученые и отрицали существование у рыб отдельного обонятельного чувства и признавали только одно «химическое» чувство - вкус.

И все-таки наблюдения показывали, что рыбы, отыскивая пищу, ведут себя так, словно они способны «нюхать». Тогда проделали специальные опыты. Сомам и акулам, обычно быстро находящим спрятанную приманку, закрывали носовые отверстия, а вкусовую чувствительность полностью сохраняли. Оказалось, что при этих условиях они не в состоянии обнаружить пищу, спрятанную, например, в марлевые мешочки или в густую траву. Но стоило только открыть им ноздри, как рыбы быстро находили невидимую приманку.

Тогда у небольших рыбок - гольянов, обычных обитателей наших каменистых речек, в лаборатории выработали условные рефлексы на пахучие вещества, не имеющие никакого вкуса - кумарин, скатол и искусственный мускус. А также на вкусовые - хинин, виноградный сахар, уксусную кислоту и соль. Для этого ватку, пропитанную исследуемым веществом, помещали в аквариум перед тем как дать рыбам пищу. Когда рыбы стали искать пищу, только почувствовав знакомые вещества, у них удалили передний мозг, в котором находятся обонятельные центры, то есть лишили их обаяния, так сказать, на корню. Надо сказать, что у рыб и после удаления переднего мозга возможно не только сохранение, но и образование новых условных рефлексов. Оказалось, что после операции условные рефлексы на пахучие вещества полностью пропали, а на вкусовые сохранились.

Таким образом, было окончательно доказано, что запахи могут восприниматься не только на воздухе, но и в воде. Причем чувствительность к запахам у некоторых рыб довольно высока. Гольяны способны воспринимать такие пахучие вещества, как эугенол и фенилэтилалкоголь, в 150-200 раз лучше, чем человек.

Чтобы решить вопрос, обладают ли рыбы независимым чувством обоняния, науке потребовалось около тридцати лет. Но значит ли это, что все уже решено? Нет. Какова, например, сама природа обоняния? На этот счет есть немало различных гипотез. Одна из них говорит, что для раздражения обонятельных рецепторов необязательно прямое соприкосновение с ними пахучих веществ, а обоняние может осуществляться как бы на расстоянии. Существует представление, что пахучее вещество может поглощать из органа чувств инфракрасные лучи, и эта «потеря» воспринимается мозгом как запах. Однако удовлетворяющая всех теория обоняния пока отсутствует.

Выяснение природы обоняния - вообще очень важная задача, стоящая перед наукой. Техника еще не располагает таким универсальным прибором, который улавливал бы самые различные вещества в столь ничтожных количествах, как органы обоняния животных, и определял бы их. Хотя в этом отношении и есть известный прогресс в связи с применением меченых атомов, вводимых в различные вещества, но по своим возможностям этот способ не позволит достигнуть того, что мог бы дать аппарат, аналогичный нашему носу.

Недаром многие химики и по сей день шутят, что самым совершенным прибором для количественного и качественного анализа является человеческий нос, хотя мы хорошо знаем, насколько наш нос несовершенен. Биология в данном случае может дать технике принцип создания универсального прибора для химического анализа. И в этом отношении особенно важно изучить обоняние у водных животных.