Органы чувств играют очень важную роль в жизнедеятельности и поведении рыб. Рыбы, как и другие позвоночные, имеют полный набор, состоящий из пяти органов чувств. Но у них имеется существенное отличие - боковая линия. У рыбы этот орган чувств называется шестым. Наземные животные в процессе эволюции утратили а вот у водоплавающих оно осталось и довольно существенно облегчает им жизнь, помогает выживать и питаться.
Анатомия рыбы. Органы чувств
Одними из главных у рыб считаются обоняние и вкус. С их помощью они способны улавливать даже незначительные изменения в окружающей среде. Рыба щука, к примеру, с помощью рта не только питается, но и, ощущая прикосновение к грунту, мгновенно реагирует, меняя направление. Чувствительные клетки, находящиеся во рту, передают нервные импульсы, сигнализируя об опасности, появлении препятствий или пищи.
У рыб довольно тонко развито температурное чувство. Такая высокая чувствительность к колебаниям температуры и давления несвойственна наземным животным.
Органы обоняния рыб расположены на боковых частях головы и напоминают небольшие колбочки. С их помощью они могут улавливать изменения химического состава воды. Особенно резко развито чувство обоняния у тех животных, которые ведут ночную охоту. Например, рыба щука может унюхать добычу, которая плывет за несколько метров от нее.
Боковая линия. Расположение
Многие ученые считают, что боковая линия у рыбы - самый важный орган чувств, помогающий животным существовать более комфортно. Боковая линия - своего рода единый центр, который объединяет все чувствительные клетки в организме, находящиеся в голове или теле.
Орган располагается по всему телу, начинаясь у головы и заканчиваясь у хвоста. Анатомия рыб, их разновидность и подвид определяют расположение боковой линии и ее цвет. У одного вида она может выглядеть ярко-белой чертой, у других - темной, почти черной полосой.
У большего числа рыб боковая линия представлена в единичном экземпляре. Но есть некоторые виды, которые могут похвастать пятью и более. Боковая линия у рыбы может быть очень заметна визуально, а может быть спрятана в чешуе и сразу незаметна для глаза человека. У одних рыб она дугообразной формы, у других - в виде небольших отрывистых полосок на голове.
Есть рыбы, которые лишены шестого органа чувств. К ним можно отнести кефаль, даллию, некоторых рыб семейства карпозубообразных.
Боковая линия состоит из…
Как мы уже говорили, боковая линия у рыбы представляет собой некий мозговой и нервный центр, позволяющий контролировать происходящее вокруг. Из чего же состоит этот центр?
Боковая линия представляет собой скопление ряда рецепторов, которые располагаются между собой с определенным интервалом. Рецепторы могут находиться в каналах на голове или углублениях, которые расположены по бокам тела. Большинство рецепторов спрятаны под кожей рыбы. Лишь некоторые выходят на поверхность и спрятаны в чешуе. Напоминают открытые поры на коже.
Внутри канал боковой линии наполнен жидкостью. Нервные рецепторы (их чувствительные волоски), улавливая изменения, подают сигнал этой самой жидкости. Любое шевеление, изменение давления или температуры воды может привести рецепторы и, следовательно, воду в канале в движение. Чем сильнее будут изменения в среде обитания рыбы, тем сильнее будут отклоняться волоски-рецепторы, тем быстрее информация попадет в центральную нервную систему.
Значение боковой линии у рыб
Шестое чувство, или боковая линия, позволяет рыбам чувствовать приближение других животных, обитающих в воде, намного раньше, чем им об этом сообщат органы зрения или обоняния. Боковая линия способна улавливать мельчайшие изменения давления в воде. Ученые говорят, что расстояние, на котором она способна определить приближающуюся опасность, в шесть раз превышает размер (длину) самой рыбы.
Значение боковой линии у рыб со слабым зрением особенно велико. Есть животные, которые способны реагировать исключительно на тень или свет, при этом совершенно не замечая движения в воде. Боковая линия в этом случае позволяет компенсировать недоразвитость или отсутствие зрительных или обонятельных навыков.
От боковой линии зачастую зависит жизнь рыбы. Если она повреждена, то внешние воздействия будут восприниматься животным не так ярко. Оно перестанет реагировать на опасность извне, не сможет полноценно охотиться, добывать пропитание, скрываться от врагов. И вскоре погибнет.
Боковая линия и клев
Наверняка все опытные рыбаки знают значение боковой линии у рыбы. С ее помощью рыба способна улавливать малейшие шумы и колебания воды. Как говорят специалисты, выстрел, взрыв, обычный разговор на повышенных тонах, удар по воде боковая линия сразу «почует». А рыба, следовательно, среагирует, испугается и скроется. Именно по этой причине рыбаки стараются никогда не шуметь на водоеме, не говорить слишком громко, не кидать что-то в воду.
Движение, небольшой шум и колебания должен создавать не рыбак, а приманка в воде. Опытные рыболовы говорят, что приманка не должна стоять в водоеме, она обязана непременно двигаться, совершая колебания жидкости. Только в этом случае рыба своей боковой линией почует еду и будет двигаться в направлении крючка.
для чего у рыб имеется "боковая линия"?
природа вознаградила рыб особым органом восприятия колебаний и движения воды - боковой линией.
Известно, что акустическое давление в воде в 2 раза больше, чем акустическое давление в воздухе. Вода практически не сжимаема, плотность ее в 800 раз превосходит плотность воздуха. Все это создает благоприятные условия для распространения в водной среде колебаний, вихрей, струй, вызываемых движением различных тел. Органы боковой линии рыб предназначаются для улавливания как механических смещений частиц воды, так и звуков (преимущественно низких частот). Любое существо, передвигающееся вблизи рыбы, вызывает хотя бы небольшое движение воды и тем самым обнаруживает себя. Чувствительность боковой линии рыб удивительна: в опытах рыбы улавливают движение стеклянного волоска толщиной 0,25 мм на расстоянии от 20 до 50 см.
Что представляют собой органы боковой линии, и как они функционируют? По обоим бокам тела рыбы визуально обнаруживаются пунктирные линии, идущие от головной части к хвосту рыбы. Присмотревшись внимательнее, можно обнаружить, что каждый пунктир представляет собой канал или борозду, заполненную слизью. Чувствительные клетки боковой линии собраны в почкообразные группы и спрятаны в каналы, которые омываются водой.
Тела чувствительных клеток содержат волосок, который при воздействии воды на слизь в канале сгибается и посылает сигнал в слуховой центр рыбы. Такие волосковые клетки называются невромастами. Невромасты органов боковой линии густо покрывают голову и боковую поверхность у медленно плавающих придонных рыб. У малька леща, например, имеется почти 2000 таких клеток. Они позволяют мальку воспринимать детальную картину струйных течений, узнавать о направлении пробега волн на поверхности воды, ориентироваться (без помощи зрения) в рельефе дна, движениях добычи или соседей по стае, даже знакомиться с формой предметов, обмахивая их с расстояния 3-4 см плавниками.
Фактически, боковая линия выполняет функцию дистантного осязания. Для рыб оно более необходимо, чем зрение. Заядлые рыболовы небезосновательно утверждают, что при ловле щук не имеет значения, как выглядит блесна, - достаточно, чтобы она просто поблескивала в воде. Гораздо важнее, как она движется и вибрирует при проводке. Установлено, что боковой линией как хищников, так и мирных рыб, прекрасно улавливаются инфразвуки, которые образуются в результате срыва вихрей с поверхности любых обтекаемых тел (рыб, приманок, лодок, подводных охотников и т.п.). Инфразвуковые шумы очень "громки" при резких изменениях скоростей рыб (бросках, поворотах, ускорениях) и наиболее интенсивны у рыб с плохо обтекаемой формой тела.
Существенную роль в поведении рыб играют органы чувств - боковая линия, или сейсмосенсорная система. Она объединяет все чувствительные клетки рецепторов смещения, которые могут быть встречены в разнообразных участках тела и головы.
Боковая линия проходит в виде продольного канала, погруженного в кожу и открывающегося наружу отверстиями. Визуально боковая линия видна как темная или светлая полоса по обоим бокам тела от головы до конца хвостового стебля. Её структура, внешняя форма и местоположение на теле рыбы сильно варьируют у различных видов.
У большинства рыб имеется по одному каналу с каждой стороны, а у некоторых - до 5 и более, например, у терпугов. У одних рыб она дугообразная, у других – с одним или несколькими буграми; у одних - она малозаметна визуально, у других - хорошо видны её ветви и на голове. У некоторых рыб на всём теле или отдельных его участках, наиболее часто на голове, разбросаны свободные невромасты или канальные органы. У морских уточек, например, сейсмосенсорные каналы имеются только на голове, на туловище они отсутствуют и заменены открыто сидящими сейсмосенсорными точками. У рыб семейства китовидковых имеются толстые каналы боковой линии с огромными круглыми порами. В то же время имеются рыбы, у которых боковая линия отсутствует или она неполная. К таким рыбам относятся кефали, даллия, многие карпозубообразные, атеринообразные и другие.
Чувствительные клетки боковой линии, свободных невромастов и канальных органов чувств оканчиваются на вершине сосочками или волосками, а с противоположной стороны – веточкой нерва. Смещение сосочка или волоска создаёт генераторный потенциал, который передаёт информацию по нервам в акустико-латеральный центр мозга. Органы боковой линии содержат также ампулярные и ампуляроподобные клетки, которые выполняют электрорецепторные функции.
Визуальными наблюдениями установлено, что разряд грозы вызывает панику среди ершей и красноперок. Землетрясение рыбы улавливают раньше самых чутких приборов. Некоторые виды акул ощущают даже незначительные электрические импульсы, которыми сопровождаются мускульные усилия плывущего человека. При помощи боковой линии они могут отыскать в темноте рыбу, которая не перемещается, а лишь дышит на морском дне.
Акулы по-разному реагируют на электроимпульсы различной силы. Если источник слабый, то они нападают, если сильный - уплывают прочь. С учетом такого поведения был разработан и используется сегодня метод отпугивания акул от морских пляжей: воздействие на боковую линию электрическими разрядами, безвредными для человека.
Анализаторы системы боковой линии различно расположены на теле рыбы, функционально дополняют друг друга. Это обеспечивает рыбам, имеющим подобные рецепторы, дифференцировано воспринимать идущие из-вне раздражения. Открытые невромасты (генипоры, щечные поры) принимают колебания воды, преимущественно от соприкосновения её с поверхностью тела. Большинство видов рыб, живущих в прибрежной зоне или вблизи дна, имеют на голове преимущественно или исключительно генипоры. Рецепторы закрытых каналов боковой линии в большей или меньшей степени изолированы от поверхностных раздражений. Они воспринимают колебания гидродинамических полей, звуковую и инфразвуковую вибрацию. Такой тип строения органов боковой линии присущ, прежде всего, рыбам-хищникам, которые живут в открытых водоемах и лишь изредка могут приближаться к берегам.
С помощью боковой линии и других рецепторов сейсмосенсорной системы рыбы обнаруживают приближение врага или жертвы. Впереди плывущей рыбы бегут волны, отражаясь от подводных предметов, и, возвратившись к рыбе, воспринимаются её боковой линией.
Свободные невромасты и канальные органы боковой линии являются механорецепторами, воспринимающими потоки воды и звука как вибрации. С их помощью рыба улавливает ничтожные колебания (от 6 колебаний в секунду и больше), определяя направление потока воды и звука, близость соседей, препятствий и т.д. Ощущая боковой линией токи воды - сильные или едва заметные - рыбы могут различать величину препятствия или движущихся в воде объектов.
Органы боковой линии как рецепторы смещения эффективно функционируют в ближнем акустическом поле. Источники механических раздражителей также определяются органами боковой линии на близком расстоянии. Рыбы имеют два типа рецепторов звука: рецепторы давления (органы слуха), позволяющие на больших расстояниях ощущать звуковые волны, и рецепторы смещения - органы боковой линии, позволяющие тонко анализировать акустическую ситуацию. Рыбы могут для этих целей использовать кожные рецепторы, которые также представляют собой приёмники смещения.
Топография рецепторов смещения сейсмосенсорной системы имеет чрезвычайно важное значение для определения направления и расстояния от источника механических, акустических, а также электромагнитных колебаний. Практически все рыбы, имеющие хорошо развитую сейсмосенсорную систему, отлично ориентируются с ее помощью при перемещении в стаях, на кормовых полях и нерестовых акваториях. Рецеторы смещения, непосредственно связанные со слухом рыбы, функционируют одновременно и со зрением. Так, например, щука при нападении на добычу ориентируется зрением и рецепторами смещения - органами боковой линии, которая хорошо у неё развита на голове, особенно на нижней челюсти и по бокам туловища. Это, своего рода, маленькие примитивные радары, которые с большой точностью определяют местонахождение цели-жертвы. Именно благодаря такому «наведению», щука не делает холостых бросков на высмотренную жертву.
Также хорошо функционирует боковая линия и у морских угрей. Этот прожорливый хищник моря, как и щука в пресной воде, подкарауливает свою добычу в засаде, откуда он бросается на жертву по показаниям органов смещения.
У морского черта органы боковой линии расположены в бороздках кожи на верхней поверхности сильно уплощённого тела, что позволяет ему воспринимать колебания и токи воды, идущие преимущественно сверху. Неподвижно лежит на грунте эта рыба, а над головой шевелится кожистая кисточка отдельно стоящего спинного луча. Этот ленивый хищник «приглашает» к себе жертву. Как только доверчивая рыбка увидела «червеобразный кончик» и приблизилась к нему, то мгновенно оказывается в огромной зубастой пасти морского черта.
Хорошо развита сейсмосенсорная система у карповых рыб. У многих из них чувство боковой линии, наряду с обонянием и осязанием, является ведущими в поиске пищи. У трески и многих других тресковых рыб хорошо развита боковая линия с обеих сторон тела, а особенно сложно она разветвлена на голове. С каждой стороны головы боковая линия образует множество каналов: предкрышечно-нижнечелюстной, подглазничный и надглазничный с короткой комисурой, соединяющей правый и левый каналы. Межглазничная комиссура надглазничного канала расположена в особом углублении, фронтале - слизевой ямке, внешняя форма которой сильно варьирует у различных тресковых рыб; у трески, пикши, сайды слизевая ямка закрыта. У некоторых тресковых она открыта.
Вдоль каждого из каналов системы боковой линии на голове расположены многочленные группы нервных окончаний - генипор, или каналы эти открываются наружу рядом пор. У трески, например, их 26-27. При этом единичные генипоры имеются и в этом случае. Боковая линия у одних представителей тресковых непрерывная (пикша, сайда), у других - прерывистая (сайка). У некоторых тресковых, как, например, у трески, боковая линия непрерывная на теле и прерывистая на хвостовом стебле. Такая сложная сейсмосенсорная система - рецепторов смещения - позволяет треске, сайке и другим тресковым рыбам ориентироваться в полной темноте морских глубин, находить пищу, координировано перемещаться в стаях, уходить от врагов, в том числе и от попадания в траловые орудия лова. В условиях плохой видимости треска находит с помощью чувств органов боковой линии подвижную пищу (преимущественно мелких рыб), а органами обоняния и тактильными чувствами (вкусом, осязанием) - выискивает неподвижную, излюбленную пищу (моллюсков, полижет). Так, в Баренцевом море, была поймана слепая треска, в желудке которой было много корма - мойвы. Жирность трески (отношение веса печени к весу тела в процентах) была довольно высокой, что свидетельствует о хороших условиях её нагула.
Этот пример, как, между прочим, и другие подобные поимки, свидетельствует, что треска, будучи слепой, находит и добывает себе достаточно пропитания благодаря хорошо развитому обонянию и осязанию, и наличию сложной сейсмосенсорной системы.
Существуют слепые от природы пещерные рыбы - анопгихи, которые при помощи сейсмосенсорной системы обеспечивают себе нормальные условия существования и воспроизводства. В подземных карстовых водах живут слепоглазки, у которых сильно развиты органы боковой линии и органы осязания на голове, теле и хвостовом стебле. Они заменяют этим рыбам не только зрение, но и другие дистанционные органы чувств.
Боковая линия играет существенную роль на нерестовых акваториях для привлечения самки или в соперничестве из-за неё самцов. У одних видов рыб самец, построив дом-гнездо, посылает акустико-механические сигналы, которые самка принимает за приглашение "войти в дом" в качестве "молодой хозяйки". У других видов самец энергичным движением хвоста направляет поток воды в сторону своего соперника и, таким образом, воздействует на его боковую линию, информируея противника, что нерестовый участок занят.
Функции боковой линии и других рецепторов смещения, позволяющие рыбам улавливать колебания воды в определённом спектре частот, слабо изучены с точки зрения их значения в стайном поведении рыб. Таким образом, сейсмосенсорная система рыб представляет собой уникальное изобретение природы. Оно обеспечивает рыбам возможность адекватно изменять свое поведение в зависимости от биотического и абиотического окружения, а каждом конкретном случае - и каким образом, и является важнейшим органом чувств в борьбе за жизнь.
Боковая линия является древнейшим сенсорным образованием, которое и у эволюционно молодых групп рыб выполняет одновременно несколько функций.
Принимая во внимание исключительное значение этого органа для рыб, позволим себе более подробно остановиться на его морфофункциональной характеристике.
Разные экологические типы рыб демонстрируют различные варианты латеральной системы. Расположение боковой линии на теле рыб часто является видоспецифичным признаком. Есть виды рыб, у которых более чем одна боковая линия. Например, терпуг имеет по 4 линии с каждой стороны. Отсюда происходит его второе название - восьмилинейный хир.
У большинства костистых рыб боковая линия тянется вдоль туловища (не прерываясь или прерываясь в отдельных местах), заходит на голову, где образует сложную систему каналов. Каналы боковой линии расположены или в глубине кожи, или открыто на поверхности кожи.
Примером открытого поверхностного расположения невромастов - структурных единиц латеральной линии - служит боковая линия гольяна.
Несмотря на очевидное разнообразие морфологии латеральной системы, следует подчеркнуть, что наблюдаемые различия касаются только макростроения этого сенсорного образования. Собственно рецепторный аппарат органа (цепочка невромастов) на удивление одинаков у всех рыб как в морфологическом, так и в функциональном отношении.
Система боковой линии реагирует на волны сжатия водной среды, на обтекающие потоки, на химические раздражители и на электромагнитные поля при помощи невромастов - структур, объединяющих несколько волосковых клеток. Невромаст состоит из слизисто-студенистой части - капулы, в которую погружены волоски чувствительных клеток. Закрытые невромасты сообщаются с внешней средой небольшими прободающими чешую отверстиями. Открытые невромасты характерны для каналов латеральной системы, заходящих на голову рыбы.
Канальные невромасты тянутся от головы до хвоста по бокам тела, как правило, в один ряд (у рыб семейства Нехаgramidae шесть и более рядов). Термин «боковая линия» в обиходе относится именно к канальным невромастам. Однако в мире рыб описаны и невромасты, отделенные от канальной части и имеющие вид самостоятельных органов.
Лабиринт и канальные и свободные невромасты, разнесенные по разным частям тела рыбы, не дублируют, а функционально дополняют друг друга.
Считается, что саккулюс и лагена внутреннего уха отвечают за звуковую чувствительность с большого расстояния, а латеральная система позволяет локализовать источник звука вблизи. Экспериментально доказано, что боковая линия воспринимает низкочастотные колебания, как звуковые, так и возникающие от движения других рыб, т. е. низкочастотные колебания, возникающие от удара рыбы хвостом по воде, воспринимаются другой рыбой как низкочастотные звуки.
Заметное влияние на активность рыб и характер их поведения оказывают волны, возникающие на поверхности воды. Причинами данного физического явления служат многие факторы: движение крупных объектов (крупная рыба, птицы, животные), ветер, приливы, землетрясения. Волнение воды служит важным каналом информирования водных животных о событиях как в самом водоеме, так и за его пределами. Причем волнение водоема воспринимается и пелагическими рыбами, и донными. Реакция на поверхностные волны со стороны рыбы бывает двух типов: рыба опускается на большую глубину или перемещается на другой участок водоема.
Стимулами, действующими на тело рыбы в период волнения водоема, является движение воды относительно тела рыбы. Перемещение воды при ее волнении рецепируется акустико-латеральной системой. Причем чувствительность боковой линии к волнам чрезвычайно высока. Так, для возникновения афферентации от боковой линии достаточно смещения воды относительно купулы на 0,1 мкм. При этом рыба способна очень точно локализовать как источник волнообразования, так и направление распространения волны.
Как правило, волны на поверхности водоема порождают качку. Поэтому при волнении в возбуждение приходит не только боковая линия рыбы, но ее лабиринт. Эксперименты показали, что полукружные каналы лабиринта реагируют на вращательные движения, в которые водяные потоки вовлекают тело рыбы. Утрикулюс реципирует линейное ускорение, возникающее в процессе качки.
Наблюдения за морскими рыбами свидетельствуют, что во время шторма рыбы, как одиночные, так и стайные, меняют свое поведение. При слабом шторме пелагические виды в прибрежной зоне опускаются в придонные слои. При сильном волнении рыбы мигрируют в открытое море и уходят на большую глубину, где влияние волнения менее заметно. Очевидно, что сильное волнение оценивается рыбами как неблагоприятный или даже опасный фактор. Волнение подавляет пищевое поведение и вынуждает рыб совершать миграции. Аналогичные изменения в пищевом поведении наблюдаются и у видов рыб, населяющих внутренние водоемы. Об этом известно рыболовам: при волнении клев рыбы прекращается.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .
Loading...