Органы чувств. 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 (рис. 1) .
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, изображенного на рис. 2, 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 (рис. 3) .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 поклевоквблизи 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.
В литературе имеются указания о целесообразности добавлять в прикормку и насадку различные пахучие вещества, будто бы привлекающие рыбу: мятное масло, камфару, анисовые, лавро-вишневые и валерьяновые капли, чеснок и даже керосин. Неоднократное использование этих веществ в корме не показало сколько-нибудь заметного улучшения клева, а при большом количестве пахучих веществ, наоборот, рыба почти совсем переставала ловиться. Аналогичный результат дали опыты, поставленные над аквариумными рыбами, которые неохотно ели корм, смоченный анисовым маслом, валерьянкой и т. п. Вместе с тем естественный запах свежей прикормки, особенно конопляного жмыха, конопляного и подсолнечного масла, ржаных сухарей, свежесваренной каши, без сомнения, привлекает рыбу и ускоряет ее подход к кормушке.
Значение тех или иных органов чувств при отыскании пищи различными рыбами показано в табл. 1.
Таблица 1
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.
Как и подавляющее большинство позвоночных рыбы воспринимают из окружающей среды свет, звук, вкус, запах, прикосновение. Для этого имеются соответствующие органы чувств рыб: глаза (органы зрения), ухо (орган слуха), вкусовые, обонятельные и осязательные рецепторы (органы вкуса, обоняния и осязания). Кроме этого, есть уникальный для рыб орган чувств - боковая линия. С ее помощью рыбы воспринимают давление воды, что позволяет им определять расстояние до предметов и др. Также рыбы могут чувствовать магнитные и электрические поля.
Все органы чувств связаны с нервной системой, где происходит обработка полученной от них информации.
Строение глаза рыб отличается от такового, например, у млекопитающих. У обоих групп организмов в глазу есть хрусталик. Но для наведения четкости изображения у рыб в глазу изменяется расстояние от сетчатки до хрусталика, т. е. хрусталик движется. У млекопитающих же хрусталик способен изменять свою форму. Хрусталик рыб более круглый.
Глаз - это важный орган чувств рыб, позволяющий им хорошо ориентироваться в пространстве. Глаза рыб так устроены, что хорошо видят лишь вблизи (примерно до 15 метров). Но в воде видеть вдаль часто в принципе невозможно из-за низкой прозрачности воды как среды обитания. У глубоководных видов рыб, обитающих там, куда не проникают лучи света, глаза могут быть редуцированы (недоразвиты или вообще отсутствовать). В темноте рыбы ориентируются с помощью органа боковой линии.
Глаза рыб крупные и подвижные, имеют незакрывающееся веко. Расположение глаз по бокам головы позволяет видеть почти все пространство вокруг. Рыбы способны различать цвета.
Орган слуха рыб связан с органом равновесия . У рыб нет наружного уха. В этом нет необходимости, так как в воде звуковые колебания распространяются лучше (большая звукопроводность) и могут проникать через кости черепа рыбы, сразу к внутреннему уху. Оно состоит из трех полукружных каналов и мешочков. Внутреннее ухо включат также орган равновесия (взвешенные мелкие камешки), позволяющий определять верх и низ, т. е. определять положение тела в пространстве.
Рыбы не только слышат звуки, но и могут издавать их трением различных частей тела (например, зубов).
Такие органы чувств рыб как обоняние и вкус называют органами химического чувства . Вкусовые рецепторы у рыб расположены не только во рту (языке и других частях ротовой полости), но и на теле. То есть рыба может попробовать на вкус, например, прикоснувшись к добычи губой, или даже головой и боком. Органы обоняния находятся в глубине ноздрей. С помощью восприятия запаха рыбы ищут пищу, а переходные рыбы также определяют места нереста (по химическому составу вод, где сами появились на свет).
Осязательные рецепторы дают возможность ощущать прикосновения. Они разбросаны по всему телу рыбы. У некоторых рыб есть осязательные усики на голове (например, у сомов).
Орган боковой линии - это особенный орган чувств рыб. Чаще всего представляет собой канал по бокам тела. В глубине этого канала находятся нервные окончания. А с внешней средой канал сообщается отверстиями, обычно видимыми невооруженным глазом как пунктир на чешуе по бокам рыбы. В эти отверстия заливается вода, и рыба может чувствовать ее давление. Это позволяет ей определять расстояние до предметов, скорость и направление течения, ориентироваться в стае.
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.
Обоняние и вкусовые ощущения
Орган обоняния образует пара небольших носовых ямок, которые выстланы обонятельным эпителием.
Обонятельным органом рыбы воспринимают химические раздражители от веществ, растворенных в воде. Обоняние особенно развито у рыб, которые отыскивают пищу ночыо, — у карпа, угря и леща. У рыб хорошо развит вкусовой орган. Они различают соленый, кислый, сладкий и горький вкус. Вкусовые луковицы находятся в полости рта, по краям челюстей и на усиках. Рыбы, у которых отсутствуют усики, имеют слабо развитый вкус.
С точки зрения нахлыста и спиннинга этот орган чувств не имеет значения. Главными во вкусовых ощущениях являются четыре составляющих: кислое, сладкое, соленое и горькое. Остальные виды вкуса представляют собой комбинации этих четырех ощущений, причем вкусовые ощущения у рыб могут вызывать только вещества, растворенные в воде. Минимально ощутимая разница в концентрации растворов веществ порог различия — постепенно ухудшается при переходе от слабых к более сильным концентрациям. К примеру, однопроцентный раствор сахара обладает практически максимально сладким вкусом, и дальнейшее увеличение его концентрации не изменяет вкусового ощущения.
При длительном соприкосновении какого-либо вещества с органом вкуса постепенно притупляется его восприятие, и в конце концов это вещество покажется рыбе совершенно безвкусным. Положительные или отрицательные реакции рыб определяются их образом жизни и, прежде всего, характером их питания. Положительные реакции на сахар свойственны животным, питающимся растительной и смешанной пищей. Ощущение горечи у большинства живых существ вызывает отрицательную реакцию, но не у тех, которые питаются насекомыми. Обоняние тесно связано с другими органами чувств: вкуса, зрения и равновесия. В различные времена года обонятельные ощущения у рыб не одинаковы, они обостряются весной и летом, особенно в теплую погоду.
Экстракты из внутренних органов хищников — щуки, плавунца, водомерок, вадяных клопов отпугивают плотву и карася. Согласно мнению многих ученых, животные ориентируются на смесь основных запахов: мускусный, камфорный, мятный, эфирный, цветочный, острый и гнилой. Из этих запахов складываются все запахи, имеющиеся в природе. Не следует держать во время рыбалки в садке раненую рыбу или же разделывать ее в воде на месте ловли (особенно хищную рыбу).
Органы слуха
Слуховую функцию у рыб осуществляют, по мнению специалистов, помимо основного органа слуха еще и боковая линия, и плавательный пузырь, а также специфические нервные окончания. Анатомически, как и у всех позвоночных, основной орган слуха — ухо является парным органом и составляет единое целое с органом равновесия. Отличие заключается только в том, что у рыб нет ушных раковин и барабанных перепонок, так как они живут в другой среде. Органы слуха рыб развивались в водной среде, которая проводит звук в 4 раза быстрее и на большие расстояния, чем атмосфера. Диапазон восприятия звуков у рыб существенно шире, чем у многих наземных животных и людей. В боковой линии рыб обнаружены образования, которые регистрируют акустические и другие колебания воды. Установлено, что рыбы способны уловить в 10 раз меньшее изменение частот, нежели человек. Плавательный пузырь, как полагают, играет роль резонатора и преобразователя звуковых волн, который увеличивает остроту слуха. Он выполняет также звукообразовательную функцию. Парные органы,находящиеся в боковой линии рыб, панорамно воспринимают звуковые колебания, что дает возможность рыбам четко устанавливать направление и место источника колебания. Рыбы выделяют ближнюю и дальнюю зоны акустического поля. В ближней зоне они четко определяют местонахождение источника колебания, но учеными пока не установлено, могут ли они определять местонахождение источника в дальней зоне. Рыбы обладают также удивительным «прибором» — анализатором сигналов.
Благодаря этому органу рыбы из всего хаоса окружающих их звуков и колебательных проявлений способны выделить нужные и важные для них сигналы, даже такие слабые, которые находятся на стадии возникновения или на грани затухания. Рыбы способны усиливать эти слабые сигналы и затем воспринимать их анализирующими образованиями. Рыбы широко пользуются звуковой сигнализацией, они способны и воспринимать, и издавать звуки в широком диапазоне частот. Хотел бы обратить внимание читателей на восприятие рыбами инфразвуковых колебаний, что имеет, по моему мнению, большое значение в жизни рыб. Считается, что частоты равные 4-6 герцам действуют губительно на живые организмы, так как эти колебания входят в резонанс с колебаниями самого тела или отдельных органов и разрушают их. Не исключено, что рыбы реагируют на приближение ненастной погоды благодаря восприятию низкочастотных акустических колебаний, исходящих от надвигающихся циклонов. На этом основании можно предположить, что рыбы способны предсказывать изменения погоды задолго до их наступления, рыбы эти изменения фиксируют по разнице силы звуков, а возможно, и по уровню помех для прохождения волн определенного диапазона. Есть сведения, что рыбы способны к эхолокации.
Органы локационной чуствительности рыб
О том, что рыбы в своей жизни используют локацию, ни у кого сомнения нет. В боковой линии рыб обнаружены радар и сонар — неотъемлемые составляющие этого органа. Возможно, что рыбы для локации используют низкочастотные волны широкого диапазона. Считается, что эти волны служат рыбам для коммуникационных целей. Гидроакустические исследования показали, что рыбы слишком «болтливы» для неразумного существа, слишком много звуков они производят, притом «разговоры» ведутся на частотах, находящихся за пределами нормального восприятия их основным органом слуха. Вряд ли эта «болтливость» имеет только коммуникационное значение, уж слишком был бы этот разговор привлекателен для хищников.
Эти сигналы более целесообразны в качестве посылаемых радарами рыб локационных сигналов. Считается, что низкочастотные волны плохо отражаются (плохо, но не совсем!) от мелких предметов, так как благодаря своей длине просто обтекают предметы. Но у этих волн есть ряд преимуществ перед ультракороткими: они меньше поглощаются водой, слышны на большие расстояния, распространяются равномерно во все стороны от источника звука, их использование для локации дает возможность панорамного «видения — слышания» окружающего пространства. А если рыбы в целях локации посылают целую серию различных по частоте сигналов, то панорамность обследования ей гарантирована.
Это также поможет компенсировать дефицит отраженных сигналов. Учитывая высочайшую чувствительность органов чувств рыб, можно предположить, что этими отраженными сигналами они и могут пользоваться. Надеюсь, что сказанное выше подтверждает то, что локация у рыб имеет место и следует согласиться с существованием органа локационной чувствительности. Это самостоятельный орган, и несмотря на то, что для его работы используются звуковые волны, к органу слуха отнести его нельзя. Это важный для жизни рыб орган чувств. Остается выяснить, какие частоты для локации используют рыбы?
