рыба ощущает силу тока воды
Какие из органов чувств рыб помогают определять направление и силу тока воды.
Уникальным органом чувств является, часто хорошо видимая, боковая линия, состоящая из маленьких отверстий в чешуе, являющимися выходами канальчиков, соединенных с чувствительными клетками подкожного канала. У большинства рыб боковая линия полная и идет в виде почти прямой линии по боку тела от головы до хвостового плавника. Но, она может быть и неполной, т. е. занимать несколько чешуй, прерывистой или совершенно отсутствовать. Боковая линия позволяет рыбе воспринимать малейшие изменения в направлении и силе движения воды и помогает ей ориентироваться в пространстве.
Название пришло из английского языка (lateral line), из тех времен, когда еще не был изобретен микроскоп, и научные описания животных состояли из простого перечисления их внешних признаков, видных невооруженным глазом. И действительно, у многих рыб на боках тела можно увидеть с каждой стороны тонкую, как будто пунктирную линию, которая идет от головы к хвосту. Ее-то и называли «боковой линией».
[ссылка заблокирована по решению администрации проекта] воспринимает даже самые незначительные водные колебания и помогает рыбам определять силу и направление течения, улавливать отраженные токи воды, чувствовать движение соседа в стае, волнение на поверхности. Пользуясь «шестым» чувством, рыбы могут плавать ночью в мутной воде, не наталкиваясь на подводные предметы и друг на друга.
Исключительно большую роль играет боковая линия у хищных рыб во время охоты. Так, например, ослепленная щука не теряет ориентации в воде и безошибочно схватывает движущуюся рыбку. А у слепой щуки с разрушенной боковой линией способность ориентироваться пропадает, она натыкается на стенки бассейна и, будучи даже очень голодной, не обращает никакого внимания на плавающую рядом рыбку.
Каким органом рыбы воспринимают направление и силу тока воды?
Боковой линией, которая находится в коже, под чешуей (если чешуя имеется).
У большинства рыб она четко выражена и хорошо заметна.
Речная и морская рыбы отличаются, не смотря на их сходство. Морская рыба, как известно, обитает в морской воде и менее подвержена порче. Речная имеет специфический запах и быстрее портится.
У речной рыбы имеется воздушный пузырь, а морской рыбе он не нужен. Кости морской рыбы крепче и крупнее, чем у речной. И, наконец, речная рыба более вкусная и полезная для питания человека, особенно жирные сорта: палтус, сельдь, чавыча, тунец, сайра, скумбрия. Рыба, обитающая на морских глубинах, особенно полезна. Такая рыба необходима в рационе человека ежедневно.
И еще важный нюанс: в морской рыбе почти не бывает паразитов, а речная часто ими бывает заражена.
Это такой вид универсальных рыб, которые могут жить как в соленой, так и в пресной воде. Причем живут они в пресной воде, а свой нагул, они устраивают в соленой. Однако потом они обратно возвращаются в пресную, и там преспокойно, себе живут и так все как и в природе, происходит циклично.
Рыба ощущает силу тока воды
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. Некоторые рыбы видят в темноте (судак, лещ, сом, угорь, налим). У них в сетчатке глаза есть особые светочувствительные элементы, способные воспринимать слабые световые лучи.
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.
Характерные особенности рыбьего зрения: близорукость; возможность видеть в нескольких направлениях одновременно. По последним данным, углы зрения рыб накладываются один на другой, и это позволяет им видеть перед собой бинокулярно, значит, они могут точно определять расстояние до увиденного предмета.
Цветовое зрение у рыб подтверждается их способностью изменять окраску в зависимости от цвета грунта (мимикрия).
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.
Об электрорецепции рыб
Немаловажное значение в жизни рыб имеет так называемая электрорецепторная сенсорная система. Рыбы могут общаться в водной среде посредством таких каналов «связи»: акустического, гидромеханического (при помощи органов боковой линии), оптического, химического, светового, контактного и электрического.
О рыбах, убивающих животных и людей, впервые заговорили после завоевания Америки испанцами, воочию увидевшими в Амазонке и ее притоках электрических угрей. Исследования этой необычной в животном мире способности рыб (кроме них ни одно существо на планете не имеет электрических органов и не может вырабатывать электрополя значительной напряженности) начались только в XX веке.
Об истории исследований «электроспособности» рыб.
В Мурманском морском биологическом институте РАН исследовалась роль электрорецепции и электрогенерации в поведении рыб, участие этих систем в реакциях на циклоны и землетрясения (Муравейко, 1988).
Всех рыб по их способности создавать электрические поля условно подразделяют на три группы: сильноэлектрические виды, которые в процессе эволюции обзавелись специальными электрическими органами и обладают способностью создавать вокруг себя сильное электрическое поле с целью обороны или нападения; слабоэлектрические рыбы, имеющие так называемые электрогенерирующие ткани (не органы!), способные образовывать импульсные электрические поля с целью локации и связи; неэлектрические рыбы. К сильноэлектрическим рыбам относят пресноводного электрического угря, электрических ската и сома, американского звездочета. Например, поле вокруг угря, напряжение которого достигает 1200 В при силе тока 1,2-1,4 А, простирается на расстояние до 5 метров! По образному выражению английского ученого Н. Тимбергена, «электрический угорь может зажечь вокруг себя полдюжины 100-ваттных лампочек».
Слабоэлектрические рыбы излучают достаточно слабые электрические сигналы. В 1958 году Р. Лиссман установил, что они используют электрополе для ориентации и общения. Начиная с 1960-х годов в мире проводятся интенсивные исследования значения самых разнообразных электрических полей в жизни рыб. Особый интерес к этим работам вызван и тем, что в последние десятилетия резко возросло воздействие на рыб различных электромагнитных полей искусственного происхождения (прохождение ЛЭП над водоемами, применение в рыбоводной практике электрогонов и электроловильных установок и тралов, использование браконьерами электротока как метода добычи рыбы).
Сильноэлектрические рыбы используют электрические органы и генерируемый ток как средство для обороны и нападения, они разряжают свои природные «аккумуляторы» частыми и продолжительными импульсами только в ответ на стимуляцию или при встрече с жертвой, противником.
Электрорецепторы и восприятие рыбами электрических полей.
Слабоэлектрические рыбы обладают высокой чувствительностью к электрическим полям, что позволяет им находить и различать в воде объекты, определять соленость воды, использовать разряды других рыб с информационной целью в межвидовых и внутривидовых отношениях.
В импульсных электрических полях поведение рыб еще более сложно и разнообразно, причем их реакции зависят от частоты, формы и продолжительности импульсов.
В 70-80-е годы XX ст. были получены данные о реакции рыб на электрические поля постоянного, переменного и импульсного тока, которые применялись в рыбохозяйственной практике: для облова водоема использовались электрогоны, направляющие рыбу в зону орудий лова; электроловильные установки (ЭЛУ) и электрорыбозаградители применялись для отпугивания молоди рыб от турбин ГЭС и т. д. В настоящее время использование ЭЛУ и электротралов не практикуется (за исключением нескольких водоемов), а способ добычи рыбы при помощи электротока взяли на вооружение браконьеры.
Как действует электролокация рыб?
И слабо-, и сильноэлектрические рыбы создают вокруг себя характерное электрическое поле дипольного типа. Если в воде вокруг нет никаких объектов, диполь симметричен. Его конфигурация зависит от электропроводности воды и от искажений, когда в электрическое поле попадают объекты, отличающиеся от воды по электропроводности. Другими словами, с помощью своего электрического поля (генерируемого разрядами) и электрорецепторов рыба чувствует возмущение поля при попадании в него некоего объекта. Происходит перераспределение электрических потенциалов по поверхности тела той же щуки или вьюна, с помощью чего они определяют направленность воздействия или «вторжения», величину объекта и пр. (Лаздин, Протасов, 1977).
Учитывая, что скорость распространения электромагнитных волн в воде достигает 225 ООО км/с, электрорецепция позволяет слабо- и сильноэлектрическим рыбам практически мгновенно реагировать на искажение поля (бегством или нападением), тогда как сигналы от других сенсорных систем могут запаздывать во времени.
С помощью электрических полей рыбы обмениваются различной информацией. Электрические сигналы бывают агрессивно-оборонительными, групповыми, межполовыми, опознавательными, стайными, опознавательно-пищевыми.
Акулы, скаты, некоторые пресноводные рыбы (сом, щука), обладающие высокой чувствительностью к внешним электрическим полям, прекрасно различают на некотором расстоянии движущихся рыб по их биопотенциалам (выделяемым биоэлектрическим сигналам). Находить пищу с помощью электрорецепторов способны также и представители осетровых.
В опытах, целью которых было выяснение зависимости амплитуды и длительности электрических разрядов от количества рыб в стае, исследователи зафиксировали следующее: с увеличением количества рыб в стае амплитуда и длительность разрядов, образующих поле, возрастают. В 1967 году биоэлектрические поля стаи черноморской атерины из 500-600 особей были зарегистрированы на расстоянии 12-15 метров (в поперечнике стая достигала 2,5 м) (Лаздин, Протасов, 1977). Ученые пришли, к выводу, что при увеличении стаи в 10-20 раз ее можно зарегистрировать на значительно большем расстоянии.
Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов
§49 Строение и жизнедеятельность рыб
1. Какие признаки отличают рыб от других животных?
2. В каких местах обитают рыбы?
1. Рыбы – исконные обитатели водной среды, дышащие жабрами и передвигающиеся с помощью плавников.
2. Места обитания рыбы в водных потоках.
Лабораторная «Изучение внешнего строения рыбы»
Для рыб характерна обтекаемая форма тела, которая уменьшает сопротивление воды при плавании. По бокам рыбы заметна боковая линия. Это чувствительный орган, улавливающий направление и силу тока воды. Приспособлением к жизни в воде являются парные и непарные плавники рыб.
1. Чем хрящевые рыбы отличаются от костных рыб?
2. Какие особенности внешнего строения рыб связаны с их водным образом жизни?
3. Назовите внутренние органы рыбы и расскажите о выполняемых ими функциях.
4. Каковы особенности развития рыб по сравнению с особенностями ранее изученных животных?
5. Что позволяет рыбе хорошо ориентироваться в окружающей среде?
1. Хрящевые рыбы имеют внутренний хрящевой скелет. Их характерными особенностями также являются несколько пар жаберных щелей, которые открываются наружу, и отсутствие плавательного пузыря. Почти все современные хрящевые рыбы обитают в морях. Среди них наиболее распространены акулы и скаты. Большинство современных рыб обладает окостеневшим внутренним скелетом и относится к классу Костные рыбы. Пара наружных жаберных щелей у них прикрыта жаберными крышками. У многих костных рыб есть плавательный пузырь.
2. Для рыб характерна обтекаемая форма тела, которая уменьшает сопротивление воды при плавании. По бокам рыбы заметна боковая линия. Это чувствительный орган, улавливающий направление и силу тока воды. Приспособлением к жизни в воде являются парные и непарные плавники рыб.
3. Плавательный пузырь — орган в виде мешочка, наполненного воздухом (рис. 123). Плавательный пузырь способен сжиматься и расширяться. Регулируя объём воздуха в плавательном пузыре, рыба держится на определённой глубине, всплывает или погружается.
Пищеварительная система рыб начинается ртом. Из ротовой полости пища поступает в глотку, затем в пищевод, объёмистый желудок и кишечник. Непереваренные остатки выводятся наружу через анальное отверстие. Рыбы дышат растворённым в воде кислородом. Вместе с водой он поступает в ротовую полость, а из неё в глотку. В её стенках есть жаберные щели. Проходя через них, вода омывает жабры — органы дыхания рыб. Жабры находятся по бокам головы. Кровеносная система рыб состоит из сердца и кровеносных сосудов. Сердце рыб имеет две камеры — предсердие и желудочек. Такое сердце называют двухкамерным. Отходящие от сердца сосуды называют артериями. Сосуды, по которым кровь движется к сердцу, называют венами. Крупные сосуды называют аортами.
Кровь из предсердия выталкивается в желудочек, а затем в брюшную аорту. Из неё кровь по артериям течёт к жабрам. Эта кровь насыщена углекислым газом и имеет тёмный цвет. Такую кровь называют венозной. В жабрах происходит газообмен. В отходящих от жабр сосудах кровь алая. Она обогащена кислородом. Такую кровь называют артериальной. По спинной аорте артериальная кровь из жабр разносится по всему телу. Кровь движется в теле рыб по замкнутому кругу. Поэтому кровеносная система рыб называется замкнутой. Органы выделения рыб — почки, мочеточники и мочевой пузырь.
Нервную систему рыб подразделяют па центральную и периферическую. Центральная нервная система представлена головным и спинным мозгом. Головной мозг рыб обычно невелик и защищён костями черепа. От головного и спинного мозга отходит множество нервов. С их помощью координируется работа мышц, плавников и внутренних органов. Нервы, связывающие головной и спинной мозг с частями и органами тела, называют периферической нервной системой.
В окружающей среде рыбы ориентируются с помощью органов чувств. Органы зрения рыб — довольно крупные и подвижные глаза. Органы слуха у рыб внутри черепа и снаружи не видны. Внутри черепа у рыб находится и орган равновесия. Благодаря ему рыбы ощущают положение своего тела в пространстве. Рыбы обладают очень тонким обонянием. Вкус они ощущают скоплениями чувствительных клеток, расположенных в ротовой полости и в коже. Осязание осуществляют разбросанные по всему телу осязательные клетки. Важным органом чувств у рыб является боковая линия.
4. Рыбы размножаются, откладывая икру в безопасном месте от хищников и других неприятелей.
5. В окружающей среде рыбы ориентируются с помощью органов чувств. Органы зрения рыб — довольно крупные и подвижные глаза. Органы слуха у рыб внутри черепа и снаружи не видны. Внутри черепа у рыб находится и орган равновесия. Благодаря ему рыбы ощущают положение своего тела в пространстве. Рыбы обладают очень тонким обонянием. Вкус они ощущают скоплениями чувствительных клеток, расположенных в ротовой полости и в коже. Осязание осуществляют разбросанные по всему телу осязательные клетки. Важным органом чувств у рыб является боковая линия.
Почему для каждого вида рыб характерны свои особенности размножения?
Это важные биологические приспособления, обеспечивающие наиболее благоприятные условия для развития икры и молоди.