ТЕМА 3: Органы чувств и рецепция

Жизнь рыбы становится возможной благодаря наличию адекватных реакций ее организма на изменения, происходящие во внешней среде и в самом организме. Получение информации о физических и химических характеристиках среды называется рецепцией. Структуры организма, воспринимающие эту информацию, называются рецепторами, т.е. приемниками.

Рыба реагирует на световое излучение и внешний вид объектов материального мира, т.е. обладает зрением; реагирует на температуру окружающей среды, т.е. обладает терморецепцией; на ее поведение влияют многие растворенные в воде вещества, т.е. она обладает химической рецепцией — вкусом и обонянием; воспринимает упругие колебания среды — слышит.

Рыба способна к проприорецепции — анализу своей позы и положения тела, кроме того, она способна реагировать на ускорения, вызываемые смещением тела. Легко обнаруживается тактильная рецепция рыб — реакция на прикосновения, удар, давление.

Органы зрения

Главным органом зрения рыбы является глаз, хотя имеются и некоторые другие светочувствительные структуры, имеющие различную степень развития у разных видов. У миног в области хвоста имеются светочувствительные клетки. К восприятию света способна железа внутренней секреции — эпифиз.

Развитие зрения зависит от той роли, которую оно играет в жизни данного вида рыб. У пещерных рыб, миксин, личинок миног глаза недоразвиты. У этих рыб хорошо развиты другие органы чувств — вкуса, осязания, орган боковой линии. У рыб, живущих в условиях хорошей освещенности (щука, окунь), глаза развиты хорошо, у придонных видов (вьюн, сом) они развиты хуже.

Некоторые темнолюбивые виды (лещ, ерш, густера) имеют хорошо развитые глаза. Рыбы, живущие на больших глубинах, куда еще проникают лучи света, имеют огромные глаза, улавливающие слабый свет, идущий сверху, и свечение, исходящее от живых организмов. У глубоководных рыб могут быть большие глаза, но часто они недоразвиты.

В зависимости от расположения глаз различают рыб с монокулярным зрением — поля зрения двух глаз не перекрещиваются, и рыб с бинокулярным зрением — поля зрения двух глаз перекрещиваются. У большинства рыб глаза двигаются согласованно. У камбалы, морских игл и некоторых других рыб глаза могут двигаться независимо друг от друга.

Своеобразное строение глаз имеет четырехглазка, живущая в лагунах у берегов Центральной и Южной Америки. Она плавает в поверхностных водах таким образом, что половина ее головы находится на воздухе, а вторая половина — в воде. Верхние части глаз имеют плоский хрусталик, как у наземных животных, нижние — округлый, как у водных животных.

Строение глаза рыб в общих чертах напоминает строение глаза других позвоночных, в то же время глаза рыб имеют некоторые особенности, связанные с жизнью в водной среде. У рыб нет век, глаза их постоянно открыты. Лишь у некоторых акул имеется прозрачная мигательная перепонка, закрывающая глаз с внутреннего угла. У кефали и некоторых сельдей имеется жировое веко, частично закрывающее глаз. У рыб отсутствуют слезные железы, так как в отличие от наземных животных им нет необходимости смачивать глазное яблоко.

Строение глаза рыбы изображено на рисунке. Снаружи располагается склера, или белковая оболочка, которая впереди переходит в прозрачную роговицу. Склера состоит из плотной хрящевой ткани. Роговица представлена многослойным плоским эпителием, она прозрачна, только в краевой ее зоне имеются кровеносные сосуды. За склерой расположена серебристая оболочка, состоящая из нескольких слоев плоских клеток, содержащих кристаллы гуанина. Далее находится сосудистая оболочка, содержащая сосуды и пигментные клетки.

В передней части глаза она переходит в радужную оболочку, в центре которой имеется отверстие — зрачок. Через зрачок световые лучи проникают внутрь глаза. Зрачок может расширяться и сужаться благодаря работе особых мышц, таким образом регулируется поступление в глаз света. Реакция зрачка на свет хорошо выражена у акул и угрей. К пигментному слою примыкает сетчатка.

Отростки пигментных клеток могут укрывать светочувствительные клетки, так называемые палочки и колбочки. Палочки оценивают степень освещенности, силу света, колбочки осуществляют цветовосприятие. Палочки функционируют при дневном свете и в сумерках, колбочки — только при сильном дневном освещении. Пигментный слой уменьшает рассеяние света. За слоем светочувствительных клеток следует слой биполярных нервных клеток, а за ними идет слой ганглиозных клеток, аксоны последних дают начало зрительным нервам.

У светолюбивых рыб (окунь, форель, щука) светочувствительные элементы многочисленны с небольшим преобладанием палочек над колбочками. У рыб, избегающих яркого света (лещ, ерш, угорь, налим), в сетчатке в значительной степени преобладают палочки. У некоторых видов морских глубоководных рыб колбочки вообще отсутствуют.

Позади зрачка располагается хрусталик. Шаровидность хрусталика и перемещение его вперед к роговице обеспечивает широту поля зрения: свет в глаз попадает со всех сторон. Угол зрения по вертикали составляет 150°, по горизонтали— 168–170°. Но вместе с тем шаровидность хрусталика обусловливает близорукость рыб. Дальность их зрения ограничена и колеблется в связи с мутностью воды от нескольких сантиметров до нескольких десятков метров.

Пространственное зрение, т.е. свойство восприятия предметов в пространстве, обеспечивается аккомодацией и остротой зрения. Аккомодация — способность четкого видения предметов, находящихся на разных расстояниях от глаза; у млекопитающих осуществляется за счет изменения кривизны хрусталика, у рыб имеется галлеров орган (специальные мышцы). Видение на дальние расстояния становится возможным благодаря тому, что хрусталик может быть оттянут специальной мышцей—серповидным отростком, идущим от сосудистой оболочки дна глазного бокала. Аккомодация лучше выражена у хищных рыб, чем у мирных. В спокойном состоянии глаза рыб гипермиотропичны, т. е. выражена установка «на бесконечность» Острота зрения определяется наименьшим углом между двумя точками, при котором они воспринимаются раздельно

Стекловидное тело расположено позади хрусталика и способствует сохранению формы глаза. При ранениях оно вытекает, глазные оболочки спадаются и глаз перестает видеть.

Доказано, что многие костистые рыбы обладают цветным зрением Скаты цвета не различают, т е. являются ахроматами.

Роль зрения как источника информации из внешнего мира для большинства рыб очень велика: при ориентации во время движения, при отыскивании и захвате пищи, при сохранении стаи, в нерестовый период (восприятие оборонительных и агрессивных поз и движений самцами-соперниками, а между особями разных полов — брачного наряда и нерестового «церемониала»), в отношениях жертва—хищник и т. д.

Способность рыб воспринимать свет издавна использовалась в рыболовстве (лов рыбы на свет факела, костра и т.д.). Известно, что рыбы разных видов неодинаково реагируют на свет разной интенсивности и разной длины волны, т. е. разного цвета. Так, яркий искусственный свет привлекает одних рыб (каспийская килька, сайра, ставрида, скумбрия и др.) и отпугивает других (кефаль, минога, угорь и т. д.). Так же избирательно относятся разные виды к разным цветам и разным источникам света — надводным и подводным. Все это положено в основу организации промышленного лова рыбы на электросвет (так ловят кильку, сайру и других рыб).