Органы чувств рыб

Органы химической рецепции. Органы химической рецепции, включающие органы обоняния и химической необонятельной рецепции, необходимы для получения информации о веществах, растворенных в воде, и вкусе пищи.

Органы обоняния. Находятся в носовой полости. Обычно у рыб парные носовые отверстия – ноздри (у круглоротых одна ноздря непарная) – неполной складкой делятся на два: переднее входное и заднее выходное, хотя у некоторых (терпуги, бельдюги, колюшки и др.) с каждой стороны имеется по одному отверстию. Сам орган представляет собой обонятельный мешок, выстланный слизистой оболочкой, которая образует фигурные складки – розетки разной формы и величины (рис. 22).

Рис. 22. Органы чувств рыб: а – орган обоняния; б – орган вкуса; в – боковая линия; г – невромаст: 1 – купула; 2 – нерв; 3 – канал боковой линии; 4 – обонятельная розетка; 5 – вкусовая почка
У миксин непарный орган обоняния сообщается с глоткой, у миног – нет. У них ноздря ведет в длинный канал, задняя стенка которого образует расширение – обонятельную капсулу с чувствительными
клетками. Канал продолжается до начала хорды, образуя питуитарный вырост. В верхней части этого выроста имеется затянутое тонкой перепонкой отверстие, через которое в него вдается гипофиз, поэтому обонятельный канал называют также назогипофизарным. Движение воды в обонятельной капсуле осуществляется за счет питуитарного выроста, выполняющего роль пипетки, а сокращение и расширение этого выроста происходят за счет движения жаберных мешков.
У хрящевых ноздри парные и обычно находятся на брюшной стороне рыла. У всех рыб, за исключением двоякодышащих, ноздри с полостью глотки не сообщаются.

Степень развития органов обоняния позволяет подразделить рыб на микрои макросматиков. У микросматиков органы обоняния развиты слабо, а пищу они добывают в основном при помощи органов зрения (дневные хищники). У макросматиков (акулы, проходные лососевые, ночные хищники – налимы, речной угорь и др.) органы обоняния являются ведущими среди других органов чувств. Эти рыбы очень чувствительны к запахам. Обонятельные мешки у них большие, а обонятельные розетки с многочисленными складками. У мирных стайных рыб обоняние и зрение развиты одинаково.
К органам обоняния подходят не только обонятельные нервы, отходящие от переднего мозга, но и волокна тройничного нерва, как и у высших позвоночных животных.
При помощи органов обоняния рыбы способны находить пищу, осуществлять контакты между особями одного вида, различая их пол, состояние (стресс, смерть), распознавать виды рыб, водных беспозвоночных и растений, ориентироваться во время миграций. Акулы, например, могут распознавать запах крови на расстоянии до 2 км, молниеносно собираясь у жертвы. Речной угорь реагирует на запах фенилэтилового спирта в ничтожной концентрации 3–10–20 (в таком случае количество этого вещества в обонятельных мешках составляет всего 2–3 молекулы).
Рыбы очень чутко реагируют на сигналы опасности, так называемые вещества испуга, выделяемые из кожи при ранении. Реакция испуга у разных видов рыб различна: одни зарываются в ил, другие затаиваются, третьи выпрыгивают из воды и т. д.
Органы обоняния играют большую роль во время миграции рыб. Лососевые, например, «запоминают» запах реки или ручья (запах дома – homing), в которых они выклюнулись из икринки, и после нагула в море возвращаются для размножения в родной водоем.
Органы химической необонятельной рецепции. Воспринимают вкусовые ощущения и общие химические раздражения, т. е. информацию
о солености, активной реакции среды (рН), содержании углекислоты и другую, и представлены: вкусовыми почками, являющимися окончаниями лицевого (VII) (на коже, усиках), языкоглоточного (IX) и блуждающего (X) (в ротовой полости, на жабрах) нервов; клубковидными и кустиковидными клетками, принадлежащими блуждающему (X) и тройничному нервам (V), а также веретеновидными клетками, являющимися окончаниями спинномозговых нервов; свободными нервными окончаниями тройничного (V), блуждающего (X) и спинномозговых нервов. Центр химической необонятельной рецепции находится в продолговатом мозгу.
Вкусовые почки. Расположены в полости рта, на усиках, жабрах, голове, лучах плавников, поверхности тела. Количество их на теле рыбы зависит от способа добывания пищи. Например, лещ, морской налим, сомик-кошка с большим количеством вкусовых почек на поверхности тела разыскивают пищу в основном при помощи вкусовых рецепторов.
Рыбы способны воспринимать различные оттенки вкуса – сладкое, горькое, соленое, кислое. Чувствительность их к некоторым растворам во много раз превышает способность человека воспринимать оттенки вкуса (к поваренной соли в 205 раз, хинину в 24 раза, фруктозе в 2,6 раза). Они воспринимают разницу в солености всего на 0,03 ‰, а рН на 0,05–0,07.
Кожные органы чувств. Рыбы, как и другие позвоночные животные, способны воспринимать различные ощущения с помощью рецепторов кожи: тактильные (прикосновение, давление), болевые, температурные. Осязательных точек особенно много на голове, усиках и плавниках. Вследствие низкого уровня развития нервной системы болевая чувствительность у рыб невысока, но на изменения температуры они остро реагируют. Даже небольшие отклонения температуры воды от обычной могут изменить пути миграций рыб, сроки нереста, быстрое ее понижение вызывает у них простуду и может привести к гибели.
Электрические рецепторы и электрические органы рыб. Одним из каналов общения рыб является электрический, так как практически все рыбы способны излучать и воспринимать электрические импульсы.
По силе и характеру вырабатываемых электрических импульсов рыб разделяют на сильно-, слабои неэлектрических.
Сильноэлектрическими являются электрические сом, угорь, скат; слабоэлектрическими – мормиры, гимнарх, гимнот и др.; неэлектрическими – большинство других рыб. Представители двух первых групп обладают специализированными электрическими органами.
Неэлектрические рыбы специальных электрических органов не имеют, а создаваемые ими слабые электрические импульсы (100–200 мкВ) образуются в результате нервно-мышечной деятельности.
Органы зрения. У большинства рыб глаза являются основными органами чувств, при помощи которых они ориентируются, добывают пищу, распознают особей своего вида и врагов.
В связи с жизнью в воде, где нет яркого освещения, глаза у рыб устроены своеобразно, и у разных видов связаны с условиями обитания. Хрусталик глаз шаровидный, а роговица плоская. Зрачок у многих пресноводных неподвижен, в то время как у некоторых видов (угри, камбалы, звездочеты, хрящевые) может сужаться и расширяться. Глаза большинства рыб не имеют век, лишь у некоторых акул есть мигательная перепонка, а у кефалей и некоторых сельдей развиваются жировые веки. Аккомодация осуществляется не путем изменения кривизны хрусталика, а перемещением самого хрусталика (рис. 23).

Рис. 23. Орган зрения рыб и поле зрения: 1 – склера: 1а, 1б, 1в – слои роговицы; 2 – сосудистая оболочка; 2а – пигментный слой сосудистой оболочки; 3 – радужка; 4 – хрусталик; 5 – задняя камера; 6 – передняя камера; 7 – кольцевая связка; 8 – сократительная мышца; 9 – серповидный отросток; 10 – сетчатка; 11 – зрительный нерв
У большинства рыб глаза расположены по бокам головы и зрение монокулярное, т. е. каждый глаз видит самостоятельно. У многих рыб хрусталик выступает из отверстия зрачка, что значительно увеличивает поле зрения. У форели, например, угол зрения по вертикали составляет 150° (у человека – 134°), по горизонтали – 160–170° (у человека – 154°). Спереди монокулярное зрение каждого глаза перекрывается, и образуется бинокулярное, которое очень невелико – всего 15–30°. Основной недостаток монокулярного зрения – неточная оценка расстояния.
Для рыб характерна подвижность глаз, которые в основном двигаются согласованно, но у некоторых видов (камбалы, зеленушка) – не
зависимо друг от друга. Наибольшей подвижностью глаз отличаются хищники.
Острота зрения у рыб различна, хотя по сравнению с наземными животными они довольно близоруки. Так, речной окунь очень мелкие объекты размером 0,1 мм видит лишь на расстоянии 5,5 см, размером 1 мм – на расстоянии 55 см, размером 10 мм – на расстоянии 5,6 м. Обычно рыбы видят предметы на расстоянии не более 10–15 м. Наиболее дальнозоркими являются хрящевые, что обусловлено способностью их глаза сужать и расширять зрачок, что увеличивает остроту зрения.
Органы чувств системы боковой линии. Органы чувств системы боковой линии, или сейсмосенсорная система, развиваются только у рыб и земноводных. Среди них различают «обычные» органы и ампулярные. «Обычный» орган – это «чувствующая почка», или невромаст, представляющий собой комплекс чувствительных клеток с волосками на конце (см. рис. 22). Невромаст у многих рыб образует студенистый выступ – купулу, куда входят волоски чувствительных клеток. Купулы легко колышутся под действием токов воды. Невромасты могут находиться на поверхности тела, в ямках, открытых бороздках, кожных каналах. Они позволяют рыбам ориентироваться в окружающей среде, улавливая токи воды, и воспринимать звуки низких частот.
У круглоротых и некоторых рыб органы чувств системы боковой линии устроены очень примитивно. У миног это мелкие светлые бугорки на коже, особенно многочисленные на голове, а на туловище расположенные в несколько рядов. В каждом бугорке имеется желобок, на дне которого и находится «чувствующая» почка.
У хрящевых рыб имеются невромасты, расположенные в открытых (у примитивных акул и химер) и закрытых каналах (у других рыб); пузырьки Сави (Савишевы бляшки) – невромасты, прикрытые видоизмененной плакоидной чешуей (у электрических скатов); спиракулярные органы, представленные невромастами, расположенными на передней поверхности брызгальца; ампулы Лоренцини.
У осетровых имеются невромасты, расположенные в каналах и коротких костных трубочках кожи, и спиракулярный орган, а ампулы Лоренцини заменены чувствительными ямками.
У большинства костистых рыб невромасты находятся в замкнутых каналах, которые тянутся вдоль туловища, образуя боковую линию, и заходят на голову, создавая довольно сложную систему. Кроме того, невромасты встречаются и на поверхности тела открыто (у гольяна).
Ампулярные органы, называемые еще ампулами Лоренцини, есть только у пластинчатожаберных и служат электрорецепторами. Они имеют вид трубочек, заполненных желеобразным веществом, и заканчиваются на поверхности кожи небольшими отверстиями.