Боковая линия и ее роль в поведении рыб. Ихтиологический минимум


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. /В. Пономаренко // Рыбное хозяйство, 1993, №3, с. 45-46./

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 сейсмо-сенсорной 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 функционионирует 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 многик 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 комиссурой, 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 каждогоиз 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, координированно 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, сейсмо-сенсорная 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 у рыб – значение понятия, строение, функции и предназначение органа, фото-примеры и интересные факты

Приветствую всех читателей блога о рыбалке! Представители ихтиофауны достаточно примитивны по сравнению с теми же млекопитающими – их природа повела несколько по иному пути. Именно поэтому любому рыболову важно научиться понимать рыб и видеть мир их глазами. Но глазами ладно, можно осознать механику процесса, а вот что делать с органами чувств, которых у человека нет? Например, боковая линия у рыб – не просто украшение, а орган чувств. У людей он попросту отсутствует, поэтому мы не можем в полной мере оценить его функции.

Сегодня вы узнаете, что такое “шестое чувство” в приложении к представителям ихтиофауны и где расположены рецепторы боковой линии у костных и хрящевых рыб. Наверняка эта информация поможет вам в выборе оптимальной тактики ловли, осознании механизма действия той или иной приманки, обучении правильному поведению на водоеме. Поверьте, рыбы воспринимают окружающий мир не так, как мы с вами, посему если вы заинтересованы в повышении улова, стоит научиться их понимать.

Содержание

  1. Что такое боковая линия?
  2. Строение
  3. Предназначение
  4. Боковая линия в жизни различных рыб
  5. Боковая линия у аквариумных рыб
  6. Немного об обитателях морей и океанов
  7. Фото боковой линии рыб разных видов
  8. Боковая линия окуня
  9. Боковая линия щуки
  10. Боковая линия плотвы
  11. Что нужно учесть рыболову?
  12. Интересные факты

Что такое боковая линия?

Боковая линия – это уникальный орган чувств, поставляющий представителям ихтиофауны львиную долю информации о внешнем мире, необходимой для их нормальной жизнедеятельности. Он представляет собой группу рецепторов, расположенных по обеим сторонам тела рыбы. Боковая линия присутствует у всех рыб и некоторых земноводных, вне зависимости от того, видна ли она невооруженным взглядом.

Если вы хоть раз держали в руках карпа и карася, наверняка заметили, что по бокам тела рыб проходят слегка отличающиеся по цвету линии. Они становятся еще более заметными, если очистить рыбу от чешуи. Это и есть пресловутая боковая линия, имеющая отнюдь не декоративное предназначение.

Роль боковой линии в жизни рыб сложно переоценить. С помощью находящихся в ней рецепторов рыбы воспринимают огромный массив данных, которые позволяют им ориентироваться в пространстве, удерживаться в стае, вовремя реагировать на опасность, находить пищу и партнеров в брачный период. Словом, там, где мы преимущественно полагаемся на зрение и слух, представители ихтиофауны ориентируются за счет сейсмосенсоров, которыми усеян этот уникальный орган. Конечно, многие рыбы не глухи и не слепы, но эти сенсорные системы развиты у них значительно хуже, чем у большинства представителей сухопутной фауны.

Строение

Со значением боковой линии мы уже разобрались, теперь кратко рассмотрим ее строение. В особые подробности вдаваться не будем – оставим это ихтиологам.

Боковая линия большинства представителей пресноводной ихтиофауны представляет собой каналы, проходящие по бокам тела (по одному с каждой стороны) от жабр до хвоста. Эти каналы заполнены особой слизью, способствующей лучшей передаче низкочастотных акустических колебаний. Вдоль канала проходит нерв, сообщающийся с ним при помощи нейромастов, снабженных чувствительными волосками.

При возникновении колебаний во внешней среде сигналы передаются через мельчайшие поры, которыми испещрена боковая линия, на волоски нейромастов (невромастов). Нервы, которые связаны с клетками боковой линии, получают сигналы от нейромастов и, в свою очередь, передают их мозгу. Там они преобразуются и трансформируются в обратную реакцию, определяющую поведение в конкретной ситуации. То есть, боковая линия позволяет уловить колебания, а уж мозг дает команду телу – игнорировать, атаковать, спасаться и так далее.

Однако боковая линия – это лишь часть сейсмосенсорной системы рыб. Нейромасты имеются и на голове, а также на всей поверхности тела рыбы. У каждого вида их расположение и количество индивидуально. Например, пещерные и глубоководные рыбы, в большинстве своем, либо слепы, либо близки к этому, зато буквально вся кожа их усеяна нейромастами, как расположенными в чувствительной линии, так и свободными.

У многих известных нам хищников боковая линия внешне развита слабо, однако сеймосенсорика от этого не страдает. Например, щука и налим имеют на голове генипоры – визуально различимые отверстия, в которых концентрируется неимоверное количество нейромастов.

Предназначение

Вода – очень плотная среда (в 800 раз плотнее воздуха). Акустические колебания распространяются в ней быстрее, чем в воздушной среде, в 4,5 раза. Однако она зачастую бывает мутной, а на значительные глубины свет и вовсе не проникает. Это значит, что полагаться только на зрение рыбе нельзя, посему природа наградила ее боковой линией и способностью улавливать инфразвуки.

Рыба слышит инфразвуки, не распознающиеся человеческим ухом. Обыкновенный карп способен уловить колебания частотой в 5 Гц, причем преимущественно за счет боковой линии, в то время как мы можем слышать звуки с частотой от 20 Гц. Это происходит за счет снижения чувствительности в более высоком диапазоне, но она рыбе особенно и не нужна.

Важно, что рыбы научились ощущать всевозможные завихрения, изменения характера и силы течения и прочие важные для себя моменты. Любая помеха изменяет характер движения водных масс и регистрируется сенсорами боковой линии. Быстро движущийся в воде объект буквально “кричит” в инфразвуковом диапазоне, что считывается другими обитателями водоема.

По сути, представители ихтиофауны обладают высокоразвитым дистанционным осязанием: для того чтобы почувствовать объект, достаточно, чтобы его “обрамляла” вода. Неподвижные объекты регистрируются хуже, поэтому рыбы иногда специально обмахивают их плавниками. Это дает возможность определить величину и форму предмета даже в очень мутной воде или полной тьме.

Обращали внимание, что рыбы обычно держатся головой навстречу течению? Таким образом они задействуют максимальное число нейрорецепторов и получают наиболее полную картину мира.

Боковая линия в жизни различных рыб

Подавляющее большинство знакомых нам представителей ихтиофауны смогли бы худо-бедно существовать, если бы потеряли зрение, но лишившись боковой линии они неминуемо погибнут.

Этот уникальный орган, ведающий сейсмосенсорикой, служит для:

  • Ориентации в пространстве. Практически все рыбы способны хоть как-то ориентироваться даже в условиях нулевой видимости. Они не наталкиваются на препятствия, имеют представление о том, что происходит на поверхности, а также о рельефе и характере донной поверхности. Карась, живущий в заиленном водоеме, ориентируется в окружающем мире на 99% благодаря нейромастам. Налим таким образом запоминает собственную пищевую тропу и перемещается по ней в абсолютной тьме.
  • Распознавания членов стаи. Практически все мальки держатся стайками, но отдельные представители ихтиофауны продолжают вести аналогичный образ жизни и в зрелом возрасте. Травяные окуньки, плотва, верховодка – все они держатся в собственной стае, запоминая характерные для “одногруппников” инфразвуковые шумы.
  • Регулирования пищевого поведения. Чем питается большинство мирных рыб в зимний период? Правильно, мормышем и мотылем. Копошение мотыля в придонном иле тонко улавливается боковой линией, и рыба получает представление не только о месте его дислокации, но и предполагаемом количестве. Щука, сидящая в засаде, добычу в привычном для нас смысле слова не выслеживает. Она ждет характерного завихрения воды, улавливает его с помощью генипор и атакует добычу, можно сказать, не глядя.
  • Спасения от врагов. Если хищник сидит в засаде спокойно, потенциальная добыча его “не видит”. Но стоит ему сорваться с места, как рыбешка получает мощнейший инфразвуковой сигнал, кричащий “спасайся”.
    На благо особо непонятливых и невнимательных “работают” прочие члены стаи, создавая дополнительные возмущения водной стихии при бегстве.
  • Размножения. Самцы улавливают исходящие от выметывающей икру самки соблазнительные колебания, что становится сигналом к исторжению молок. Самцы некоторых видов (например, заурядной корюшки) строят гнезда и привлекают к ним самок брачными “танцами”, которые создают характерные завихрения водной стихии.

Боковая линия у аквариумных рыб

У аквариумных рыб боковая линия выполняет те же функции, что и у вольных жителей водоемов. Однако так как они обитают в “тепличных” условиях, то полученная информация для них имеет, так сказать, “академическое” значение. Аквариумным рыбкам она попросту не слишком нужна: хищников нет, пищи предостаточно, температура и содержание кислорода стабильны. Но даже при неблагоприятных условиях при всем горячем желании рыбки не могут кардинально сменить место пребывания.

Тем не менее сенсоры боковой линии даже в условиях аквариума верно служат рыбам. Благодаря им обитатели аквариума моментально реагируют на корм, находят партнеров для размножения и безошибочно определяют чужаков, подсаженных к ним недавно.

Немного об обитателях морей и океанов

Боковые линии, или хотя бы отвечающие за сейсмосенсорику нейромасты, есть у всех обитателей морей и океанов. Другое дело, что порой они представлены несколько иначе, чем у большинства представителей пресноводной ихтиофауны.

Например, акулы обзавелись весьма развитой боковой линией, проходящей от головы до хвоста. Причем максимальное количество нейромастов сосредоточено у нее на голове (они образуют своеобразную сетку). Это позволяет акуле моментально реагировать на колебания, распознавая их характер и локацию. Быть может, поэтому она по праву считается самой эффективной хищницей Мирового океана?

Для обитателей глубин большое количество и высокая чувствительность нейромастов жизненно необходимы. Дело в том, что они живут в условиях практически нулевой освещенности и по большей части не могут полагаться на зрение. Зато сейсмосенсорика у них на высоте: они чутко распознают малейшие колебания и реагируют соответствующим образом.

Обитатели глубин могут похвастаться огромным разнообразием в “дизайне” боковых линий. Например, морской окунь-терпуг имеет несколько рядов нейромастов. Природа “украсила” всех представителей семейства терпуговых несколькими боковыми линиями, проходящими вдоль тела параллельно друг другу. И это закономерно: большинство их обитает на значительных глубинах, где свет в дефиците.

Фото боковой линии рыб разных видов

Можно десять раз сказать, но лучше всего увидеть нечто своими глазами. Как уже было сказано выше, у большинства обитателей пресных вод боковая линия хорошо различима. Это происходит из-за четкой группировки нейромастов в ряд: свободных сейсмочувствительных клеток у них не так уж и много.

Тем не менее есть и исключения. Например, у хищников боковую линию рассмотреть достаточно сложно по причине плотной и равномерно окрашенной чешуи.

Боковая линия окуня

Органы сейсмосенсорики у окуня не очень выразительны внешне: они скрыты под плотной чешуей. Тем не менее именно боковая линия позволяет окунькам-матросикам эффективно охотиться стаей, а крупным горбачам – выслеживать добычу из засады.

Боковая линия щуки

Как уже говорилось выше, сейсмочувствительные клетки у щуки находятся не только на боковой линии, но и в генипорах, расположенных на голове. Это важно для мгновенной и безошибочной атаки на предполагаемую добычу.

Боковая линия плотвы

А вот у представителей семейства карповых боковая линия достаточно хорошо заметна даже в “одетом” виде. Например, если внимательно присмотреться к плотве, можно заметить продольную полосу, проходящую по телу и различимую на чешуе.

Что нужно учесть рыболову?

Вы уже поняли, что рыбы воспринимают окружающий мир кардинально иначе? Это нужно учитывать и на рыбалке. В частности нужно усвоить, что любые инфразвуковые колебания улавливаются боковыми линиями рыб, но классифицируются ими по-разному. Например, непривычные завихрения воды гарантированно распугают рыбок-жертв, но при правильном подходе привлекут хищника.

Бывалые спиннингисты-щукари утверждают, например, что внешний вид блесны особого значения не имеет: главное, чтобы была подходящего размера и блестела. А вот как она движется – это вопрос иной. Если хищник сочтет, что именно такие завихрения должна создавать лакомая пища, он атакует незамедлительно.

Именно этим объясняется успех тяжелых “вертушек” с сильно отклоняющимися лепестками, создающими в воде непередаваемо прекрасный для щуки гул. Соблазнительные вибрации создает и рыскающий в воде воблер или балансир. Резкий выход из стадии покоя так же хорошо провоцирует хищника на атаку. Силиконка на джиге в большинстве случаев подвергается атаке сразу на подъеме, следующем за стадией покоя на дне после заброса или предыдущей ступени.

Как уже было сказано выше, звук в воде разносится в 4,5 раза быстрее, чем в воздухе. Но рыболовы не опасаются негромко разговаривать на берегу, в лодке, на льду, так как большая часть сигнала сквозь границу воздух-вода не проникает. Но вот плюхать по воде веслами, стучать по дну металлической лодки, громко топать на льду или у среза воды точно не стоит – рыбы могут счесть сии непривычные колебания пугающими.

Интересные факты

  • Нейромасты родственны нервным клеткам, отвечающим у нас за равновесие. В какой-то момент эволюция пошла по другому пути и обделила нас сейсмосенсорикой. Впрочем, у некоторых сухопутных животных она имеется, пусть и не в столь развитом состоянии, иначе как объяснить тот факт, что собаки и кошки чувствуют приближение землетрясений?
  • Большинство рыб способно улавливать колебания стеклянного волоска толщиной в четверть миллиметра на расстоянии до полуметра! Чувствительность боковой линии зависит от вида рыбы, но абсолютно “инфраглухих” среди них не наблюдается.
  • Жерех научился использовать сейсмосенсорику рыб против них же самих. Этот хищник из семейства карповых выработал абсолютно уникальную тактику охоты. Он охотится максимально шумно, выпрыгивая из воды и создавая плеск внушительным хвостом. В результате рыбки-жертвы буквально “глохнут” и дезориентируются в пространстве, а жерех спокойно пожирает растерявшуюся добычу.
  • Кефаль и сельдь не имеют боковой линии. То есть, не имеют ее визуального проявления вдоль тела. У этих рыб большинство нейромастов расположено на голове, а также имеются свободные сенсоры на коже.

Если знать об уникальной сейсмочувствительности рыб, можно избежать множества ошибок и понять, как себя вести на рыбалке в том или ином случае. Богатых уловов вам, коллеги!

Система боковой линии | биология

  • Развлечения и поп-культура
  • География и путешествия
  • Здоровье и медицина
  • Образ жизни и социальные вопросы
  • Литература
  • Философия и религия
  • Политика, право и правительство
  • Наука
  • Спорт и отдых
  • Технология
  • Изобразительное искусство
  • Всемирная история
  • Этот день в истории
  • Викторины
  • Подкасты
  • Словарь
  • Биографии
  • Резюме
  • Популярные вопросы
  • Обзор недели
  • Инфографика
  • Демистификация
  • Списки
  • #WTFact
  • Товарищи
  • Галереи изображений
  • Прожектор
  • Форум
  • Один хороший факт
  • Развлечения и поп-культура
  • География и путешествия
  • Здоровье и медицина
  • Образ жизни и социальные вопросы
  • Литература
  • Философия и религия
  • Политика, право и правительство
  • Наука
  • Спорт и отдых
  • Технология
  • Изобразительное искусство
  • Всемирная история
  • Britannica объясняет
    В этих видеороликах Britannica объясняет различные темы и отвечает на часто задаваемые вопросы.
  • Britannica Classics
    Посмотрите эти ретро-видео из архивов Encyclopedia Britannica.
  • Demystified Videos
    В Demystified у Britannica есть все ответы на ваши животрепещущие вопросы.
  • #WTFact Видео
    В #WTFact Britannica делится некоторыми из самых странных фактов, которые мы можем найти.
  • На этот раз в истории
    В этих видеороликах узнайте, что произошло в этом месяце (или любом другом месяце!) в истории.
  • Студенческий портал
    Britannica — это главный ресурс для учащихся по ключевым школьным предметам, таким как история, государственное управление, литература и т. д.
  • Портал COVID-19
    Хотя этот глобальный кризис в области здравоохранения продолжает развиваться, может быть полезно обратиться к прошлым пандемиям, чтобы лучше понять, как реагировать сегодня.
  • 100 женщин
    Britannica празднует столетие Девятнадцатой поправки, выделяя суфражисток и политиков, творящих историю.
  • Спасение Земли
    Британника представляет список дел Земли на 21 век. Узнайте об основных экологических проблемах, стоящих перед нашей планетой, и о том, что с ними можно сделать!
  • SpaceNext50
    Britannica представляет SpaceNext50. От полёта на Луну до управления космосом — мы исследуем широкий спектр тем, которые подпитывают наше любопытство к космосу!

Содержание

  • Введение

Краткие факты

  • Связанный контент

Боковая линия: «Шестое чувство» для рыб

Вы когда-нибудь слышали о «боковой линии»? Нет, это не футбольная игра. Это орган чувств, общий для большинства рыб, от акул до лосося и золотых рыбок.

От жабр до хвоста

Боковую линию у рыб называют «шестым чувством». Он проходит от жабр до хвоста по бокам рыбы, прямо посередине. Это можно увидеть, когда ловишь форель. Или в случае с золотой рыбкой это видно на фото выше. На странице Морского гранта Миннесотского университета описан этот удивительный орган: 90 125.

Иногда называемое «чувством отдаленного прикосновения», боковые линии преобразуют тонкие изменения давления воды в электрические импульсы , подобно тому, как наше внутреннее ухо реагирует на звуковые волны. Проходя вдоль каждой стороны тела и над головой, эти органы, чувствительные к давлению  помогают своим владельцам избегать столкновений, участвуют в стайном поведении, ориентируются в течениях воды, ускользают от хищников и обнаруживают добычу.

Боковые линии состоят из невромастов ( волосковых клеток  , окруженных выступающей желеобразной чашечкой), которые обычно лежат на дне видимой ямки или борозды. Эти волосковые клетки — те же сенсорные клетки, что и в ушах всех позвоночных — 90–150 преобразуют механическую энергию в электрическую при движении.  Предположительно, пути слухового пути и пути боковой линии эволюционировали в тесной связи, поскольку они имеют много общих черт. [Выделение добавлено.]

Вы можете отмахнуться от этой рыбной истории о том, как она эволюционировала. Что примечательно, так это то, что этот орган представляет собой аналого-цифровой преобразователь, поскольку волны давления (аналоговые) преобразуются в электрические сигналы. На самом деле, у всех нас есть эта способность в нашей коже, как сообщает Science  — факт, который вдохновил инженеров Стэнфорда на создание «электронной кожи»:

Кожа человека зависит от кожных рецепторов, которые выводят цифровые сигналы для тактильного восприятия, в которых интенсивность стимуляции преобразуется в серию импульсов напряжения.  Мы представляем энергосберегающий кожный механорецептор  с гибкой схемой на органических транзисторах, которая напрямую преобразует давление в цифровые частотные сигналы.

Спинка к рыбе и боковая линия. Новости из Университета Флориды показали, как два исследователя использовали лазеры, чтобы попытаться понять, как работает боковая линия. Один из них, доктор Джеймс Ляо, называет это « гидродинамическая антенна », которая «настроена для приема сигналов потока», согласно Physical Review Letters . Диаграмма в Википедии показывает, сколько компонентов задействовано в этом сложном сенсорном аппарате.

Плавающие мышцы

Еще один малоизвестный факт о рыбах – это то, как устроены их мышцы. Вы когда-нибудь готовили лосося и задавались вопросом об этих полосках в мышцах? Это так называемые миомеры. Смотрите хорошие схемы и фотографии на Earthlife.net , в котором указывается, что «граммовая рыба имеет больше мышц, чем любое другое позвоночное животное, самец лосося или тунца может состоять почти на 70 процентов из мышц, что является одной из причин, почему рыба так хороша для еды». В поперечном сечении миомеры (также называемые миотомами) имеют трехмерную форму буквы «W» и соединяются друг с другом, как кусочки головоломки (см. иллюстрацию из колледжа Мурпарк). Такое расположение позволяет волнам сокращения распространяться с одной стороны, а затем с другой, вызывая знакомое движение вперед-назад (объяснение на MarineBiology.org). Это работает очень хорошо, потому что тунец может плавать со скоростью до пятидесяти миль в час!

Рыбные новости

Говоря о мышцах, Австралийский исследовательский совет спрашивает: «Являются ли рыбы величайшими спортсменами на планете?» Эта статья готова противопоставить лосося спринтеру Усэйну Болту. Вот почему:

Оказывается, рыбы гораздо эффективнее доставляют кислород  по всему телу, чем почти любое другое животное, что дает им спортивное преимущество перед другими видами.

«Рыбы используют механизм, который до 50 раз эффективнее выделяет кислород в их ткани , чем у людей», — говорит ведущий автор исследования, доктор Джоди Раммер из Центра передового опыта ARC по изучению коралловых рифов в Университете Джеймса Кука.

«Это потому, что их гемоглобин , белок в крови, который переносит кислород, более чувствителен к изменениям pH, чем наш , и более чувствителен к изменениям pH, чем гемоглобины других животных».

Трудно превзойти это. Но вот еще одна рыбная хитрость, вызывающая зависть у людей: они могут заново отращивать зубы. Ученые из Технологического института Джорджии изучили рыбу в озере Малави, чтобы узнать, как они это делают, в надежде, что однажды люди научатся выращивать настоящие зубы вместо вставных. Правильные сигналы могут «убедить эпителий сформировать тот или иной тип структуры».

Как насчет рыбы, которая может оглушить лошадь электричеством? В документе N ature Communications сообщается, что электрические угри не только используют свои способности, чтобы оглушать добычу, заставляя их мышцы впадать в неконтролируемые спазмы; у них также есть способность определять местонахождение добычи с помощью электрического чутья.

Электрические угри ( Electrophorus electricus ) известны своей способностью выводить из строя рыб, людей и лошадей с помощью сотен вольт электричества.  Функция этого выхода как  оружия   была очевидна на протяжении столетий,  но его потенциальная роль для электроприёма игнорировалась . Здесь показано, что электрические угри используют высокое напряжение одновременно в качестве оружия и для точной и быстрой электролокации быстро движущейся добычи и проводников . Их 90 150 скорость, точность и высокая частота пульса напоминают летучих мышей 90 151, использующих «терминальное жужжание» для отслеживания насекомых.

Автор, Кеннет С. Катания из Вандербильта, отмечает, что электрические угри « намного сложнее, чем описано ранее. » В кратком изложении этой статьи о PhysOrg поясняется, что двойная обработка позволяет угрю найти свою добычу после того, как он оглушит ее в мутных водах Амазонки, где он живет. Видеоклипы в этой статье позволяют увидеть реакцию угря в режиме реального времени и в замедленной съемке в лаборатории Катании. Хорошо, что он замедлил его, иначе вы можете пропустить, как быстро реагирует угорь, если вы моргнете.

Консервация

Закончим новостью о консервации. Плохая новость заключается в том, что кижуча отравляют городские стоки. Хорошие новости рыболовства NOAA в Сиэтле – это то, что они нашли простую систему фильтрации, которая может удалять токсины и спасать рыбу. Трехфутовый фильтр с песком, гравием, компостом и корой очень эффективно очищает воду. «Примечательно, что мы смогли взять сток, который убил всех взрослых кижуча менее чем за 24 часа, а иногда и менее чем за четыре часа, и сделать его нетоксичным, даже после того, как через одну и ту же почвенную смесь было проведено несколько штормов».

В Тихоокеанском аквариуме в Лонг-Бич, штат Калифорния, есть выставка, иллюстрирующая бедственное положение стальноголового лосося, крупной лососевой рыбы, связанной с радужной форелью.