Как видят рыбы. Органы чувств рыб, строение и их функции

Дата написания: 03.01.2024

Время на чтение: 20 минут

Орган зрения имеет у окуня характерное для рыб строение, приспособленное для видения в воде: роговица очень уплощена, а хрусталик почти шаровидной формы.

Благодаря этому хрусталик почти соприкасается с роговицей, и передняя камера глаза очень мала. Склера — хрящевая. В полость глазного яблока вдается характерное для рыб образование — серповидный отросток (processus falciformis). Он представляет собой тонкую соединительнотканую складку, которая отходит от сосудистой оболочки вблизи места вхождения зрительного нерва, прободает сетчатку и прикрепляется к хрусталику. При сокращении серповидного отростка хрусталик отодвигается вглубь, и таким образом совершается аккомодация.

Не менее характерна для рыб и серебристая оболочка (argentea), представляющая обособленный слой сосудистой оболочки, богатый отложениями мелких кристаллов. Серебристая оболочка, располагающаяся непосредственно над склерой, переходит и на радужину, составляя ее наружный слой. К склере прикрепляются 6 мышц, идущих к ней от стенок глазной орбиты. Эти мышцы крайне характерны вообще для всех позвоночных и служат для вращения глазного яблока. Век нет.

(по Паркору):

1 — хрусталик, 2 — роговица, 3 — радужина, 4 — сосудистая оболочка, 5 — пигментная оболочка, 6— серебристая оболочка, 7 — сетчатка, 8 — склера с костными отложениями внутри. 9 — вздутие серповидного отростка, 10 — серповидный отросток, 11 — железа сосудистой оболочки, 12 — глазной нерв

(по Суворову):

1 — овальный мешочек, 2 — верхний синус мешочка, 3 — верхушка мешочка, 4, 5 и 6 — ампулы полукружных каналов, 7, 8 и 9 — полукружные каналы, 10 — круглый мешочек, 11 — ветви слухового нерва, 12 — отолит, 13 — эндолимфатнческий проток

Орган слуха представлен одним.внутренним ухом и заключен в костную, слуховую капсулу, внутренние стенки которой хрящевые. Как и у всех позвоночных, перепончатый лабиринт заключен в скелетный лабиринт, в точности повторяющий форму перепончатого. Между обоими лабиринтами находится узкое пространство, заполненное особой жидкостью — перилимфой. Таким образом, перепончатый лабиринт находится во взвешенном состоянии. Как и у всех позвоночных, один конец каждого полукружного канала заканчивается расширением — ампулой, а от круглого мешочка отходят эндолимфатический проток, в отличие от акулы заканчивающийся слепо, и полый выступ — улитка (cochlea), которая у рыб всегда слабо выражена. Кроме мелких отолитов, плавающих в эндолимфе, у костистых рыб имеются большие слуховые камни, представляющие собой крупные отолиты, у окуня, как и у большинства костистых рыб, их три. Самый большой слуховой камень располагается в круглом мешочке и заполняет почти всю его полость. Два других камня значительно меньше; один из них лежит в полости улитки, другой — в особом выступе овального мешочка, вблизи ампулы переднего и наружного полукружных каналов.

Органы обоняния представляют собой парные мешочки с двумя отверстиями — передней и задней ноздрями.

Органы вкуса представлены у окуня, как и у всех позвоночных, микроскопически малыми вкусовыми почками. Отдельная вкусовая почка состоит из группы тесно сближенных вкусовых и расположенных между ними опорных клеток. Каждая чувствующая клетка оплетена концевыми разветвлениями нерва и заканчивается коротким чувствующим волоском. У окуня, как и у всех костистых рыб, вкусовые почки не только располагаются в оболочке ротовой полости, но разбросаны также и по всей наружной поверхности кожи.

Органы зрения рыб устроены в основном так же, как у других позвоночных. Сходен с остальными позвоночными у них и механизм восприятия зрительных ощущений: свет проходит в глаз через прозрачную роговицу, далее зрачок – отверстие в радужной оболочке – пропускает его на хрусталик, а хрусталик передает фокусирует свет на внутреннюю стенку глаза сетчатку, где и происходит его непосредственное восприятие. Сетчатка состоит из светочувствительных (фоторецепторные), нервных, а также опорных клеток.

Светочувствительные клетки располагаются со стороны пигментной оболочки. В их отростках, имеющих форму палочек и колбочек, имеется светочувствительный пигмент. Количество этих фоторецепторных клеток очень велико – на 1 мм 2 сетчатки у карпа их насчитывается 50 тыс. (у кальмара – 162 тыс., паука – 16 тыс., человека – 400 тыс., совы – 680 тыс.). Посредством сложной системы контактов конечных разветвлений чувствующих клеток и дендритов нервных клеток световые раздражения поступают в зрительный нерв.

Колбочки при ярком свете воспринимают детали предметов и цвет. Палочки воспринимают слабый свет, но детального изображения создать не могут.

Положение и взаимодействие клеток пигментной оболочки, палочек и колбочек меняются в зависимости от освещенности. На свету пигментные клетки расширяются и прикрывают находящиеся около них палочки; колбочки подтягиваются к ядрам клеток и таким образом передвигаются к свету. В темноте к ядрам подтягиваются палочки (и оказываются ближе к поверхности); колбочки приближаются к пигментному слою, а сократившиеся в темноте пигментные клетки прикрывают их.

Количество рецепторов разного рода зависит от образа жизни рыб. У дневных рыб в сетчатке превалируют колбочки, у сумеречных и ночных – палочки: у налима палочек в 14 раз больше, чем у щуки. У глубоководных рыб, живущих в темноте глубин, колбочек нет, а палочки становятся больше и количество их резко увеличивается – до 25 млн/мм 2 сетчатки; вероятность улавливания даже слабого света возрастает. Большая часть рыб различает цвета, что подтверждается возможностью выработки у них условных рефлексов на определённый цвет – синий, зеленый, красный, жёлтый, голубой.

Некоторые отступления от общей схемы строения глаза рыбы связаны с особенностями жизни в воде. Глаз рыбы эллипсовидный. В числе других он имеет серебристую оболочку (между сосудистой и белковой), богатую кристалликами гуанина, которая придает глазу зеленовато-золотистый блеск.

Роговица почти плоская (а не выпуклая), хрусталик шаровидный (а не двояковыпуклый) – это расширяет поле зрения. Отверстие в радужной оболочке – зрачок – может изменять диаметр только в небольших пределах. Век у рыб, как правило, нет. Лишь акулы имеют мигательную перепонку, закрывающую глаз как занавеска, и некоторые сельди и кефали – жировое веко – прозрачную пленку, закрывающую часть глаза.

Расположение глаз по бокам головы (у большинства видов) является причиной того, что рыбы обладают в основном монокулярным зрением, а способность к бинокулярному зрению весьма ограничена. 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.

Видение на дальние расстояния становится возможным благодаря тому, что хрусталик может быть оттянут специальной мышцей–серповидным отростком, идущим от сосудистой оболочки дна глазного бокала.

При помощи зрения рыбы ориентируются и относительно предметов, находящихся на земле. Улучшение зрения в темноте достигается наличием отражательного слоя (тапетум) – кристалликов гуанина, подстилаемых пигментом. Этот слой не пропускает свет к лежащим позади сетчатки тканям, а отражает его и возвращает вторично на сетчатку. Так увеличивается возможность рецепторов использовать свет, попавший в глаз.

В связи с условиями обитания глаза рыб могут сильно видоизменяться. У пещерных или абиссальных (глубоководных) форм глаза могут редуцироваться и даже исчезать. Некоторые же глубоководные рыбы, наоборот, имеют огромные глаза, позволяющие улавливать совсем слабые следы света, или телескопические глаза, собирающие линзы которых рыба может поставить параллельно и обрести бинокулярное зрение. Глаза некоторых угрей и личинок ряда тропических рыб вынесены вперед на длинных выростах (стебельчатые глаза).

Необычна модификация глаз у четырехглазки из Центральной и Южной Америки. Ее глаза помещаются на верху головы, каждый из них разделен перегородкой на две самостоятельные части: верхней рыба видит в воздухе, нижней– в воде. В воздушной среде могут функционировать глаза рыб, выползающих на берег или деревья.

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).

Глаз - совершенный оптический прибор. Он напоминает фотографический аппарат. Хрусталик глаза подобен объективу, а сетчатка - пленке, на которой получается изображение. У наземных животных хрусталик чечевицеобразный и может изменять свою кривизну. Это дает возможность приспосабливать зрение к расстоянию.

Под водой человек видит очень плохо. Способность преломлять световые лучи у воды и хрусталика глаза наземных животных почти одинакова, поэтому лучи собираются в фокусе далеко позади сетчатой оболочки. На самой же сетчатке получается неясное размытое изображение.

Хрусталик глаза у рыб шарообразен, он лучше преломляет лучи, но не может менять форму. И все же в какой-то степени рыбы могут приспосабливать зрение к расстоянию. Они достигают этого приближением или удалением хрусталика от сетчатой оболочки с помощью особых мышц.

Практически рыба в прозрачной воде видит не далее чем на 10-12 метров, а ясно - только в пределах полутора метров.

Угол зрения у рыб очень велик. Не поворачивая тела, они могут видеть предметы каждым глазом по вертикали в зоне около 150° и по горизонтали до 170°. Объясняется это расположением глаз по обеим сторонам головы и положением хрусталика, сдвинутого к самой роговице.

Совершенно необычным должен казаться рыбе над водный мир. Без искажения рыба видит лишь предметы, находящиеся прямо над ее головой - в зените. Например, облако или парящую чайку. Но чем острее угол входа светового луча в воду и чем ниже расположен надводный предмет, тем более искаженным кажется он рыбе. При падении светового луча под углом 5-10°, особенно если водная поверхность неспокойна, рыба вообще перестает видеть предмет.

Лучи, идущие от глаза рыбы вне конуса в 97,6°, полностью отражаются от водной поверхности, и она представляется рыбе зеркальной. В ней отражаются дно, водные растения, плавающие рыбы.

С другой стороны, особенности преломления лучей позволяют рыбе видеть как бы скрытые предметы. Представим себе водоем с крутым обрывистым берегом. Сидящий на берегу человек не увидит рыбу - она скрыта береговым выступом, а рыба увидит человека.

Фантастически выглядят полупогруженные в воду предметы. Вот как, по словам Л. Я. Перельмана, должен представляться рыбам человек, находящийся по грудь в воде: «Для них мы, идя по мелководью, раздваиваемся, превращаемся в два существа: верхнее - безногое, нижнее- безголовое с четырьмя ногами! Когда мы удаляемся от подводного наблюдателя, верхняя половина нашего тела все сильнее сжимается в нижней части; на некотором расстоянии почти все надводное туловище пропадает,- останется лишь одна свободно реющая голова».

Даже опустившись под воду, человеку трудно проверить, как видят рыбы. Невооруженным глазом он вообще ничего четко не увидит, а наблюдая через застекленную маску или из окна подводной лодки, увидит все в искаженном виде. Ведь в этих случаях между глазом человека и водой будет еще и воздух, который обязательно изменит ход световых лучей.

Как видят рыбы предметы, расположенные вне воды, удалось проверить подводной съемкой. С помощью особой фотоаппаратуры были получены снимки, которые полностью подтвердили высказанные выше соображения. Представление о том, каким кажется надводный мир подводным наблюдателям, можно составить, опустив под воду зеркало. При определенном наклоне мы увидим в нем отражение надводных предметов.

Особенности строения глаза рыб, так же как и других органов, зависят прежде всего от условий обитания и образа их жизни.

Зорче других - дневные хищные рыбы: , . Это и понятно: они обнаруживают добычу, главным образом, зрением. Хорошо видят рыбы, питающиеся планктоном и донными организмами. У них зрение тоже имеет первостепенное значение для отыскивания добычи.

Совершенно необычным должен казаться рыбе надводный мир. Без искажения рыба видит лишь предметы, находящиеся прямо над ее головой - в зените. Например, облако или парящую чайку. Но чем острее угол входа светового луча в воду и чем ниже расположен надводный предмет, тем более искаженным кажется он рыбе. При падении светового луча под углом 5-10°, особенно если водная поверхность неспокойна, рыба вообще перестает видеть предмет.

Фантастически выглядят полупогруженные в воду предметы. Вот как, по словам Л. Я. Перельмана, должен представляться рыбам человек, находящийся по грудь в воде: "Для них мы, идя по мелководью, раздваиваемся, превращаемся в два существа: верхнее - безногое, нижнее - безголовое с четырьмя ногами! Когда мы удаляемся от подводного наблюдателя, верхняя половина нашего тела все сильнее сжимается в нижней части; на некотором расстоянии почти все надводное туловище пропадает,- останется лишь одна свободно реющая голова".

Зорче других - дневные хищные рыбы: форель, жерех, щука. Это и понятно: они обнаруживают добычу, главным образом, зрением. Хорошо видят рыбы, питающиеся планктоном и донными организмами. У них зрение тоже имеет первостепенное значение для отыскивания добычи.

Наши пресноводные рыбы - лещ, судак, сом, налим - чаще охотятся ночью. Им нужно хорошо видеть в темноте. И природа позаботилась об этом. У леща и судака в сетчатой оболочке глаз находится светочувствительное вещество, а у сома и налима имеются даже специальные пучки нервов, воспринимающие самые слабые световые лучи.

Рыбки аномалопс и фотоблефарон, обитающие в водах Малайского архипелага, пользуются в темноте собственным освещением. Фонарики расположены у них около глаз и светят вперед, совсем как автомобильные фары. Свечение вызывают бактерии, находящиеся в особых колбочках. Фонарики по желанию хозяев могут зажигаться и гаснуть. Аномалопс выключает их, поворачивая светящейся стороной внутрь, а фотоблефарон задергивает фонарики, как шторой, складкой кожи.

От образа жизни зависит и расположение глаз на голове. У многих донных рыб - камбалы, сома, звездочета - глаза расположены в верхней части головы. Это позволяет им лучше видеть врагов и добычу, проплывающих над ними. Интересно, что у камбал в младенческом возрасте глаза расположены так же, как у большинства рыб, - по обеим сторонам головы. В это время камбалы имеют цилиндрическую форму тела, живут в толще воды и кормятся зоопланктоном. Позднее они переходят на питание червями, моллюсками, а иногда и рыбками. И тут с камбалами происходят замечательные превращения: левая сторона начинает у них расти быстрее, чем правая, левый глаз переходит на правую сторону, тело становится плоским, и в конце концов оба глаза оказываются на правой стороне. Закончив превращение, камбалы опускаются на дно и ложатся на левый бок - не зря их метко прозвали лежебоками.

Глаза камбал имеют и другую особенность. Они могут поворачиваться в разные стороны независимо один от другого. Это позволяет рыбам одновременно следить за приближением добычи или врага справа и слева.

Панцирный сомик-каллихт (Callichthys callichthys)

У рыбы-молот глаза расположены по обоим концам молотообразного выроста. Это не случайно. Рыба-молот часто охотится за скатами, а ведь у некоторых из них имеются на хвосте шипы, и будь расположение глаз у рыбы-молот иное, они могли бы легко пострадать.

Вне воды огромное большинство рыб совсем слепы. Но есть и исключения. Илистый прыгун охотится за насекомыми на суше и неплохо видит в воздушной среде, чтобы на воздухе глаза не обсыхали, они убираются у него в углубления.

Неплохо видят вне воды и морские собачки. Они, ведь много времени проводят, охотясь на прибрежном песке!

Совершенно необычно устроены глаза у небольшой живородящей рыбки тетрафтальмус, что в переводе на русский язык означает четырехглаз. Эта рыбка обитает в мелководных лагунах тропического побережья Южной Америки. Глаза у нее устроены так, что могут видеть и в воде, и в воздухе. Они разделены горизонтальной перегородкой на две части. Перегородка делит и хрусталик, и радужную оболочку, и роговицу. Получается действительно четыре глаза. Нижняя часть хрусталика более выпуклая и служит рыбке для подводного зрения; верхняя - более плоская - дает ей возможность хорошо видеть в воздухе. И так как четырехглазка большую часть времени проводит на поверхности, выставив наружу верхнюю часть глаза, то она одновременно может следить за врагами и добычей и в воздухе и под водой.

Количество света, проникающее на различные глубины, не одинаково. У поверхности светло, но чем глубже, тем темнее. На глубине 200-300 метров еще кое-что видно, а ниже 500-600 метров солнечные лучи вообще не проникают. Мрак там нарушается лишь светящимися организмами. Поэтому у рыб, живущих на глубинах, глаза устроены иначе, чем у рыб, обитающих в верхних слоях воды. Какие они - рассказано в главе "Рыбы пучин". Различно освещение и в пещерах. Поэтому среди их обитателей встречаются рыбы с самыми различными глазами, есть с очень маленькими, а есть рыбы и вовсе без глаз.

Особенно интересны рыбки анонтихтис. Их обнаружили в пещерных водоемах Мексики в 1938 году. Эти рыбки появляются из икринки с глазами. Первое время мальки держатся в верхних слоях воды и питаются зоопланктоном. Без глаз им было бы трудно ловить юрких инфузорий и рачков. К концу второго месяца жизни рыбки переходят на питание донными беспозвоночными и опускаются в глубину. Здесь совсем темно, и не всем рыбам нужны глаза, чтобы ловить малоподвижных моллюсков, поэтому они разрушаются, зарастая кожей.

Рыбы различают цвета и даже их оттенки.

Попробуйте опустить в аквариум несколько разноцветных чашечек, но корм положите только в одну из них. Продолжайте ежедневно давать корм в чашечке одного и того же цвета. Вскоре рыбы станут устремляться к чашечке только того цвета, в которой вы обычно давали им пищу; они найдут чашечку даже в том случае, если вы поставите ее в другое место.

Или другой опыт: одну сторону аквариума закрывают картоном, оставляя посредине узкую вертикальную щель. У противоположной стороны аквариума помещают белую палочку, а в щель пропускают лучи, окрашивающие палочку в тот или иной цвет. Корм рыбам дают при определенном цвете. Через некоторое время рыбы начинают собираться к палочке, как только она окрашивается в "пищевой" цвет.

Эти опыты показали, что рыбы воспринимают не только цвета, но и отдельные их оттенки не хуже человека. Караси, например, отличают лимонный, желтый и оранжевый.

То, что рыбы обладают цветовым зрением, подтверждается их защитной и брачной окраской, - ведь иначе она была бы просто бесполезной. Ослепленные рыбы не различают цвета и всегда остаются темноокрашенными.

Рыболовы-спортсмены хорошо знают, что для успешной ловли не безразличен цвет применяемых блесен.

Способность различать цвета развита у различных рыб не одинаково. Лучше всего различают цвета рыбы, обитающие у поверхности, где много света. Хуже те, которые живут в глубине, куда проникает только часть световых лучей. Есть среди рыб и дальтоники, например скаты.

Рыбы не одинаково относятся к искусственному свету. Одних он привлекает, других отпугивает. Например, костер, разведенный на берегу реки, привлекает, по мнению старых рыболовов, плотву, налимов, сомов. В Средиземном море рыбаки издавна ловят сардину, подманивая ее светом факелов.

Исследования последних лет показали, что кильки, сайра, кефаль, сырть, сардина всегда направляются к источникам подводного освещения. Эти особенности рыб использовали рыбаки. Сейчас в СССР электрический свет применяют при промысловом лове кильки на Каспии, сайры у Курильских островов, сардины у берегов Африки.

Иногда используют и надводные источники освещения. В Конго на озере Танганьика рыбаки подвешивают к своим катамаранам газокалильные лампы. На свет устремляются рыбки ндакала. Когда рыбы собирается достаточное количество, ее вылавливают сетью.

А вот минога, угорь, сазан не любят света. Эту особенность рыб тоже используют в промысле. На Волге при добыче миноги, а в Дании и Швеции - угря. Делают это так. Среди освещенной зоны оставляют узкий темный коридор. В конце коридора устанавливают сетную ловушку. Рыбы, избегая света, плывут по темному проходу и попадают в западню. При ловле сетями сазана его ярким светом выгоняют из закоряженных участков.

Почему рыбы идут на свет, окончательно не установлено. Согласно одной теории, в море, в местах, лучше освещенных солнцем, рыбы находят больше пищи. Здесь бурно развивается растительный планктон, скапливается множество мелких ракообразных. И у рыб в течение ряда поколений выработалась положительная реакция на свет. Свет стал для них сигналом "пища". Эта теория не объясняет, почему же на свет устремляются и рыбы, поедающие моллюсков, а не только питающиеся планктоном. Не объясняет она также, почему рыбы, попав в освещенную зону и не найдя пищи, задерживаются в ней.

По другой теории, рыб к свету влечет "любопытство". Согласно учению И. П. Павлова, животным свойствен рефлекс "Что такое?" Электрический свет необычен под водой и, заметив его, рыбы подплывают ближе, чтобы познакомиться с новым явлением. В дальнейшем вблизи источника света у различных рыб, в зависимости от образа их жизни, возникают самые разнообразные рефлексы. Если возникает оборонительный рефлекс, рыбы немедленно уплывают, если же появляется стайный или пищевой, рыбы надолго задерживаются в освещенном участке.

Литература: Сабунаев Виктор Борисович. Занимательная ихтиология, 1967

2007-02-27 19:52:08

ЧТО НУЖНО ЗНАТЬ РЫБОЛОВУ О ЧУВСТВАХ РЫБ?

1. Зрение пресноводных рыб

Стопроцентной уверенности в том, как именно протекает жизнь под поверхностью воды, у нас нет. О том, как реагирует та или иная рыба на различные раздражители, каким образом она отыскивает приманку и что останавливает ее от решительной поклевки, мы судим косвенно - по результатам рыбалки, наличию-отсутствию «хваток» и сходов и т. д., и т. п....

Для того, чтобы эффективно применять свой рыболовный опыт в противостоянии с обитателями наших водоемов, современный рыболов- любитель или спортсмен обязан обладать немалым багажом знаний, полученных благодаря неоднократным личным наблюдениям или почерпнутых из достоверных научных источников.

В настоящей статье мы продолжаем разговор об органах чувств рыб и их неравнозначной роли в жизни подводных обитателей (см. «СР» №№ 2 и 8 за 2002 г., № 2 за 2003 г. и № 2 за 2004 г.).

Об органах чувств рыб

В истории развития человеческой цивилизации особое внимание изучению рыб начали уделять в IV веке до н. э. Фактически ихтиология как наука о рыбах началась с Аристотеля (384-322 гг до н. э.), который сделал первые попытки классифицировать огромное разнообразие обитателей царства Нептуна и описывал биологию и анатомию многих видов рыб.

За две с половиной тысячи лет рыб изучили достаточно подробно, но естествоиспытатели II-XIX-го веков, описывающие в своих научных трудах подводных жителей рек, морей и океанов, были искренне уверены в том, что рыбы - это очень примитивные, глупые существа, которые не обладают ни слухом, ни осязанием, ни даже какой-либо памятью.

Кстати, эти, в корне неверные, воззрения сохранялись в научной среде вплоть до 1940-х годов.

В настоящее время практически любой «литературно подкованный» рыболов, не говоря уже об ученых-ихтиологах, знает, для чего у рыб существует боковая линия, могут ли рыбы слышать или обонять, с помощью чего они отыскивают корм или чувствуют приближение хищника...

Общеизвестно, что органы чувств или, как принято их сейчас называть - сенсорные системы , дают возможность живому организму воспринимать разнообразную информацию об окружающем мире, а также сигнализировать о внутреннем состоянии самого организма.

Органы чувств рыб способны:

Воспринимать электромагнитные поля в видимой (зрение ) и инфракрасной (температурная чувствительность ) областях спектра;

Ощущать механические возмущения, или звуковые волны (слух ),

Чувствовать силу тяжести (вестибулярная и гравитационная чувствительность ) и механическое давление (осязание );

Распознавать разнообразные химические сигналы - восприятие веществ в жидкой фазе (вкус ) и в газовой фазе (обоняние ).

К сенсорным системам рыб можно отнести зрительную, слуховую, вкусовую, обонятельную, осязательную, электрорецепторную сенсорные системы, а также сейсмосенсорную систему, представленную боковой линией, общее химическое чувство.

К одним из самых значимых органов чувств у животных относится зрение - это способность воспринимать электромагнитные поля в видимой области спектра.

При помощи зрительных анализаторов рыбы ориентируются в пространстве, находят пищу или избегают хищников, занимают соответствующие экологические ниши, визуально оценивая характер зрительного окружения (Beur, Heuts, 1973).

Особенности зрения у разных рыб

У большинства рыб движения глаз скоординированы, только у некоторых (зеленушка, калкан, морской язык и др.) они могут двигаться независимо друг от друга. У хищных рыб глаза наиболее подвижны.

У наших морских и пресноводных рыб органы зрения - глаза - расположены по бокам головы, причем каждый глаз видит свое поле зрения. Такое зрение называется монокулярным . Спереди монокулярное зрение каждого глаза перекрывается, появляется зона бинокулярного зрения . Угол бинокулярного зрения у рыб очень мал - не более 30º.

Известный американский ученый Роберт Вуд показал, как рыбы могут видеть из воды. По законам преломления световых лучей, предметы, находящиеся на суше, кажутся рыбе выше, чем на самом деле. Если смотреть из воды в сторону берега под углом к вертикали больше чем 45°, то из-за полного внутреннего отражения от поверхности воды наблюдателю (рыбе) становятся видны объекты (рыболов). Стоящий на берегу рыболов представляется ей висящим в воздухе и четко различимым, но сидящего человека рыба не заметит, так как под малым углом наклона лучей к горизонту (менее 45º) наземные объекты ей невидимы.

Подавляющее большинство пресноводных рыб видят максимум на 1 м. В прозрачной воде (например, в наших водохранилищах зимой) рыбы практически могут видеть на расстоянии 10-12 м, однако четко различают предметы, их форму, цвет в пределах 1-1,5 м. При аккомодации глаза с передвижением хрусталика глаз настраивается на расстояние, не превышающее 15 метров. Это предел дальности зрения рыб.

Согласно экспериментальным исследованиям, речной окунь в состоянии видеть предмет величиной 1 см на расстоянии около 5,5 метров. При уменьшении размеров предмета в 10 раз расстояние видения его хищником пропорционально уменьшалось - окунь видел предмет за 55 см. Крохотный объект величиной 0,1 мм хищник видел только за 5,5 см.

Ихтиологи различают светолюбивых (дневных) и сумеречных рыб. У дневных видов в сетчатке глаза палочек немного, зато колбочки большие. Эти рыбы (щука, плотва, голавль, жерех и др.) хорошо различают цвета - красный, синий, желтый, белый. У сумеречных рыб (судак, налим, сом,) в сетчатке находятся только палочки, и, следовательно, различать цвета и их оттенки они не в состоянии.

Глаза как орган зрения хорошо развиты у светолюбивых рыб (щука, чехонь, красноперка) и некоторых сумеречных видов (лещ, ерш, густера, налим). У других сумеречных рыб (придонных) - карпа, карася и линя - глаза развиты хуже (Протасов, 1968). В связи с этим у светолюбивых рыб ориентация и поиск в пространстве, питание могут осуществляться преимущественно с помощью зрения, а у сумеречных - главным образом благодаря органам осязания и других сенсорных систем.

У пелагических планктофагов (белый толстолобик, чехонь) поиск пищи осуществляется практически полностью благодаря зрению.

Способность рыб различать цвета. Дневные рыбы достаточно хорошо различают цвета, по крайней мере, спиннингисты об этом знают, применяя при разной освещенности белый виброхвост или бело-красный твистер в охоте на щуку или окуня. Черноморская хамса на фоне сине-зеленой воды различает (видит) сети разной окраски на следующем расстоянии: сине-зеленые - 0,5-0,7 метров; темно-синие - 0,8-1,2 м; темно-коричневые - 1,3-1,5 м; серые или черные - 1,5-2,0 м; белые (неокрашенные) - 2,0-2,5 м.

Сумеречные и ночные рыбы, как было отмечено выше, различать цвета не в состоянии, поэтому рыболовы-спортсмены и любители при экспериментировании с приманками должны уделять особое внимание не цвету приманки, а ее поведению (лобовому сопротивлению, шумовым характеристикам).

Применение специально ярко окрашенных приманок для ловли сумеречных хищников (тех же судака или сома) автору представляется неоправданным, так как эта рыба реагирует не на цвет некоего «Предатора», а только на его гидродинамические качества, корректируя предстоящий бросок видением (благодаря отличному сумеречному - черно-белому - зрению) абриса приманки. Причем чем ярче ее силуэт на фоне усеянного камнями дна (белое- на черном , флуоресцентное на черном ), тем бóльшее количество хваток и поимок хищника отметит спиннингист при применении одинаковых приманок, но разных расцветок. И снова решающее для броска судака значение будет иметь белый или желтый цвет приманки, а уж никак не фиолетовые, например, разводы на зеленом фоне воблера (если, конечно, это не супернеотразимая, гремяще-звенящая модель)...

Зрительное восприятие рыбами движений. Российские ученые исследовали способности зрительного аппарата рыб восприятия движения. Для этого наблюдали за оптомоторной реакцией рыб на последовательно движущиеся полосы или детали обстановки в течение 1 секунды (определение величины оптических моментов ). Были получены следующие результаты.

Оптический момент у верховки и карася составил 1/14 - 1/18 секунды, щуки и линя - 1/25 - 1/28 с, леща и окуня - 1/55 с. Рыбы, имеющие оптические моменты от 1/50 до 1/67 с, способны вдвое детальнее воспринимать одно и то же движение, чем человек, а рыбы, имеющие оптический момент 1/10 - 1/14, - вдвое менее детально.

Тонкое восприятие движения зрительным аппаратом рыб позволяет жертвам уловить начальный момент броска и ускользнуть от хищника. Для мирных рыб сигналом предстоящего броска хищника являются подергивание и вибрирование спинных и грудных плавников, а также всего тела охотника, улавливаемые глазом потенциальной жертвы (Протасов, 1968).

Сытые и утомленные рыбы имеют слабо выраженную оптомоторную реакцию (реакцию на движение), а голодные и хорошо отдохнувшие - сильно выраженную реакцию.

Органы чувств рыб в пищевом поведении рыб

Представляют интерес для рыболова также и экспериментально полученные и проверенные в естественных условиях результаты поочередного функционирования органов чувств рыб при поиске ими кормовых объектов.

Во время «свободного поиска», когда расстояние до кормового объекта превышает 100 м, у рыб «работает» только обоняние , остальные сенсорные системы не задействованы. При приближении к источнику «вкусного» запаха от 100 до 25 м к обонянию подключается слух . На расстоянии 25→ 5 м рыба пытается найти корм при помощи обоняния , зрения и слуха .

Когда до пищи остается «рукой подать» (5→ 1 м), рыба в первую очередь пользуется зрением , затем обонянием и слухом . На расстоянии 1→ 0,25 м в поиск вовлекаются одновременно зрение, слух, боковая линия, обоняние, наружная вкусовая чувствительность (ощупывание грунта усиками, касания губами, рылом, даже плавниками).

Когда еда «под носом» и расстояние до нее не превышает 0,25 м, рыба «включает» практически все органы чувств: зрение, боковую линию, электрорецепцию, наружную вкусовую чувствительность, общее химическое чувство, осязание. Их совместная работа быстро приводит к обнаружению рыбой корма.

Поведение хищных рыб в зависимости от особенностей зрения

По отношению к периоду наибольшей пищевой активности применяют такое разделение хищных рыб: окунь - сумеречно-дневной хищник, щука - сумеречный, судак - глубокосумеречный.

Окуни-ихтиофаги и щуки питаются круглосуточно: днем охотятся за добычей из засады, в сумерках и на рассвете выходят на открытую воду и преследуют жертв. «Сумеречное» питание хищников происходит при освещенности от сотен до десятых долей люксов (вечером) и наоборот (утром). В этот период у окуня и щуки функционирует дневное зрение с максимальной остротой и дальностью видения, а плотные стаи рыб-жертв начинают распадаться, обеспечивая удачную охоту хищникам. С наступлением темноты отдельные рыбешки рассредоточиваются по акватории, верховка и уклейка при падении освещенности ниже 0,01 лк опускаются на дно и замирают. Охота хищных рыб прекращается.

В предутренние часы при освещенности от десятых долей до сотен люксов «избиение младенцев» продолжается до момента, когда рыбы-жертвы образуют плотные оборонительные стаи.

Согласно исследованиям ихтиологов, летом продолжительность утреннего питания хищников достигала 3 часов, вечернего - 4 часа и ночного (судак) - 5-6 часов.

Судак может пользоваться зрением в тех условиях, когда другие рыбы видеть не могут. Сетчатка глаза хищника содержит сильно отражающий свет пигмент - гуанин, который увеличивает ее чувствительность. Охота судака за мелкими стайными рыбами наиболее успешна при глубоко сумеречной освещенности - 0,001 и 0,0001 лк.

Осенью, в пасмурную и дождливую погоду, когда освещенность изменяется незначительно, молодь мирных рыб образует разреженные оборонительные стаи и хищники могут успешно охотиться на протяжении всего дня, а не только в сумерках. Происходит так называемый «осенний жор» хищника.

Подмечена интересная особенность охоты щуки и окуня на свету и при высокой прозрачности воды. В дневное время эти рыбы выступают как типичные хищники-засадчики: при неудачном захвате добычи из засады они не преследуют ее, чтобы не отпугнуть других потенциальных жертв от места охоты. Те районы, где затаился хищник, обнаруживший азартом свое место укрытия, стайки рыб обходят стороной. Поэтому днем щука или окунь делают четко выверенный и точный бросок только при возможности 100%-го захвата добычи. Решающую роль в удачном броске играет зрение.

Таким образом, зная об особенностях и возможностях зрительного восприятия рыб, рыболовы получают возможность осуществлять на водоеме целенаправленный поиск будущего подводного «спарринг-партнера». Знание сильных и слабых сторон противника (читай - возможностей зрения рыб в морской и пресной воде, днем и в сумерках ), надеюсь, помогут многочисленным поклонникам рыбной ловли выходить победителем из этой увлекательнейшей и честной схватки...