Koks yra didžiausias atstumas, kurį gali matyti žuvys? Ką žuvys mato žuvyje – struktūriniai bruožai

Žuvies vizija, kaip ji mato – trumpa ekskursija straipsnyje, tai svarbu žinoti žvejui.

Jau daug pasakyta ir parodyta, kad žvejyba yra visas žinių ir įgūdžių kompleksas, kurio dėka galite pasikliauti geru laimikiu. Tiksliai išmanyti žuvies elgesį, jos fiziologines ypatybes ir elgesio reakcijas. Ką dažniausiai stebiu žvejybos parduotuvėje, kai pradedantysis žvejys tariasi su pardavėja dėl būsimos žvejybos ir įrankių įsigijimo? Dažniausiai jie tiesiog parduoda klientui įrankius, sutelkdami dėmesį į naujas prekes, į pažangiausius pokyčius, kurių dėka žmogus liks su laimikiu. O žmonės perka daug visko, kartais net visiškai nereikalingus įrankius, tikėdami, kad žvejyba jiems pasiseks. Bet jei tik tai būtų taip paprasta.

Prie tvenkinio galima ateiti su naujausiomis technologijomis, o taip pat po kurio laiko išeiti su tuščia žuvų bake. Kokia priežastis? O priežasčių yra daug – tai gebėjimas pasirinkti tinkamą vietą ir teisingai sustatyti įrankius, parinkti masalą ir priedus ir dar daugiau. Tačiau viena iš pagrindinių taisyklių, kurios daugelis žvejų kažkodėl nepaiso, yra ta, kad jie neatsižvelgia į tai, kad žuvis turi regėjimą.

Žvejas prieina prie kranto, paruošia reikmenis, kimba į vietą, užmeta, bet rezultatu kažkodėl netenkina. Bet iš tikrųjų viską labai lengva paaiškinti. Tiesiog kai priartėjai prie kranto, žuvis tave pastebėjo, o viskas, kas „nauja“ krante, žadina ir gąsdina trofėjų egzempliorių, kuris šiame pavyzdyje mieliau „perkeliauja“ į kitą vietą ar slepiasi pastogėje. Žvejas turi suprasti, kad vandens aplinka sukuria tam tikras sąlygas žuvies regėjimui – ji puikiai mato beveik viską, kas yra priekyje, iš šonų ir iš viršaus. Natūralu, kad tam tikru kampu, t.y. Yra vadinamųjų „aklųjų“ zonų, kur žuvys nieko nemato.

Bet reikia suprasti kad žuvis galėtų pakeisti savo padėtį vandenyje (ką ji ir daro), taip pakeisdama žiūrėjimo kampą ir gaudama reikiamą informaciją. Apskritai žuvis puikiai mato ir skiria visus virš jos esančius objektus, tačiau objektui judant link horizonto linijos ir tolstant nuo žuvies, regos suvokimas pablogėja. Būtent todėl, nusprendus pažvejoti perspektyvioje vietoje, nereikėtų iškart prieiti prie kranto ir stengtis užmesti kuo toliau. Esant tokiai situacijai, pirmiausia reikia pabandyti pažvejoti pakrantės zoną neišlipant į krantą, o po to įsitikinus, kad šalia žuvies nėra, galima ramiai prieiti prie kranto ir atsargiai pažvejoti įdomią vietovę toliau.

Įdomus, kad dėl vandens lūžio savybės žuvys gali matyti nuo jo tarsi paslėptus objektus. Pavyzdžiui, būdama žemiau horizontalios kranto linijos, žuvis mato artėjantį prie kranto, kai šviesos spindulio kampas vandens paviršiaus atžvilgiu viršija 40-50 laipsnių.

Bet net jei žvejys atsisėda ant kranto, slepiasi ir žuvis jo nemato, reikia laikytis tylos, nes tokiu atveju žuvis jaučia virpesius išilgai šoninės linijos, o tai vaidina labai svarbų vaidmenį žuvies gyvenime. žuvis. Į šiuos niuansus žvejys turi atsižvelgti ir panaudoti žvejyboje. Pavyzdžiui, jei žvejys apsirengęs ryškiais drabužiais iš karto priartės prie kranto, jį pastebės žuvys, o neįprasta spalva įspės. Kita vertus, jei apsirengiate kamufliažiniais drabužiais (pagal metų laiką), lėtai artėkite prie kranto, eikite prieš srovę (nes plėšriosios žuvys dažnai „stovi“ galvas prieš srovę), nuo uodegos. žuvis, o ne trypti (kadangi vibracijos žuvis pagauna šonine linija), tada tikimybė, pavyzdžiui, žymiai padidėja. Straipsnyje nekalbėjau apie žuvies akies struktūrą ir kitus fiziologinius aspektus, nes paprastam žvejui pakanka žinoti tik keletą taisyklių:

1. Žvejybos drabužiai neturi būti ryškūs

2. Nedelsdami nesiartinkite prie vandens krašto

3. Kelkite kuo mažiau triukšmo

4.Atminkite, kad žuvis stovi galva prieš srovę

Laikydamiesi šių paprastų taisyklių, galite bent kažkaip „žengti“ žingsnį sėkmingos žvejybos link, nesinaudodami gudriais būdais ir gudrybėmis.

Linkiu viso ko geriausio.

Ar žuvys mato vandenyje? Sutikite, kad klausimas gana keistas, o atsakymas į jį gali būti tik teigiamas. Kitas dalykas, kaip? Ar jie skiria spalvas, ar gali suvokti viršvandeninį pasaulį, kaip jų regėjimas priklauso nuo vandens skaidrumo ir pan.?

Pradėkime nuo to, kad žuvų regėjimo aštrumas visiškai priklauso nuo vandens skaidrumo. Gėlavandenės žuvys blogai mato. Tvenkinių vanduo visada yra drumstas ir leidžia atskirti objektus, esančius ne didesniu kaip dviejų ar trijų metrų atstumu. Dėl šios priežasties gėlavandenės žuvys medžioja ir maitinasi daugiausia naktį. Skaidriame vandenyje žuvis mato daug toliau, iki 10 metrų. Tačiau objektų kontūrai nėra aiškūs, tai yra dėl ypatingos akies struktūros.

Žuvų akys primena fotoaparatą, kuriame lęšis atlieka objektyvo vaidmenį, o tinklainė veikia kaip matrica, ant kurios susidaro vaizdas. Objektyvas negali pakeisti savo formos, todėl žuvys mato tolimus objektus neryškiai. Norint kažkaip sufokusuoti vaizdą, jis, kaip ir fotoaparato objektyvas, gali priartinti objektyvą arba nutolti nuo tinklainės, todėl vaizdas tampa daugiau ar mažiau aiškus. Nepaisant to, jis gali gerai atskirti objektus ne didesniu kaip pusantro metro atstumu. Žiūrėjimo sektorius yra gana platus ir svyruoja nuo 150 iki 170 laipsnių.

Žmogus, kaip žinome, labai prastai mato vandenyje, o tai yra dėl visiškai kitokios saulės spindulių lūžio. Tas pats pasakytina apie žuvį. Paviršinį pasaulį ji sugeba suvokti tik iškreiptu pavidalu. Tiesa, ji mato objektus zenite. Norint suprasti, kaip žuvis mato paviršinį pasaulį, pakanka šiek tiek kampu panardinti į vandenį veidrodį ir ištirti jame atsirandantį atspindį. Tačiau kai kurios žuvų rūšys yra aklinos vandenyje, o tas pats purvaskandis puikiai mato būdamas sausumoje.

Mokslininkai ištyrę kai kurių žuvų rūšių regėjimą priėjo prie išvados, kad tai priklauso nuo jų gyvenimo sąlygų, medžioklės būdų, aplinkos pobūdžio. Plėšriosios žuvys turi ryškiausią regėjimą. Tai apima: lydekas, upėtakius, ešerius, lydekas. Žuvys, kurių gyvenimo būdas yra dugninis, taip pat turi puikų regėjimą. Kaip suprantame, regėjimo aštrumas čia yra tiesiogiai susietas su maisto gavimo būdu. Be to, dauguma plėšrūnų yra naktiniai, ir jiems nepaprastai svarbu atskirti objektus visiškoje tamsoje. Tam tikslui tas pats karšis naudoja šviesai jautrų sekretą, kurį išskiria jo tinklainė. Šamas turi šiek tiek kitokį naktinio matymo prietaisą, kurį atstoja nerviniai, šviesai jautrūs pluoštai.

Jūros giliavandenės žuvys naudoja šviečiančius organus. Tai apima, pavyzdžiui, fotoblefaroną. Jis apšviečia aplinkinę erdvę specialiais „žibintuvėliais“, esančiais akių srityje. Jų viduje yra bakterijų, kurios skleidžia šviesą. Jei pageidaujama, žuvis gali padidinti arba sumažinti švytėjimo intensyvumą.

Žuvies akys gali būti išdėstytos skirtingai. Viskas priklauso nuo jų gyvenimo būdo. Dugne gyvenančiose žuvyse, tokiose kaip plekšnės, jos yra viršuje. Kiti atstovai turi juos abiejose galvos pusėse. Tos pačios plekšnės mailiaus akys išsidėsčiusios taip pat, kaip ir paprastos žuvies. Ir jų kūnas nėra plokščias. Reikalas tas, kad jie gyvena vandens storymėje ir minta planktonu. Tačiau kartu su gyvenimo būdo pasikeitimu ir perėjimu į apatinį egzistavimą keičiasi jų kūno forma ir akių vieta. Nepaisant to, plekšnės regėjimas nepablogėja. Jos akys gali judėti nepriklausomai viena nuo kitos, o tai labai išplečia jų matymo lauką.

Kūjagalvė žuvis turi akis, esančias abiejose jos ataugos pusėse, o tai lemia jos medžioklės ypatumai. Ji medžioja erškėčius, kurių uodegoje yra didžiulis ginklas – smaigaliai. Jei akys būtų buvusios kitokios padėties, kūjagalvis žuvis tikrai būtų tapęs jų auka.

Organinė gyvybė yra gamtos dalis. Todėl visi gyvi organizmai Žemėje egzistuoja glaudžiai sąveikaujant su aplinka. Organinės ir neorganinės gyvybės sistema Žemėje yra gana stabili, daugiausia dėl gyvų organizmų gebėjimo jautriai reaguoti į menkiausius išorinės aplinkos pokyčius. Šios reakcijos prasmė – palaikyti kuo adekvačią aplinkai organizmo būklę. Jei organizmo funkcinių gebėjimų prisitaikyti prie aplinkos pokyčių neužtenka, tai išlikimui reikės organinių pokyčių, kurie, jei jie besąlygiškai naudingi rūšiai, fiksuojami genetiškai. Būtent taip istoriškai susiklostė svarbiausios aromorfozės, kurių pagrindu buvo vykdoma specifikacija.

Taigi, savalaikis išorinės (ir vidinės) aplinkos parametrų pokyčių priėmimas yra gyvybiškai svarbi bet kurio individo, kaip ir visos rūšies, funkcija.

Todėl dirglumas yra vienas pagrindinių gyvybės požymių, privaloma visų gyvų (augalų ir gyvūnų) ląstelių savybė. Jos dėka visos gyvos būtybės susijungia su supančiu pasauliu tarsi į vientisą informacinį lauką, kurio pažeidimas daro neigiamą poveikį populiacijos individui, rūšiai ir visai biosai. Dirglumas – tai vieninga organizmo ląstelių ir audinių reakcija į išorinės aplinkos pokyčius. Organizmą veikia per daug dirgiklių iš išorinės aplinkos, skiriasi kokybiškai ir kiekybiškai. Todėl organizmo reaktyvumas turi būti selektyvus.

Žuvys suvokia daugybę išorinės aplinkos signalų: nuo joninių iki mechaninių. Fiziologijoje aplinkos dirgikliai dažniausiai skirstomi į palankius ir nepalankius (2.1 lentelė). Griežtai tariant, toks padalijimas evoliucinio vystymosi požiūriu yra absurdiškas, nes gyvūnui reikia bet kokios informacijos iš išorinės aplinkos, kad būtų galima laiku tinkamai veikti pH. Taip yra, kai posakis „informuotas reiškia apsaugotas“ yra teisingas.

Išoriniai dirgikliai, kuriuos suvokia žuvys

Elektromagnetinė ir šiluminė energija Šviesa

Šiluma/šaltas Elektra Magnetinė energija

Mechaninė energija Garsas/vibracija

Slėgis/osmosinis slėgis

Gravitacija

Palieskite

Cheminiai veiksniai

Drėgmė

Didelę aplinkos veiksnių svarbą normaliam gyvūnų organizmo funkcionavimui atkreipė dėmesį fiziologijos patriarchas I. P. Pavlovas. Jo „tylos bokštas“ sukūrė visišką gyvūno izoliaciją nuo išorinio pasaulio. Nesant išorinių dirgiklių, eksperimentiniams gyvūnams išsivystė psichinės patologijos,

Žuvų kontaktas su išorine aplinka yra dar tankesnis nei aukštesniųjų stuburinių. Todėl žuvų išorinės aplinkos pokyčių kontrolė turėtų būti jautresnė. Tai palengvina gerai išvystytas receptorių aparatas. Žuvys reaguoja į žmonėms matomą šviesą, elektromagnetinius laukus, Žemės gravitacinį lauką, žemo ir aukšto dažnio svyravimus aplinkoje, atmosferos slėgį, bangų susidarymą rezervuaro paviršiuje, vandens cheminę sudėtį, vandens tekėjimo greitis, jo temperatūra ir mechaninis dirginimas. Beveik visus žmogui žinomus fizikinius, cheminius ir biotinius pokyčius, vykstančius vandens telkinyje, žuvys jaučia per gerai išvystytą jutimo sistemą.

Galingas aferentinis srautas, sklindantis iš regėjimo organų, akustinės-šoninės sistemos, cheminių priėmimo organų, mechanoreceptorių, proprioreceptorių, elektroreceptorių, magnetoreceptorių, termoreceptorių, slėgio receptorių organų, teka į centrinę nervų sistemą, kur jis yra analizuojamas, remiantis kurios optimalus metabolinis arba etologinis pobūdis. Toks aplinkos pokyčių stebėjimas leidžia žuvims didžiausiu biologiniu efektyvumu pritaikyti medžiagų apykaitą arba pradėti judėjimo reakcijas, kad būtų patenkinti individualūs fiziologiniai poreikiai, o galiausiai – būrio, populiacijos, visos rūšies biologiniai poreikiai, atpažįstami svarbiausi. signalus iš išorinio pasaulio ir tinkamai į juos reaguoti, kad sureaguotų. Kita informacija iš išorinio pasaulio, šiuo metu mažiau reikšminga, arba visai nesuvokiama, arba į ją tarsi atsižvelgiama, tačiau jos nelydi somato-vegetatyvinės gyvūnų reakcijos.

Ryžiai. 2.1. Bendra žuvų aplinkos dirgiklių suvokimo schema

Norint suvokti ir analizuoti svarbiausią informaciją iš išorinės aplinkos, evoliucija suteikė gyvūnams labai specializuotas struktūras – jutimo sistemas, kurios yra labai jautrios ir selektyviai reaguoja į šviesą, garsą, cheminę sudėtį ir aplinkos temperatūrą, elektromagnetinį lauką, gravitacijos pokyčius, slėgį. , jutimo sistema apima receptorių aparatą (akis, ausis, Lorenzini ampules ir kt.) ir analizuojantį aparatą kaip centrinės nervų sistemos dalį (2.1 pav.).

Pastebėtina, kad žuvų jutimo organai nėra taip aiškiai atskirti pagal funkcijas, kaip aukštesniųjų stuburinių gyvūnų. Pavyzdžiui, sunku įvardinti žuvies klausos organą. Eksperimentiškai nustatyta, kad žuvys reaguoja į garsą. Tačiau už vandens virpesių suvokimą žuvyje atsakingi keli organai: šoninė linija, labirintas, plaukimo pūslė, o elasmošakose taip pat yra specialių darinių – Lorenzini ampulės ant galvos ir veido nervo galūnės. Be to, terminas „jutimo organai“, vartojamas žuvims, dažnai neturi pirminės reikšmės, nes jutiminė informacija gali nepatekti į centrinę nervų sistemą. Šiuo atveju jis netaikomas jutiminiam vertinimui, todėl už šį aplinkos veiksnių priėmimą atsakingos struktūros negali būti vadinamos jutimo organais.

Tačiau žuvų jutiminės sistemos užtikrina patikimą ryšį tarp vandens aplinkos ir žuvies kūno. Tai, kad nesant smegenų pusrutulių (ir ypač žievės struktūrų), žuvys emociškai reaguoja į išorinės aplinkos dirgiklius, už kurių susidarymą žuvyje yra atsakinga limbinė sistema, pateisina jų naudojimą. terminas „jutimo“ (jutimo) sistemos tiriant žuvų fiziologiją .

Žuvies regėjimas

Regėjimas dažniausiai suprantamas kaip gebėjimas suvokti tam tikro spektro (žmogaus akimi suvokiamą) elektromagnetinę spinduliuotę (2.2 pav.). Tarp žuvų jutimo organų ypatingą vaidmenį atlieka regėjimo organai. Šviesa dėl didelio sklidimo greičio ir tiesumo suteikia gyvūnui unikalią informaciją. Regėjimo organai vienu metu informuoja gyvūną apie objekto vietą, kontūrus, dydį, judrumą ar nejudrumą, judėjimo kryptį ir atstumą nuo gyvūno. Šviesos šaltinis yra Saulė. Visi žuvų gyvenimo ritmai yra tiesiogiai arba netiesiogiai susiję su saulės aktyvumo cikliškumu. Todėl fotorecepcija taip pat yra biologinių ciklų paleidimo mechanizmas. Eksperimentiškai nustatyta, kad žuvims matomas elektromagnetinės spinduliuotės spektras yra toje pačioje zonoje kaip ir aukštesniųjų stuburinių. Tačiau vandens aplinka tam tikru būdu keičia elektromagnetinės spinduliuotės suvokimo diapazoną. Taigi infraraudonieji spinduliai (IR) neprasiskverbia į vandenį, todėl žuvų akys jų nesuvokia.

Ryžiai. 2.2. Regimosios šviesos vieta elektromagnetinės spinduliuotės spektre

Ultravioletinių spindulių (UV) žuvys taip pat nesuvokia, nors vienu metu kai kuriose rūšyse eksperimentiškai buvo įmanoma sukurti sąlyginį refleksą tokio tipo spinduliuotei. Vėliau buvo nustatyta, kad žuvies akis nesugeba suvokti ultravioletinių spindulių. Tačiau jie gali sukurti įvairių vandenyje esančių organinių ir neorganinių dalelių fluorescencijos efektą, į kurį reaguoja žuvys.

Žuvys, būdamos nepermatomais kūnais, vandenyje sukuria būdingus optinius laukus dėl gebėjimo išsklaidyti šviesą į vandenį. Svarbų vaidmenį čia vaidina ir žuvies kūno forma. Išlyginus kūną vertikalioje plokštumoje, po žuvimi esančio stebėtojo optinis laukas sumažėja. Horizontalus išlyginimas, priešingai, padidina žuvies optinį lauką ir daro jį labiau pastebimą apatinių rezervuaro horizontų gyventojams. Daugumai pelaginių žuvų būdingos apvalios nugaros ir šoninės kūno paviršiaus formos. Jų užmaskavimą užtikrina netolygus atspindinčių plokščių išdėstymas ir dėl to daugiau ar mažiau vienoda šviesos sklaida skirtingomis kryptimis.

Šviesos sklaida atsiranda dėl ypatingų žuvų išorinių dangų ir jų buveinių optinių savybių. Skirtinguose vandens telkiniuose su skirtingu apšvietimu (debesuotumo pobūdis, saulės padėtis horizonto atžvilgiu, metų laikas) to paties individo optinis laukas turės skirtingas charakteristikas (2.3 pav.). Svarbi ir stebėtojo vieta.

Atspindintį žuvų paviršių pirmiausia formuoja jų odos struktūra. Išoriniuose žuvies odos sluoksniuose yra guanino ir hipoksinato kristalų, kurie atrodo kaip plonos blizgios plokštelės – savotiški mikroskopiniai veidrodžiai, pasižymintys dideliu atspindžiu. Šie miniatiūriniai veidrodžiai ne tik atspindi tam tikro bangos ilgio šviesą, bet ir ją poliarizuoja. Dėl šių odos struktūrų žuvys turi sidabrinę kūno spalvą.

Po ir virš atspindinčių guanino ir hipoksinato plokštelių yra daug melanoforų ir iridocitų - struktūrų, atsakingų už žuvies kūno spalvą. Dėl atspindinčių plokštelių ir odos pigmentacijos sąveikos atsiranda specifinis optinis efektas. Štai kodėl subjektyvus žuvies spalvos vertinimas gali būti toks dviprasmiškas. Šis reiškinys yra gerai žinomas akvariumininkams, kurie naudoja skirtingų charakteristikų šviesos šaltinius, kad pademonstruotų įspūdingas žuvų spalvas; įrengti juos skirtingais kampais stebimo objekto atžvilgiu, naudoti atspindinčius ir šviesą sugeriančius ekranus, gruntus ir kitą akvariumo įrangą.

Taigi akvariumininko užduotis yra visiškai priešinga žuvims savo natūralioje buveinėje. Akvariumininkas, demonstruodamas žuvis parodoje, sukuria maksimalų žuvies optinį lauką. Natūraliomis sąlygomis žuvys sumažina savo optinį lauką, nes pelaginės žuvys turi kitokią biologinę užduotį - tapti mažiausiai pastebimomis plėšrūnui.

Ryžiai. 2.3. Optinis žuvų laukas įvairiomis sąlygomis: a - saulės šviesos ir vandens stulpelio įtaka; b Ir V - stebėtojo padėties įtaka. Atsispindėjusios šviesos intensyvumas (R) apibūdinamas rodyklės ilgiu

Jei žuvies savigynos strategija skiriasi (išgąsdinti priešą, įspėti apie jo nuodingumą), žuvies spalva gali būti ryški, o pati žuvis pastebima iš tolo. Panaši strategija yra įprasta koralinių rifų biocenozėse.

Kartais atspindinčios kūno plokštelės ir pigmentacijos organai atlieka kitą funkciją – bendravimą.

Taigi atogrąžų žuvyse, pavyzdžiui, mėlynuose ir raudonuose neonuose, „neoninė“ juostelė ir ryškiai raudonai mėlyna kūno spalva padeda greitai atpažinti būrio narius niūriame Amazonės upės intakų kauksme. Kitais atvejais (betta žuvis) ryškus kūno dažymas padeda pritraukti patelę ir įbauginti priešininką.

Spalvų matymas. Žuvims būdingas spalvinis matymas. Tačiau žuvys nesuvokia spalvų tomis pačiomis spalvomis kaip žmonės. Vandens aplinka gali būti labai pigmentuota planktoninių organizmų arba neorganinių medžiagų. Taigi vanduo veikia kaip šviesos filtras. Be to, vandens paviršius sukelia šviesos poliarizaciją, kuri taip pat sukelia spalvos iškraipymą. Galiausiai vizualinio žuvų analizatoriaus morfologinės savybės rodo ypatingą spalvų suvokimą.

Eksperimentiškai įrodyta, kad žuvies akies ganglinis sluoksnis savaip analizuoja veikimo potencialą, atsirandantį šviesai jautriose ląstelėse. Objekto spalva susidaro dėl dviejų procesų: iš vienos pusės pagrindinių spalvų sumavimo ir iš kitos pusės atėmimo (2.4 pav.). Smegenų struktūros, pavyzdžiui, vidurinių smegenų vizualinis talamas, taip pat dalyvauja formuojant spalvų paletę.

K. Frischas įrodė, kad gali panaudoti sąlyginių refleksų metodą! gudgeon, minnow, stickleback ir kitos žuvys gali atskirti šėryklas, nudažytas skirtingomis spalvomis.

Ryžiai. 2.4. Žuvims matomos šviesos spektrinė sudėtis

Žuvies akies spalvų jautrumas prarandamas, kai bendras objekto apšvietimas sumažėja iki 1 liukso ar mažiau.

Šviesa, kaip išorinis stimulas, taigi ir regėjimas, skirtingoms žuvų rūšims turi skirtingą reikšmę. Planktivorės ir pelaginės žuvys labai priklauso nuo šviesos. Dirbtinai apakę jie praranda galimybę aktyviai maitintis.

Planktiėdžių žuvų regėjimo sistema yra gerai išvystyta, jos turi dideles akis, didelį vyzdį, sudėtingai organizuotą tinklainę ir gerai išsivysčiusias smegenų dalis, atsakingas už regėjimo vaizdų formavimąsi (pirmiausia vidurinės smegenys).

Su rezervuaro apšvietimu siejama tokių žuvų rūšių, kaip niūrinė, verkhovka, kuoja, kuoja, veikla. Apšvietimui kintant nuo 1 iki 500 liuksų, žuvų maitinimosi aktyvumas nekinta. Kritinis apšvietimo lygis yra 0,1 liukso, kai žuvys nustoja aktyviai ieškoti zooplanktono ir valgo vėžiagyvius tik tiesiogiai su jais liesdamos.

Dugne gyvenančioms žuvims (bentosofagams) šviesa ir regėjimas yra mažiau svarbūs. Taigi, kai eršketai buvo apakinti, jų maitinimosi aktyvumas išliko beveik nepakitęs. Jų akys mažos, tinklainė dažniausiai vienasluoksnė, o vidurinės smegenys mažiau išsivysčiusios. Žuvų maitinimosi aktyvumas stebimas tiek esant geram apšvietimui, tiek visiškoje tamsoje. Daugelis atvirų vandenų plėšriųjų žuvų, ieškodamos ir gaudydami grobio, taip pat pasikliauja tik regėjimu, todėl jų maitinimosi aktyvumas pasireiškia tik dieną. Plėšrūnai, tokie kaip ešeriai ir lydekos, turi gerai išvystytą vizualinį analizatorių. Tačiau tarp plėšriųjų žuvų yra ir dugne gyvenančių rūšių, taip pat rūšių, kurių aktyvumo pikas naktį. Akivaizdu, kad šių plėšrūnų regėjimas yra mažiau išvystytas, antraeilis arba visai nereikšmingas, bent jau ieškant maisto. Akies optinis priėmimas pagrįstas tinklainės gebėjimu sugerti pakankamą šviesos kiekį dėl šviesai jautraus pigmento sunaikinimo. Nustatyta, kad daugumos gerą regėjimą turinčių žuvų akių tinklainėje yra keturi šviesai jautrūs pigmentai: rodopsinas, kurio didžiausia šviesos sugertis, esant maždaug 500 nm bangos ilgiui; porfiropinas, kurio šviesos sugerties maksimumas yra 522 nm bangos ilgio; jodopsinas, kurio šviesos sugerties maksimumas yra 562 nm bangos ilgio; cianopsiną, kurio šviesos sugerties maksimumas yra 62 nm bangos ilgio. Matavimai parodė, kad mėlynai šviesai priimti reikalinga struktūra, kuri sugeria spinduliuotę, kurios bangos ilgis yra apie 450 nm, žalios - apie 525 nm, o raudonos - apie 555 nm. Remiantis tuo, galima daryti prielaidą, kad žuvims gali kilti problemų dėl mėlynai violetinės matomo spektro dalies suvokimo ir didesnio gebėjimo suvokti oranžinės raudonos dalies.

Tačiau praktika rodo, kad riaumojimo šviesos suvokimo skalė priklauso nuo jų buveinės (cheminės sudėties, vandens spalvos ir skaidrumo). Jūrinėse žuvyse šviesos suvokimo skalė perkeliama į trumpųjų bangų spektro dalį, gėlavandenėse – į ilgosios bangos dalį.

Šviesos suvokimo pobūdis taip pat priklauso nuo žuvų buveinės gylio, nes didėjant gyliui, vandens aplinka smarkiai sugeria raudonuosius ir UV spindulius. Dideliame gylyje vyrauja spinduliai iš mėlynosios spektro dalies. Dugninių gyventojų (rajų, plekšnių) ir giliavandenių žuvų suvokiamas spektras susiaurėja iki 410-650 nm, žuvyse iš paviršinių sluoksnių jis išplečiamas iki 400-750 nm.

Žuvies akies spektrinis jautrumas priklauso nuo reiškinių. Pirma, visi keturi šviesai jautrūs pigmentai, žinomi chordatuose, randami žuvies akies tinklainėje, nors spalviniam regėjimui pakanka dviejų.

Antra, visuose žuvų tinklainės spurguose (ląstelės, užtikrinančios spalvų suvokimą) yra riebalų lašelių, kurie yra karotinoidų tirpalas. O prieš šviesos pluoštui atsitrenkiant į šviesai jautrų pigmentą, jis filtruojamas karotinoidų tirpalu.

Teoriškai, esant tokioms morfologinėms ir fiziologinėms-biocheminėms savybėms, žuvų akys gali turėti labai prisotintus spalvų vaizdinius vaizdus. Bent jau aukštesniųjų sausumos stuburinių (taip pat ir žmonių) spalvų suvokimo mechanizmas yra paprastesnis.

Buveinė paliko pėdsaką žuvų regos organų funkcijoms ir morfologijai. Yra žinoma, kad žuvyse už šviesos suvokimą atsakinga ne tik akis. Taigi, ciklostomos turi šviesai jautrias ląsteles ant odos. Šių darinių pagalba gyvūnai nustato šviesos šaltinio stiprumą.

Visos žuvys turi epifizę – diencephalono struktūrą, kuri atlieka specifines funkcijas. Tačiau iš pradžių tai yra šviesai jautrus organas. Žirguose jis atrodo kaip burbulas ir yra ant galvos arti odos, kuri šioje vietoje yra skaidri. Tai iš esmės yra parietalinė akis, kurios pagalba žiobris gana gerai orientuojasi vandenyje – nulemia šviesos šaltinio stiprumą ir kryptį.

Tikra akis, žinoma, yra tobulesnė tiek struktūra, tiek funkcija. Santykinis žuvų akių dydis gali labai skirtis priklausomai nuo jų gyvenimo būdo ir buveinės.

Jūros ešeriai, ešeriai, lydekos ir daugelis kitų žuvų turi palyginti dideles akis. Įvairių šamų, vėgėlių ir lošikų akys yra mažos, palyginti su jų kūno dydžiu.

Jūrinių giliavandenių žuvų, prisitaikiusių gyventi esant labai silpnam apšvietimui, akys pasiekia milžinišką dydį. Jų akies skersmuo gali siekti 30-50% galvos ilgio (Polyipnus sp., Bathymacrops sp., Mycthophium sp.). Tačiau kitų rūšių giliavandenių žuvų akys gali būti sumažintos arba jų visai nebūti (Idiacanthus sp., Ipnops sp.). Urvinėms žuvims taip pat būdinga didelė akies struktūros įvairovė: nuo gerai išsivysčiusių iki visiškai sumažėjusių.

800-900 m gylyje žuvys ir kiti vandens gyvūnai plačiai naudoja liuminescencijos reiškinį, kad palengvintų vizualinį ryšį (2.2 lentelė).

2.2. Kai kurių jūrų organizmų švytėjimo ypatybės

Kai kurių rūšių jūrų gyvūnams liuminescencinio švytėjimo ryškumas yra labai didelis – iki 1 cd/m2 (naktinės jūros paviršiaus apšvietimas giedru mėnulio oru yra trimis dydžiais mažesnis!). Žuvys, kurių regėjimas prastai išvystytas, sugeba pastebėti tokį ryškų objektą niūrioje jūros gelmėje. Taigi giliavandenis ryklys Isisticus sp. skleidžia tokio intensyvumo liuminescencinę žalią šviesą, kad ši žuvis jūros gelmėse pastebima iš 10-15 m atstumo dėl dviejų priežasčių. Vadinamasis vidinis žuvų švytėjimas (šeimos Macruridae, Serranidae, Galedae ir kt.) atsiranda dėl šių žuvų virškinamajame trakte gyvenančių scambiotinių mikrobų liuminescencijos.

Išorinį švytėjimą sukuria pati žuvis. Kai kurios tokių šeimų žuvys, kaip Elasmobranchii, Myctophidac, Stomtatidae ir kt., savo kūne turi specialias ląsteles, kurios išskiria specifinį sekretą, turintį luciferino. Susilietus su jūros vandeniu, liuciferinas oksiduojasi, kad susidarytų šviesos kvantas. Šviečiantys žuvų organai turi sudėtingą ir įvairią struktūrą. Liuciferino liaukos išsidėsčiusios žuvų kūno šonuose vienos arba dvigubos gijos (Elasmobranchii, Stemoptyx sp., Stomias sp.) pavidalu. Tačiau buvo aprašytos žuvų rūšys, kurių švytintys organai atrodo kaip prožektorius priekinėje kūno dalyje (Photoblepharon sp., Maurolicus sp.).

Searsia žuvis turi specialią supraclavicular liauką, kurią sujaudinus į vandenį išsiskiria švytintis sekretas.

Žuvis Anomalops sp. ir Photoblepharon sp. primena robotus monstrus. Jų liuminescenciniai organai yra lokalizuoti ventralinėje akiduobių dalyje. Susijaudinusios šios žuvys gali įjungti ir išjungti savo liuminescenciją. Be to, šviesos srautas nepasiekia savo tinklainės. Žirnio formos liuminescencijos organą anomalonas įtraukia į akiduobę kotelio, ant kurio yra liuminescencinis organas, pagalba. O fotoblefaronas savo liuminescencinį prožektorių uždengia netikru apatiniu voku. Kai kurios liuminescencinių žuvų rūšys nepertraukiamai skleidžia šviesą, o kai kurios rūšys, sujaudintos, sukuria pulsuojančią liuminescenciją. Šiuo atveju skleidžiama šviesa yra nuo žaliai mėlynos iki žalsvai geltonos spalvos. Šio švytėjimo bangos ilgis yra 400–700 nm diapazone.

Taigi, esant prastam apšvietimui, žuvys gali prarasti regėjimo organą arba, atvirkščiai, pagerinti savo struktūrą, kad galėtų išnaudoti net minimalų savo buveinių apšvietimą. Tuo pačiu metu žuvys vysto papildomus prisitaikančius pokyčius.

Žuvies akis. Akių padėtis ant žuvies galvos taip pat verta diskusijos. Jie gali būti ant galvos simetriškai arba asimetriškai. Klasikiniai akių asimetrijos pavyzdžiai yra plekšnė, otas ir kai kurios kitos jūros dugno žuvys, o jų asimetrija išsivysto ontogenezės metu. Lervos stadijoje šių žuvų akys išsidėsčiusios griežtai galvos šonuose, o žuviai augant ir vystantis viena akis pasislenka į priešingą galvos pusę (2.5 pav.).

Žuvies akis priekyje dažniausiai būna šiek tiek suplota. Lęšis yra rutulio formos (2.6 pav.). Akies obuolio išorė yra padengta skaidria ragena, kuri yra odos tęsinys. Akies obuolys pripildytas stiklakūnio humoro. Žuvies akies ragenos ir stiklakūnio lūžio rodiklis artimas vandens lūžio rodikliui (1,33). Objektyvo vidutinis lūžio rodiklis yra 1,63. Iš to išplaukia, kad vaizdo fokusavimo laipsnis šviesai jautriame sluoksnyje – žuvų tinklainėje – priklauso tik nuo objektyvo padėties.

Objektyvas turi mobilumą dėl vadinamojo Galerijos organo buvimo. Sutraukdamas raumenis, lęšiukas prisitaiko (sufokusuoja) regėjimą, užtikrindamas aiškų objektų, esančių skirtingais atstumais nuo žuvies, suvokimą.

Ryžiai. 2.5. Akių asimetrijos vystymasis plekšnėse ontogenezės metu

Ryžiai. 2.6. Žuvies akies sandaros diagrama: 1-regos nervas: 2-bipolinės ląstelės; 3- ganglioninės ląstelės; 4- strypai ir kūgiai; 5-tinklainė; 6- objektyvas; 7 - ragena; 8- stiklakūnis; .

2.7 pav. Žuvų regėjimo laukų schema (žiūros ir monokulinio matymo sritis horizontalioje plokštumoje)

Rutulio formos lęšis tikrai yra geresnis žuvims, palyginti su abipus išgaubtu sausumos gyvūnų lęšiu. Sferinis objektyvas turi didžiausią diafragmos santykį. Žuvies akies tinklainė gauna 5 kartus daugiau šviesos energijos nei žmogaus akis. Vandeniniam gyvenimo būdui prasto apšvietimo sąlygomis tai yra didelis privalumas. Rainelė formuoja vyzdį, tačiau jos anga žuvyje šiek tiek pakinta, t.y. vyzdžio reflekso žuvyje praktiškai nėra. Žuvų regėjimo kampai labai dideli ir siekia 170a horizontaliai ir 150a vertikaliai (2.7 pav.).

Akies obuolio lęšiukas yra nukrypęs nuo centro ir užima žemesnę arba priekinę apatinę padėtį, palyginti su išilgine akies ašimi. Dėl to, turėdama tą pačią apgyvendinimo vietą, žuvis vienu metu aiškiai suvokia objektus, esančius skirtingais atstumais ir skirtingais kampais. Toks regėjimas žuvims (ypač jaunikliams) yra nepaprastai svarbus, nes leidžia vienu metu sekti mažus planktoninius organizmus ir priešus, sėlinančius už žuvies ir į šoną.

Objektų matomumo diapazonas vandenyje priklauso nuo jo skaidrumo ir apšvietimo. Vidaus vandenyse, pavyzdžiui, tvenkiniuose, jis neviršija 1 m Jūros vandenyse jis yra daug didesnis ir siekia keliasdešimt metrų. Tiesa, šiam rodikliui didelės įtakos turi ir stebimo objekto dydis, ir tai, ar jis mobilus, ar ne. Didelius judančius objektus, taip pat jų šešėlius žuvys suvokia iš didelio atstumo ir įvertina kaip pavojaus šaltinį su atitinkamomis gynybinėmis reakcijomis.

Vandenyje esančių objektų matomumas žuvims kinta ontogenezės metu. Taip yra dėl to, kad žuviai augant didėja akies dydis ir vizualinio analizatoriaus funkcionalumas (2.3 lentelė).

Tačiau reikia nepamiršti, kad gana didelio žuvų regėjimo diapazono neužtikrina aiškus objektų atpažinimas. Didelis regėjimo diapazonas greičiausiai turi signalinę reikšmę atpažįstant pavojų. Žuvims augant keičiasi ir akies skyrybos kampas. Susijęs žuvų regėjimo aštrumas padidėja 6 kartus (2.4 lentelė).

Žuvų tinklainės struktūra yra maždaug tokia pati kaip aukštesniųjų stuburinių (2.8 pav.). Jis turi atvirkštinį šviesos suvokimo pobūdį. Prieš pasiekdama šviesai jautrias ląsteles, esančias bazinėje tinklainės dalyje, šviesa praeina per ganglionines, bipolines ir iš dalies per amokrinines ir horizontalias tinklainės ląsteles. Neabejotina, kad šiuo atveju įvyksta dalinis šviesos sklaidymas Biologinė šio reiškinio prasmė išlieka

neaišku, tačiau ne vienas tyrėjas imasi tinklainės inversijos paskelbti gamtos evoliucine klaida. Tinklainės inversija stebima visų stuburinių – nuo ​​žuvų iki aukštesniųjų žinduolių – akies struktūroje. Jei tinklainės inversija būtų gamtos klaida, tada evoliucijos procese nuo žemesnių iki aukštesnių gyvūnų ji būtų pašalinta kaip nereikalinga.

Ryžiai. 2.8. Žuvies akies tinklainės sandaros schema: ganglinė ląstelė; 2- išorinė ribojanti membrana 3- kūgis; 4- lazda; 5 pigmentų epitelis

Kaip matyti iš 2.8 paveikslo, tinklainė turi gana sudėtingą mikrostruktūrą, kurią sudaro mažiausiai keturi funkciškai svarbūs specifinių ląstelių sluoksniai (ganglioninių, bipolinių, amokrininių ir horizontalių ląstelių sluoksnis), kai šviesos pluoštas prasiskverbia per ganglioninį biamokrininį. ir horizontalios ląstelės, šviesos kvantą suvokia pigmentinio sluoksnio epitelis, kurio ląstelėse yra fuscino dažų (rečiau guanino) intarpų. Pigmentinės ląstelės turi mobilumą ir gali pakilti arba nukristi į gretimą sluoksnį – receptorinių ląstelių sluoksnį, atidarydamos ar uždengdamos jas nuo šviesos spindulių, t.y. pigmento epitelio sluoksnis tarnauja kaip filtras (kaip tamsūs akiniai nuo saulės žmonėms), dozuojantis bendrą fotoreceptorių apšvietimą.

Pluošto fotoreceptorių sluoksnį sudaro trijų tipų ląstelės: strypai, pavieniai kūgiai ir dvigubi (dvyniai) kūgiai (2.9 pav.). Daugelio autorių teigimu, pavieniai teleostinių žuvų kūgiai yra morfologiškai nevienalyčiai ir skirstomi į ląsteles su trumpu mioide ir ląsteles su pailgu mioide.

Strypai ir kūgiai tinklainėje pasiskirstę netolygiai. Periferijoje randami tik strypai. Centrinėje tinklainės dalyje gali būti ir lazdelių, ir kūgių. Centrinės duobės srityje šviesai jautrų sluoksnį sudaro vien kūgiai. Eksperimentiškai nustatyta, kad strypai suteikia šviesos energijos suvokimą prasto apšvietimo sąlygomis (prieblandoje).

Esant stipriam apšvietimui, suaktyvinami kūgiai, užtikrinantys aukštą regėjimo aštrumą ir objektų spalvų matymą. Strypų ir kūgių santykis tinklainėje įvairiose žuvyse skiriasi ir jį lemia du veiksniai: rūšies evoliucinė padėtis ir gyvenimo būdas. Pavyzdžiui, daugelio elasmobranch žuvų tinklainę sudaro tik meškerės.

Ryžiai. 2.9. Žuvies fotoreceptorių ląstelės:

a - lazdos; b- kūgiai (vienviečiai ir dvyniai); 1- išorinis segmentas: 2- elizoidinis; 3- mioidinis (susitraukiantis elementas); 4-išorinė ribinė tinklainės 5 ląstelių branduolio membrana; 6- aliejaus lašas, kuriame yra karotinoido; 7 - bazė (ląstelės kojelė)

Kaulinėse giliavandenėse žuvyse spurgų skaičius labai mažas. Tiksliau tariant, taip pat turėtume atkreipti dėmesį į ontogenezės stadijos įtaką šviesai jautrių ląstelių santykiui žuvų tinklainėje. Lervų vystymosi stadijoje daugumoje žuvų vyrauja kūgiai, o kai kuriose, pavyzdžiui, silkėse, meškerės visai nėra. Ir tik pereinant prie aktyvios mitybos atsiranda strypų augimas. Tai pateisinama biologiškai, nes aktyviai besimaitinantiems jaunikliams dėl aukšto lygio medžiagų apykaitos procesų atsiranda poreikis maitintis net ir riboto matomumo sąlygomis. Akies tinklainės sluoksnis, sudarytas iš bipolinių ląstelių, užtikrina patį pirmąjį signalų, gaunamų iš šviesai jautrių ląstelių – strypų ir kūgių, integracijos lygį.

Aktyviose dienos žuvyse, turinčiose gerą regėjimą, keturios šviesai jautrios ląstelės sudaro sinapses su keturiomis bipolinėmis ląstelėmis, kurios savo ruožtu susisiekia su viena gangliono ląstele.

Sutemusiose žuvyse kiekviena bipolinė ląstelė integruoja didesnį skaičių fotoreceptorių. Taigi, vėgėlėje ant vienos bipolinės ląstelės kūno randama 34 dešimtys sinapsių su fotoreceptoriais, o kiekvienai ganglioninei ląstelei yra 7 bipolinės ląstelės.

Iš to, kas išdėstyta pirmiau, aišku, kad tinklainės gangliono ląstelių sluoksnis veikia toliau integruodamas vaizdinius signalus. Iš ganglioninių ląstelių aksonų susidaro regos nervas, kuris eina į smegenų regos centrus.

Retinomotorinė reakcija. Žuvų tinklainei būdinga retinomotorinė reakcija, kuri leidžia vizualiniam analizatoriui susidaryti adekvatų vaizdinį vaizdą, nepriklausomai nuo stebimo objekto apšvietimo laipsnio. Šis mechanizmas ypač svarbus žuvims, nes akies vyzdžio, kaip žuvų šviesos srauto reguliatoriaus, galimybės yra labai ribotos. Todėl tik

Retinomotorinis atsakas suteikia žuvims galimybę būti aktyvioms kintančiomis apšvietimo sąlygomis.

Tinklainės pritaikymo prie šviesos srauto lygio schema parodyta fig. 2.10. Kai po tamsos adaptacijos į tinklainę patenka ryški šviesa (2.10 pav. dešinė pusė), tinklainėje stebimi šviesai jautrių ląstelių judėjimai. Pirmosios sureaguoja pigmentinės epitelio ląstelės: jos pasineria į lazdelių ir kūgių sluoksnį ir uždengia lazdeles. Tuo pačiu metu kūgiai dėl savo susitraukiančių struktūrų - mioidų - yra ištraukti ir tarsi iššliaužia iš pigmentinio sluoksnio. Strypai juda priešinga kryptimi nei kūgiai, o tai užtikrina tankų jų padengimą pigmentu. Taigi kūgiai sugeria ryškios šviesos energiją, o strypai yra abipusiai blokuojami ir nedalyvauja fotorecepcijos procese.

Ryžiai. 2.10. Retinomotorinė reakcija: 1 strypai; 2- kūgiai; 3- pigmento 1 ląstelės Riboto apšvietimo sąlygomis (2.10 pav. kairioji dalis) strypai pritraukiami prie išorinės membranos, o kūgiai panardinami į pigmento sluoksnį ir

izoliuotas nuo šviesos spindulių. Apšvietimo ribos, kurioms esant aktyvuojamas retinomotorinis mechanizmas, skirtingose ​​žuvyse skiriasi. Jūros sidabravietėje retinomotorinė reakcija vyksta esant 1-10 liuksų apšvietimui, stauridžių - 0,01-1,0 liuksų, karosų - 0,01-1,0 liuksų, čiulptukų - 0,010,1 liukso, kubelių - 0,001-0, 0001. liuksai. Žuvies akies jautrumą šviesos ryškumui įtakoja prisitaikymo prie tamsos (šviesos) procesas. Žuvies akies adaptacija tamsoje trunka apie 30 minučių, šviesos adaptacija vyksta greičiau – vos per 10-30 sekundžių. Tačiau pilnas pritaikymas

efektyvus akių šviesos priėmimas gali trukti kelias valandas. Akies kontrasto jautrumas prieblandoje yra mažesnis nei ryškioje šviesoje. Gebėjimas atskirti objektą nuo bendro fono priklauso nuo fono ryškumo, paties objekto savybių (jo ryškumo, dydžio, mobilumo) ir akies prisitaikymo būsenos. Aukščiau jau buvo pažymėta, kad žuvys mato toli, palyginti su sausumos gyvūnais. Čia atkreipiame dėmesį į šiuos dalykus. Nuo jų spalvos priklauso ir objektų matomumo diapazonas vandenyje. Pavyzdžiui, ančiuviai pastebi įvairiomis spalvomis nudažytus tinklus skirtingu atstumu (m): melsvai žalia 0,5-0,7 tamsiai mėlyna 0,8-1,2 tamsiai ruda 1,3 - 1,5 pilka ir juoda 1,5-2,0 balta 2,0-2,5.

Vandenyje esančius ir virš vandens esančius objektus žuvys suvokia skirtingai dėl skirtingos vandens ir oro lūžio galios. Fig. 2.11 paveiksle parodytas žuvies matymo laukas.

Prie vandens paviršiaus esančius objektus žuvys suvokia kaip didesnius, nei yra iš tikrųjų, o tolimus objektus – kaip mažus. Tokia informacija, nepaisant jos šališkumo, nėra beprasmė, nes šalia vandens paviršiaus esantys objektai žuvims kelia didesnį pavojų nei toli esantys objektai. Objektai, net esantys šalia horizonto (medis), patenka į žuvies regėjimo lauką. Tačiau žuvys juos suvokia labai iškreiptai. Žuvies regėjimo laukas yra toks specifinis, kad optikoje plataus kampo lęšiai, sukuriantys iškraipymus išilgai periferijos, vadinami „žuvies akimi“. Vandenyje žuvis (turime omenyje aktyvias dienines žuvų rūšis, turinčias gerą regėjimą) mato ne tik objektus lange (kampas 97,6 a), bet ir vandens paviršiaus atspindėtus objektus iš dugno (2.11 pav. tai akmenys). Fotorecepcijos mechanizmas. Didelį susidomėjimą kelia intymus fotorecepcijos mechanizmas ir šviesos kvanto energijos pavertimas nervinio impulso energija. Strypų ir kūgių jautrumas šviesai atsiranda dėl juose esančių pigmentų. Cheminiu požiūriu bet kuris žuvų klasėje randamas regėjimo pigmentas yra sudėtingas baltymas, kurio polipeptidinė struktūra skiriasi lazdelėmis ir kūgiais, sujungta su vienu iš vitamino A darinių: Rodopsinas = tinklainės + lazdelės baltymas opzinas Porfiropzinas = Retinenas + lazdelinis baltymas opsinas Jodopsinas = Tinklainės + kūgio baltymas opsinas Cianopsinas = Retinenas + kūgio baltymas opsinas Vizualinių pigmentų molekulinė masė yra 28 000-40 000, molekulės skersmuo yra 40-50 angstremų (A). Šviesai jautriose ląstelėse pigmentai yra lokalizuoti išorinių segmentų membranose. Tiek tinklainė, tiek retinenas yra vitamino A aldehidai. Jie skiriasi tik ciklinės molekulės dalies struktūra. Retinene „3“ padėtyje esantis žiedas turi papildomą dvigubą jungtį (2.12 pav.). Dėl šio skirtumo pigmento absorbcijos spektras pasislenka į raudonąją sritį. Tinklainės ir retineno 11-cis izomeras reaguoja į šviesos kvanto veikimą. Šviesos įtakoje 11-cis izomero anglies grandinė išsitiesina ir traukia išilgai opsino molekulės, kuri keičia jos konformaciją Mediena

Ryžiai. 2.11. Žuvų matymo laukas

Ryžiai. 2.12. Retinolis ir retinenas (vitaminas A2)

Toliau įvyksta du svarbūs įvykiai. Pirmiausia šviesai jautri ląstelė persikelia į tinklainės pigmentinius sluoksnius, kur atstatomas izomeras. Antra, opsino baltymo konformaciniai pokyčiai lemia endoplazminio tinklelio membranos būklės pasikeitimą, kai atsidaro kalcio.

šviesai jautrių ląstelių kanalai. Galiausiai pasikeičia lazdelės (kūgio) bazinės membranos membranos potencialas, kuris kartu yra ir sinapsinio darinio su bipoline ląstele presinapsinė dalis. Strypai ir kūgiai turi neigiamą ramybės potencialą, šviesos kvantinio priėmimo reakcija sukelia ląstelės membranos, ty jos vidinės, hiperpoliarizaciją.

šonas tampa dar labiau elektronegatyvus išorės atžvilgiu. Eksperimentiškai įrodyta, kad membranos hiperpoliarizacija neturi įtakos kalio-natrio siurbliui, tačiau keičia membranos pralaidumą natrio jonams. Visi šie fotoreceptorių elektrocheminiai pokyčiai sukelia bipolinių ląstelių sužadinimą, o jų veikla savo ruožtu integruoja ganglionines ląsteles. Taip gimsta nervinis impulsas, kuris vėliau patenka į smegenų regos centrus.

Vizualinis analizatorius ir smegenų vystymasis. Fotorecepcijos išsivystymo lygis turi didelės įtakos smegenų morfologijai, ypač vidurinių smegenų, smegenėlių vystymuisi ir smegenų kamieno tinkliniam formavimuisi (2.13 pav.).

Aktyvios paros žuvys - verchovka ir kuojos - turi gerai išvystytus vidurinių smegenų vaizdinius gumbus, kurie atlieka galutinės nervinių impulsų, ateinančių išilgai regos nervus, integravimo funkciją. Belugoje žuvis su krepuskuliu

regėjimas, vidurinės smegenys yra mažiau išsivysčiusios, tačiau uoslė ir pailgosios smegenys, atsakingos už lytėjimo pojūtį, yra gerai išvystytos. Žuvies, turinčios ūmų regėjimą, smegenėlės sudaro didelę smegenų struktūros dalį. Taip gali būti dėl to, kad gerą regėjimą turinčios žuvys, kaip taisyklė, veda aktyvų gyvenimo būdą, tai yra, joms būdingos sudėtingesnės judėjimo reakcijos. Žuvų, tokių kaip lydeka, ešeriai, ešeriai ir lašiša, viršutinėje smegenų projekcijoje vidurinės smegenys užima 50–55% projekcijos ploto. Eršketų žuvyje vidurinių smegenų projekcijos plotas yra 13–23%. Vaizdinio signalizacijos vaidmuo ontogenezėje labai pasikeičia. Lygiagretus

Keičiasi ir smegenų morfologija. Pavyzdžiui, 7-10 mm ilgio karpių mailius minta planktonu, kurio ieškodami gyvūnai pasikliauja regėjimu. Todėl šiame vystymosi etape karpis turi dideles akis ir gerą regėjimo aštrumą. Smegenų projekcijoje esančios vidurinės smegenys šiuo metu užima 45% ploto. Karpiams, perėjusiems maitintis bentosu (ilgis 327 mm), regėjimo aštrumas sumažėja, o vidurinių smegenų projekcija sumažėja iki 31%. Suaugusių žuvų, kurios, ieškodamos maisto, daugiausia pasikliauja cheminiais ir lytėjimo signalais, šis skaičius yra dar mažesnis.

Ryžiai. 2.13. Trijų rūšių žuvų, turinčių skirtingą regėjimą, smegenų struktūra: a - verkhovka, 6 - kuojos, c - beluga; 1- priekinės smegenys; 2- vidurinės smegenys; 3, 4- užpakalinės smegenys

Atrodo, kad žuvų smegenėlių išsivystymo laipsnis yra susijęs su regėjimo funkcija. Smegenėlės yra gerai išvystytos šviesamėgėms rūšims.

Taigi vizualinis analizatorius žuvyje turi didelę reikšmę. Regėjimas leidžia žuvims tinkamai reaguoti į išorinės aplinkos pokyčius. Filogenezės procese regėjimo funkcijos vystymasis paskatino daugelio progresuojančių morfofunkcinių adaptacijų atsiradimą ir, svarbiausia, centrinės nervų sistemos vystymąsi. Kartu reikia pabrėžti, kad žuvų klasė gana įvairi, joje gausu atstovų, kurių maitinimasis, seksualinė, gynybinė ir kitokia veikla nepriklauso arba silpnai priklauso nuo regėjimo.



Akis yra tobulas optinis prietaisas. Tai primena fotokamerą. Akies lęšiukas yra kaip lęšiukas, o tinklainė – kaip plėvelė, ant kurios susidaro vaizdas. Sausumos gyvūnų lęšiukas yra lęšio formos ir gali keisti savo kreivumą. Tai leidžia pritaikyti regėjimą prie atstumo.

Žmogus labai prastai mato po vandeniu. Gebėjimas laužyti šviesos spindulius vandenyje ir sausumos gyvūnų akies lęšyje yra beveik vienodas, todėl spinduliai susitelkę židinyje, esančiame toli už tinklainės. Pačioje tinklainėje gaunamas neaiškus, neryškus vaizdas.

Žuvies akies lęšiukas sferinis, geriau laužia spindulius, bet negali pakeisti formos. Ir vis dėlto tam tikru mastu žuvys gali pritaikyti savo regėjimą prie atstumo. Jie tai pasiekia priartindami lęšį ar toliau nuo tinklainės, naudodami specialius raumenis.

Praktiškai žuvys skaidriame vandenyje mato ne toliau kaip 10-12 metrų, bet aiškiai – tik per pusantro metro.

Žuvų matymo kampas yra labai didelis. Nesukdami kūno jie gali matyti objektus kiekviena akimi vertikaliai maždaug 150° zonoje ir horizontaliai iki 170°. Tai paaiškinama akių išsidėstymu abiejose galvos pusėse ir lęšiuko padėtimi, pasislinkusia link pačios ragenos.

Paviršinis pasaulis žuvims turi atrodyti visiškai neįprastas. Be iškraipymų žuvis mato tik objektus, esančius tiesiai virš galvos – zenite. Pavyzdžiui, debesis ar sklandanti žuvėdra. Tačiau kuo staigesnis šviesos pluošto patekimo į vandenį kampas ir kuo žemiau yra paviršiaus objektas, tuo labiau jis žuviai atrodo iškraipytas. Šviesos pluoštui krentant 5-10° kampu, ypač jei vandens paviršius yra banguotas, žuvys visiškai nustoja matyti objektą.

Spinduliai, sklindantys iš žuvies akies už 97,6° kūgio ribų, visiškai atsispindi nuo vandens paviršiaus ir žuviai atrodo kaip veidrodis. Jis atspindi dugną, vandens augalus ir plaukiojančias žuvis.

Kita vertus, spindulių lūžio ypatumai leidžia žuvims matyti iš pažiūros paslėptus objektus. Įsivaizduokime vandens telkinį su stačiu, stačiu krantu. Žmogus, sėdintis ant kranto, žuvies nepamatys – ją slepia pakrantės atbraila, bet žuvis pamatys žmogų.

Daiktai, pusiau panirę į vandenį, atrodo fantastiškai. Taip, anot L. Perelmano, žvejybai turėtų pasirodyti žmogus, kuris yra iki krūtinės: „Jiems, eidami per seklią vandenį, pasiskirstome į dvi dalis, pavirstame į dvi būtybes: viršutinė yra bekojė. , apatinis begalvis su keturiomis kojomis! Tolstant nuo povandeninio stebėtojo, viršutinė mūsų kūno dalis vis labiau suspaudžiama apatinėje dalyje; tam tikru atstumu išnyksta beveik visas paviršinis kūnas – lieka tik viena laisvai plaukiojanti galva.

Net ir einant po vandeniu žmogui sunku patikrinti, kaip mato žuvys. Plika akimi jis visiškai nieko aiškiai nepamatys, tačiau žiūrėdamas pro stiklinę kaukę ar pro povandeninio laivo langą viską matys iškreiptai. Iš tiesų šiais atvejais tarp žmogaus akies ir vandens taip pat bus oro, o tai tikrai pakeis šviesos spindulių eigą.

Kaip žuvys mato objektus, esančius už vandens ribų, patikrino povandeninė fotografija. Naudojant specialią fotografavimo įrangą, buvo gautos nuotraukos, kurios visiškai patvirtino aukščiau išdėstytus samprotavimus. Nuleidę veidrodį po vandeniu galite susidaryti supratimą, kaip paviršinis pasaulis atrodo povandeniniams stebėtojams. Esant tam tikram posvyriui, jame matysime paviršiaus objektų atspindį.

Žuvies akies, kaip ir kitų organų, struktūros ypatybės pirmiausia priklauso nuo gyvenimo sąlygų ir gyvenimo būdo.

Aštresnės už kitas yra dieninės plėšriosios žuvys: upėtakis, drebulė, lydeka. Tai suprantama: grobį jie aptinka daugiausia iš regėjimo. Žuvys, mintančios planktonu ir dugno organizmais, gali gerai matyti. Jų regėjimas taip pat yra nepaprastai svarbus ieškant grobio.

Mūsų gėlavandenės žuvys – karšiai, lydekos, šamai, vėgėlės – dažniau medžioja naktimis. Jie turi gerai matyti tamsoje. Ir gamta tuo pasirūpino. Karšiai ir lydekos akių tinklainėje turi šviesai jautrią medžiagą, o šamai ir vėgėlės netgi turi specialius nervų pluoštus, kurie suvokia silpniausius šviesos spindulius.

Anomalinės ir fotoblefarinės žuvys, gyvenančios Malajų salyno vandenyse, tamsoje naudoja savo apšvietimą. Žibintai yra šalia jų akių ir šviečia į priekį, kaip ir automobilio priekiniai žibintai. Švytėjimą sukelia specialiuose kūgiuose esančios bakterijos. Žibintus galima įjungti ir išjungti savininkų pageidavimu. Anomalops juos išjungia, pasukdamas šviečiančią pusę į vidų, o fotoblefaronas uždaro žibintus kaip užuolaidą odos raukšle.

Akių vieta ant galvos taip pat priklauso nuo gyvenimo būdo. Daugelio dugninių žuvų – plekšnių, šamų, žvaigždžių – akys yra viršutinėje galvos dalyje. Tai leidžia jiems geriau matyti priešus ir virš jų einantį grobį. Įdomu tai, kad kūdikystėje plekšnės akys išsidėsčiusios taip pat, kaip ir daugumos žuvų – abiejose galvos pusėse. Šiuo metu plekšnės turi cilindrinę kūno formą, gyvena vandens storymėje ir minta zooplanktonu. Vėliau jie pereina prie šėrimo kirmėlėmis, moliuskais ir kartais žuvimis. Ir tada su plekšnėmis įvyksta nepaprastos transformacijos: jų kairioji pusė pradeda augti greičiau nei dešinė, kairė akis pasislenka į dešinę, kūnas tampa plokščias, o galiausiai abi akys atsiduria dešinėje. Užbaigusios transformaciją plekšnės grimzta į dugną ir guli ant kairiojo šono – ne veltui jos yra taikliai pravardžiuojamos sofos bulvėmis.

Plekšnių akys turi dar vieną savybę. Jie gali pasisukti skirtingomis kryptimis, nepriklausomai vienas nuo kito. Tai leidžia žuvims vienu metu stebėti grobio ar priešo artėjimą iš dešinės ir kairės.

V. Sabunajevas, „Pramoginė ichtiologija“

Žuvų kūno spalvos pokyčiai atsiranda dėl to, kad žuvys prisitaiko prie sąlygų, kuriomis jos gyvena, jų kūno spalva tampa panaši į dirvožemio spalvą arba įgauna savotišką „kamufliažinę“ spalvą; gyvena tarp vandens augalų. Palyginti su sausumoje gyvenančiais gyvūnais, žuvys paviršinį pasaulį mato kiek kitaip. Jei žiūrite vertikaliai į viršų, tada žuvys mato viską be iškraipymų, bet jei kampu į šoną, tada dėl regėjimo spindulio ir dviejų terpių - oro ir vandens - lūžimo vaizdas yra iškraipytas.

Regėjimas žuvyje. Žuvims maksimalus matomumas skaidriame vandenyje neviršija 10 - 12 metrų, visa tai todėl, kad optinės vandens savybės neleidžia toli matyti. Gali sumažėti matomumo atstumas, to priežastis gali būti: vandens spalva, vandens drumstumas, apšvietimas ir kt. Ne didesniu kaip 2 metrų atstumu žuvys aiškiausiai mato objektus. Geriausiai mato dienos šviesą mėgstantys ir skaidriame vandenyje gyvenantys plėšrūnai – upėtakiai, pilkai, lydekos, drebulės. Kai kurios žuvys, mintančios planktonu ir dugno organizmais (šamai, karšiai, unguriai, vėgėlės, lydekos ir kt.), tinklainėje turi šviesai jautrių elementų, gebančių suvokti silpnus šviesos spindulius. Dėl šių elementų šios žuvys gana gerai mato tamsoje.

Taip išdėstytas žuvies matymo kampas: Jie gali matyti objektus maždaug 150° vertikaliai ir iki 170° horizontaliai. Iš ore esančio vandens žuvis objektus mato tarsi pro apvalų „langą“, kurį riboja apie 97° regėjimo kampas. Atitinkamai, jei žuvis plauks arčiau paviršiaus, „langas“ taps vis mažesnis.

Ar žuvis mato žveją?

Netoli kranto žuvis labai geras žvejys, bet jo nemato. Taip yra būtent dėl ​​aukščiau aprašyto regėjimo spindulio lūžio. Todėl matymo linijoje kamufliažas turi prasmę. Todėl žvejojant nereikėtų vilkėti ryškių spalvų drabužių, o verčiau kaip kamufliažą rinktis apsaugesnę spalvą, kuri įsilies į bendrą foną.

Sekliame vandenyje tikimybė, kad žuvys pastebės meškeriotoją, daug mažesnė nei žvejojant gilesnėse vietose, prie kranto. Iš viso to galime daryti išvadą: kad sėdėti visada geriau nei stovėti ir mažesnė tikimybė, kad tave užklups žuvis. Būtent todėl iš valties medžiojančiam spiningininkui rekomenduojama žvejoti (išmesti masalą ir išmesti plėšrūną) sėdint, ne tik laikantis saugumo priemonių, bet ir stengtis, kad žuvis jo nepastebėtų.