Berapa jarak maksimum yang dapat dilihat ikan? Apa yang dilihat ikan? Penglihatan pada ikan - ciri struktural

Penglihatan ikan bagaimana cara melihatnya adalah tamasya singkat dalam artikel, penting bagi seorang nelayan untuk mengetahui hal ini.

Banyak yang telah dikatakan dan ditunjukkan bahwa memancing adalah pengetahuan dan keterampilan yang sangat kompleks, sehingga Anda dapat mengandalkan hasil tangkapan yang bagus. Tepatnya pengetahuan tentang tingkah laku ikan, ciri-ciri fisiologisnya dan reaksi tingkah lakunya. Apa yang biasanya saya amati di toko alat pancing ketika seorang nelayan pemula berkonsultasi dengan penjual tentang perjalanan memancing dan pembelian peralatan yang akan datang? Paling sering, mereka hanya menjual perlengkapan kepada klien, dengan fokus pada item baru, perkembangan paling maju, berkat itu orang tersebut akan mendapatkan hasil tangkapannya. Dan orang-orang membeli banyak barang, terkadang bahkan peralatan yang sama sekali tidak diperlukan, percaya bahwa memancing akan berhasil bagi mereka. Tapi, andai saja sesederhana itu.

Anda bisa datang ke kolam yang dilengkapi dengan teknologi terkini, dan juga pulang dengan tangki ikan yang kosong setelah beberapa waktu. Apa alasannya? Dan ada banyak alasannya - ini adalah kemampuan untuk memilih tempat yang tepat, dan mengatur tekel dengan benar, memilih umpan dan perlengkapan, dan banyak lagi. Namun salah satu aturan utama, yang karena alasan tertentu diabaikan oleh banyak nelayan, adalah mereka tidak memperhitungkan fakta bahwa ikan tersebut memiliki penglihatan.

Nelayan mendekati pantai, menyiapkan tekel, memberi umpan pada tempatnya, melemparkannya, tetapi entah kenapa dia tidak puas dengan hasilnya. Namun nyatanya, semuanya sangat mudah dijelaskan. Hanya saja ketika Anda mendekati pantai, ikan-ikan tersebut memperhatikan Anda, dan segala sesuatu yang “baru” di pantai membuat khawatir dan menakuti spesimen piala, yang dalam contoh ini lebih memilih untuk “pindah” ke tempat lain atau bersembunyi di tempat berlindung. Nelayan harus memahami bahwa lingkungan perairan menciptakan kondisi tertentu untuk penglihatan ikan - ia dengan sempurna melihat hampir segala sesuatu yang ada di depan, dari samping, dan dari atas. Secara alami, pada sudut tertentu, mis. Ada yang disebut area “buta” di mana ikan tidak dapat melihat apa pun.

Tapi itu harus dipahami bahwa ikan dapat mengubah posisinya di dalam air (yang dilakukannya), sehingga mengubah sudut pandangnya dan memperoleh informasi yang diperlukan. Secara umum, ikan melihat dan membedakan dengan sempurna semua objek yang terletak di atasnya, tetapi ketika objek bergerak menuju garis cakrawala dan menjauh dari ikan, persepsi visual menurun. Oleh karena itu, ketika Anda memutuskan untuk memancing di tempat yang menjanjikan, sebaiknya jangan langsung mendekati bibir pantai dan berusaha membuangnya sejauh mungkin. Dalam situasi ini, pertama-tama Anda harus mencoba memancing di area pantai tanpa pergi ke pantai, dan setelah itu, ketika Anda yakin tidak ada ikan di dekatnya, Anda dapat dengan tenang mendekati pantai dan dengan hati-hati memancing lebih jauh di area yang menarik.

Menarik, bahwa karena sifat bias air, ikan dapat melihat benda-benda yang seolah-olah tersembunyi darinya. Misalnya, saat berada di bawah garis pantai horizontal, ikan melihat seseorang mendekati pantai ketika sudut pancaran cahaya melebihi 40-50 derajat terhadap permukaan air.

Namun meskipun nelayan duduk di tepi pantai, bersembunyi dan ikan tidak melihatnya, keheningan harus tetap dijaga, karena dalam hal ini ikan merasakan getaran di sepanjang gurat sisi, yang sangat berperan penting dalam kehidupan ikan. ikan. Nuansa ini perlu diperhatikan oleh nelayan dan digunakan dalam penangkapan ikan. Misalnya, jika seorang nelayan mengenakan pakaian cerah dan segera mendekati pantai, dia akan diperhatikan oleh ikan tersebut, dan warna yang tidak biasa akan mengingatkannya. Sebaliknya, jika Anda mengenakan pakaian kamuflase (sesuai dengan musim), perlahan-lahan mendekati pantai, melawan arus (karena ikan predator sering “berdiri” dengan kepala melawan arus), dari ekor ikan, dan jangan menginjak-injak (karena getaran yang ditangkap ikan dengan gurat sisi), maka peluangnya, misalnya, meningkat secara signifikan. Dalam artikel tersebut saya tidak berbicara tentang struktur mata ikan dan aspek fisiologis lainnya, karena bagi seorang nelayan biasa cukup mengetahui beberapa aturan saja:

1. Pakaian memancing tidak boleh cerah

2.Jangan langsung mendekati tepi air

3. Buatlah kebisingan sesedikit mungkin

4. Ingatlah bahwa ikan berdiri dengan kepala menghadap arus

Dengan mengikuti aturan sederhana ini, Anda setidaknya dapat “mengambil” langkah menuju penangkapan ikan yang sukses, tanpa menggunakan teknik dan trik licik apa pun.

Semua yang terbaik untukmu.

Bisakah ikan melihat di dalam air? Setuju bahwa pertanyaannya agak aneh, dan jawabannya hanya bisa afirmatif. Hal lain, bagaimana caranya? Apakah mereka membedakan warna, dapatkah mereka melihat dunia di atas air, bagaimana penglihatan mereka bergantung pada transparansi air, dll.?

Mari kita mulai dengan fakta bahwa ketajaman penglihatan ikan sepenuhnya bergantung pada transparansi air. Ikan air tawar memiliki penglihatan yang buruk. Air di kolam selalu keruh, sehingga memungkinkan mereka membedakan objek yang terletak pada jarak tidak lebih dari dua hingga tiga meter. Oleh karena itu, ikan air tawar berburu dan mencari makan terutama pada malam hari. Di air jernih, ikan bisa melihat lebih jauh, hingga 10 meter. Namun garis besar benda tidak jelas, hal ini disebabkan oleh struktur khusus mata.

Mata ikan menyerupai kamera, yang lensanya berperan sebagai lensa, dan retina berperan sebagai matriks tempat terbentuknya bayangan. Lensanya tidak bisa berubah bentuk, sehingga ikan melihat benda jauh menjadi kabur. Untuk memfokuskan gambar, seperti lensa kamera, lensa dapat mendekatkan atau menjauhi retina, sehingga gambar menjadi kurang lebih jelas. Meski begitu, ia mampu membedakan objek dengan baik pada jarak tidak lebih dari satu setengah meter. Sektor penglihatannya cukup luas berkisar antara 150-170 derajat.

Seseorang, seperti yang kita ketahui, penglihatannya sangat buruk di dalam air, hal ini disebabkan oleh pembiasan sinar matahari yang sangat berbeda. Hal yang sama berlaku untuk ikan. Dia mampu melihat dunia permukaan hanya dalam bentuk yang terdistorsi. Benar, dia melihat objek di sumur puncak. Untuk memahami bagaimana seekor ikan melihat permukaan dunia, cukup dengan membenamkan cermin ke dalam air dengan sedikit miring dan mempelajari pantulan yang muncul di dalamnya. Namun, beberapa spesies ikan tidak dapat melihat ketika berada di dalam air, sedangkan ikan mudskipper dapat melihat dengan baik ketika berada di darat.

Para ilmuwan telah mempelajari penglihatan beberapa spesies ikan dan sampai pada kesimpulan bahwa hal itu bergantung pada kondisi kehidupan mereka, metode berburu, dan sifat lingkungan. Ikan predator memiliki penglihatan paling tajam. Ini termasuk: pike hinggap, trout, hinggap, pike. Ikan yang menjalani gaya hidup terbawah juga memiliki penglihatan yang sangat baik. Seperti yang kita pahami, ketajaman penglihatan di sini berhubungan langsung dengan cara memperoleh makanan. Selain itu, sebagian besar predator aktif di malam hari, dan sangat penting bagi mereka untuk membedakan objek dalam kegelapan total. Untuk tujuan ini, ikan air tawar yang sama menggunakan sekresi fotosensitif, yang disekresikan oleh retinanya. Ikan lele memiliki alat penglihatan malam yang sedikit berbeda, yang diwakili oleh serat saraf peka cahaya.

Ikan laut dalam menggunakan organ bercahaya. Ini termasuk, misalnya, fotoblepharon. Ini menerangi ruang di sekitarnya dengan "senter" khusus yang terletak di area mata. Di dalamnya terdapat bakteri yang mengeluarkan cahaya. Jika diinginkan, ikan dapat menambah atau mengurangi intensitas cahaya.

Mata ikan dapat diposisikan berbeda. Itu semua tergantung pada gaya hidup mereka. Pada ikan yang hidup di dasar seperti flounder, letaknya berada di atas. Perwakilan lain memilikinya di kedua sisi kepala. Pada benih ikan flounder yang sama, letak matanya sama seperti pada ikan biasa. Dan tubuh mereka tidak rata. Masalahnya adalah mereka hidup di kolom air dan memakan plankton. Namun seiring dengan perubahan gaya hidup dan peralihan ke kehidupan terbawah, bentuk tubuh dan letak matanya pun berubah. Meskipun demikian, penglihatan ikan flounder tidak bertambah buruk. Matanya dapat bergerak secara independen satu sama lain, yang sangat memperluas bidang pandangnya.

Ikan martil memiliki mata yang terletak di kedua sisi pertumbuhannya, hal ini disebabkan oleh kekhasan perburuannya. Ia berburu ikan pari yang memiliki senjata tangguh berupa paku di ekornya. Jika posisi matanya berbeda, ikan martil pasti akan menjadi korbannya.

Kehidupan organik adalah bagian dari alam. Oleh karena itu, semua organisme hidup di Bumi berada dalam interaksi yang erat dengan lingkungan. Sistem kehidupan organik dan anorganik di Bumi cukup stabil, sebagian besar disebabkan oleh kemampuan organisme hidup untuk bereaksi secara sensitif terhadap perubahan sekecil apa pun di lingkungan luar. Maksud dari reaksi ini adalah menjaga keadaan tubuh semaksimal mungkin terhadap lingkungan. Jika kemampuan fungsional organisme untuk beradaptasi terhadap perubahan lingkungan tidak mencukupi, maka kelangsungan hidup akan memerlukan perubahan organik, yang, jika bermanfaat tanpa syarat bagi spesies, ditetapkan secara genetik. Ini adalah bagaimana aromorfosis paling penting secara historis muncul, berdasarkan spesiasi yang dilakukan.

Dengan demikian, penerimaan tepat waktu terhadap perubahan parameter lingkungan eksternal (dan internal) merupakan fungsi penting dari setiap individu, serta spesies secara keseluruhan.

Oleh karena itu, sifat lekas marah adalah salah satu tanda utama makhluk hidup, suatu sifat wajib dari semua sel hidup (tumbuhan dan hewan). Berkat itu, semua makhluk hidup bersatu dengan dunia sekitarnya seolah-olah menjadi satu bidang informasi, yang pelanggarannya berdampak buruk pada individu dalam populasi, spesies, dan bios secara keseluruhan. Iritabilitas adalah reaksi terpadu sel dan jaringan tubuh terhadap perubahan lingkungan luar. Tubuh dipengaruhi oleh terlalu banyak rangsangan dari lingkungan luar, berbeda secara kualitatif dan kuantitatif. Oleh karena itu, reaktivitas tubuh harus selektif.

Ikan merasakan sejumlah besar sinyal dari lingkungan luar: dari ionik hingga mekanis. Secara fisiologi, rangsangan lingkungan biasanya dibagi menjadi menguntungkan dan tidak menguntungkan (Tabel 2.1). Sebenarnya, pembagian ini dari sudut pandang perkembangan evolusioner tidak masuk akal, karena hewan memerlukan informasi apa pun dari lingkungan eksternal untuk mendapatkan efek pH yang memadai dan tepat waktu. Hal ini berlaku jika pepatah “terinformasi berarti dilindungi” memang benar adanya.

Rangsangan eksternal dirasakan oleh ikan

Energi elektromagnetik dan panas Cahaya

Panas/dingin Listrik Energi magnetik

Energi mekanik Suara/getaran

Tekanan/tekanan osmotik

Gravitasi

Menyentuh

Faktor kimia

Kelembaban

Pentingnya faktor lingkungan untuk fungsi normal organisme hewan ditunjukkan oleh patriark fisiologi I. P. Pavlov. “Menara keheningan” miliknya menciptakan isolasi total terhadap hewan tersebut dari dunia luar. Dengan tidak adanya rangsangan eksternal, hewan percobaan mengembangkan patologi mental,

Pada ikan, kontak dengan lingkungan luar bahkan lebih padat dibandingkan pada vertebrata tingkat tinggi. Oleh karena itu, pengendalian terhadap perubahan lingkungan eksternal pada ikan harus lebih sensitif. Ini difasilitasi oleh peralatan reseptor yang berkembang dengan baik. Ikan bereaksi terhadap cahaya yang terlihat oleh manusia, medan elektromagnetik, medan gravitasi bumi, fluktuasi lingkungan frekuensi rendah dan tinggi, tekanan atmosfer, pembentukan gelombang di permukaan reservoir, komposisi kimia air, perubahan lingkungan. kecepatan aliran air, suhunya, dan iritasi mekanis. Hampir semua perubahan fisikokimia dan biotik yang diketahui manusia yang terjadi di perairan dirasakan oleh ikan melalui sistem sensorik yang berkembang dengan baik.

Aliran aferen yang kuat yang berasal dari organ penglihatan, sistem akustik-lateral, organ penerima kimia, mekanoreseptor, proprioseptor, elektroreseptor, magnetoreseptor, termoreseptor, organ reseptor tekanan, mengalir ke sistem saraf pusat, di mana ia dianalisis, berdasarkan yang memiliki sifat metabolik atau etologis yang optimal. Pemantauan perubahan lingkungan seperti itu memungkinkan ikan untuk menyesuaikan metabolismenya dengan efisiensi biologis terbesar atau meluncurkan reaksi lokomotor untuk memenuhi kebutuhan fisiologis individu dan, pada akhirnya, kebutuhan biologis sekolah, populasi, spesies secara keseluruhan, untuk mengenali yang paling penting. sinyal dari dunia luar dan meresponsnya secara memadai. Informasi lain dari dunia luar, yang saat ini kurang penting, tidak dirasakan sama sekali, atau seolah-olah diperhitungkan, tetapi tidak disertai dengan reaksi somato-vegetatif hewan.

Beras. 2.1. Skema umum persepsi ikan terhadap rangsangan dari lingkungan

Untuk memahami dan menganalisis informasi paling penting dari lingkungan luar, evolusi telah memberi hewan struktur yang sangat terspesialisasi - sistem sensorik yang sangat sensitif dan responsif selektif terhadap cahaya, suara, komposisi kimia dan suhu lingkungan, medan elektromagnetik, perubahan gravitasi, tekanan. , sistem sensorik meliputi alat reseptor (mata, telinga, ampula Lorenzini, dll.) dan alat analisis sebagai bagian dari sistem saraf pusat (Gbr. 2.1).

Patut dicatat bahwa organ indera pada ikan tidak dibedakan secara jelas berdasarkan fungsinya seperti pada vertebrata tingkat tinggi. Misalnya saja sulitnya menyebutkan nama organ pendengaran pada ikan. Secara eksperimental telah ditetapkan bahwa ikan bereaksi terhadap suara. Tetapi beberapa organ bertanggung jawab atas persepsi getaran air pada ikan: gurat sisi, labirin, kantung renang, dan pada elasmobranch juga terdapat formasi khusus - ampula Lorenzini di kepala dan ujung saraf wajah. Selain itu, istilah “organ indera” yang diterapkan pada ikan sering kali tidak memiliki arti aslinya, karena informasi sensorik mungkin tidak masuk ke sistem saraf pusat. Dalam hal ini, ia tidak tunduk pada evaluasi sensorik, oleh karena itu, struktur yang bertanggung jawab atas penerimaan faktor lingkungan ini tidak dapat disebut organ indera.

Namun, sistem sensorik ikan menyediakan komunikasi yang andal antara lingkungan perairan dan tubuh ikan. Fakta bahwa dengan tidak adanya belahan otak (dan terutama struktur kortikal), ikan menunjukkan reaksi emosional terhadap tindakan rangsangan dari lingkungan eksternal, yang pembentukannya pada ikan bertanggung jawab atas sistem limbik, membenarkan penggunaan istilah sistem “sensorik” (sensorik) dalam kajian fisiologi ikan.

Visi ikan

Penglihatan biasanya dipahami sebagai kemampuan untuk melihat radiasi elektromagnetik dari spektrum tertentu (dilihat oleh mata manusia) (Gbr. 2.2.). Di antara organ indera ikan, organ penglihatan memegang peranan khusus. Cahaya, karena kecepatannya yang tinggi dan perambatannya yang lurus, memberikan informasi unik kepada hewan. Organ penglihatan secara bersamaan memberitahukan hewan tentang letak, kontur, ukuran, mobilitas atau imobilitas suatu benda, arah pergerakan dan jaraknya dari hewan. Sumber cahayanya adalah Matahari. Semua ritme kehidupan ikan secara langsung atau tidak langsung berhubungan dengan siklus aktivitas matahari. Oleh karena itu, fotoresepsi juga merupakan mekanisme pemicu siklus biologis. Secara eksperimental telah ditetapkan bahwa spektrum radiasi elektromagnetik yang terlihat oleh ikan terletak pada zona yang sama dengan spektrum radiasi elektromagnetik pada vertebrata tingkat tinggi. Namun, lingkungan perairan mengubah rentang persepsi radiasi elektromagnetik dengan cara tertentu. Dengan demikian, sinar infra merah (IR) tidak menembus air sehingga tidak terlihat oleh mata ikan.

Beras. 2.2. Tempat cahaya tampak dalam spektrum radiasi elektromagnetik

Sinar ultraviolet (UV) juga tidak dirasakan oleh ikan, meskipun pada suatu waktu secara eksperimental dimungkinkan untuk mengembangkan refleks terkondisi terhadap jenis radiasi ini pada beberapa spesies. Belakangan diketahui bahwa mata ikan tidak mampu melihat sinar ultraviolet. Namun, mereka dapat menciptakan efek fluoresensi berbagai partikel organik dan anorganik di dalam air, yang menyebabkan ikan bereaksi.

Karena tubuhnya buram, ikan menciptakan bidang optik yang khas di dalam air karena kemampuannya menyebarkan cahaya ke dalam air. Bentuk tubuh ikan juga memegang peranan penting di sini. Meratakan tubuh pada bidang vertikal mengurangi bidang optik bagi pengamat yang berada di bawah ikan. Sebaliknya, perataan horizontal meningkatkan bidang optik ikan dan membuatnya lebih terlihat oleh penghuni cakrawala bawah reservoir. Kebanyakan ikan pelagis dicirikan oleh bentuk permukaan punggung dan lateral tubuh yang membulat. Penyamarannya dijamin oleh susunan pelat reflektif yang tidak sama dan, oleh karena itu, penyebaran cahaya yang kurang lebih seragam ke arah yang berbeda.

Hamburan cahaya terjadi karena sifat optik khusus dari lapisan luar ikan dan habitatnya. Di perairan yang berbeda dengan iluminasi yang berbeda (sifat kekeruhan, posisi matahari relatif terhadap cakrawala, musim dalam setahun), bidang optik individu yang sama akan memiliki karakteristik yang berbeda (Gbr. 2.3). Lokasi pengamat juga penting.

Permukaan reflektif ikan dibentuk terutama oleh struktur kulitnya. Pada lapisan luar kulit ikan terdapat kristal guanin dan hipoksinat, berbentuk seperti pelat tipis mengkilat - semacam cermin mikroskopis dengan reflektifitas tinggi. Cermin mini ini tidak hanya memantulkan cahaya dengan panjang gelombang tertentu, tetapi juga mempolarisasikannya. Berkat struktur kulit tersebut, ikan memiliki warna tubuh keperakan.

Di bawah dan di atas pelat reflektif guanin dan hipoksinat terdapat sejumlah besar melanofor dan iridosit - struktur yang bertanggung jawab atas pewarnaan tubuh ikan. Sebagai hasil interaksi pelat reflektif dan pigmentasi kulit, terjadi efek optik tertentu. Inilah sebabnya mengapa penilaian subyektif terhadap warna ikan bisa menjadi sangat ambigu. Fenomena ini diketahui oleh para aquarists, yang menggunakan sumber cahaya dengan karakteristik berbeda untuk menunjukkan warna ikan yang spektakuler; pasang pada sudut yang berbeda terhadap objek yang diamati, gunakan layar reflektif dan penyerap cahaya, tanah, dan peralatan akuarium lainnya.

Dengan demikian, tugas aquarist justru kebalikan dari tugas yang dihadapi ikan di habitat aslinya. Seorang aquarist, yang mendemonstrasikan ikan di sebuah pameran, menciptakan bidang optik ikan yang maksimal. Dalam kondisi alami, ikan meminimalkan bidang optiknya, karena ikan pelagis memiliki tugas biologis yang berbeda - menjadi yang paling tidak terlihat oleh predator.

Beras. 2.3. Bidang optik ikan dalam berbagai kondisi: a - pengaruh sinar matahari dan kolom air; B Dan V - pengaruh posisi pengamat. Intensitas cahaya yang dipantulkan (R) ditandai dengan panjang anak panah

Jika strategi pertahanan diri ikan berbeda (menakut-nakuti musuh, memperingatkan keracunannya), warna ikan bisa cerah, dan ikan itu sendiri terlihat dari jauh. Strategi serupa biasa terjadi pada biocenosis terumbu karang.

Terkadang pelat reflektif dan organ pigmentasi tubuh melakukan fungsi lain - komunikasi.

Jadi, pada ikan kawanan tropis, misalnya ikan neon biru dan merah, garis “neon” dan warna tubuh merah-biru cerah berfungsi untuk mengenali dengan cepat anggota kawanan ikan di lolongan suram anak sungai Amazon. Dalam kasus lain (ikan cupang), warna tubuh yang cerah berfungsi untuk menarik perhatian betina dan mengintimidasi lawan.

Penglihatan warna. Ikan dicirikan oleh penglihatan warna. Namun, ikan tidak merasakan warna yang sama dengan manusia. Lingkungan perairan mungkin sangat berpigmen oleh organisme planktonik atau zat anorganik. Jadi, air bertindak sebagai penyaring cahaya. Selain itu, permukaan air menghasilkan polarisasi cahaya yang juga menyebabkan distorsi warna. Terakhir, ciri morfologi penganalisis visual ikan menunjukkan persepsi khusus terhadap warna.

Telah ditunjukkan secara eksperimental bahwa lapisan ganglion mata ikan dengan caranya sendiri menganalisis potensial aksi yang timbul dalam sel fotosensitif. Warna suatu benda terbentuk sebagai hasil dari dua proses: penjumlahan warna primer di satu sisi dan pengurangan di sisi lain (Gbr. 2.4). Struktur otak, misalnya talamus visual otak tengah, juga berpartisipasi dalam pembentukan palet warna.

K. Frisch terbukti mampu menggunakan metode refleks terkondisi! gudgeon, minnow, stickleback, dan ikan lainnya dapat membedakan pengumpan yang dicat dengan warna berbeda.

Beras. 2.4. Komposisi spektral cahaya tampak pada ikan

Sensitivitas warna mata ikan hilang bila pencahayaan keseluruhan objek berkurang hingga 1 lux atau kurang.

Cahaya sebagai stimulus eksternal dan, oleh karena itu, penglihatan memiliki arti yang berbeda-beda untuk spesies ikan yang berbeda. Ikan planktivora dan pelagis sangat bergantung pada cahaya. Ketika mereka dibutakan secara artifisial, mereka kehilangan kemampuan untuk makan secara aktif.

Ikan planktivora memiliki sistem penglihatan yang berkembang dengan baik, mereka memiliki mata yang besar, pupil yang besar, retina yang terorganisir secara kompleks dan bagian otak yang berkembang dengan baik yang bertanggung jawab untuk pembentukan gambaran visual (terutama otak tengah).

Aktivitas spesies ikan seperti suram, verkhovka, roach, roach dikaitkan dengan penerangan reservoir. Ketika iluminasi berubah dari 1 menjadi 500 lux, aktivitas makan ikan tidak berubah. Tingkat pencahayaan kritis adalah 0,1 lux, di mana ikan berhenti aktif mencari zooplankton dan memakan krustasea hanya jika bersentuhan langsung dengan mereka.

Untuk ikan yang hidup di dasar laut (bentosofag), cahaya dan penglihatan kurang penting. Jadi, ketika ikan sturgeon dibutakan, aktivitas makan mereka tetap tidak berubah. Mata mereka kecil, retina paling sering berlapis tunggal, dan otak tengah kurang berkembang. Aktivitas makan ikan diamati baik dalam kondisi pencahayaan yang baik maupun dalam kegelapan total. Banyak ikan predator di perairan terbuka juga hanya mengandalkan penglihatan saat mencari dan menangkap mangsa, sehingga aktivitas makannya hanya terlihat pada siang hari. Predator seperti hinggap dan pike hinggap memiliki penganalisa visual yang berkembang dengan baik. Namun di antara ikan predator terdapat juga spesies yang hidup di dasar laut, serta spesies yang puncak aktivitasnya pada malam hari. Jelas bahwa penglihatan predator ini kurang berkembang, tidak penting atau tidak penting sama sekali, setidaknya ketika mencari makanan. Penerimaan optik mata didasarkan pada kemampuan retina untuk menyerap kuanta cahaya dalam jumlah yang cukup akibat rusaknya pigmen fotosensitif. Telah ditetapkan bahwa di retina mata sebagian besar ikan dengan penglihatan yang baik terdapat empat pigmen fotosensitif: rhodopsin dengan penyerapan cahaya maksimum pada panjang gelombang sekitar 500 nm; porfiropsin dengan serapan cahaya maksimum pada panjang gelombang 522 nm; iodopsin dengan serapan cahaya maksimum pada panjang gelombang 562 nm; sianopsin dengan serapan cahaya maksimum pada panjang gelombang 62 nm. Pengukuran menunjukkan bahwa untuk menerima cahaya biru diperlukan struktur yang menyerap radiasi dengan panjang gelombang sekitar 450 nm, untuk persepsi cahaya hijau - sekitar 525 nm, dan merah - sekitar 555 nm. Berdasarkan hal ini, dapat diasumsikan bahwa ikan mungkin memiliki masalah dalam persepsi bagian biru-ungu dari spektrum tampak dan kemampuan yang lebih besar untuk melihat bagian oranye-merah.

Namun, praktik menunjukkan bahwa skala persepsi cahaya auman bergantung pada habitatnya (komposisi kimia, warna air, dan transparansi). Pada ikan laut, skala persepsi cahaya bergeser ke bagian spektrum dengan panjang gelombang pendek, pada ikan air tawar - ke bagian dengan panjang gelombang panjang.

Sifat persepsi cahaya juga bergantung pada kedalaman habitat ikan, karena seiring bertambahnya kedalaman, penyerapan sinar merah dan UV oleh lingkungan perairan meningkat tajam. Pada kedalaman yang sangat dalam, sinar dari bagian biru spektrum mendominasi. Pada ikan penghuni dasar (pari, flounder) dan ikan laut dalam, spektrum yang dirasakan dipersempit menjadi 410-650 nm, pada ikan dari lapisan permukaan diperluas menjadi 400-750 nm.

Sensitivitas spektral mata ikan didasarkan pada banyaknya fenomena. Pertama, keempat pigmen peka cahaya yang dikenal pada chordata ditemukan di retina mata ikan, meskipun dua pigmen cukup untuk penglihatan warna.

Kedua, semua kerucut retina ikan (sel yang memberikan persepsi warna) mengandung tetesan lemak yang merupakan larutan karotenoid. Dan sebelum berkas cahaya mengenai pigmen fotosensitif, ia disaring dengan larutan karotenoid.

Secara teoritis, dengan ciri morfologi dan fisiologis-biokimia seperti itu, mata ikan dapat memiliki gambaran visual yang sangat jenuh warna. Setidaknya mekanisme persepsi warna pada vertebrata darat tingkat tinggi (termasuk manusia) lebih sederhana.

Habitatnya meninggalkan pengaruh pada fungsi dan morfologi organ penglihatan ikan. Diketahui bahwa tidak hanya mata yang bertanggung jawab atas persepsi cahaya pada ikan. Jadi, siklostom memiliki sel-sel peka cahaya pada kulit. Dengan bantuan formasi ini, hewan menentukan kekuatan sumber cahaya.

Semua ikan memiliki epifisis - suatu struktur di dalam diencephalon dengan fungsi tertentu. Namun, pada awalnya organ ini peka terhadap cahaya. Pada lamprey, bentuknya seperti gelembung dan terletak di kepala dekat dengan kulit, yang di tempat ini transparan. Ini pada dasarnya adalah mata parietal, yang dengannya lamprey dapat mengorientasikan dirinya dengan cukup baik di dalam air - ia menentukan kekuatan dan arah sumber cahaya.

Mata asli tentu saja lebih sempurna baik struktur maupun fungsinya. Ukuran relatif mata pada ikan bisa sangat bervariasi tergantung gaya hidup dan habitatnya.

Ikan bass, pike perch, pike dan banyak ikan lainnya memiliki mata yang relatif besar. Dan mata berbagai ikan lele, gudgeon, dan loaches berukuran kecil dibandingkan dengan ukuran tubuhnya.

Pada ikan laut dalam, yang beradaptasi dengan kehidupan dalam cahaya yang sangat redup, matanya mencapai ukuran yang sangat besar. Diameter matanya bisa 30-50% dari panjang kepala (Polyipnus sp., Bathymacrops sp., Mycthophium sp.). Namun pada spesies ikan laut dalam lainnya, matanya mungkin berkurang atau tidak ada sama sekali (Idiacanthus sp., Ipnops sp.). Ikan gua juga dicirikan oleh keragaman besar dalam struktur mata: dari berkembang dengan baik hingga mengecil sepenuhnya.

Pada kedalaman 800-900 m, ikan dan hewan air lainnya banyak memanfaatkan fenomena pendaran untuk memudahkan komunikasi visual (Tabel 2.2).

2.2. Ciri-ciri pancaran beberapa organisme laut

Pada spesies hewan laut tertentu, kecerahan cahaya luminescent sangat tinggi - hingga 1 cd/m2 (iluminasi permukaan laut malam dalam cuaca bulan cerah tiga kali lipat lebih rendah!). Ikan dengan penglihatan yang kurang berkembang dapat melihat objek terang di kedalaman laut yang suram. Jadi, hiu laut dalam Isisticus sp. memancarkan cahaya hijau bercahaya dengan intensitas sedemikian rupa sehingga ikan ini terlihat di kegelapan laut dalam dari jarak 10-15 m. Ikan bercahaya karena dua alasan. Apa yang disebut cahaya internal ikan (famili Macruridae, Serranidae, Galedae, dll.) muncul karena pendaran mikroba scambiotik yang hidup di saluran pencernaan ikan tersebut.

Cahaya luar diciptakan oleh ikan itu sendiri. Beberapa spesies ikan dari famili seperti Elasmobranchii, Myctophidac, Stomtatidae, dll., memiliki sel khusus di tubuhnya yang mengeluarkan sekresi spesifik yang mengandung zat luciferin. Setelah kontak dengan air laut, luciferin dioksidasi untuk membentuk kuantum cahaya. Organ ikan yang bercahaya memiliki struktur yang kompleks dan bervariasi. Kelenjar luciferin terletak di sisi tubuh ikan berbentuk untaian tunggal atau ganda (Elasmobranchii, Stemoptyx sp., Stomias sp.). Namun, telah dideskripsikan spesies ikan yang organ bercahayanya tampak seperti lampu sorot di bagian depan tubuhnya (Photoblepharon sp., Maurolicus sp.).

Ikan Searsia memiliki kelenjar supraklavikula khusus, yang jika tereksitasi, mengeluarkan cairan bercahaya ke dalam air.

Ikan Anomalops sp. dan Photoblepharon sp. menyerupai monster robot. Organ bercahaya mereka terlokalisasi di bagian ventral rongga mata. Saat bersemangat, ikan ini dapat menyalakan dan mematikan pendarannya. Selain itu, fluks cahaya tidak mencapai retinanya sendiri. Anomalon menarik organ pendaran berbentuk kacang ke dalam rongga mata dengan bantuan tangkai tempat organ pendaran berada. Dan photoblepharon menutupi sorotannya yang bercahaya dengan kelopak mata bawah palsu. Beberapa spesies ikan bercahaya memancarkan cahaya terus menerus, dan beberapa spesies menghasilkan pendaran yang berdenyut saat bersemangat. Cahaya yang dipancarkan dalam hal ini memiliki corak warna dari hijau-biru hingga hijau-kuning. Panjang gelombang pancaran ini berada pada kisaran 400-700 nm.

Jadi, dalam kondisi pencahayaan yang buruk, ikan dapat kehilangan organ penglihatannya atau, sebaliknya, memperbaiki strukturnya agar dapat menggunakan pencahayaan minimal di habitatnya. Pada saat yang sama, ikan mengalami perubahan adaptif tambahan.

Mata ikan. Penempatan mata pada kepala ikan juga patut untuk dibahas. Mereka dapat ditempatkan di kepala secara simetris atau asimetris. Contoh klasik asimetri mata adalah flounder, halibut, dan beberapa ikan dasar laut lainnya, dan asimetrinya berkembang selama entogenesis. Pada tahap larva, mata ikan ini terletak tepat di sisi kepala, dan seiring pertumbuhan dan perkembangan ikan, salah satu mata berpindah ke sisi kepala yang berlawanan (Gbr. 2.5).

Mata ikan biasanya agak pipih di bagian depan. Lensa berbentuk bola (Gbr. 2.6). Bagian luar bola mata ditutupi oleh kornea transparan yang merupakan kelanjutan dari kulit. Bola mata dipenuhi dengan humor vitreous. Indeks bias kornea dan badan vitreus mata ikan mendekati indeks bias air (1,33). Lensa memiliki indeks bias rata-rata 1,63. Oleh karena itu, tingkat pemfokusan gambar pada lapisan fotosensitif - retina pada ikan - hanya bergantung pada posisi lensa.

Lensa memiliki mobilitas karena adanya organ Galerian. Dengan mengontraksikan otot-ototnya, lensa mengakomodasi (memfokuskan) penglihatan, memberikan persepsi yang jelas terhadap objek pada jarak berbeda dari ikan.

Beras. 2.5. Perkembangan asimetri mata pada flounder selama entogenesis

Beras. 2.6. Diagram struktur mata ikan: 1 saraf optik: 2 sel bipolar; 3- sel ganglion; 4- batang dan kerucut; 5-retina; 6- lensa; 7 - kornea; 8- badan kaca; .

Gambar, 2.7. Diagram bidang pandang ikan (bidang penglihatan binokular dan monokuler pada bidang horizontal)

Lensa berbentuk bola tentu lebih disukai ikan dibandingkan lensa bikonveks pada hewan darat. Lensa sferis memiliki aperture terbesar. Retina mata ikan menerima energi cahaya 5 kali lebih banyak dibandingkan mata manusia. Untuk gaya hidup akuatik dalam kondisi minim cahaya, ini merupakan keuntungan besar. Iris membentuk pupil, tetapi bukaannya pada ikan sedikit berubah, mis. refleks pupil pada ikan praktis tidak ada. Sudut pandang ikan sangat besar dan mencapai 170a secara horizontal dan 150a secara vertikal (Gbr. 2.7).

Lensa pada bola mata diimbangi dari tengah dan menempati posisi lebih rendah atau anteriorinferior relatif terhadap sumbu longitudinal mata. Hasilnya, dengan akomodasi yang sama, ikan secara bersamaan dapat melihat dengan jelas objek yang terletak pada jarak berbeda dan sudut berbeda. Penglihatan seperti itu bagi ikan (terutama ikan muda) sangat penting, karena memungkinkan Anda melacak organisme planktonik kecil dan musuh yang merayap di belakang dan di samping ikan secara bersamaan.

Kisaran visibilitas objek di dalam air bergantung pada transparansi dan iluminasinya. Di perairan pedalaman seperti kolam, tingginya tidak melebihi 1 m, di perairan laut jauh lebih tinggi dan mencapai puluhan meter. Benar, indikator ini sangat dipengaruhi oleh ukuran objek pengamatan, serta mobile atau tidaknya objek tersebut. Benda bergerak berukuran besar, serta bayangannya, dirasakan oleh ikan dari jarak jauh dan dinilai sebagai sumber bahaya dengan reaksi pertahanan yang sesuai.

Visibilitas benda di air oleh ikan berubah selama proses entogenesis. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa seiring pertumbuhan ikan, ukuran mata bertambah dan fungsi penganalisis visual meningkat (Tabel 2.3).

Namun, perlu diingat bahwa jangkauan penglihatan ikan yang relatif luas tidak menjamin pengenalan objek yang jelas. Rentang visual yang luas kemungkinan besar memiliki nilai sinyal dalam mengenali bahaya. Seiring pertumbuhan ikan, sudut resolusi mata juga berubah. Ketajaman penglihatan ikan yang terkait meningkat 6 kali lipat (Tabel 2.4).

Struktur retina pada ikan kira-kira sama dengan struktur vertebrata tingkat tinggi (Gbr. 2.8). Ia memiliki sifat persepsi cahaya yang terbalik. Sebelum mencapai sel peka cahaya yang terletak di bagian basal retina, cahaya melewati ganglion, bipolar dan sebagian melalui sel amokrin dan horizontal di retina. Tidak ada keraguan bahwa hamburan sebagian cahaya terjadi dalam kasus ini. Makna biologis dari fenomena ini tetap ada

tidak jelas, Namun, tidak ada satu peneliti pun yang menyatakan inversi retina sebagai kesalahan evolusioner alam. Inversi retina diamati pada struktur mata semua vertebrata mulai dari ikan hingga mamalia tingkat tinggi. Jika inversi retina adalah kesalahan alam, maka dalam proses evolusi dari hewan tingkat rendah ke hewan tingkat tinggi, hal ini akan dihilangkan karena dianggap tidak diperlukan.

Beras. 2.8. Diagram struktur retina mata ikan: sel ganglion; 2- membran pembatas eksternal; 3- kerucut; 4 tongkat; Epitel 5 pigmen

Seperti dapat dilihat dari Gambar 2.8, retina memiliki struktur mikro yang agak kompleks, diwakili oleh setidaknya empat lapisan sel spesifik yang penting secara fungsional (lapisan sel ganglion, bipolar, amokrin, dan horizontal) setelah penetrasi berkas cahaya melalui ganglion biamokrin dan sel horizontal, kuantum cahaya dirasakan oleh epitel lapisan pigmen, yang sel-selnya memiliki inklusi pewarna fuscin (lebih jarang guanin). Sel pigmen memiliki mobilitas dan dapat naik atau turun ke lapisan yang berdekatan - lapisan sel reseptor, membuka atau menutupinya dari sinar cahaya, mis. lapisan epitel pigmen berfungsi sebagai filter (seperti kacamata hitam pada manusia), memberi dosis penerangan keseluruhan fotoreseptor.

Lapisan fotoreseptor serat dibentuk oleh tiga jenis sel: batang, kerucut tunggal, dan kerucut ganda (kembar) (Gbr. 2.9). Menurut beberapa penulis, kerucut tunggal ikan teleost secara morfologis heterogen dan terbagi menjadi sel dengan myoid pendek dan sel dengan myoid memanjang.

Batang dan kerucut tersebar tidak merata di seluruh retina. Hanya batang yang ditemukan di pinggiran. Baik batang maupun kerucut mungkin ada di bagian tengah retina. Di daerah fovea tengah, lapisan fotosensitif dibentuk oleh kerucut saja. Telah ditetapkan secara eksperimental bahwa batang memberikan persepsi energi cahaya dalam kondisi cahaya redup (saat senja).

Dalam kondisi cahaya tinggi, kerucut diaktifkan, memberikan ketajaman visual dan penglihatan warna objek yang tinggi. Rasio batang dan kerucut di retina bervariasi pada ikan yang berbeda dan ditentukan oleh dua faktor: posisi evolusi spesies dan cara hidup. Misalnya, pada banyak ikan elasmobranch, retina hanya terdiri dari batang.

Beras. 2.9. Sel fotoreseptor ikan:

a - tongkat; b- kerucut (tunggal dan kembar); 1- segmen luar: 2- ellisoid; 3- myoid (elemen kontraktil); 4-membran pembatas luar retina inti 5 sel; 6- setetes minyak yang mengandung karotenoid; 7- alas (kaki sel)

Pada ikan laut dalam bertulang, jumlah kerucutnya sangat sedikit. Tepatnya, kita juga harus memperhatikan pengaruh tahap entogenesis terhadap rasio sel peka cahaya di retina ikan. Pada tahap perkembangan larva, kerucut mendominasi pada sebagian besar ikan, dan pada beberapa ikan, seperti ikan haring, batang tidak ada sama sekali. Dan hanya ketika beralih ke nutrisi aktif pertumbuhan batang terjadi. Hal ini dibenarkan secara biologis, karena remaja yang aktif memberi makan, karena tingginya tingkat proses metabolisme, memiliki kebutuhan akan perilaku makan bahkan dalam kondisi jarak pandang yang terbatas. Lapisan retina mata, dibentuk oleh sel bipolar, menyediakan tingkat integrasi pertama sinyal yang berasal dari sel fotosensitif - batang dan kerucut.

Pada ikan diurnal aktif dengan penglihatan yang baik, empat sel peka cahaya membentuk sinapsis dengan empat sel bipolar, yang kemudian berkontak dengan satu sel ganglion.

Pada ikan kehitaman, setiap sel bipolar mengintegrasikan sejumlah besar fotoreseptor. Jadi, pada burbot, pada tubuh satu sel bipolar, ditemukan 34 lusin sinapsis dengan fotoreseptor, dan untuk setiap sel ganglion terdapat 7 sel bipolar.

Dari penjelasan di atas terlihat jelas bahwa lapisan sel ganglion retina berfungsi untuk lebih mengintegrasikan sinyal visual. Akson sel ganglion menimbulkan saraf optik, yang menuju ke pusat penglihatan otak.

Reaksi retinomotor. Retina ikan dicirikan oleh reaksi retinomotor, yang memungkinkan penganalisis visual membentuk gambaran visual yang memadai, terlepas dari tingkat iluminasi objek yang diamati. Mekanisme ini sangat penting bagi ikan, karena kemampuan pupil mata sebagai pengatur fluks cahaya pada ikan sangat terbatas. Oleh karena itu saja

Respon retinomotor memberi ikan kemampuan untuk aktif dalam perubahan kondisi pencahayaan.

Skema adaptasi retina dengan tingkat fluks cahaya ditunjukkan pada Gambar. 2.10. Ketika cahaya terang mengenai retina setelah adaptasi gelap (sisi kanan Gambar 2.10), pergerakan sel peka cahaya diamati di retina. Sel epitel pigmen adalah yang pertama bereaksi: mereka masuk ke dalam lapisan batang dan kerucut dan menutupi batang. Pada saat yang sama, kerucut, karena struktur kontraktilnya - myoids - tertarik ke atas dan tampak merangkak keluar dari lapisan pigmen. Batang bergerak berlawanan arah dengan kerucut, yang memastikan cakupannya yang padat dengan pigmen. Dengan demikian, kerucut menyerap energi cahaya terang, dan batang diblokir secara timbal balik dan tidak berpartisipasi dalam proses fotoresepsi.

Beras. 2.10. Reaksi retinomotor: 1 batang; 2- kerucut; 3- sel pigmen 1 Dalam kondisi penerangan terbatas (bagian kiri Gambar 2.10), batang ditarik ke membran luar, dan kerucut direndam dalam lapisan pigmen dan

diisolasi dari sinar cahaya. Batas iluminasi di mana mekanisme retinomotor diaktifkan berbeda pada ikan yang berbeda. Pada sea silverside, reaksi retinomotor terjadi pada pencahayaan 1-10 lux, pada horse mackerel - 0,01-1,0 lux, pada ikan mas crucian - 0,01-1,0 lux, pada loach - 0,010.1 lux, pada chub - 0,001-0, 0001 mewah. Kepekaan mata ikan terhadap kecerahan cahaya dipengaruhi oleh proses adaptasi gelap (terang). Adaptasi mata ikan yang gelap membutuhkan waktu sekitar 30 menit, adaptasi cahaya terjadi lebih cepat - hanya dalam 10-30 detik. Namun, kustomisasi penuh

Penerimaan cahaya yang efektif oleh mata dapat bertahan beberapa jam. Sensitivitas kontras mata saat senja lebih rendah dibandingkan saat cahaya terang. Kemampuan membedakan suatu objek dari latar belakang umum bergantung pada kecerahan latar belakang, karakteristik objek itu sendiri (kecerahan, ukuran, mobilitas) dan keadaan adaptif mata. Telah disebutkan di atas bahwa ikan melihat tidak jauh jika kita bandingkan dengan hewan darat. Di sini kami mencatat hal berikut. Jarak pandang suatu benda di dalam air juga bergantung pada warnanya. Ikan teri, misalnya, memperhatikan jaring yang dicat dengan warna berbeda pada jarak berbeda (dalam m): biru-hijau 0,5-0,7 biru tua 0,8-1,2 coklat tua 1,3 - 1,5 abu-abu dan hitam 1,5-2,0 putih 2,0-2,5.

Benda di dalam air dan benda di atas air dipersepsikan berbeda oleh ikan karena perbedaan daya bias air dan udara. Pada Gambar. Gambar 2.11 menunjukkan bidang pandang ikan.

Ikan menganggap benda-benda di dekat permukaan air lebih besar dari yang sebenarnya, dan benda-benda jauh sebagai benda kecil. Informasi tersebut, meskipun bias, bukannya tanpa makna, karena benda yang berada di dekat permukaan air menimbulkan bahaya yang lebih besar bagi ikan dibandingkan benda yang jauh. Objek, bahkan yang terletak di dekat cakrawala (pohon), jatuh ke dalam jangkauan penglihatan ikan. Namun, ikan melihatnya dalam bentuk yang sangat terdistorsi. Bidang penglihatan ikan sangat spesifik sehingga dalam optik, lensa sudut lebar yang menciptakan distorsi di sepanjang pinggirannya disebut “mata ikan”. Di dalam air, seekor ikan (yang kami maksud adalah spesies ikan siang hari yang aktif dengan penglihatan yang baik) tidak hanya melihat objek di jendela (sudut 97,6 a), tetapi juga objek yang dipantulkan oleh permukaan air dari bawah (pada Gambar 2.11 ini adalah batu). Mekanisme fotoresepsi. Yang sangat menarik adalah mekanisme intim fotoresepsi dan transformasi energi kuantum cahaya menjadi energi impuls saraf. Sensitivitas batang dan kerucut terhadap cahaya disebabkan oleh adanya pigmen di dalamnya. Secara kimiawi, salah satu pigmen penglihatan yang terdapat pada golongan ikan merupakan protein kompleks, yang mengandung struktur polipeptida, berbeda pada batang dan kerucut, terikat pada salah satu turunan vitamin A: Rhodopsin = Retinal + protein batang opsin Porphyropsin = Retinena + opsin protein batang Iodopsin = Retinal + opsin protein kerucut Cyanopsin = Retinen + opsin protein kerucut Berat molekul pigmen visual diperkirakan 28.000-40.000, diameter molekul 40-50 angstrom (A). Dalam sel fotosensitif, pigmen terlokalisasi di membran segmen luar. Baik retinal maupun retinone adalah aldehida vitamin A. Keduanya hanya berbeda pada struktur bagian siklik molekulnya. Pada retinone, cincin pada posisi “3” mempunyai ikatan rangkap tambahan (Gbr. 2.12). Perbedaan ini menyebabkan pergeseran spektrum serapan pigmen ke daerah merah. Isomer 11-cis dari retinal dan retinone bereaksi terhadap aksi kuantum cahaya. Di bawah pengaruh cahaya, rantai karbon isomer 11-cis diluruskan dan ditarik sepanjang molekul opsin, yang mengubah konformasinya Kayu

Beras. 2.11. Bidang pandang ikan

Beras. 2.12. Retinol dan retinone (vitamin A2)

Selanjutnya, dua peristiwa penting terjadi. Pertama, sel fotosensitif berpindah ke lapisan pigmen retina, tempat isomer dipulihkan. Kedua, perubahan konformasi pada protein opsin menyebabkan perubahan keadaan membran retikulum endoplasma dengan terbukanya kalsium.

saluran sel peka cahaya. Pada akhirnya, potensial membran membran basal batang (kerucut), yang juga merupakan bagian prasinaptik dari pembentukan sinaptik dengan sel bipolar, berubah. Batang dan kerucut mempunyai potensial istirahat negatif, reaksi penerimaan kuantum cahaya menyebabkan hiperpolarisasi membran sel, yaitu bagian dalamnya.

sisinya menjadi lebih elektronegatif terhadap sisi luarnya. Telah dibuktikan secara eksperimental bahwa hiperpolarisasi membran tidak mempengaruhi pompa kalium-natrium, namun mengubah permeabilitas membran terhadap ion natrium. Semua perubahan elektrokimia pada fotoreseptor ini menyebabkan eksitasi sel bipolar, dan aktivitasnya, pada gilirannya, mengintegrasikan sel ganglion. Dari sinilah impuls saraf lahir, yang kemudian masuk ke pusat visual otak.

Penganalisa visual dan perkembangan otak. Tingkat perkembangan fotoresepsi mempunyai pengaruh yang besar terhadap morfologi otak, khususnya perkembangan otak tengah, otak kecil dan formasio retikuler batang otak (Gbr. 2.13).

Ikan diurnal aktif - verkhovka dan kecoak - memiliki tuberkel visual yang berkembang dengan baik di otak tengah, yang melakukan fungsi integrasi akhir impuls saraf yang tiba di sepanjang saraf optik. Di beluga, seekor ikan dengan krepuskular

penglihatan, otak tengah kurang berkembang, tetapi penciuman dan medula oblongata, yang bertanggung jawab atas indra peraba, berkembang dengan baik. Pada ikan dengan penglihatan akut, otak kecil menyumbang sebagian besar struktur otak. Hal ini mungkin disebabkan oleh fakta bahwa ikan dengan penglihatan yang baik cenderung menjalani gaya hidup aktif, yaitu memiliki reaksi lokomotor yang lebih kompleks. Pada ikan seperti pike, pike perch, perch, dan salmon, pada proyeksi atas otak, otak tengah menempati 50-55% area proyeksi. Pada ikan sturgeon, luas proyeksi otak tengah adalah 13-23%. Peran sinyal visual dalam entogenesis berubah secara signifikan. Paralel

Morfologi otak juga berubah. Misalnya, benih ikan mas, dengan panjang 7-10 mm, memakan plankton, yang pencariannya bergantung pada penglihatan hewan. Oleh karena itu, pada tahap perkembangan ini, ikan mas memiliki mata yang besar dan ketajaman penglihatan yang baik. Otak tengah pada proyeksi otak saat ini menempati 45% luas. Pada ikan mas yang beralih memakan benthos (panjang 327 mm), ketajaman penglihatan menurun, dan proyeksi otak tengah berkurang menjadi 31%. Pada ikan dewasa, yang terutama mengandalkan sinyal kimia dan sentuhan saat mencari makanan, angka ini bahkan lebih rendah lagi.

Beras. 2.13. Struktur otak tiga spesies ikan dengan penglihatan berbeda: a - verkhovka, 6 - kecoak, c - beluga; 1- otak depan; 2- otak tengah; 3, 4- otak belakang

Nampaknya derajat perkembangan otak kecil pada ikan berkaitan dengan fungsi penglihatan. Otak kecil berkembang dengan baik pada spesies yang menyukai cahaya.

Oleh karena itu, penganalisa visual pada ikan sangatlah penting. Penglihatan memungkinkan ikan untuk melakukan reaksi yang memadai terhadap perubahan lingkungan eksternal. Dalam proses filogenesis, perkembangan fungsi visual merangsang munculnya banyak adaptasi morfofungsional progresif dan, yang terpenting, perkembangan sistem saraf pusat. Pada saat yang sama, perlu ditekankan bahwa kelas ikan cukup beragam, dan terdapat banyak perwakilan di dalamnya yang aktivitas makan, seksual, pertahanan, dan jenis lainnya tidak bergantung atau lemah bergantung pada penglihatan.



Mata adalah perangkat optik yang sempurna. Ini menyerupai kamera fotografi. Lensa mata seperti lensa, dan retina seperti film tempat gambar dihasilkan. Pada hewan darat, lensanya berbentuk lentil dan dapat berubah kelengkungannya. Hal ini memungkinkan untuk menyesuaikan penglihatan dengan jarak.

Seseorang melihat dengan sangat buruk di bawah air. Kemampuan membiaskan sinar cahaya pada air dan lensa mata hewan darat hampir sama, sehingga sinar terkonsentrasi pada fokus jauh di belakang retina. Pada retina sendiri diperoleh gambar yang tidak jelas dan buram.

Lensa mata ikan berbentuk bulat; dapat membiaskan sinar lebih baik, tetapi tidak dapat berubah bentuk. Namun, sampai batas tertentu, ikan dapat menyesuaikan penglihatannya terhadap jarak. Mereka mencapai hal ini dengan mendekatkan atau menjauhkan lensa dari retina menggunakan otot khusus.

Dalam praktiknya, ikan di air jernih dapat melihat tidak lebih dari 10-12 meter, tetapi jelas - hanya dalam jarak satu setengah meter.

Sudut pandang ikan sangat besar. Tanpa memutar badan, mereka dapat melihat objek dengan masing-masing mata secara vertikal pada zona sekitar 150° dan horizontal hingga 170°. Hal ini dijelaskan oleh letak mata di kedua sisi kepala dan posisi lensa yang bergeser ke arah kornea itu sendiri.

Permukaan dunia pasti tampak sangat tidak biasa bagi ikan. Tanpa distorsi, ikan hanya melihat objek yang terletak tepat di atas kepalanya - di puncaknya. Misalnya awan atau burung camar yang membumbung tinggi. Namun semakin tajam sudut masuknya berkas cahaya ke dalam air dan semakin rendah letak benda di permukaan, semakin terlihat distorsinya bagi ikan. Jika pancaran sinar jatuh dengan sudut 5-10°, terutama jika permukaan air berombak, ikan sama sekali tidak dapat melihat objek tersebut.

Sinar yang datang dari mata ikan di luar kerucut 97,6° dipantulkan seluruhnya dari permukaan air, dan tampak seperti cermin bagi ikan. Ini mencerminkan bagian bawah, tanaman air, dan ikan yang berenang.

Di sisi lain, kekhasan pembiasan sinar memungkinkan ikan melihat benda tersembunyi. Mari kita bayangkan sebuah perairan dengan tepian yang curam dan curam. Seseorang yang duduk di tepi pantai tidak akan melihat ikannya - ia tersembunyi di tepi pantai, tetapi ikan akan melihat orang tersebut.

Benda yang setengah terendam air terlihat fantastis. Beginilah, menurut L.Ya. , yang lebih rendah tanpa kepala dan berkaki empat! Saat kita menjauh dari pengamat bawah air, bagian atas tubuh kita menjadi semakin tertekan di bagian bawah; pada jarak tertentu, hampir seluruh permukaan tubuh menghilang – hanya satu kepala yang mengambang bebas yang tersisa.”

Bahkan ketika berada di bawah air, sulit bagi seseorang untuk mengetahui bagaimana ikan melihat. Dengan mata telanjang, dia tidak akan melihat apapun dengan jelas sama sekali, namun ketika melihat melalui topeng kaca atau dari jendela kapal selam, dia akan melihat segala sesuatu dalam bentuk yang terdistorsi. Memang dalam kasus ini juga akan terdapat udara di antara mata manusia dan air, yang tentunya akan mengubah arah sinar cahaya.

Cara ikan melihat objek yang berada di luar air telah diverifikasi oleh fotografi bawah air. Dengan menggunakan peralatan fotografi khusus, diperoleh foto-foto yang sepenuhnya menegaskan pertimbangan yang diungkapkan di atas. Gagasan tentang bagaimana permukaan dunia tampak bagi pengamat bawah air dapat dibentuk dengan menurunkan cermin ke bawah air. Pada kemiringan tertentu, kita akan melihat pantulan benda-benda permukaan yang ada di dalamnya.

Ciri-ciri struktural mata ikan, serta organ lainnya, terutama bergantung pada kondisi kehidupan dan gaya hidup mereka.

Yang lebih tajam dari yang lain adalah ikan predator siang hari: trout, asp, pike. Hal ini dapat dimengerti: mereka mendeteksi mangsa terutama melalui penglihatan. Ikan yang memakan plankton dan organisme dasar dapat melihat dengan baik. Visi mereka juga sangat penting untuk menemukan mangsa.

Ikan air tawar kami - bream, pike perch, lele, burbot - lebih sering berburu di malam hari. Mereka perlu melihat dengan baik dalam kegelapan. Dan alam telah menjaganya. Bream dan pike perch memiliki zat peka cahaya di retina matanya, dan ikan lele serta burbot bahkan memiliki kumpulan saraf khusus yang menangkap sinar cahaya paling lemah.

Ikan anomalop dan photoblepharon yang hidup di perairan Kepulauan Melayu menggunakan pencahayaannya sendiri dalam kegelapan. Senter terletak di dekat mata mereka dan bersinar ke depan, seperti lampu depan mobil. Cahaya tersebut disebabkan oleh bakteri yang terletak di kerucut khusus. Lentera dapat dinyalakan dan dimatikan sesuai permintaan pemiliknya. Anomalops mematikannya dengan memutar sisi cahayanya ke dalam, dan photoblepharon menutup lentera, seperti tirai, dengan lipatan kulit.

Letak mata di kepala juga tergantung gaya hidup. Banyak ikan dasar - flounder, lele, stargazer - memiliki mata yang terletak di bagian atas kepala. Hal ini memungkinkan mereka untuk melihat musuh dan mangsa yang lewat di atas mereka dengan lebih baik. Menariknya, pada masa bayi, letak mata flounder sama seperti kebanyakan ikan - di kedua sisi kepala. Saat ini, flounder berbentuk tubuh silindris, hidup di kolom air dan memakan zooplankton. Kemudian mereka beralih memakan cacing, moluska, dan terkadang ikan. Dan kemudian transformasi luar biasa terjadi pada ikan flounder: sisi kiri mereka mulai tumbuh lebih cepat daripada sisi kanan, mata kiri bergerak ke sisi kanan, badan menjadi rata, dan akhirnya kedua mata berakhir di sisi kanan. Setelah menyelesaikan transformasi, ikan flounder tenggelam ke dasar dan berbaring miring ke kiri - bukan tanpa alasan mereka dijuluki kentang sofa.

Mata flounder memiliki ciri lain. Mereka dapat berbelok ke arah yang berbeda secara independen satu sama lain. Hal ini memungkinkan ikan untuk secara bersamaan memantau mendekatnya mangsa atau musuh dari kanan dan kiri.

V. Sabunaev, "Iktiologi yang Menghibur"

Perubahan warna tubuh ikan disebabkan karena ikan beradaptasi dengan kondisi tempat tinggalnya; warna tubuhnya menjadi mirip dengan warna tanah, atau memperoleh semacam warna “kamuflase” jika berwarna. hidup di antara tumbuhan air. Dibandingkan dengan hewan yang hidup di darat, ikan melihat permukaan dunia dengan cara yang agak berbeda. Jika dilihat secara vertikal ke atas, maka ikan melihat segala sesuatu tanpa distorsi, tetapi jika dilihat dari samping, maka akibat pembiasan sinar penglihatan dan dua media - udara dan air, gambarnya terdistorsi.

Penglihatan pada ikan. Bagi ikan, jarak pandang maksimal di air jernih tidak melebihi 10 - 12 meter, hal ini karena sifat optik air tidak memungkinkan mereka melihat jauh. Jarak pandang mungkin berkurang, alasannya mungkin: warna air, kekeruhan air, pencahayaan, dll. Pada jarak tidak lebih dari 2 meter, ikan melihat objek dengan paling jelas. Predator yang lebih menyukai siang hari dan hidup di air jernih melihat yang terbaik - trout, greyling, pike, asp. Beberapa ikan yang memakan plankton dan organisme dasar (lele, bream, belut, burbot, pike perch, dll.) memiliki elemen fotosensitif di retinanya yang mampu melihat sinar cahaya lemah. Berkat unsur-unsur ini, ikan ini dapat melihat dengan cukup baik dalam kegelapan.

Sudut pandang ikan diatur sedemikian rupa: Mereka dapat melihat objek pada area sekitar 150° secara vertikal dan hingga 170° secara horizontal. Dari air di udara, ikan melihat benda seolah-olah melalui “jendela” bundar, dibatasi oleh sudut pandang sekitar 97°. Oleh karena itu, jika ikan berenang mendekati permukaan, “jendela” tersebut akan semakin mengecil.

Bisakah ikan melihat nelayannya?

Di dekat pantai, ikan itu adalah seorang nelayan yang sangat baik, tetapi tidak melihatnya. Hal ini justru disebabkan oleh pembiasan sinar penglihatan yang dijelaskan di atas. Oleh karena itu, dalam garis pandang, kamuflase masuk akal. Oleh karena itu, sebaiknya jangan mengenakan pakaian dengan warna cerah saat memancing, melainkan sebagai kamuflase, pilihlah warna yang lebih protektif yang akan menyatu dengan latar belakang umum.

Di perairan dangkal, kemungkinan ikan akan diperhatikan oleh pemancing jauh lebih kecil dibandingkan saat memancing di tempat yang lebih dalam, dekat pantai. Dari semua ini kita dapat menyimpulkan: bahwa duduk selalu lebih baik daripada berdiri dan kecil kemungkinannya untuk ditangkap ikan. Oleh karena itu, seorang pemintal yang berburu dari perahu dianjurkan untuk memancing (melempar umpan dan memancing keluar predator) sambil duduk, tidak hanya untuk mematuhi tindakan pencegahan keselamatan, tetapi juga untuk berusaha agar tidak diperhatikan oleh ikan.