Рыбы – обитатели водной среды
Рыбы обитают в воде, вода имеет значительную плотность и в ней передвигаться сложнее, чем в воздухе.
Какими же должны быть рыбы, чтобы выжить в водной среде?
Для рыб характерна:
Плавучесть
Обтекаемость и скольжение:
Черепицеобразно расположенная чешуя
Бактерицидная слизь
Самая быстрая рыба – рыба-парусник .Она плавает быстрее, чем бежит гепард.
Скорость рыбы-парусника – 109км/час (у гепарда – 100 км/час)
Мерлин – 92 км/час
Рыба – ваху- 77,6км/час
Форель - 32 км/ч быстрее щуки.
Марена – 19 км/ч быстрее
Щука - 21 км/ч
Карась – 13 км/ч
Серебристо-белая окраска рыб и блеск чешуи во многом зависят от присутствия в коже гуанина (аминокислота, продукт распада белков) Окраска изменяется от условий обитания, от возраста, от здоровья рыбы.
Защита от хищников -темная спинка и светлое брюшко
Органы чувств рыб
Глаза рыбы могут видеть только на близком расстоянии из-за шарообразного хрусталика, приближенного к плоской роговице, что является приспособлением к зрению в водной среде. Обычно глаза рыбы «установлены» для зрения на 1 м, но благодаря сокращению гладких мышечных волокон хрусталик;может оттягиваться назад, чем достигается видимость на расстояние до 10-12 м.
2) Немецкие ихтиологи (ученые, изучающие рыб), установили, что рыбы хорошо различают цвета, в т.ч. и красный.
Камбала обходит стороной красные, светло-зеленые, синие и желтые сети. А вот серые, темно-зеленые и голубые сети рыба, вероятно не видит.
2) Органы обоняния – это парные мешочки в передней части черепа. Наружу они открываются ноздрями. Обоняние у рыб в 3-5 раз тоньше чем у собак.
Присутствие жизненно-важных веществ рыбы могут установить на расстоянии 20 км. Семга улавливает запах родной реки с расстояния 800 км от ее устья
1) Вдоль боков рыбы проходит особый орган – боковая линия. Он служит органом равновесия и для ориентации в пространстве.
Многие рыбы издают звуки.
Сциены урчат, хрюкают, пищат. Когда стая сциен проплывает на глубине 10-12м, раздается мычание
Морской мичман – шипит и квакает
Тропические камбалы издают звуки арфы, колокольного звона
Поговорите, как рыбы:
Темный карась - Хряп-хряп
Светлый горбыль – тры-тры-тры
Морской петух - трек-трек-трек или ао-ао-хрр-хрр-ао-ао –хрр-хрр
Речной сом – хрю-хрю-хрю
Морской карась – кря-кря-кря
Кильки – у-у-у-у-у-у
Треска - чирик-чирик-чирик (тихо)
Сельди – тихо шепчут (тш – тш-тш)
При всем многообразии рыб все они имеют очень сходное внешнее строение тела, так как обитают в одинаковой среде - водной. Эта среда характеризуется определенными физическими свойствами: большая плотность, действие архимедовой силы на объекты, погруженные в нее, освещенность только в самых верхних слоях, стабильность температуры, кислород только в растворенном состоянии и в небольших количествах.
ФОРМА ТЕЛА рыб такова, что обладает максимальными гидродинамическими свойствами, позволяющими в наибольшей степени преодолевать сопротивление воды. Эффективность и скорость движения в воде достигается следующими особенностями внешнего строения:
Обтекаемое тело: заостренная передняя часть тела; между головой, туловищем и хвостом нет резких переходов; нет длинных разветвленных выростов тела;
Гладкая кожа, покрытая мелкой чешуей и слизью; свободные края чешуи направлены назад;
Наличие плавников, имеющих широкую поверхность; из них две пары плавников - грудные и брюшные - настоящие конечности.
ОРГАНЫ ДЫХАНИЯ - жабры , имеющие большую площадь газообмена. Газообмен в жабрах осуществляется путем диффузии кислорода и углекислого газа между водой и кровью. Известно, что в водной среде диффузия кислорода идет примерно в 10000 медленнее, чем в воздухе. Поэтому жабры рыб устроены и работают так, чтобы повысить эффективность диффузии. Эффективность диффузии достигается следующим путем:
Жабры имеют очень большую площадь газообмена (диффузии), благодаря большому количеству жаберных лепестков на каждой жаберной дуге; каждый
жаберный лепесток в свою очередь разветвлен на множество жаберных пластинок; у хороших пловцов площадь газообмена в 10 - 15 раз пре вышает поверхность тела;
Жаберные пластинки очень тонкостенны, их толщина около 10 микрон;
В каждой жаберной пластинке имеется большое количество капилляров, стенка которых образована только одним слоем клеток; тонкость стенок жаберных пластинок и капилляров определяет короткий путь диффузии кислорода и углекислого газа;
Через жабры прокачивается большое количество воды благодаря работе "жаберного насоса " у костных рыб и таранной вентиляции - особого способа дыхания, при котором рыба плывет с открытым ртом и открытой жаберной крышкой; таранная вентиляция - преимущественный способ дыхания у хрящевых рыб;
Принцип противотока: направление движения воды через жаберные пластинки и направление движения крови в капиллярах противоположны, что увеличивает полноту газообмена;
В крови рыб имеется в составе эритроцитов гемоглобин, отчего кровь поглощает кислород в 10 - 20 раз эффективнее, чем вода.
Эффективность извлечения кислорода из воды у рыб гораздо выше, чем у млекопитающих из воздуха. Рыбы извлекают из воды 80 - 90% растворенного кислорода, а млекопитающие - только 20-25% кислорода из вдыхаемого воздуха.
Рыбы, обитающие в условиях постоянной или сезонной нехватки кислорода в воде, могут использовать кислород воздуха. Многие виды просто заглатывают пузырек воздуха. Этот пузырек либо удерживается в ротовой полости, либо проглатывается. Например, у карпа в ротовой полости сильно развиты капиллярные сети, куда поступает кислород из пузырька. Проглоченный пузырек проходит по кишечнику, и из него кислород поступает в капилляры стенки кишки (у вьюнов, гольцов, карасей ). Известна группа лабиринтовых рыб , у которых в ротовой полости имеется система складок (лабиринт). Стенки лабиринта обильно снабжены капиллярами, через которые в кровь поступает кислород из заглоченного пузырька воздуха.
Двоякодышащие и кистеперые рыбы имеют одно или два легких, развивающееся как выпячивание пищевода, и ноздри, позволяющие вдохнуть воздух при закрытом рте. Воздух проникает в легкое, а через его стенки в кровь.
Интересны особенности газообмена у антарктических ледяных, или белокровых рыб , не имеющих в крови эритроцитов и гемоглобина. У них эффективно осуществляется диффузия через кожу, т.к. кожа и плавники обильно снабжены капиллярами. Их сердце втрое тяжелее, чем у близких родственников. Живут эти рыбы в антарктических водах, где температура воды около -2 о С. При такой температуре растворимость кислорода значительно выше, чем в теплой воде.
ПЛАВАТЕЛЬНЫЙ ПУЗЫРЬ - особый орган костных рыб, позволяющий изменять плотность тела, и тем самым регулировать глубину погружения.
ОКРАСКА ТЕЛА в значительной степени делает рыб невидимыми в воде: вдоль спины кожа более темная, брюшная сторона светлая, серебристая. Сверху рыбу незаметно на фоне темной воды, снизу она сливается с серебристой поверхность воды.
Т]оль физических свойств воды в жизни рыб огромна. От Шір^НОЄТИ водььр: значительной степени Зависят условия движения, рыбы в. воде. Оптические свойства воды и содержание в ней взвешенных частиц влияют как на условия охоты рыб, ориентирующихся при помощи органов зрения, так и на условия их зашиты от врагов.лировать свой удельный вес, а- следовательно, и приуроченность к определенным слоям воды, является плавательный пузырь. Лишь немногие рыбы, обитающие в толще воды, не имеют плавательного пузыря. Нет плавательного пузыря у акул и некоторых скумбриевых. Эти рыбы регулируют свое положение в том или ином слое воды только при помощи движения своих плавников.
водному образу жизни у разных групп этих видов очень различно. Всех глубоководных рыб мы можем разбить на две группы: на древне- или истинно-глубоководных и на вторично- глубоководіґмх. Первая группа включает виды, принадлежащие к таким семействам, а иногда подотрядам и отрядам, все представители которых приспособились к Обитанию в глубинах. Приспособления к глубоководному образу жизни у этих" рыб весьма значительны. Благодаря тому, что условия жизни в толще воды на глубинах почти одинаковы во всем мировом океане, рыбы, относящиеся к группе древне-глубоководных, часто являются очень широко распространенными. (Андрияшев, 1953). К этой группе относятся удильщики ¦- Ceratioidei, светящиеся анчоусы - Scopeliformes, большероты - Saccopharyngiformes и др. (рис. 9).
Ко второй группе - вторично-глубоководных рыб, принадлежат формы, глубоководность которых исторически более поздняя. Обычно семейства, к которым относятся виды этой группы, включают главным образом рыб. распространенных в пределах континентальной ступени или в пелагиали. Приспособления к жизни на глубинах у вторично-глубоководных рыб менее специфичны, чем у представителей первой группы, а область распространения гораздо более узка; распространенных всесветно среди них нет. Вторично-глубоководные рыбы обычно относятся к исторически более молодым группам, главным образом, окунеобразным - ПегсИогтеэ. Глубоководных представителей мы находим в семействах Cottidae, Liparidae, Zoarcidae, Blenniidae і др.
Если у взрослых рыб уменылёнйе удельного веса обеспечивается, главным образом, за счет плавательного пузыря, то у икринок и личинок рыб это достигается иными способами (рис. 10). У пелагических, т. е. развивающихся в толще воды в плавающем состоянии икринок уменьшение удельного веса достигается за счет одной или нескольких жировых капель (многие камбалы), или за счет о"воднения желточнрго мешка (барабуля - Mullus), или путем заполнения водой большой кругожелтковой - периви- теллиновой полости [белый амур - Ctenopharyngodon idella (Val.)], или разбухания оболочки [восьмиусый пескарь - Goblo- botia pappenheimi (Kroy.)].
Процейт воды, содержащийся в пелагических икринках, много выше, чем у донных. Так, в пелагической ’ икре Mullus вода составляет 94,7% живой массы, в донных же икринках атерины lt;- Athedna hepsetus ¦ L. - воды содержится 72,7%, а у бычка - Neogobius melanostomus (Pall.)-лишь 62,5%.
Своеобразные приспособления вырабатываются и у личинок рыб, ведущих пелагический образ жизни.
Как известно, чем больше площадь какого-либо тела по отношению к его объему и весу, тем большее сопротивление оказывает оно при погружении и соответственно тем легче ему держаться в том или ином слое воды. Подобного рода приспособления в виде различных шипов и выростов, увеличивающих поверхность тела и способствующих удержанию его в толще воды, разбиваются у многих пелагических животных щ в том числе,
У других пелагических личинок роль гидростатического органа выполняет спинная плавниковая складка, которая расширяется в огромную вздутую полость, наполненную жидкостью. Это наблюдается, например, у личинок морского карася - Diplodus (Sargus) annularis L.
Жизнь в текучей воде связана у рыб с выработкой ряда специальных приспособлений. Особенно быстрое течение мы наблюдаем в реках, где иногда скорость движения воды достигает скорости падающего тела. В реках, берущих начало с гор, скорость движения воды является основным фактором, определяющим распределение животных, в том числе и рыб, на протяжении русла потока.
Приспособление к жизни в реке на течении у различных представителей ихтиофауны идет различными путями. По характеру местообитания в быстром потоке й связанным с этим приспособлением индусский исследователь Хора (1930) делит всех рыб, населяющих быстрые потоки, на четыре группы:
^1. Мелкие виды, живущие в застойных местах: в бочагах, под водопадами, в заводях и т. п. Эти рыбы по своему строению наименее приспособлены к жизни в быстром потоке. Представителями этой группы являются быстрянка - Alburnoides bipunctatus (Bloch.), дамский чулочек - Danio rerio (Ham.) и др.
2. Хорошие пловцы с сильным вальковатым телом, легко преодолевающие быстрое течение. Сюда относятся многие речные виды: лосось - Salmo salar L., маринки - Schizothorax,
Рыбы, меньше чем какие-либо другие группы позвоночных животных, связаны с твердым субстратом как опорой. Многие виды рыб никогда за всю свою жизнь не прикасаются ко дну, но значительная, пожалуй, большая часть рыб находится в тощ или иной связи с грунтом водоема. Наиболее часто взаимосвязь между грунтом и рыбой не непосредственная, а осуществляется через кормовые объектыщтриурбченные к определенному виду субстрата. Например, приуроченность леща в Аральском море, в определенное время года, к серым илистым грунтам целиком объясняется высокой биомассой бентоса этого грунта (бентос служит пишей леша). Но в ряде случаев имеет 1лёШгтг-пепвередетвсНТТаясвязь рыбы и характера грунта, вызываемая приспособлением рыбы к определенному типу субстрата. Так, например, закапывающиеся рыбы всегда приурочены в своем распространении к мягким грунтам; рыбы, приуроченные в своем распространении к каменистым грунтам, часто обладают присоской для прикрепления к донным предметам и т. п. У многих рыб выработался ряд довольно сложных приспособлений для ползания по грунту. Некоторое рыбы, вынужденные иногда передвигаться по суше, также имеют ряд особенностей в строении своих конечностей и хвоста, приспособленных к движению по твердому субстрату. Наконец, окраска рыб в значительной степени определяется цветом и рисунком того грунта, на котором рыба находится. Не только взрослая рыба, но донная - демерсальная икра (см. ниже) и личинки также находятся в весьма тесной связи с грунтом водоема, на который откладывается икра или у которого держатся личинки.
Рыб, проводящих значительную часть своей жизни, зарывшись в грунт, сравнительно немного. Среди круглоротых значительную часть времени проводят в.грунте, например, личинки миног - пескоройки, которые могут по нескольку дней не подниматься на его поверхность. Значительное время проводит в грунте и среднеевропейская шиповка - Cobitis taenia L. Она так же, как пескоройка, может даже питаться, закопавшись в грунт. Но большинство видов рыб закапывается в грунт только во время опасности или в период пересыхания водоема.
Почти все эти рыбы имеют "змееобразно вытянутое тело и ряд других приспособлений! связанных с закапыванием. Так, у индийской рыбки Phisoodonbphis boro Ham., роющей ходы в жидком иле, ноздри имеют вид трубочек и расположены на вентральной стороне головы (Нога, 1934). Это приспособление позволяет рыбке успешно проделывать свои ходы заостренной головой, а ноздри ее при этом не забиваются илом. Процесс закапывания производится путем ундулирующих движений
тела, сходных с теми движениями, которые рыба проделывает при плавании. Становясь под углом к поверхности грунта го- ловрй вниз, рыба как бы ввинчивается в него.
Другая группа закапывающихся рыб имеет плоское тело, как, например, камбалы и скаты. Эти рыбы обычно не зарываются столь глубоко. У них процесс закапывания происходит несколько иным способом: рыбы как бы накидывают на себя грунт и обычно целиком не зарываются, выставляя наружу голову и часть тела.
Закапывающиеся в грунт рыбы - обитатели преимущественно мелководных внутренних водоемов или прибрежных участков морей. У рыб глубинных частей моря и внутренних водоемов мы этого приспособления не наблюдаем. Из пресноводных рыб, приспособившихся к закапыванию в грунт, можно указать африканского представителя двоякодышащих - Protopterus, закапывающегося в грунт водоема и впадающего в своего рода летнюю спячку во время засухи. Из пресноводных рыб умеренных широт можно назвать вьюна - Misgurnus fossilis L., зарывающегося обычно во время пересыхания водоемов, шиповку -: Cobitis taenia (L.), для которой закапывание в грунт служит, главным образом, средством защиты.
В качестве примеров зарывающихся морских рыб можно привести песчанку - Ammodytes, которая также закапывается в песок, главным образом, спасаясь от преследования. Некоторые бычки - Gobiidae - прячутся от опасности в неглубокие выкопанные ими норки. Камбалы и скаты закапываются в грунт также главным образом, чтобы быть менее заметными.
Некоторые рыбы, зарывшись в грунт, могут существовать довольно длительное время во влажном илу. Кроме отмеченных выше двоякодышащих, часто в илу высохших озер весьма длительное время (до года и более) могут жить обыкновенные, караси. Это отмечено для Западной Сибири, Северного Казахстана, юга Европейской части СССР. Известны случаи, когда карасей выкапывали из дна высохших озер лопатой (Рыбкин, 1*958; Шн"итников, 1961; Горюнова, 1962).
Многие рыбы, хотя сами не закапываются, могут относительно довольно глубоко проникать в грунт в поисках пищи. Перекапывают грунт в большей или меньшей степени почти все бен- тосоядные рыбы. Раскапывание ими грунта производится обычно струей воды, выпускаемой из ротового отверстия и относящей в сторону мелкие иловые частицы. Непосредственно роїощие движения у бентосоядных рыб наблюдаются реже.
Очень часто перекапывание грунта у рыб связано с постройкой гнезда. Так, например, гнезда в виде ямки, куда откладывается икра, строят некоторые представители семейства Cichlidae, в частности, Geophagus brasiliense (Quoy a. Gaimard). Для защиты от врагов многие рыбы закапывают икру в грунт, где она
проходит свое развитие. Развивающаяся в грунте икра обладает целым рядом специфических приспособлений и вне грунта развивается хуже (см. ниже, стр. 168). В качестве примера морских рыб, закапывающих икру, может быть указана атерина - Leuresthes tenuis (Ayres.), а из пресноводных - большинство лососей, у которых как икра, так и свободные эмбрионы на ранних стадиях развиваются, будучи закопанными в гальку, защищенные таким образом от многочисленных врагов. У рыб, зарывающих икру в грунт, инкубационный период обычно весьма длителен (от 10 до 100 и более дней).
У многих рыб оболочка икринки, попадая в воду, становится клейкой, благодаря чему икринка прикрепляется к субстрату.
Рыбы, держащиеся на твердом грунте, особенно в прибрежной зоне или на быстром течении, очень часто имеют различные органы прикрепления к субстрату (см. стр. 32); или- в виде присоски, образованной путем видоизменения нижней губы, грудных или брюшных плавников, или в виде шипов и зацепок, обычно развивающихся на окостенениях плечевого и брюшного поясов и плавников, а также жаберной крышки.
Как мы уже указывали выше, распространение многих рыб приурочено к определенным грунтам, причем часто близкие виды одного и того же рода встречаются на разных грунтак. Так, например, бычок - Icelus spatula Gilb. et Burke - приурочен в своем распространении к каменисто-галечниковым грунтам, а близкий вид - Icelus spiniger Gilb. - к песчаным и илисто-песчаным. Причины, вызывающие приуроченность рыб к определенного типа грунту, как указывалось выше, могут быть весьма разнообразными. Это - либо непосредственное приспособление к данному типу грунта (мягкому - для закапывающихся форм, твердому - для прикрепляющихся и т. д.), либо, поскольку определенный характер грунта связан с определенным режимом водоема, во многих случаях имеет место связь в распространении рыб с грунтом через посредство гидрологического режима. И, наконец, третья форма связи между распространением рыбы и грунтом - это связь через посредство распределения пищевых объектов.
У многих рыб, приспособившихся к ползанию по грунту, произошли весьма значительные изменения в строении конечностей. Грудной плавник служит для опоры на грунт, например, у личинок многопера- Polypterus (рис. 18, 3), некоторых лабиринтовых, как например, у ползуна-Anabas, триглы - Trigla, прыгунов - Periophftialmidae и многих ногоперых-Lophiifor- mes, например, морской черт - Lophius piscatorius L. и звездчатка - Halientea. В связи с приспособлением к передвижению по грунту передние конечности у рыб претерпевают довольно сильные изменения (рис. 16). Наиболее существенные изменения произошли у ногоперых - Lophiiformes, в их передней конечности наблюдается ряд черт, аналогичных подобным же образованиям у четвероногих. У большинства рыб сильно развит кожный скелет, а первичный сильно редуцирован, в то время как у четвероногих наблюдается обратная картина. Lophius занимает по строению конечностей промежуточное положение, у него как первичный, так и кожный скелеты развиты одинаково. Две radialia у Lophius имеют сходство с zeugopodium четвероногих. Мускулатура конечностей четвероногих распадается на проксимальную и дистальную, которая располагается двумя груп-
щий впечатление, что светится вся рыба. У большинства дру/их глубоководных рыб имеются специальные органы свечения, иногда довольно сложно устроенные. Наиболее сложный орган свечения рыб состоит из подстилающего слоя пигмента, далее расположен рефлектор, над которым находятся светящиеся, клетки, покрытые сверху линзой (рис. 22). Расположение светя-
5
Таблица 1
Характер звуковых колебаний, воспринимаемых разными рыбами
| Частота в герцах |
|
Виды рыб | | |
| от | ДО |
Phoxinus phoxinus (L.) | 16 | 7000 |
Leuciscus idus (L.) у. ¦ | 25 | 5524 |
Carassius auratus (L.) . | 25 | 3480 |
Nemachilus barbatulus (L.) | 25 | 3480 |
Amiurus nebulosus Le Sueur | 25 | 1300 |
Anguilla anguilla (L.) | 36 | 650 . |
Lebistes reticulatus Peters | 44 | 2068 |
Corvina nigra С. V | 36 | 1024 |
Diplodus annularis (L.) | 36 | 1250 |
¦Gobius niger L. | 44 | 800 |
Periophthalmus koelreiteri (Pallas) | 44 | 651 |
и выключая, который отпугивает рыб от ворот невода во время кошелькования (Тарасов, 1956).
Используются звуки и для привлечения рыб к месту лова. С дяиних яор.иавеетен лов сомов «на клок». Сомов привлекают к месту лова своеобразными булькающими звуками.
Мощными ультразвуковыми колебаниями можно убивать рыб (Эльпивер, 1956).
По звукам, издаваемым рыбами, удается обнаружить их скопления. Так, китайские рыбаки обнаруживают нерестовые скопления большого желтого окуня Pseudosciaena crocea (Rich.) по звукам, издаваемым рыбами. Подъехав к предполагаемому месту скопления рыб, бригадир рыбаков опускает в воду бамбу- кйвую трубку и через нее слушает рыбу. В Японии установлены специальные радиобуи, «настроенные», на звуки, издаваемые некоторыми промысловыми рыбами. При подходе стаи рыб данного вида к бую он начинает посылать соответствующие сигналы, оповещая рыбаков о появлении рыбы.
Возможно, что звуки, издаваемые рыбами, используются ими как эхометрическое, приспособление. Локация путем восприятия издаваемых звуков особенно распространена, видимо, у глубоководных рыб. В Атлантике в районе Порто-Рико было обнаружено, что биологические звуки, издаваемые, видимо, глубоководными рыбами, повторялись потом в виде слабого отражения от дна (Griffin, 1950).. Протасов и Романенко показали, что белуга издает довольно сильные звуки, посылая которые, она может обнаруживать предметы, находящиеся от нее на расстоянии до 15 .и и дальше.
Электрические токи, электромагнитные колебания
В природных водах существуют слабые естественные электрические токи, связанные как с земным магнетизмом, так и с солнечной активностью. Природные телурические токи установлены для Баренцева и Черного морей, но они, видимо, суще-, ст^уют во всех значительных водоемах. Эти токи несомненно имеют большое биологическое значение, хотя роль их в биологических процессах в водоемах еще очень плохо изучена (Миронов, 1948).
Рыбы тонко реагируют На электрические токи. В то Же время многие виды могут сами не только производить электрические разряды, но, видимо, и создавать вокруг своего тела электромагнитное поле. Такое поле, в частности, установлено вокруг головной области у миноги - Petromyzon matinus (L.).
Рыбы могут посылать и воспринимать своими органами чувств электрические разряды. Производимые рыбами разряды могут быть двух типов: сильные^ служащие для нападения или обороны (см. ниже стр. 110), или слабые, имеющие сигнальное
значение. У морской миноги (круглоротые) создающееся около передней части головы напряжение в 200-300 мв служит, по-видимому, для обнаружения (по изменениям в создаваемом поле) приближающихся к голове миноги предметов. ВёсьМа вероятно, что описанные Стенше (Stensio, П)27) у цефаласпид «электрические органы» имели подобную же функцию (Юееге- koper a. Sibakin 1956, 1957). Многие электрические угри производят слабые ритмические разряды. Количество разрядов варьировало у шести исследованных видов от 65 до 1 ООО веек. Число разрядов меняется и в зависимости от состояния рыбы. Так, в спокойном состоянии Mormyrus kannume Bui. производит один импульс в сек; будучи же обеспокоен, он посылает до 30 импульсов в сек. Плавающий гимнарх - Gymnarchus niloticus Cuv. - посылает импульсы с частотой 300 импульсов в сек.
Восприятия электромагнитных колебаний у Mormyrus kannume Bui. осуществляются при помощи ряда рецепторов, расположенных у основания спинного плавника и иннервируемых головными нервами, отходящими от заднего мозга. У Mormyri- dae импульсы посылает электрический орган, расположенный на хвостовом стебле (Wright, 1958).
Различные виды рыб обладают разной восприимчивостью к воздействию электрического тока (Бодрова и Краюхин, 1959). Из исследованных пресноводных рыб наиболее чувствительной оказалась щука, наименее чувствительными,- линь и налим. Слабые токи воспринимаются главным образом рецепторами кожи рыб. Токи более сильного напряжения действуют непосредственно и на нервные центры (Бодрова и Краюхин, 1960).
По характеру реакции рыбы на электротоки можно различить три фазы действия.
Первая фаза, когда рыба, попав в поле действия тока, проявляет беспокойство и старается уйти из него; при этом рыба стремится занять такое положение, при котором ось ее тела была бы параллельной направлению тока. То, что рыбы реагируют на электромагнитное поле, подтверждается сейчас путем выработки на него у рыб условных рефлексов (Холодов, 1958). При попадании рыбы в поле действия тока у нее учащается ритм дыхания. У рыб имеется видовая специфика в реакции на электротоки. Так американский сомик - Amiurus nebulosus Le Sueur - реагирует на ток более сильно, чем золотая рыбка - Carassius auratus (L.). Видимо, более остро реагируют на ток- рыбы с сильно развитыми рецепторами в коже (Бодрова и Краюхин, 1958). У одного и того же вида рыб более крупные особи раньше реагируют на ток, чем более мелкие.
Вторая фаза действия тока на рыбу выражается в том, что рыба поворачивается головой к аноду и плывет по направлению к нему, очень чутко реагируя на изменения направления тока, даже весьма незначительные. Возможно, с этим свойством связана ориентировка рыб при миграции в море на телуриче- ские токи.
Третья фаза - это гальванонаркоз и последующая гибель рыбы. Механизм этого действия связан с образованием в крови рыбы ацетилхолина, действующего:как наркотик. При этом нарушаются дыхание и сердечная деятельность рыбы.
В рыбном хозяйстве электротоки используются при ловле рыбы, путем направления ее движения к орудиям лова или вызывая у рыбы состояние шока. Электротоки используются также в электрозаградителях для недопуска рыбы к турбинам гидростанций, в ирригационные каналы, для направления рйф к устьям рыбоходов и т. п. (Гюльбадамов, 1958; Нусен- бэум, 1958).
Лучи Рентгена и радиоактивность
Лучи Рентгена оказывают резкое отрицательное действие на взрослую рыбу, а также на икру, эмбрионов и личинок. Как показали опыты Г. В. Самохваловой (1935, 1938), проведенные над Lebistes reticulatus, доза в 4000 г является летальной для рыбок. Меньшие дозы при воздействии на половую железу Lebistes reticulatus вызывают уменьшение помета и дегенерацию железы. Облучение молодых неполовозрелых самцов вызывает у них недоразвитие вторично-половых признаков.
При проникновении в воду "рентгеновские лучи быстро утрачивают свою силу. Как показано на рыбах, на глубине 100 м сила действия лучей Рентгена снижается наполовину (Folsom и Harley, 1957; Publ. 55І).
Радиоактивные излучения воздействуют сильнее на икру и эмбрионов рыб, чем на взрослые организмы (Головинская и Ромашов, 1960).
Развитие атомной промышленности, а также испытания атомныхш водородных бомб привели к значительному возрастанию, радиоактивности воздуха и воды и аккумуляции радиоактивных элементов в водных организмах. Основным радиоактивным элементом, имеющим значение в жизни организмов, является стронций 90 (Sr90). Стронций проникает в организм рыбы главным образом через кишечник (пренмущестценно, через тонкие кишки), а также через жабры и кожу (Данильченко, 1958).
Основная масса стронция (50-65%) концентрируется в костях, значительно меньше - во внутренностях (10-25%) и жабрах (8-25%) и совсем немного - в мышцах (2-8%). Но отлагающийся главным образом в костях стронций- вызывает появление в мышцах радиоактивного итрия -I90.
Рыбы аккумулируют радиоактивность как непосредственно из морской воды, так и из других организмов, служащих им пищей.
Аккумуляция радиоактивности у молодых рыб идет более быстро, чем у взрослых, что связано с большей интенсивностью обмена веществ у первых.
Более подвижные рыбы (тунцы, Cybiidae и др.) быстрее удаляют из своего организма радиоактивный стронций, чем малоподвижные (например, Tilapia), что связано с разной интенсивностью обмена (Boroughs, Chipman, Rice, Publ, 551, 1957). У находящихся в сходной обстановке рыб одного и того же вида, как это показано на примере ушастого окуня - Lepomis, количество радиоактивного стронция в костях может разниться более, чем в пять pa? (Krumholz, Goldberg, Boroughs, 1957* Publ. 551). При этом радиоактивность рыбы может во много раз превышать радиоактивность той воды, в которой она живет. Так на Tilapia было установлено, что при содержании рыб в радиоактивной воде их радиоактивность, по сравнению с водой, через два дня была такая же, а через два месяца в шесть раз больше (Моисеев, 1958).
Накопление Sr9° в костях рыб вызывает развитие так называемой Уровской болезни/связанной с нарушением кальциевого обмена. Употребление человеком в пищу радиоактивных рыб противопоказано. Так как период полураспада стронция очень длителен (около 20 лет), а он прочно удерживается в костной ткани, то рыбы долго остаются зараженными. Однако то, что стронций концентрируется, главным образом, в костях, позволяет использовать в пищу рыбное филе, очищенное от костей, после сравнительно недолгого выдерживания, в хранилищах (холодильниках), так как концентрирующийся в мясе итрий обладает коротким периодом полураспада,
/температура воды /
В жизни рыб температура воды имеет огромное значение.
Как и другие пойкилртермные, т. е.,с непостоянной температурой тела, животные рыбы находятся в большей зависимости от температуры окружающей воды- чем животные гомотермные. При этом основное различие между ними* заключается в количественной стороне процесса теплообразования, У холоднокровных живртных этот процесс идет значительно медленнее, чем у теплокровных, обладающих постоянной температурой теда. Так, карп, весящий 105 г, выделяет в сутки на,один килограмм 10,2 ккал тепла, а скворец, весящий 74 г, - уже 270 ккал.
У большинства рыб температура тела всего на 0,5-1° отличается от температуры окружающей воды, и только у тунцов эта, разница может достигать более 10° С.
С изменениями температуры окружающей воды теснейшим образом связано изменение интенсивности обмена веществ у рыб. Во многих случаях! изменения температуры выступают как сигнальный фактор, как натуральный раздражитель, определяющий начало того или иного процесса - нереста, миграции и т. д.
С изменениями температуры в значительной степени связан и темп развития рыбы. В пределах определенной амплитуды температур часто наблюдается прямая зависимость скорости развития от изменения температуры.
Рыбы могут жить при самой разнообразной температуре. Наиболее высокую температуру свыше+52° С переносит рыбка из семейства Cyprinodontidae - Cyprinodoti macularius Baird.- et Gir., которая живет в небольших горячих источниках Калифорнии. С другой стороны, карась - Carassius carassius (L.)- и далия, или черная рыба* Dallia pectoralis Bean. - выдерживает даже обмерзание, правда, при условии, если соки тела остаются незамерзшими. Сайка - Boreogadus saida (Lep.) - ведет активный образ жизни при температуре -2°.
Наряду с приспособленностью рыб к определенным температурам (высоким или низким) весьма важное значение для возможности их расселения и жизни в различных условиях имеет и амплитуда колебаний температур, при которых могут жить одни и те же виды. Эта амплитуда температур для разных видов рыб весьма различна. Одни виды выдерживают колебания в несколько десятков градусов (например, карась, линь и др.), другие же приспособлены жить при амплитуде не более 5-7°. Обычно рыбы тропической и субтропической зоны более стено- термны, чем рыбы умеренных и высоких широт. Морские формы также более стенотермны, чем пресноводные.
Если общая амплитуда температур, при которых может жить вид рыбы, часто может быть очень велика, то для каждого этапа развития она обычно оказывается значительно меньше.
По-разному реагируют рыбы на колебания температур и в зависимости от их биологического состояния. Так, например, икра лосося может развиваться при температурах от 0 до 12°С, а взрослые особи легко переносят колебания от отрицательных температур и до 18-20° С, а возможно и выше.
Сазан успешно переносит зиму при амплитуде температур от отрицательных до 20° С и выше, но питаться он может лишь при температурах не ниже 8-10° С, а размножается, как правило, при температуре не ниже 15° С.
Обычно рыб подразделяют на стенотермных, т. е. приспособленных к узкой амплитуде колебания температуры и эвритерм- ных - тех,. которые могут жить в пределах значительного температурного градиента.
С видовой спецификой связаны у рыб и оптимальные температуры, к каким они приспособлены. У рыб высоких широт выработался такой тип обмена веществ, который позволяет им успешно питаться при весьма низких температурах. Но в то же время у холодноводных рыб (налим, таймень, сиги) при высоких температурах резко снижается активность и падает интенсивность питания. Наоборот, у рыб низких широт интенсивный обмен идет только при высоких температурах;
В пределах оптимальных для данного вида рыбы температур обычно повышение температуры приводит к усилению интенсивности переваривания пищи. Так, у воблы, как видно из приведенного графика (рис. 27), скорость переваривания пищи при
L
го
II"*J
о
зо зі
Рис 27. Суточное потребление (пунктир) и скорость переваривания корма (сплошная линия) воблы Rutilus rutilus casplcus Jak. при разных температурах (по Боковой, 1940)
15-20° С в три раза больше, чем при температуре 1-5° С. В связи с увеличением скорости переваривания возрастает и интенсивность потребления корма.
Сходные адаптации наблюдаются и у рыб, развивающихся при разных соленостях, что также связано с изменением плотности. При этом следует отметить, что число позвонков меняется при изменении температур (или солености) в период сегмен-
Февраль
200
тации тела. Если воздействие такого рода имеет место на более поздних стадиях развития, то изменений в числе метамеров не происходит (Hubbs, 1922; Taning, 1944). Подобное явление наблюдалось для ряда видов рыб (лососи, карповые и Др.). Подобного же рода изменения у некоторых видов ры.б имеют место
и в числе лучей в непарных плавниках, что также связано с приспособлением к движению в воде различной плотности.
Особо надо остановиться на значений льда в Жизни рыб. Формы влияния льда на рыб очень разнообразны] Это непосредственно температурное воздействие, так как при замерзании Воды температура повышается, а во время таяния льда - понижается. Но гораздо важнее для рыб иные формы влияния льда. Особенно велико значение ледового покрова как изолятора воды 6т атмосферы. Во время ледостава почти полностью прекращается влияние ветров" на воду, сильно замедляется поступление кислорода из воздуха и-т. п. (см. ниже). Изолируя воду от воздуха, лед затрудняет также проникновение в нее.света. Наконец-, лед оказывает иногда на рыб и механическЬё’воздействие: Известны случаи, когда в прибрёЖной полосе выносимый на берег льдом раздавливались державшиеся у берега рыбы и икра. Лед играет некоторую роль также в изменении Химического состава воды и величины солёности: Солёвои "состав/ льда отличен от солевого состава морской воды, и при массовом льдообразовании изменяется не только соленость воды, при этом повышающаяся, но и соотношение солей. Таяние льда, наоборот, вызывает понижение солености и изменение солевого состава противоположного характера. " то.-/то ‘
В
холодных и темных глубинах океанов давление воды так велико, что его не выдержала бы ни одно наземное животное. Несмотря на это, здесь обитают существа, которые смогли приспособиться к таким условиям.
В море можно встретить разнообразные биотопы. В морских глубинах
тропического пояса температура воды достигает 1,5-5 ° С, в полярных районах она может упасть ниже нуля.
Большое разнообразие жизненных форм представлено под поверхностью на глубине, куда еще способно получить солнечный свет обеспечивает возможность фотосинтеза, а, значит, дает жизнь растениям, которые и в море начальный элементом трофической цепи.
В тропических морях обитает несравненно больше животных, чем в арктических водах. Чем глубже, то беднее становится видовое разнообразие, меньше света, холоднее вода, а давление выше. На глубине от двухсот до тысячи метров живет около 1000 видов рыб, а на глубине от тысячи до четырех тысяч метров - уже только сто пятьдесят видов.
Пояс вод глубиной от трехсот до тысячи метров, где царит - полумрак, называется мезопелагиаллю. На глубине более тысячи метров уже наступает темнота, волнение воды здесь очень слабое, а давление достигает 1 тонны 265 килограммов на один квадратный сантиметр. На такой глубине живут глубоководные креветки рода МоИОБиотиз, каракатицы, акулы и другие рыбы, а также многочисленные беспозвоночные.
ИЛИ ТЕБЕ ИЗВЕСТНО, ЧТО...
Рекорд в погружении принадлежит хрящевой рыбе басогигасу, которая была замечена на глубине 7965 метров.
Большинство беспозвоночных, живущих на большой глубине, имеют черную окраску, а большая часть глубоководных рыб есть коричневого или черного цвета. Благодаря такой защитной окраске они поглощают голубоватое - зеленый свет глубинных вод.
У многих глубоководных рыб есть наполненный воздухом плавательный пузырь. И до сих пор исследователям непонятно, как эти животные выдерживают огромное давление воды.
Самцы некоторых видов глубоководных удильщиков прикрепляются ртом к животу более крупных самок и прирастают к ним. В результате мужчина на всю жизнь остается прикрепленным к самке, питается за ее счет, у них становится общей даже кровеносная система. А самке, благодаря этому, не приходится искать самца в период нереста.
Один глаз глубоководного кальмара, который живет неподалеку от Британских островов, значительно больше второго. С помощью большого глаза он ориентируется на глубине, а вторым глазом он пользуется, когда поднимается к поверхности.
В морских глубинах царят вечные сумерки, однако в воде разными цветами светятся многочисленные жители этих биотопов. Свечение помогает им привлечь партнера, добычу, а также отпугивать врагов. Свечение живых организмов называют биолюминесценцией.
БИОЛЮМИНЕСИИЕНЦИЯ
Многие виды животных , населяющих темные морские глубины, могут излучать собственный свет. Это явление называется видимым свечением живых организмов, или биолюминесценцией. Его вызывает энзим люциферазы, который является катализатором окисления веществ, производимых в результате реакции свет - люциферина. Это так называемое " холодный свет " животные могут создавать двумя способами. Вещества, необходимые для биолюминесценции, находящихся в их теле или в теле светящихся бактерий. У европейского удильщика бактерии, излучающие свет, содержащиеся в пузырьки на конце вырасту спинного плавника перед пастью. Для свечения бактериям необходим кислород. Когда рыба не намерена излучать свет, она закрывает кровеносные сосуды, которые ведут к тому месту в теле, где находятся бактерии. Рыба скалпелус пятнистый (РИгоиоЬИерНатп раиреЬгаиш) в специальных сумках под глазами носит миллиарды бактерий, с помощью специальных кожаных складок рыба полностью или частично закрывает эти сумки, регулируя интенсивность излучаемого света. Для усиления свечения много ракообразных, рыб и кальмаров имеют специальные линзы или слой клеток, отражающих свет. Жители глубин по разному используют биолюминесценцию. Глубоководные рыбы светятся разными цветами. Например, фотофоры рибсокирок излучаются зеленоватый, а фотофоры астронеста - фиолетово - синий цвет.
ПОИСКИ ПАРТНЕРА
Обитатели морских глубин прибегают к различным способам привлечения партнера в темноте. Важную роль при этом играют свет, запах и звук. Для того, чтобы не потерять самку, самцы используют даже специальные приемы. Интересны отношения между самцами и самками вудильниковых. Лучше изучен жизни европейского удильщика. Самцы этого вида обычно без проблем находят большую самку. С помощью больших глаз они замечают ее типичные световые сигналы. Найдя самку, самец прочно прикрепляется к ней и прирастает к ее телу. С этого времени он ведет прикрепленный образ жизни, даже питается через систему кровообращения самки. Когда самка удильщика откладывает икру, самец всегда готов к ее оплодотворению. Самцы других глубоководных рыб, например, гоностомових, также мельче самок, в некоторых из них хорошо развито обоняние. Исследователи полагают, что в таком случае самка оставляет за собой пахучий след, который находит самец. Иногда по запаху самок находят также и самцы европейского удильщика. В воде звуки разносятся на большое расстояние. Именно поэтому самцы трехголовых и жабообразных особым образом двигают плавниками и издают звук, который должен привлечь внимание самки. Рыбы- жабы выдают гудки, которые передаются как "бууп ".
На такой глубине нет света, и здесь не растут растения. Животные, которые живут в морских глубинах, могут только охотиться на таких же глубоководных обитателей или питаться падалью и органическими остатками, разлагающимися. Многие из них, например, голотурии, морские звезды и двустворчатые моллюски, питаются микроорганизмами, которых они отфильтровывают из воды. Каракатицы обычно охотятся на ракообразных.
Многие виды глубоководных рыб съедают друг друга или охотятся на мелкую за себя добычу. Рыбы, питающиеся моллюсками и ракообразными, должны иметь крепкие зубы, чтобы раздавливать ними раковины, защищающие мягкие тела их добычи. У многих рыб является расположенная непосредственно перед пастью приманка, светится и привлекает добычу. Кстати если Вас интересует интернет магазин для животных . обращайтесь.
Условия жизни в различных областях пресных вод, в особенности же в море, накладывают резкую печать на обитающих в этих областях рыб.
Рыбы могут быть разделены на рыб морских, проходных, полупроходных, или приустьевых, рыб солоноватой воды и пресноводных. Уже значительные различия в солености имеют значение для распространения отдельных видов. То же самое и различия в остальных свойствах воды: температура, освещение, глубина и т. д. Форель требует иной воды, нежели усач или сазан; линь и карась держатся и в таких водоемах, где окунь жить не может из-за слишком теплой и мутной воды; жерех требует чистой текучей воды с быстрыми перекатами, а щука может держаться и в заросшей травой стоячей воде. Наши озера в зависимости от условий существования в них могут быть различаемы как судаковые, лещевые, карасевые и т. д. Внутри более или менее больших озер и рек мы можем отметить различные зоны: береговую, открытой воды и придонную, характеризуемые разными рыбами. Рыбы одной зоны могут заходить в другую зону, по в каждой зоне преобладает тот или иной видовой состав. Более всего богата прибрежная зона. Обилие растительности, следовательно, пищи, делает эту зону благоприятной для многих рыб; здесь они кормятся, здесь мечут акру. Распределение рыб по зонам играет большую роль в рыболовстве. Например, налим (Lota lota) является придонной рыбой, и его ловят со дна вентерями, но не плавными сетями, которыми ловят жереха и т. д. Большинство сигов (Coregonus) питается мелкими планктонными организмами, главным образом ракообразными. Поэтому их местообитание зависит от передвижения планктона. Зимой они уходят вслед за последним па глубину, весной же поднимаются па поверхность. В Швейцарии биологами были указаны места, где зимой держатся планктонные ракообразные, и здесь возник после этого сиговый промысел; на Байкале омуля (Coregonus migratorius) ловят сетями зимой па глубине 400-600 м.
Более резко выражено разграничение па зоны в море. Море по условиям жизни, которые оно предоставляет для организмов может быть разделено па три зоны: 1) литоральную, или береговую; 2) пелагическую, или зону открытого моря; 3) абиссальную, или глубинную. Так называемая сублиторальная зона, составляющая переход от береговой к глубинной, обнаруживает уже все признаки последней. Границей их служит глубина в 360 м. Береговая зона начинается от берега и простирается до вертикальной плоскости, ограничивающей область глубже 350 м. Зона открытого моря будет кнаружи от этой плоскости и кверху от другой плоскости, лежащей горизонтально на глубине 350 м Глубинная зона будет находиться внизу от этой последней (рис. 186).
nanbaby.ru - Здоровье и красота. Мода. Дети и родители. Досуг. Быт. Дом