كيف تشعر الأسماك؟
لم يتم توضيح الإجابة على هذا السؤال بشكل كامل بعد، على سبيل المثال، لم يتم بعد تحديد ما إذا كانت الأسماك تشعر بالألم، وإذا كان الأمر كذلك، فما مدى ذلك.
ولكن، مع ذلك، فإن معرفة بنية ووظائف مستقبلاتها تسمح لنا باستخلاص استنتاجات معينة حول أعضاء حواس الأسماك: هذا أولاً وقبل كل شيء، الرائحة، الذوق، التوجه المكاني، السمع. مثل البشر، تمتلك الأسماك جميع الحواس المترابطة بشكل وثيق. تسجل مستقبلات الأسماك المحفزات ذات الطبيعة الفيزيائية والكيميائية: الضغط والصوت ودرجة الحرارة واللون والمجالات الكهربائية والمغناطيسية والرائحة والذوق.
يشم- من أهم طرق فهم العالم في الأسماك. يقوم الصيادون ذوو الخبرة دائمًا برش الطعم على الخطاف بالطعم العطري: العديد من الأسماك حساسة جدًا للروائح.
يحتوي أنف السمكة على أكياس شمية خاصة بها أهداب. ومن خلال تضييق وتوسيع هذه الأكياس، تشم الأسماك. بفضل حاسة الشم، تميز الأسماك الطعام، وتجد مدرستها، وشركائها أثناء التفريخ، والحيوانات المفترسة والفريسة. بالإضافة إلى ذلك، في بعض الحالات، يمكن للأسماك إطلاق "إشارات كيميائية" في الماء (على سبيل المثال، عندما يكون هناك خطر)، والتي تتعرف عليها أيضًا الأسماك الأخرى. يعد هذا عاملاً مهمًا للغاية بالنسبة للأسماك التي تعيش في المياه العكرة، نظرًا لأنه من الصعب جمع المعلومات عن طريق اللمس أو الأصوات هناك، وتستخدم الأسماك حاسة الشم بشكل نشط.
حاسة الشم متطورة بشكل خاص لدى السباحين المهاجرين. على سبيل المثال، الأحداث السلمون الأحمروباستخدام حاسة الشم، يتم تمييز مياه البحيرات المختلفة، ومحاليل الأحماض الأمينية المختلفة، وتركيز الكالسيوم في الماء؛ ثعبان البحر الأوروبي، المهاجرة من أوروبا إلى مناطق التكاثر الواقعة في بحر سارجاسو، يمكنها تحديد مياه أي من الخزانات التي تصادفها في طريقها.
بشكل عام، تلعب "الإشارات الكيميائية الشمية" وظيفة مهمة في حياة الأسماك: فهي تأتي في أنواع مختلفة. على سبيل المثال، يتم استدعاء الإشارات "لخاصتنا". الفيرومونات. يتم تحديد العلاقات بين أنواع الأسماك المختلفة kairomonesو allomones. كايرومونستحمل معلومات مفيدة للأنواع التي تستقبل الإشارة. ألومونزبل على العكس من ذلك، فهي تسبب استجابة سلوكية مفيدة للأنواع التي أنتجت الإشارة.
تحتوي السمكة على أربع فتحات أنف في أنفها، وهي مجهزة بكثرة بخلايا حساسة تستشعر الروائح. المواد المذابة في الماء، التي تدخل إلى الخياشيم، تهيج هذه الخلايا، وتنقل إشارة إلى الدماغ حول رائحة معينة.
يدور الماء بحرية عبر تجاويف الأنف بفضل الصمامات الخاصة الموجودة فيها.
وفي الوقت نفسه، يتم تطوير حاسة الشم لدى أنواع مختلفة من الأسماك بشكل مختلف. ومع ذلك، عادة ما تكون الرائحة أكثر أهمية بالنسبة للأسماك من الرؤية. 
متوفر في الأسماك و براعم التذوق.
تميز الأسماك تمامًا المر عن الحلو أو المالح. حاسة التذوق لدى الأسماك تختلف عن الفصوص الشمية في الدماغ! براعم التذوق السمكية، وهي خلايا حساسة، توجد في الفم، وعلى الشفاه، والخدين، والشارب، وكذلك على الجانبين والرأس.
جهاز حسي مميز ومهم جدًا للأسماك هو الخط الجانبي(توجد أيضًا في البرمائيات المائية).
الخط الجانبي هو نوع من أجهزة الاستشعار لحركات واهتزازات الماء.بمساعدتها، على سبيل المثال، تشعر الحيوانات المفترسة تماما بأدنى حركات الضحية المحتملة، والضحية، على العكس من ذلك، تشعر بمفترس مخفي. وأيضًا بفضل هذا "المستشعر"، تتنقل الأسماك في الفضاء تحت الماء، وتتجنب العوائق الثابتة، وتحدد موقع الطعام، واتجاه التيار، وما إلى ذلك.
الخط الجانبي عبارة عن قناة تمر عبر الجسم بأكمله وتتواصل مع الماء من خلال ثقوب في الحراشف. يحتوي على خلايا حساسة جداً تستجيب للضغط الجوي وتُعلم الدماغ بتغيراته.
وتسمى هذه القناة الحساسة أيضًا بالجهاز الحسي الزلزالي.
توجد أيضًا الأعضاء الحساسة التي تستجيب لتقلبات الضغط في الماء على الرأس والفكين والأغطية الخيشومية للأسماك. يرتبط الخط الجانبي بالعصب المبهم.
يمكن أن يكون الخط الجانبي كاملا: فهو يمتد على طول جسم السمكة بالكامل؛ غير مكتمل، وقد يكون غائبًا أيضًا (على سبيل المثال، في سمك مملح). ومع ذلك، فإن الأسماك التي تفتقر إلى الخط الجانبي لديها قنوات أخرى متطورة من النهايات العصبية. يمكن أن يؤدي تلف الخط الجانبي للسمكة إلى موتها بسرعة كبيرة.
أعضاء الحس.رؤية.
عضو الرؤية، العين، يشبه في بنيته جهاز التصوير الفوتوغرافي، وعدسة العين تشبه العدسة، والشبكية تشبه الفيلم الذي يتم الحصول على الصورة عليه. في الحيوانات الأرضية، تكون العدسة عدسية الشكل وقادرة على تغيير انحنائها، حتى تتمكن الحيوانات من تكييف رؤيتها مع المسافة. عدسة السمكة كروية ولا يمكنها تغيير شكلها. يتم ضبط رؤيتهم على مسافات مختلفة عندما تقترب العدسة من شبكية العين أو تبتعد عنها.
الخصائص البصرية للبيئة المائية لا تسمح للأسماك بالرؤية بعيدًا. تعتبر حدود رؤية الأسماك في المياه الصافية تقريبًا مسافة 10-12 مترًا، ولا يمكن للأسماك أن ترى بوضوح أكثر من 1.5 متر، وترى الأسماك المفترسة النهارية التي تعيش في المياه الصافية (سمك السلمون المرقط، والرمادي، والأسب، والبايك) أحسن. ترى بعض الأسماك في الظلام (سمك الفرخ، الدنيس، سمك السلور، ثعبان البحر، البربوط). لديهم عناصر خاصة حساسة للضوء في شبكية العين يمكنها إدراك أشعة الضوء الضعيفة.
زاوية رؤية الأسماك كبيرة جدًا. تستطيع معظم الأسماك، دون أن تدير أجسامها، رؤية الأشياء بكل عين في منطقة تبلغ حوالي 150 درجة رأسيًا وتصل إلى 170 درجة أفقيًا (رسم بياني 1).
وإلا فإن السمكة ترى الأشياء فوق الماء. في هذه الحالة، تدخل قوانين انكسار أشعة الضوء حيز التنفيذ، ويمكن للأسماك أن ترى دون تشويه فقط العناصر الموجودة في الأعلى مباشرة - في ذروة. تنكسر أشعة الضوء الساقطة بشكل غير مباشر وتنضغط إلى زاوية قدرها 97°.6 (الصورة 2).
كلما كانت زاوية دخول شعاع الضوء إلى الماء أكثر حدة وكان الجسم أقل، كلما زادت تشوه رؤية السمكة له. عندما يسقط شعاع الضوء بزاوية 5-10 درجات، خاصة إذا كان سطح الماء متقطعًا، تتوقف السمكة عن رؤية الجسم.
الأشعة القادمة من عين السمكة خارج المخروط الموضح في أرز. 2,تنعكس تمامًا عن سطح الماء، فتبدو كالمرآة للأسماك.
من ناحية أخرى، يسمح انكسار الأشعة للأسماك برؤية الأشياء التي تبدو مخفية. دعونا نتخيل مسطحًا مائيًا به ضفة شديدة الانحدار. (تين. 3).وراء انكسار الأشعة عن طريق سطح الماء يمكن رؤية الشخص.
الحوت يميز الألوان وحتى الظلال.
يتم التأكد من رؤية الألوان لدى الأسماك من خلال قدرتها على تغيير اللون حسب لون الأرض (التقليد). من المعروف أن سمك الفرخ والصراصير والبايك الذي يبقى على قاع رملي فاتح يكون له لون فاتح، وفي قاع الخث الأسود يكون أغمق. يتجلى التقليد بشكل خاص في العديد من الأسماك المفلطحة، القادرة على تكييف لونها مع لون الأرض بدقة مذهلة. إذا تم وضع السمك المفلطح في حوض مائي زجاجي مع وضع رقعة الشطرنج أسفله، فسوف تظهر خلايا تشبه الشطرنج على ظهره. في ظل الظروف الطبيعية، يمتزج السمك المفلطح الموجود على قاع مرصوف بالحصى بشكل جيد بحيث يصبح غير مرئي تمامًا للعين البشرية. في الوقت نفسه، فإن الأسماك العمياء، بما في ذلك السمك المفلطح، لا تغير لونها وتبقى داكنة اللون. من هذا يتضح أن تغير لون الأسماك يرتبط بإدراكها البصري.
أكدت تجارب تغذية الأسماك بأكواب متعددة الألوان أن الأسماك تدرك بوضوح جميع الألوان الطيفية وتستطيع التمييز بين الظلال المتشابهة. أظهرت أحدث التجارب المبنية على الأساليب الطيفية أن العديد من أنواع الأسماك لا ترى الظلال الفردية أسوأ من البشر.
باستخدام أساليب التدريب الغذائي، ثبت أن الأسماك تدرك أيضًا شكل الأشياء - فهي تميز المثلث عن المربع، والمكعب عن الهرم.
من المثير للاهتمام بشكل خاص موقف الأسماك من الضوء الاصطناعي. حتى في أدبيات ما قبل الثورة كتبوا أن النار المشتعلة على ضفة النهر تجذب الصراصير والبربوط وسمك السلور وتحسن نتائج الصيد. أظهرت الدراسات الحديثة أن العديد من الأسماك - الإسبرط، البوري، السرتي، الصوري - يتم توجيهها إلى مصادر الإضاءة تحت الماء، لذلك يتم استخدام الضوء الكهربائي حاليًا في الصيد التجاري. على وجه الخصوص، يتم استخدام هذه الطريقة لصيد أسماك الإسبرط بنجاح في بحر قزوين، وسمك الصوري بالقرب من جزر الكوريل.
محاولات استخدام الضوء الكهربائي في رياضة الصيد لم تسفر بعد عن نتائج إيجابية. تم إجراء مثل هذه التجارب في فصل الشتاء في الأماكن التي تراكمت فيها أسماك الفرخ والصراصير. لقد قطعوا ثقبًا في الجليد وأنزلوا مصباحًا كهربائيًا به عاكس إلى قاع الخزان. ثم قاموا بالصيد بالرقصة وأضافوا ديدان الدم في حفرة مجاورة وفي حفرة مقطوعة بعيدًا عن مصدر الضوء. وتبين أن عدد اللقمات القريبة من المصباح أقل من عدد اللقمات البعيدة عنه. تم إجراء تجارب مماثلة عند اصطياد سمك الكراكي والبربوت في الليل. كما أنها لم يكن لها تأثير إيجابي.
بالنسبة لرياضة الصيد، من المغري استخدام الطعوم المطلية بمركبات مضيئة. لقد ثبت أن الأسماك تلتقط الطعوم المضيئة. ومع ذلك، فإن تجربة الصيادين لينينغراد لم تظهر مزاياها؛ وفي جميع الحالات، تلتقط الأسماك الطُعم العادي بسهولة أكبر. الأدبيات حول هذه القضية ليست مقنعة أيضًا. فهو يصف فقط حالات صيد الأسماك بالطعوم المضيئة، ولا يقدم بيانات مقارنة عن صيد الأسماك في نفس الظروف بالطعوم العادية.
تسمح لنا الخصائص البصرية للأسماك باستخلاص بعض الاستنتاجات المفيدة للصياد. من الآمن أن نقول إن السمكة الموجودة على سطح الماء غير قادرة على رؤية صياد يقف على الشاطئ لمسافة تزيد عن 8-10 أمتار ويجلس أو يخوض - أكثر من 5-6 أمتار؛ شفافية الماء مهمة أيضًا. من الناحية العملية، يمكننا أن نفترض أنه إذا كان الصياد لا يرى سمكة في الماء عندما ينظر إلى سطح مائي مضاء جيدًا بزاوية قريبة من 90 درجة، فإن السمكة لا ترى الصياد. لذلك فإن التمويه يكون منطقيًا فقط عند الصيد في أماكن ضحلة أو في الأعلى في مياه صافية وعند الرمي على مسافة قصيرة. على العكس من ذلك، يجب أن تمتزج عناصر معدات الصيد القريبة من الأسماك (الرصاص، الغطاس، الشبكة، العائمة، القارب) مع الخلفية المحيطة.
سمع.
تم رفض وجود السمع في الأسماك لفترة طويلة. إن الحقائق مثل اقتراب الأسماك من مكان التغذية عند استدعائها، وجذب سمك السلور عن طريق ضرب الماء بمطرقة خشبية خاصة (سمك السلور "يطرق")، والرد على صافرة القارب البخاري، لم تثبت الكثير بعد. يمكن تفسير حدوث رد الفعل عن طريق تهيج أعضاء الحس الأخرى. أظهرت التجارب الحديثة أن الأسماك تستجيب للمنبهات الصوتية، ويتم إدراك هذه المحفزات من خلال المتاهات السمعية الموجودة في رأس السمكة، وسطح الجلد، والمثانة السباحة، التي تلعب دور الرنان.
لم يتم تحديد حساسية إدراك الصوت لدى الأسماك بشكل دقيق، ولكن ثبت أنها تلتقط الأصوات بشكل أسوأ من البشر، كما أن الأسماك تسمع النغمات العالية بشكل أفضل من الأصوات المنخفضة. تسمع الأسماك الأصوات الناشئة في البيئة المائية على مسافة كبيرة، ولكن الأصوات الناشئة في الهواء ضعيفة السمع، لأن الموجات الصوتية تنعكس من السطح ولا تخترق الماء بشكل جيد. نظرًا لهذه الميزات، يجب أن يكون الصياد حذرًا من إحداث ضجيج في الماء، لكن لا داعي للقلق بشأن إخافة السمكة بالتحدث بصوت عالٍ. يعد استخدام الأصوات في رياضة الصيد أمرًا مثيرًا للاهتمام. ومع ذلك، فإن مسألة ما هي الأصوات التي تجذب الأسماك وما الذي يصدها لم تتم دراستها. حتى الآن، يتم استخدام الصوت فقط عند اصطياد سمك السلور، عن طريق "الإغلاق".
جهاز الخط الجانبي.
عضو الخط الجانبي موجود فقط في الأسماك والبرمائيات التي تعيش باستمرار في الماء. غالبًا ما يكون الخط الجانبي عبارة عن قناة تمتد على طول الجسم من الرأس إلى الذيل. تتفرع النهايات العصبية في القناة، وتستقبل حتى أقل اهتزازات الماء بحساسية كبيرة. وبمساعدة هذا العضو، تحدد الأسماك اتجاه التيار وقوته، وتشعر بتيارات المياه المتكونة عندما تنجرف الأجسام تحت الماء، وتشعر بحركة أحد الجيران في المدرسة، أو الأعداء أو الفريسة، والاضطرابات على سطح السمكة. الماء. بالإضافة إلى ذلك، تدرك الأسماك أيضًا الاهتزازات التي تنتقل إلى الماء من الخارج - اهتزاز التربة، والتأثيرات على القارب، وموجات الانفجار، واهتزاز هيكل السفينة، وما إلى ذلك.
تمت دراسة دور الخط الجانبي في استيعاب الأسماك للفريسة بالتفصيل. أظهرت التجارب المتكررة أن الرمح الأعمى موجه بشكل جيد ويلتقط بدقة سمكة متحركة، ولا ينتبه إلى سمكة ثابتة. يفقد الرمح الأعمى ذو الخط الجانبي المدمر القدرة على توجيه نفسه، ويصطدم بجدران حوض السباحة و... كونها جائعة، فهي لا تولي اهتماما لأسماك السباحة.
ومع أخذ ذلك في الاعتبار، يجب على الصيادين توخي الحذر سواء على الشاطئ أو على متن القارب. هز التربة تحت قدميك، يمكن لموجة من الحركة المتهورة في القارب أن تنبه الأسماك وتخيفها لفترة طويلة. إن طبيعة حركة الطعوم الاصطناعية في الماء لا تهمل نجاح الصيد، حيث أن الحيوانات المفترسة، عند مطاردة الفريسة والاستيلاء عليها، تشعر باهتزازات الماء الناتجة عنها. بطبيعة الحال، فإن تلك الطعوم التي تعيد إنتاج خصائص الفريسة المعتادة للحيوانات المفترسة ستكون أكثر جاذبية.
أعضاء الشم والذوق.
يتم فصل أعضاء الشم والذوق في الأسماك. عضو الشم في الأسماك العظمية هو فتحتا أنف مزدوجتان، تقعان على جانبي الرأس وتؤدي إلى تجويف الأنف، ومبطنة بظهارة شمية. يدخل الماء من إحدى الحفرتين ويخرج من الأخرى. هذا الترتيب للأعضاء الشمية يسمح للأسماك أن تستشعر روائح المواد الذائبة أو العالقة في الماء، وأثناء التيار لا تستطيع الأسماك شم رائحة التيار الذي يحمل المادة الرائحة، وفي المياه الهادئة - فقط في وجود تيارات مائية.
العضو الشمي هو الأقل تطورًا في الأسماك المفترسة النهارية (البايك، الحور الرجراج، الفرخ)، وأقوى في الأسماك الليلية والشفقية (ثعبان البحر، سمك السلور، الكارب، التنش).
توجد أعضاء التذوق بشكل رئيسي في تجويف الفم والبلعوم. في بعض الأسماك، توجد براعم التذوق في منطقة الشفاه والشوارب (سمك السلور، البربوط)، وأحياناً توجد في جميع أنحاء الجسم (الكارب). وكما أظهرت التجارب فإن الأسماك قادرة على التمييز بين الحلو والحامض والمر والمالح، وكما هو الحال مع حاسة الشم فإن حاسة التذوق تكون أكثر تطوراً لدى الأسماك الليلية.
توجد في الأدبيات تعليمات حول مدى استصواب إضافة مواد ذات رائحة مختلفة إلى الطعم والطُعم الذي يبدو أنه يجذب الأسماك: زيت النعناع والكافور واليانسون وقطرات الغار والكرز وحشيشة الهر والثوم وحتى الكيروسين. الاستخدام المتكرر لهذه المواد في الطعام لم يظهر أي تحسن ملحوظ في اللدغة، ومع وجود كمية كبيرة من المواد ذات الرائحة، على العكس من ذلك، توقف صيد الأسماك بالكامل تقريبًا. تم الحصول على نتيجة مماثلة من خلال التجارب التي أجريت على أسماك الزينة، والتي تناولت على مضض طعامًا منقوعًا بزيت اليانسون، وحشيشة الهر، وما إلى ذلك. وفي الوقت نفسه، ظهرت الرائحة الطبيعية للطعم الطازج، وخاصة كعكة القنب، وزيت القنب وزيت عباد الشمس، وبسكويت الجاودار، لا شك أن العصيدة الطازجة المطبوخة تجذب الأسماك وتسرع اقترابها من وحدة التغذية.
تظهر أهمية بعض أعضاء الحواس عند العثور على الطعام بواسطة الأسماك المختلفة طاولة 1.
الجدول 1
نواصل عمودنا التقليدي نصائح من الصيادين ذوي الخبرة - سنخبرك عن الأعضاء الحسية للأسماك:
الملاحة: عن الأسماك - الأعضاء والغرائز
عين السمكة هي جهاز بصري متقدم إلى حد ما. ليس لها جفون وهي مفتوحة باستمرار. في الممارسة العملية، لا يمكن للأسماك في المياه الصافية أن ترى أكثر من 10-12 م، وبشكل واضح - فقط في حدود 1.5 م، وزاوية رؤية الأسماك كبيرة جدًا. بدون تدوير أجسادهم، يمكنهم رؤية الأشياء بكل عين عموديًا في منطقة تبلغ حوالي 150 درجة وأفقيًا حتى 170 درجة. ترى السمكة الأشياء الموجودة في الأمام والجانبين بشكل جيد، وأسوأ إلى حد ما - من الخلف، ولكن حتى عندما تكون ثابتة، فهي قادرة على رؤية معظم البيئة. يجب أن يبدو العالم السطحي غير عادي تمامًا بالنسبة للأسماك. دون تشويه، ترى الأسماك فقط العناصر الموجودة مباشرة فوق رأسها - في ذروة. لكن كلما كانت زاوية دخول شعاع الضوء إلى الماء أكثر حدة وكلما انخفض موقع الجسم السطحي، كلما بدا أكثر تشوهًا للأسماك. عندما يسقط شعاع الضوء بزاوية 5-10 درجات، خاصة إذا كان سطح الماء خشنًا، تتوقف السمكة عن رؤية الجسم تمامًا. الأشعة القادمة من عين السمكة خارج المخروط الموضح في الشكل. 1 تنعكس بشكل كامل عن سطح الماء، فتبدو كالمرآة للأسماك. إنه يعكس القاع والنباتات المائية وأسماك السباحة.
أرز. 1. رسم تخطيطي للزوايا البصرية التي ترى بها السمكة الأشياء الموجودة في الماء
أرز. 1.2. رسم تخطيطي للزوايا البصرية التي ترى بها الأسماك الأشياء فوق الماء
من ناحية أخرى، فإن خصوصيات انكسار الأشعة تسمح للأسماك برؤية الأشياء المخفية على ما يبدو. دعونا نتخيل بركة ذات ضفة شديدة الانحدار. لن يرى الشخص الذي يجلس على الشاطئ السمكة - فهي مخفية بالحافة الساحلية، لكن السمكة سترى الشخص (الشكل 2). لذلك، عند الصيد، يفضل دائما الجلوس، بدلا من الوقوف، لأن احتمال الدخول في مجال رؤية الأسماك أقل بكثير.
تعتمد السمات الهيكلية لعين السمكة، وكذلك الأعضاء الأخرى، بشكل أساسي على الظروف المعيشية وأسلوب حياتهم.
أرز. 2 انكسار الأشعة عن طريق رؤية الإنسان والأسماك
أكثر حادة من غيرها هي الأسماك المفترسة أثناء النهار - سمك السلمون المرقط، والسمك، والبايك. هذا أمر مفهوم - فهم يكتشفون الفريسة بشكل أساسي عن طريق البصر. يمكن للأسماك التي تتغذى على العوالق والكائنات القاعية أن ترى جيدًا. تعتبر رؤيتهم الأفضل ذات أهمية قصوى للعثور على الفريسة.
العديد من أسماك المياه العذبة لدينا - الدنيس، سمك الكراكي، سمك السلور، البربوط - يتم اصطيادها في كثير من الأحيان في الليل. إنهم بحاجة إلى الرؤية جيدًا في الظلام. والطبيعة اهتمت به. يحتوي الدنيس وسمك الكراكي على مادة حساسة للضوء في شبكية العين، كما أن سمك السلور والبربوط لديهما حزم خاصة من الأعصاب التي تستقبل أضعف أشعة الضوء. تتمتع هذه الأسماك أيضًا بالقدرة على تمييز الألوان وحتى الظلال. ليس من قبيل الصدفة أن يجذب الصيادون انتباه الأسماك من خلال تزيين خطافاتهم بشعر ملون غالبًا ما يكون أحمر.
يعرف الصيادون جيدًا أنه من أجل الصيد الناجح، فإن لون السحر المستخدم ليس غير مبال.
يتم تطوير القدرة على تمييز الألوان بشكل مختلف في الأسماك المختلفة. يمكن للأسماك التي تعيش بالقرب من السطح، حيث يوجد الكثير من الضوء، أن تميز الألوان بشكل أفضل. والأسوأ من ذلك هم أولئك الذين يعيشون في الأعماق، حيث لا يخترق سوى جزء من أشعة الضوء. لا يستجيب الحوت بشكل متساوٍ للضوء الاصطناعي. يجذب البعض ويصد البعض الآخر. على سبيل المثال، تجذب النار المشتعلة على ضفة النهر، وفقًا للصيادين القدامى، الصراصير والبربوط وسمك السلور. لكن ثعبان البحر والكارب لا يحبان الضوء.
تسمح لنا الخصائص البصرية للأسماك باستخلاص بعض الاستنتاجات المفيدة للصياد. من الآمن أن نقول إن السمكة الموجودة على سطح الماء غير قادرة على رؤية الصياد الذي يقف على الشاطئ لمسافة تزيد عن 10-12 مترًا، والصياد الذي يجلس أو يخوض في الماء - أكثر من 5-6 أمتار؛ شفافية الماء مهمة أيضًا. من الناحية العملية، يمكننا أن نفترض أنه إذا كان الصياد لا يرى سمكة في الماء عندما ينظر إلى سطح مائي مضاء جيدًا بزاوية قريبة من 90 درجة، فإن السمكة لا ترى الصياد. لذلك فإن التمويه يكون منطقيًا فقط عند الصيد في أماكن ضحلة أو في الأعلى في مياه صافية وعند الرمي على مسافة قصيرة. على العكس من ذلك، فإن عناصر معدات الصيد القريبة من الأسماك - المقود، الغطاس، الشبكة، العوامة، القارب - يجب أن تمتزج مع الخلفية المحيطة.
من المعروف منذ زمن طويل أن الأسماك تتفاعل مع الأصوات. يمكن للضجيج أو الصوت أن يخيف الأسماك ويجذبها. يستخدم الصيادون بمهارة فضول الأسماك وخجلها. يتم صيد سمك السلور بنجاح عن طريق إغرائه عن طريق ضرب الماء بمطرقة خاصة - "كووك". غالبًا ما يستخدم الصيادون الضوضاء لدفع الأسماك إلى شباكهم. لقد ثبت أن الأسماك قادرة على اكتشاف الأصوات بتردد يتراوح من 5 هرتز إلى 13 كيلو هرتز، أي. في نطاق أوسع مقارنة بالإنسان (من 16 هرتز إلى 13 كيلو هرتز). الاهتزازات المتولدة في الهواء لا تصل إلى آذان الأسماك جيدًا، لأن هذه الموجات تنعكس بشكل كامل تقريبًا عن سطح الماء. من المحتمل أنك لاحظت أن الأسماك التي تسبح في نهر قريب من سطح الماء لا تستجيب للضوضاء (حتى القوية) من مسافة حوالي 8-10 أمتار، ولكن أي ضجيج يحدث في الماء يهيج الأسماك. ويفسر ذلك حقيقة أن الأسماك يمكنها سماع الأصوات الناشئة في الماء على مسافة كبيرة. وبعض الصيادين، دون أخذ ذلك في الاعتبار، غالبًا ما يخفضون قضبان الصيد الخاصة بهم، أو خزانات الأسماك مع رذاذ، أو الأسوأ من ذلك، يحاولون تحرير أنفسهم من شفرة العشب على الملعقة، ويبدأون في ضربها بقوة في الماء .
تدرك الأسماك الأصوات بتردد يتراوح بين 16 إلى 13000 ذبذبة في الثانية من خلال المتاهات السمعية في الرأس ومن خلال الجلد. بالنظر إلى القدرات السمعية للأسماك، يجب أن تحاول أن تكون هادئًا عند الصيد، دون إحداث ضوضاء يمكن أن تخيف الأسماك وتدمر صيدك لك وللصيادين الآخرين. تدرك الأسماك الاهتزازات الميكانيكية وتحت الصوتية بترددات من 5 إلى 16 في الثانية باستخدام عضو الحاسة "السادس"، وهو ما سيتم مناقشته بالتفصيل في القسم التالي.
العضو الرئيسي لهذا المعنى في الأسماك هو الخط الجانبي. يوجد هذا العضو فقط في الأسماك والبرمائيات التي تعيش باستمرار في الماء. الخط الجانبي عبارة عن قناة تمتد عادة على طول الجسم من الرأس إلى الذيل. تحتوي القناة على براعم حسية، تتصل بالبيئة الخارجية وبالأعصاب وبالدماغ من خلال ثقوب صغيرة موجودة في الحراشف. يدرك الخط الجانبي حتى أدنى اهتزازات المياه ويساعد الأسماك على تحديد قوة واتجاه التيار، والتقاط تيارات المياه المنعكسة، والشعور بحركة أحد الجيران في المدرسة، والاضطرابات على السطح. وباستخدام حاستها "السادسة"، تستطيع الأسماك السباحة ليلاً في المياه الموحلة دون الاصطدام بأشياء تحت الماء أو ببعضها البعض. ليس من قبيل الصدفة أن يهتم صياد الغزل ذو الخبرة ليس فقط بمظهر الملعقة و "لعبتها" ، ولكن أيضًا بطبيعة الاهتزازات التي تخلقها. يتم استخدام المغازل الخاصة - الصوتية. يتيح الخط الجانبي أيضًا التقاط تلك الاهتزازات التي تنتقل إلى الماء من الخارج - نتيجة اهتزاز التربة أو التأثيرات على الماء أو موجة الانفجار. تشعر الأسماك بهذه الاهتزازات بحساسية أكبر بكثير من الاهتزازات الموجودة في الهواء. لذلك، يحرص الصيادون ذوو الخبرة على عدم طرق القارب، والمشي على طول الشاطئ دون الدوس، لكنهم لا يخشون التحدث بصوت عالٍ.
تستخدم الأسماك المفترسة أيضًا الخط الجانبي كمحدد موقع، حيث تراقب من خلاله حركة الفريسة. يساعد الخط الجانبي الأسماك المسالمة على اكتشاف العدو في الوقت المناسب وتمييزه عن أقاربه.
أعضاء اللمس والشم والذوق. بالإضافة إلى الحاسة "السادسة"، يساعد اللمس والشم الأسماك على التنقل في الماء. وهاتان الحاستان تساعدان السمكة في بحثها عن الطعام. إن حاسة الشم المتطورة، والتي تتمثل أعضاؤها في الحفر الأنفية، المقسمة إلى قسمين (الزوج الأمامي من الفتحات يستخدم لدخول الماء، والجزء الخلفي للخروج)، تسمح للأسماك بالشعور بمظهر غير عادي أو مألوف المواد الذائبة في البيئة المائية ولو بكميات ضئيلة. توجد أجهزة اللمس في بعض الأسماك، مثل سمك الشبوط، في جميع أنحاء الجسم تقريبًا. ولكن في أغلب الأحيان تقع بالقرب من الفم. في البربوط، جهاز اللمس هو الهوائيات الموجودة على الشفة السفلية. يمتلك سمك السلور شاربين طويلين ومتحركين. يجيد مواليد الحوت التمييز بين اللذيذ والمذاق، والحلو والحامض والمالح. توجد أعضاء التذوق في تجويف الفم والبلعوم. في بعض الأفراد، يخرجون من الفم وعلى سطح الجسم: في الكارب - على الشارب، في سمك السلور والبربوت - على الشفاه. لذا، على الصياد أن يضع في اعتباره أن السمكة لا يمكن أن يغريها أي "طبق" فحسب، بل يجب أن تبدو جذابة في المظهر ولها رائحة وطعم طيب.
الجدول 1.1
الأسطورة: xxx - العضو الرئيسي الذي يشارك في العثور على الطعام؛ x x - العضو الذي يشارك دائمًا في العثور على الطعام: x - العضو الذي يشارك أحيانًا في العثور على الطعام؛ 0- العضو غائب أو غير مشارك في العثور على الغذاء
"ليتنا لم نرهم بأعيننا"، كتب عالم الأحياء الشهير كارل لينيوس في كتابه "نظام الطبيعة". في الواقع، الأسماك مخلوقات مذهلة. على مدار تاريخهم الطويل، اكتسبوا مجموعة واسعة من الأجهزة، التي بدت وكأنها تعكس مراوغات الطبيعة.
المخلوقات الوحيدة التي لديها أعضاء كهربائية خاصة. من بين الفقاريات، الأسماك فقط هي القادرة على التوهج. ومن بينها نواجه أشكالًا غريبة من التكاثر ورعاية النسل. على سبيل المثال، يحمل ذكور فرس البحر أو السمك الأنبوبي البيض في طية خاصة متضخمة بإحكام على بطنهم. وفي الغالب، لا يوجد ذكور على الإطلاق لمبروك الدوع الفضي، ويتم تخصيب البيض الذي تضعه الإناث من قبل ممثلي الأنواع الأخرى. لكن مبروك الدوع لا يزال يتطور من مثل هذه البيض، ومرة أخرى الإناث فقط.
هناك أسماك لها خياشيم ورئتين في نفس الوقت. وإلى متى ظل هذا العضو السمكي المخصص مثل الخط الجانبي لغزا! هناك العديد من الألغاز العلمية المرتبطة بالأسماك، والتي عادة لا تنشأ حتى فيما يتعلق بالعديد من الحيوانات الأخرى. هل لديهم السمع؟ هل يصدرون أصواتا؟ لماذا يحتاجون إلى مثانة السباحة؟ هل يرون الألوان؟ في الآونة الأخيرة، بدأت العديد من جوانب حياة الأسماك ترتبط بحساسيتها الكيميائية.
الزعانف - أعضاء الذوق
وتظهر التجارب أن الأسماك تميز بين الحلو والمر والحامض والمالح، وهي أربع صفات طعم يدركها الإنسان أيضًا. على سبيل المثال، تقوم العديد من الأسماك ببصق الطعام المنقوع في مادة الكينين أو مرارة الشيح، كما لو كان الطعم المر "غير محبب" بالنسبة لها. ويعاملون الحلويات بشكل جيد للغاية. وهكذا فإن البربوط البحري يأكل بسهولة اللحوم المنقوعة في شراب السكر.
كما هو معروف فإن مياه أجزاء مختلفة من البحار والمحيطات لها ملوحة مختلفة. وحقيقة أن الأسماك يمكنها التمييز بين الملوحة تفسر أحيانًا قدرتها على التنقل أثناء الهجرات لمسافات طويلة. لا توجد طرق محددة تحت الماء، وفي الوقت نفسه، عادة ما تسافر الأسماك عبر طرق محددة للغاية. من الممكن أن يتعرفوا حقًا على طريقهم "بالذوق".
ولا يقتصر موقع أعضاء التذوق في الأسماك على الفم كما هو الحال في معظم الحيوانات. تعيش الأسماك في بيئة مائية، ويمكن أن تكون المواد ذات الطعم مهمة بالنسبة لها ليس فقط عند دخولها إلى الفم، ولكن أيضًا عندما تلامس السطح الخارجي للجسم. في سمك السلور وسمك القد، توجد براعم التذوق، على سبيل المثال، على الشعيرات. توجد أيضًا على أشعة الزعانف الطويلة، كما هو الحال في البربوط والبياض والأسماك الأخرى.
وفي هذا الصدد، سمكة مثيرة للاهتمام للغاية ذات زعانف كبيرة هي ديك البحر، أو ثلاثمائة. يبدو أنها تمشي على طول الجزء السفلي على بعض الأصابع الرقيقة والغريبة - أشعة الزعانف الصدرية. اتضح أن أشعة الزعانف الحرة هذه لا تخدم الغرنار فقط من أجل الدعم. لديهم أيضا حساسية الذوق. بعد أن شعرت بالفريسة المخبأة في الأسفل معهم، استولت عليها ثلاثمائة على الفور.
تحتوي العديد من الأسماك على براعم تذوق في جميع أنحاء الجسم. هذه الأسماك قادرة على العثور على الطعام عن طريق لمسه بأي جزء من الجسم. ويمكنهم أيضًا أن يتغذوا في الليل. يبدو أن الذوق، كما ترون، يساعد الأسماك على التنقل والعثور على الطعام تحت الماء، هو إحساس شامل إلى حد ما بالنسبة لها، ويتم تمثيل العالم المحيط إلى حد كبير للأسماك في شكل أحاسيس ذوق.
هل حاسة الشم في الماء ممكنة؟
لكن هل تتمتع الأسماك بحاسة الشم أم أنها لا تظهر بشكل منفصل عن الذوق؟ كثيرا ما يتم طرح هذا السؤال الآن. لماذا يحدث؟ بعد كل شيء، ثبت أن أعضاء الشم في الأسماك تقع بشكل منفصل عن أعضاء التذوق، وتقع مراكز العصب الشمي في الدماغ الأمامي، بينما تقع مراكز الذوق في النخاع المستطيل الموجود في الخلف. ولكن الحقيقة هي أن الأسماك تعيش في بيئة مائية. وبالتالي فإن أي مادة يمكن أن تصل إلى أنوفهم أو شفاههم أو تجويف الفم ستكون في المحلول.
وحسب المعتقدات الشعبية فإن الرائحة هي إدراك المواد الغازية والأبخرة؛ الذوق هو إدراك المواد والمحاليل السائلة. وعلى هذا الأساس، نفى العديد من العلماء وجود حاسة شم منفصلة في الأسماك واعترفوا فقط بحاسة "كيميائية" واحدة - الذوق.
ومع ذلك، أظهرت الملاحظات أن الأسماك، عندما تبحث عن الطعام، تتصرف كما لو كانت قادرة على "الشم". ثم أجروا تجارب خاصة. تم إغلاق فتحات الأنف الخاصة بسمك السلور وأسماك القرش، التي عادةً ما تجد الطُعم المخفي بسرعة، وتم الحفاظ على حساسية التذوق تمامًا. اتضح أنهم في ظل هذه الظروف غير قادرين على اكتشاف الأطعمة المخبأة، على سبيل المثال، في أكياس الشاش أو في العشب السميك. ولكن بمجرد فتح فتحتي الأنف، وجدت الأسماك بسرعة الطعم غير المرئي.
بعد ذلك، في المختبر، طورت الأسماك الصغيرة - البلم، والسكان العاديون في أنهارنا الصخرية - ردود أفعال مشروطة للمواد ذات الرائحة التي ليس لها طعم - الكومارين والسكاتول والمسك الاصطناعي. وأيضًا للنكهات - الكينين وسكر العنب وحمض الأسيتيك والملح. للقيام بذلك، تم وضع الصوف القطني المنقوع في مادة الاختبار في الحوض قبل تقديم الطعام للأسماك. عندما بدأت الأسماك في البحث عن الطعام، فقط بعد أن شعرت بمواد مألوفة، تمت إزالة دماغها الأمامي، الذي توجد فيه مراكز الشم، أي أنه تم حرمانها من سحرها، إذا جاز التعبير، من الجذر. يجب أن أقول أنه في الأسماك، حتى بعد إزالة الدماغ الأمامي، من الممكن ليس فقط الحفاظ عليها، ولكن أيضًا تكوين ردود أفعال مشروطة جديدة. اتضح أنه بعد العملية، اختفت تماما ردود الفعل المشروطة للمواد ذات الرائحة، ولكن لتذوقها ظلت.
وهكذا، ثبت أخيرا أن الروائح يمكن إدراكها ليس فقط في الهواء، ولكن أيضا في الماء. علاوة على ذلك، فإن بعض الأسماك حساسة جدًا للروائح. يستطيع البلم إدراك المواد ذات الرائحة مثل الأوجينول وكحول فينيل إيثيل 150-200 مرة أفضل من البشر.
لقد استغرق العلم حوالي ثلاثين عامًا لحل مسألة ما إذا كانت الأسماك تتمتع بحاسة شم مستقلة. لكن هل هذا يعني أن كل شيء قد تقرر بالفعل؟ لا. ما هي، على سبيل المثال، طبيعة الرائحة؟ هناك العديد من الفرضيات المختلفة حول هذه المسألة. يقول أحدهم أنه من أجل تهيج المستقبلات الشمية، ليس من الضروري الاتصال المباشر بالمواد ذات الرائحة معها، ويمكن تنفيذ حاسة الشم كما لو كانت على مسافة. هناك فكرة مفادها أن المادة ذات الرائحة يمكنها أن تمتص الأشعة تحت الحمراء من عضو الحس، وهذا "الفقدان" ينظر إليه الدماغ على أنه رائحة. ومع ذلك، لا توجد حتى الآن نظرية مرضية للرائحة.
يعد توضيح طبيعة الرائحة بشكل عام مهمة مهمة جدًا تواجه العلم. لا تمتلك التكنولوجيا حتى الآن مثل هذا الجهاز العالمي الذي يمكنه التقاط مجموعة واسعة من المواد بكميات ضئيلة مثل الأعضاء الشمية للحيوانات والتعرف عليها. ورغم أن هناك تقدما معينا في هذا الصدد بسبب استخدام الذرات الموسومة التي يتم إدخالها في مواد مختلفة، إلا أن هذه الطريقة لن تحقق في إمكانياتها ما يمكن أن يحققه جهاز مشابه لأنفنا.
ليس من قبيل الصدفة أن العديد من الكيميائيين ما زالوا يمزحون حتى يومنا هذا بأن الأداة الأكثر مثالية للتحليل الكمي والنوعي هي الأنف البشري، على الرغم من أننا نعرف جيدًا مدى عدم اكتمال أنفنا. في هذه الحالة، يمكن لعلم الأحياء أن يزود التكنولوجيا بمبدأ إنشاء جهاز عالمي للتحليل الكيميائي. وفي هذا الصدد، من المهم بشكل خاص دراسة حاسة الشم لدى الحيوانات المائية.
وزارة التعليم والعلوم في الاتحاد الروسيجامعة ولاية الشرق الأقصى
معهد الكيمياء والبيئة التطبيقية
كلية الكيمياء
قسم الكيمياء العضوية الحيوية والتكنولوجيا الحيوية
حاسة الشم في حياة الأسماك
ملخص طالب المجموعة 014
فولودكو الكسندرا فيكتوروفنا
فلاديفوستوك
مقدمة
عتبات الرائحة والشم
الجهاز الشمي
تأثير وعمل الإشارات الكيميائية
خاتمة
فهرس
مقدمة
هل رائحة السمك؟ بالطبع يفعلون. علاوة على ذلك، وكما أصبح معروفًا، فإن الأسماك من الأنواع المختلفة لديها حساسية مختلفة للمحفزات الشمية والذوقية. على عكس الأشخاص الذين يتمتعون بالقدرة على التمييز بين الطعم والرائحة، تدرك الأسماك المحفزات الكيميائية باستخدام ثلاثة أنظمة حساسة (حسية كيميائية) مستقلة تمامًا - الذوق والرائحة والذوق الكيميائي العام، والتي يلعب فيها المحلل الشمي الدور الأكثر أهمية. بمساعدة الجهاز الشمي، تحاول الأسماك تحديد الرائحة والاقتراب من مصدرها.
اكتسبت الأسماك القدرة على التمييز بين المحفزات الكيميائية منذ زمن طويل جدًا -بحسب علماء الحفريات- منذ 500 مليون سنة على الأقل. ويعتقد أن القدرة على التمييز بين المواد الكيميائية المختلفة هي الطريقة القديمة للحصول على معلومات حول البيئة.
من خلال حاسة الشم، تتلقى الأسماك معلومات حول التغيرات في البيئة الخارجية، وتمييز الطعام، والعثور على مدرستها، والشركاء أثناء التفريخ، واكتشاف الحيوانات المفترسة، وحساب الفريسة. توجد على جلد بعض أنواع الأسماك خلايا تقوم، عند جرح الجلد، بإطلاق "مادة الخوف" في الماء، وهي إشارة إلى وجود خطر على الأسماك الأخرى. يستخدم الحوت المعلومات الكيميائية بنشاط لإعطاء إشارات الإنذار والتحذير من الخطر وجذب الأفراد من الجنس الآخر. يعد هذا العضو مهمًا بشكل خاص للأسماك التي تعيش في المياه العكرة، حيث تستخدم الأسماك بنشاط المعلومات الشمية، إلى جانب المعلومات اللمسية والصوتية.
إن حاسة الشم لها تأثير كبير على عمل العديد من أعضاء وأنظمة الجسم، حيث تعمل على تقويتها أو تثبيطها. هناك مجموعات معروفة من المواد التي لها تأثير إيجابي (جاذب) أو سلبي (طارد) على الأسماك. تستخدم المواد الجاذبة على نطاق واسع من قبل الصيادين في تحضير الطعوم والطعوم، وترتبط حاسة الشم ارتباطاً وثيقاً بالحواس الأخرى: التذوق والرؤية والتوازن، وفي أوقات مختلفة من السنة لا تكون الأحاسيس الشمية لدى الأسماك هي نفسها، بل تصبح وتكون أكثر حدة في فصلي الربيع والصيف، وخاصة في الطقس الدافئ.
عتبات الرائحة والشم
الرائحة هي إحساس يحدث عندما تدخل المواد المتطايرة (تلك التي تنتج الكثير من الجزيئات في الطور الغازي) إلى خلايا شمية متخصصة عند استنشاقها. وفقا لكثير من العلماء، فإن الحيوانات تسترشد بمزيج من الروائح الأساسية: المسك، الكافور، النعناع، الأثيري، الزهري، اللاذع والفاسد. وتشكل هذه الروائح جميع الروائح الموجودة في الطبيعة. ولكن ما هي الرائحة من وجهة نظر كيميائية - ما هي رائحة المواد؟ وهي لا تشكل سوى 10% من 10 ملايين مادة عضوية معروفة.
لفترة طويلة جدًا، حاول الكيميائيون إيجاد علاقة بين بنية المادة الكيميائية ورائحتها. النتائج ليست رائعة. ومن المعروف أنه إذا كان الوزن الجزيئي للمادة أكثر من 400 فإنها لا تكون لها رائحة، لأنها ببساطة لا تنتج بخاراً بالكميات المطلوبة. ولكن من الصعب جدًا تحديد أي من الرائحة المتبقية. ومع الأبخرة بالكميات المطلوبة، لا توجد أيضًا إجابة واضحة - ليس من الممكن التنبؤ بالعتبات الشمية (أي الحد الأدنى من الجرعة التي تشعر بها الرائحة) للمواد بناءً على تركيبها الكيميائي. بالمناسبة، اتضح أن هذه العتبات الشمية نفسها مختلفة تمامًا.
تتمتع الأسماك بحساسية عالية جدًا للروائح (يمكنها الشعور بتخفيف مستخلص دودة الدم بنسبة واحد إلى مليار؛ أما التركيزات الأعلى فهي أقل جاذبية بالنسبة لها). يمكن أن تكون تركيزات عتبة المواد التي تسبب استجابات كهروفيزيولوجية ملحوظة في الجهاز الشمي منخفضة للغاية - تصل إلى 10 -9 -10 -13 جم. ويتم تسجيل الاستجابات السلوكية بتركيزات 10 -6 -10 -9 جم. ومع ذلك، كل هذه العتبات تم قياس تركيزات المواد الكيميائية الاصطناعية. على الأرجح، تكون عتبات الحساسية للروائح الطبيعية أقل.
المشكلة في هذا المجال من العلوم هي أن الأنوف أكثر حساسية من الأدوات. عادةً ما تعمل أجهزة تحليل اللوني ومطياف الكتلة وصولاً إلى 10-9 جم (نانوجرام). لذلك، عندما يقوم الباحثون بتحليل الروائح باستخدام الطرق الفيزيائية والكيميائية ومحاولة تحديد المواد التي تنقل بعض المعلومات، فإنه ليس من الممكن دائمًا الحصول على إجابة للسؤال المطروح. ولذلك فإن بعض الملاحظات حول رد فعل الأسماك تجاه رائحة معينة تظل مجرد ملاحظات.
الجهاز الشمي
كيف تدرك الأسماك إشارات الرائحة وما مدى حساسيتها لمجموعة متنوعة من الروائح؟ في معظم الأسماك، يكون الجهاز الشمي متطورًا بشكل جيد ويقع على السطح العلوي للرأس أمام العينين. لكن في الأسماك الغضروفية القديمة تطوريًا، وبين الأسماك العظمية، في الأسماك الرئوية، توجد أعضاء الشم في الجزء السفلي من الرأس.
عادة ما يكون هناك فتحتان للشم، ويمكن رؤيتهما بوضوح على رأس السمكة. أبو شوكة، سمك القرش، pomacentrids وبعض الآخرين لديهم فتحة شمية واحدة. وعلى سبيل المثال، لا تحتوي السمكة المنتفخة على فتحات أنف على الإطلاق، ويتم وضع العضو الشمي داخل نتوء يشبه اللوامس يبرز فوق سطح الرأس.
وإذا كانت هناك فتحتان للشم، يُمتص الماء من إحداهما، ويخرج من الأخرى. يدخل الماء المسحوب إلى التجويف الأنفي أو الشمي (الكيس الأنفي)، وفي أسفله توجد طيات شمية تشكل الوردة الشمية. سطح الطيات مغطى بظهارة شمية. تحتوي بعض الأسماك على ما يسمى بأكياس التهوية الشمية الإضافية في عضوها الشمي. وهي مخصصة لتهوية تجويف الأنف وإنتاج المخاط الشمي. شكرا لهم، من خلال ثقب تطوير خاص، يمكن أن يحدث اتصال بين جهاز الرائحة وتجويف الفم. لا توجد خلايا مستقبلة في مثل هذه الأكياس.
يشمل تكوين الظهارة الشمية في الطيات الشمية الخلايا القاعدية والداعمة والمخاطية وأخيراً الخلايا العصبية الفعلية والمستقبلات. لديهم عملية سميكة - التغصنات، تمتد من الجزء المركزي. وينتهي التغصن بـ "نادي" يبرز من سطح الظهارة. هنا، يتم بناء بروتينات مستقبلية خاصة في غشاء الخلية. نتيجة لتفاعلها مع جزيئات المواد ذات الرائحة التي تدخل الجهاز الشمي، يتغير عمل القنوات الأيونية ويتم إنشاء إمكانات المستقبل. في شكل نبضة كهربائية، تصل على طول محاور الخلايا المستقبلة إلى المركز الشمي الأساسي - البصيلات الشمية الموجودة بين العضو الشمي والدماغ الأمامي، وعادة ما تكون بجوار الأخير مباشرة. الدماغ الأمامي نفسه في الأسماك هو مركز شم ثانوي تتم فيه المعالجة النهائية للمعلومات.
من بين جميع الأسماك التي تمت دراستها، يعتبر سمك السلور الشائع هو الرائد في عدد الخلايا الحساسة كيميائيًا - فهو يحتوي على ما يقرب من 160 مليون مستقبل كيميائي - أي أقل بقليل من الكلاب. يحتوي الدنيس على ما يصل إلى 27 مليون خلية من هذا القبيل، والبربوت - ما يصل إلى 11 مليونًا، والبايك - ما يصل إلى ستة ملايين، والجثم النهري - ما يصل إلى 3 ملايين، والمنوة - 900 ألف.
أما بالنسبة للجهاز الشمي الإضافي (المكعي الأنفي)، فلا تمتلكه الأسماك كبنية رسمية؛ فهي تظهر فقط في الكائنات الأكثر تقدمًا من الناحية التطورية، بدءًا من البرمائيات.
كما ذكرنا من قبل، تختلف حساسية الأسماك المختلفة للروائح المختلفة، وهو ما يسمى بالمحفزات الشمية - كلما زاد عدد الخلايا المستقبلة (الحساسة) الموجودة في العضو الشمي، كلما كانت الأسماك أكثر حساسية. وفقاً لاتساع طيف الروائح المحسوسة ومستوى الحساسية لهذه الروائح، تنقسم الأسماك إلى مجموعتين: الماكروسماتيةالاستجابة لمجموعة واسعة من محفزات الروائح وإظهار مستوى عالٍ من الحساسية الشمية لها، و مجهرية، تتفاعل فقط مع مجموعة محدودة من الروائح.
يتميز الجهاز الشمي للأسماك بالتكيف البطيء (انخفاض الحساسية لمحفزات الرائحة الحالية). بفضل هذا، لا يحدث التعود، وتحتفظ محفزات الرائحة بقيمة الإشارة الخاصة بها لفترة طويلة. وهذا مهم للغاية حتى تتمكن الأسماك من التنقل عبر مصدر الرائحة والتحرك نحوه. ويحدث هذا أثناء الهجرات، وخاصة أثناء هجرة السلمون. عند الاقتراب من مصبات أنهار التفريخ، تبدأ هذه الأسماك في التمسك بطبقات معينة من الماء، وتقوم بشكل دوري برحلات قصيرة المدى خارج حدودها.
وبهذه الطريقة، تمكنوا من التحكم في موقعهم في الفضاء وعدم فقدان المنطقة ذات التركيز الأقصى للرائحة - ما يسمى بممر الرائحة. بالفعل في الأنهار، عند التقاء الروافد الكبيرة، يبدأ سمك السلمون في التحرك بشكل متعرج من أجل التمسك بتلك المناطق التي تحمل رائحة مكان التفريخ الأصلي. وتسمى ظاهرة العودة إلى المناطق الأصلية بالتوجيه. وهو يعتمد على ظاهرة طباعة إشارات رائحة الموائل الأصلية في الذاكرة. ويفترض أن هذه الرائحة تتشكل نتيجة دخول مواد إلى الماء من مناطق برية مجاورة. ومن المثير للاهتمام أن الأسماك تتذكر رائحة (أو ربما طبيعة تغيرها) ليس فقط المنطقة الواقعة في الروافد العليا حيث حدث نموها وتطورها، ولكن أيضًا المسار بأكمله منها إلى مصب النهر. إذا تم إغلاق حويصلات الشم لدى سمك السلمون، فإنه يفقد القدرة على تحديد الرافد الذي سيصعد إليه.
