Jak se cítí ryby?
Odpověď na tuto otázku není dosud zcela objasněna, dosud nebylo například spolehlivě zjištěno, zda ryby cítí bolest, a pokud ano, jak velkou.
Znalost struktury a funkcí jejich receptorů nám však umožňuje vyvodit určité závěry o smyslových orgánech ryb: to je především, čich, chuť, prostorová orientace, sluch. Stejně jako lidé mají i ryby všechny smysly, které jsou úzce propojeny. Rybí receptory registrují podněty fyzikální i chemické povahy: tlak, zvuk, teplotu, barvu, elektrické a magnetické pole, čich, chuť.
Vůně- jeden z nejdůležitějších způsobů pochopení světa u ryb. Zkušení rybáři vždy posypou návnadu na háček aromatickou návnadou: mnoho ryb je velmi citlivých na pachy.
Rybí nos má speciální čichové váčky s řasinkami. Zužováním a rozšiřováním těchto vaků ryba čuchá. Ryby díky čichu rozlišují potravu, nacházejí své hejno, partnery při tření, dravce a kořist. Kromě toho mohou ryby v některých situacích do vody vypouštět „chemické signály“ (například když hrozí nebezpečí), které jsou rozpoznány i jinými rybami. To je velmi významný faktor pro ryby žijící v zakalené vodě, protože shromažďování informací dotykem nebo zvuky je tam obtížné a ryby aktivně využívají svůj čich.
Čich je zvláště dobře vyvinutý u stěhovavých plavců. Například mladiství losos sockey pomocí čichu rozlišuje vodu různých jezer, roztoky různých aminokyselin a koncentraci vápníku ve vodě; úhoř evropský, migrující z Evropy do oblastí tření umístěných v Sargasovém moři, může určit vodu v kterékoli z nádrží, se kterými se na své cestě setká.
Obecně platí, že „chemické čichové signály“ hrají v životě ryb důležitou funkci: přicházejí v různých typech. Například se nazývají signály „pro naše vlastní“. feromony. Zjišťují se vztahy mezi různými druhy ryb kairomony A allomones. Kairomons přenášejí informace užitečné pro druhy přijímající signál. Allomons naopak způsobují behaviorální reakci, která je prospěšná pro druh, který signál produkoval.
Ryba má v nose čtyři nozdry, které jsou hojně vybaveny citlivými buňkami vnímajícími pachy. Látky rozpuštěné ve vodě, vnikající do nosních dírek, dráždí tyto buňky a přenášejí signál do mozku o určité vůni.
Voda volně cirkuluje dutinami nosních dírek díky speciálním ventilům v nich umístěných.
Zároveň je čich u různých druhů ryb vyvinut odlišně. Čich je však pro ryby obvykle mnohem důležitější než zrak. 
Dostupné v rybách a chuťové pohárky.
Ryby dokonale rozlišují hořké od sladkého nebo slaného. Chuťové vjemy ryb se liší od čichových laloků mozku! Chuťové pohárky ryb, které jsou citlivými buňkami, se nacházejí v ústech, na rtech, tvářích, kníru a také na bocích a hlavě.
Charakteristickým a velmi důležitým smyslovým orgánem pro ryby je boční čára(nachází se také u vodních obojživelníků).
Boční čára je jakýmsi senzorem pro pohyby a vibrace vody. S jeho pomocí například predátoři dokonale vycítí sebemenší pohyby potenciální oběti a oběť naopak vycítí skrytého predátora. A také díky tomuto „senzoru“ se ryby pohybují v podmořském prostoru, vyhýbají se stacionárním překážkám, určují polohu potravy, směr proudu atd.
Boční čára je kanál procházející celým tělem a komunikující s vodou skrz otvory ve šupinách. Obsahuje velmi citlivé buňky, které reagují na atmosférický tlak a informují mozek o jeho změnách.
Tento citlivý kanál se také nazývá seismosenzorický orgán.
Citlivé orgány, které reagují na kolísání tlaku ve vodě, se nacházejí také na hlavě, čelistech a žaberních krytech ryb. Laterální čára je spojena vagusovým nervem.
Boční čára může být úplná: probíhá podél celého těla ryby; neúplné a může také chybět (například v sleď). Ryby, které postrádají boční linii, však mají jiné, dobře vyvinuté kanály nervových zakončení. Poškození boční linie ryby může velmi rychle způsobit její smrt.
Smyslové orgány. Vidění.
Orgán vidění, oko, ve své struktuře připomíná fotografický přístroj a čočka oka je podobná čočce a sítnice je podobná filmu, na kterém je obraz získán. U suchozemských zvířat má čočka čočkovitý tvar a je schopna měnit své zakřivení, takže zvířata mohou přizpůsobit své vidění vzdálenosti. Čočka ryb je kulovitá a nemůže měnit tvar. Jejich vidění se nastavuje na různé vzdálenosti, jak se čočka přibližuje nebo vzdaluje od sítnice.
Optické vlastnosti vodního prostředí neumožňují rybám vidět daleko. Téměř za hranici viditelnosti pro ryby v čisté vodě se považuje vzdálenost 10-12 m a ryby zřetelně nevidí dále než 1,5 m. Denní dravé ryby žijící v čisté vodě (pstruh, lipan, os, štika) viz. lepší. Některé ryby vidí ve tmě (cand, cejn, sumec, úhoř, burbot). Na sítnici mají speciální světlocitlivé prvky, které dokážou vnímat slabé světelné paprsky.
Úhel pohledu ryb je velmi velký. Bez otáčení těla je většina ryb schopna vidět objekty každým okem v zóně asi 150° vertikálně a až 170° horizontálně (Obr. 1).
Jinak ryba vidí předměty nad vodou. V tomto případě vstoupí v platnost zákony lomu světelných paprsků a ryby mohou vidět bez zkreslení pouze předměty, které jsou přímo nad hlavou - za zenitem. Šikmo dopadající světelné paprsky se lámou a stlačují do úhlu 97°.6 (obr. 2).
Čím ostřejší je úhel vstupu světelného paprsku do vody a čím je objekt nižší, tím zkresleněji jej ryba vidí. Když světelný paprsek dopadá pod úhlem 5-10°, zvláště pokud je vodní hladina trhaná, ryba přestane předmět vidět.
Paprsky vycházející z oka ryby mimo kužel znázorněný na obrázku rýže. 2, se zcela odrážejí od vodní hladiny, takže se rybám jeví jako zrcadlové.
Na druhou stranu lom paprsků umožňuje rybám vidět zdánlivě skryté předměty. Představme si vodní plochu se strmým, strmým břehem. (obr. 3).za lomem paprsků vodní hladinou vidí člověk.
Ryby rozlišují barvy a dokonce i odstíny.
Barevné vidění u ryb je potvrzeno jejich schopností měnit barvu v závislosti na barvě země (mimikry). Je známo, že okouni, plotice a štiky, kteří se zdržují na světlém písčitém dně, mají světlou barvu a na černém rašelinném dně jsou tmavší. Mimika je zvláště výrazná u různých plejtváků, schopných se s úžasnou přesností přizpůsobit barvě země. Pokud je platýs umístěn do skleněného akvária se šachovnicí umístěnou pod dnem, objeví se na jeho hřbetě buňky podobné šachům. Platýs ležící na oblázkovém dně s ním v přírodních podmínkách tak dobře splyne, že se pro lidské oko stane zcela neviditelným. Oslepnuté ryby, včetně platýse, přitom nemění barvu a zůstávají tmavě zbarvené. Z toho je zřejmé, že změna barvy u ryb souvisí s jejich zrakovým vnímáním.
Pokusy s krmením ryb z různobarevných kelímků potvrdily, že ryby jasně vnímají všechny spektrální barvy a dokážou rozlišit podobné odstíny. Nejnovější experimenty založené na spektrofotometrických metodách ukázaly, že mnoho druhů ryb vnímá jednotlivé odstíny o nic hůře než člověk.
Pomocí metod potravinového tréninku bylo zjištěno, že ryby vnímají i tvar předmětů – rozlišují trojúhelník od čtverce, krychli od pyramidy.
Zvláště zajímavý je postoj ryb k umělému světlu. Už v předrevoluční literatuře psali, že oheň vybudovaný na břehu řeky přitahuje plotice, burboty, sumce a zlepšuje výsledky rybolovu. Nedávné studie ukázaly, že mnoho ryb - šprot, parmice, syrty, saury - je nasměrováno ke zdrojům podvodního osvětlení, takže elektrické světlo se v současné době používá v komerčním rybolovu. Zejména se tato metoda používá k úspěšnému chytání šprotů v Kaspickém moři a saury poblíž Kurilských ostrovů.
Pokusy o použití elektrického světla ve sportovním rybolovu zatím nepřinesly pozitivní výsledky. Takové pokusy byly prováděny v zimě na místech, kde se hromadili okouni a plotice. Vysekali díru do ledu a na dno nádrže spustili elektrickou lampu s reflektorem. Potom lovili pomocí přípravku a přidali krvavce do sousední díry a do díry odříznuté od zdroje světla. Ukázalo se, že počet kousnutí v blízkosti lampy je menší než ve vzdálenosti od ní. Podobné pokusy byly prováděny při nočním lovu candátů a burbotů; také neměly pozitivní účinek.
Pro sportovní rybolov je lákavé používat návnady potažené svítícími sloučeninami. Bylo zjištěno, že ryby chytají světelné návnady. Zkušenosti leningradských rybářů však neukázaly jejich přednosti; Ve všech případech ryby berou běžnou návnadu snadněji. Literatura k této problematice také není přesvědčivá. Popisuje pouze případy chytání ryb na svítící návnady a neposkytuje srovnávací údaje o lovu za stejných podmínek s běžnými návnadami.
Vizuální charakteristiky ryb nám umožňují vyvodit některé závěry, které jsou pro rybáře užitečné. S jistotou lze říci, že ryba nacházející se na hladině není schopna spatřit rybáře stojícího na břehu dále než 8-10 ma sedícího nebo brodícího se - dále než 5-6 m; Důležitá je také průhlednost vody. V praxi můžeme předpokládat, že pokud rybář nevidí rybu ve vodě, když se dívá na dobře osvětlenou vodní hladinu pod úhlem blízkým 90°, tak ryba rybáře nevidí. Proto má maskování smysl pouze při lovu na mělkých místech nebo nahoře v čisté vodě a při nahazování na krátkou vzdálenost. Naopak předměty rybářského náčiní, které jsou blízko rybě (olovo, ponorka, síť, splávek, člun), by měly splývat s okolním pozadím.
Sluch.
Přítomnost sluchu u ryb byla dlouhou dobu popírána. Skutečnosti, jako je přivolání ryb k místu krmení, přilákání sumce úderem do vody speciální dřevěnou paličkou („klepání“ sumce) a reakce na hvizd parníku, se zatím příliš neprokázaly. Vznik reakce lze vysvětlit podrážděním jiných smyslových orgánů. Nedávné experimenty ukázaly, že ryby reagují na zvukové podněty a tyto podněty jsou vnímány sluchovými labyrinty v rybí hlavě, povrchem kůže a plaveckým měchýřem, který hraje roli rezonátoru.
Citlivost vnímání zvuku u ryb nebyla přesně stanovena, ale bylo prokázáno, že zachycují zvuky hůře než lidé a ryby slyší vysoké tóny lépe než nízké. Ryby slyší zvuky vznikající ve vodním prostředí na značnou vzdálenost, ale zvuky vznikající ve vzduchu jsou slyšet špatně, protože zvukové vlny se odrážejí od hladiny a špatně pronikají do vody. Vzhledem k těmto vlastnostem by si rybář měl dávat pozor na hluk ve vodě, ale nemusí se bát, že by rybu vyděsil hlasitým mluvením. Zajímavé je využití zvuků ve sportovním rybolovu. Otázka, které zvuky ryby přitahují a které je odpuzuje, však nebyla studována. Zvuk se zatím používá pouze při chytání sumců „zavíráním“.
Varhany postranní linie.
Orgán boční linie je přítomen pouze u ryb a obojživelníků, kteří neustále žijí ve vodě. Boční čára je nejčastěji kanál, který se táhne podél těla od hlavy k ocasu. V kanálku se rozvětvují nervová zakončení, která s velkou citlivostí vnímají i ty nejnepatrnější vodní vibrace. Ryby pomocí tohoto orgánu určují směr a sílu proudu, cítí vodní proudy vznikající při smývání podvodních předmětů, cítí pohyb souseda v hejnu, nepřátele nebo kořisti a poruchy na hladině. voda. Ryba navíc vnímá i vibrace, které se přenášejí do vody zvenčí – otřesy půdy, dopady na loď, nárazové vlny, vibrace trupu lodi atd.
Úloha postranní čáry při uchopování kořisti rybami byla podrobně studována. Opakované pokusy ukázaly, že oslepená štika se dobře orientuje a přesně chytá pohybující se rybu, nevěnuje pozornost nehybné rybě. Slepá štika se zničenou boční čárou ztrácí schopnost orientace, naráží do stěn bazénu a... protože je hladová, nevěnuje pozornost plovoucím rybám.
S ohledem na to musí být rybáři opatrní jak na břehu, tak na lodi. Otřesení půdy pod nohama, vlna z neopatrného pohybu ve člunu může rybu upozornit a na dlouhou dobu ji vystrašit. Povaha pohybu umělých návnad ve vodě není lhostejná k úspěchu rybolovu, protože dravci, když pronásledují a chytají kořist, cítí vodní vibrace, které vytváří. Samozřejmě, že ty návnady, které nejúplněji reprodukují vlastnosti obvyklé kořisti predátorů, budou chytlavější.
Orgány čichu a chuti.
Orgány čichu a chuti u ryb jsou odděleny. Orgánem čichu u kostnatých ryb jsou párové nozdry, umístěné po obou stranách hlavy a vedoucí do nosní dutiny, lemované čichovým epitelem. Voda vstupuje do jednoho otvoru a opouští druhý. Toto uspořádání čichových orgánů umožňuje rybám vnímat pachy látek rozpuštěných nebo suspendovaných ve vodě a během proudu ryby cítí pouze proud nesoucí pachovou látku a v klidných vodách pouze v přítomnosti vodních proudů.
Čichový orgán je nejméně vyvinutý u denních dravých ryb (štika, bolen, okoun), silnější u ryb nočních a soumraků (úhoř, sumec, kapr, lín).
Chuťové orgány se nacházejí především v dutině ústní a hltanové; U některých ryb se chuťové pohárky nacházejí v oblasti rtů a vousů (sumec, burbot) a někdy se nacházejí po celém těle (kapr). Jak ukázaly experimenty, ryby dokážou rozlišit sladké, kyselé, hořké a slané.Stejně jako čich je u nočních ryb vyvinutější i smyslový smysl.
V literatuře jsou pokyny o vhodnosti přidávání různých pachových látek do návnad a návnad, které jakoby přitahují ryby: mátový olej, kafr, anýz, vavřínové a kozlíkové kapky, česnek a dokonce i petrolej. Opakované použití těchto látek v potravě neprokázalo žádné znatelné zlepšení zákusu a při velkém množství pachových látek se ryby naopak téměř úplně přestaly chytat. Obdobný výsledek přinesly i pokusy prováděné na akvarijních rybách, které neochotně požíraly potravu nasáklou anýzovým olejem, kozlíkem lékařským apod. Zároveň se projevil přirozený pach čerstvé návnady, zejména konopného koláče, konopného a slunečnicového oleje, žitných krekrů, čerstvě uvařená kaše bezesporu přitahuje ryby a urychluje jejich přiblížení ke krmítku.
Význam určitých smyslových orgánů při hledání potravy různými rybami je ukázán v stůl 1.
stůl 1
Pokračujeme v tradiční rubrice Tipy od zkušených rybářů - řekneme vám o smyslových orgánech ryb:
Navigace: O rybách - orgány, instinkty
Rybí oko je poměrně pokročilé optické zařízení. Nemá žádná oční víčka a je neustále otevřená. V praxi ryby v čisté vodě nevidí dále než 10-12 m a jasně - pouze do 1,5 m. Úhel pohledu ryb je velmi velký. Bez otáčení těla vidí předměty každým okem vertikálně v zóně asi 150° a horizontálně až 170°. Ryba vidí předměty umístěné vpředu a po stranách dobře, o něco hůře - zezadu, ale i když stojí, je schopna vidět většinu prostředí. Povrchový svět se rybám musí zdát zcela neobvyklý. Ryba bez zkreslení vidí pouze předměty umístěné přímo nad její hlavou - v zenitu. Ale čím ostřejší je úhel vstupu světelného paprsku do vody a čím níže se objekt na hladině nachází, tím více se rybě zdá zkreslený. Když světelný paprsek dopadne pod úhlem 5-10°, zvláště pokud je vodní hladina drsná, ryba přestane předmět úplně vidět. Paprsky vycházející z oka ryby mimo kužel znázorněný na obr. 1 se zcela odrážejí od vodní hladiny a rybám se jeví zrcadlově. Odráží dno, vodní rostliny a plovoucí ryby.
Rýže. 1. Schéma zorných úhlů, pod kterými ryba vidí předměty ve vodě
Rýže. 1.2. Diagram vizuálních úhlů, pod kterými ryby vidí objekty nad vodou
Na druhou stranu, zvláštnosti lomu paprsků umožňují rybám vidět zdánlivě skryté předměty. Představme si rybník se strmým, strmým břehem. Člověk sedící na břehu rybu neuvidí - je skryta u pobřežní římsy, ale ryba člověka uvidí (obr. 2). Proto je při rybolovu vždy lepší sedět, než stát, protože pravděpodobnost, že se dostanete do zorného pole ryby, je mnohem menší.
Strukturní rysy rybího oka, stejně jako dalších orgánů, závisí především na životních podmínkách a jejich životním stylu.
Rýže. 2 Lom paprsků lidským a rybím viděním
Ostřejší než ostatní jsou denní dravé ryby - pstruh, os, štika. Je to pochopitelné – kořist odhalují především zrakem. Ryby, které se živí planktonem a organismy na dně, dobře vidí. Jejich lepší vidění má pro nalezení kořisti prvořadý význam.
Mnoho našich sladkovodních ryb – cejn, candát, sumec, burbot – loví častěji v noci. Potřebují dobře vidět ve tmě. A příroda se o to postarala. Cejn a candát mají v sítnici očí látku citlivou na světlo a sumci a mokři mají dokonce zvláštní svazky nervů, které vnímají nejslabší světelné paprsky. Tyto ryby mají také schopnost rozlišovat barvy a dokonce i odstíny. Ne nadarmo rybáři přitahují pozornost ryb tím, že své háčky zdobí barevnými chloupky, nejčastěji červenými.
Rybáři dobře vědí, že pro úspěšný rybolov není barva používaných nástrah lhostejná.
Schopnost rozlišovat barvy se u různých ryb vyvíjí různě. Ryby žijící u hladiny, kde je hodně světla, dokážou lépe rozlišovat barvy. Horší jsou ti, kteří žijí v hlubinách, kam proniká jen část světelných paprsků. Ryby nereagují stejně na umělé světlo. Některé přitahuje, jiné odpuzuje. Například oheň postavený na břehu řeky přitahuje podle starých rybářů plotice, burboty a sumce. Úhoř a kapři ale nemají rádi světlo.
Vizuální charakteristiky ryb nám umožňují vyvodit některé závěry, které jsou pro rybáře užitečné. Dá se s jistotou říci, že ryba nacházející se na hladině není schopna vidět rybáře stojícího na břehu dále než 10-12 m a rybáře sedícího nebo brodícího - dále než 5-6 m; Důležitá je také průhlednost vody. V praxi můžeme předpokládat, že pokud rybář nevidí rybu ve vodě, když se dívá na dobře osvětlenou vodní hladinu pod úhlem blízkým 90°, tak ryba rybáře nevidí. Proto má maskování smysl pouze při lovu na mělkých místech nebo nahoře v čisté vodě a při nahazování na krátkou vzdálenost. Naopak předměty rybářského vybavení v blízkosti ryb - vodítko, platina, síťka, splávek, člun - by měly splývat s okolním pozadím.
Již dlouho je známo, že ryby reagují na zvuky. Hluk nebo zvuk může vyděsit a přilákat ryby. Rybáři dovedně využívají jak zvědavosti, tak i bázlivosti ryb. Sumci se úspěšně chytají tak, že je navnadíte úderem do vody speciální paličkou – „kwokem“. Rybáři často používají hluk k nahánění ryb do svých sítí. Bylo zjištěno, že ryby jsou schopny detekovat zvuky o frekvenci od 5 Hz do 13 kHz, tzn. v širším rozsahu ve srovnání s lidmi (od 16 Hz do 13 kHz). Vibrace vznikající ve vzduchu se k uším ryb nedostávají dobře, protože tyto vlny se téměř úplně odrážejí od vodní hladiny. Pravděpodobně jste si všimli, že ryby plavající v řece blízko vodní hladiny nereagují na hluk (ani silný) ze vzdálenosti asi 8-10 m. Ale jakýkoli hluk vytvořený ve vodě ryby dráždí. To je vysvětleno skutečností, že ryby slyší zvuky vznikající ve vodě na značnou vzdálenost. A někteří rybáři, aniž by to vzali v úvahu, často se šplouchnutím spustí své rybářské pruty, nádrže s rybami, nebo ještě hůř, když se snaží vysvobodit ze stébla trávy na lžíci, začnou je násilím bičovat do vody. .
Ryby vnímají zvuky s frekvencí 16 až 13 000 vibrací za sekundu přes sluchové labyrinty v hlavě a přes kůži. Vzhledem ke sluchovým schopnostem ryb byste se při rybolovu měli snažit být potichu, aniž byste vytvářeli hluk, který by mohl ryby vyplašit a zničit váš rybolov pro vás i ostatní rybáře. Ryby vnímají mechanické a infrazvukové vibrace s frekvencí od 5 do 16 za sekundu orgánem „šestého“ smyslu, o čemž bude podrobně pojednáno v další části.
Hlavním orgánem tohoto smyslu u ryb je postranní linie. Tento orgán se nachází pouze u ryb a obojživelníků, kteří neustále žijí ve vodě. Boční linie je kanál, který obvykle probíhá podél těla od hlavy k ocasu. Kanál obsahuje senzorické pupeny, propojené s vnějším prostředím, s nervy a mozkem přes drobné otvory umístěné ve šupinách. Postranní čára vnímá i ty nejmenší vibrace vody a pomáhá rybám určit sílu a směr proudu, zachytit odražené vodní proudy, cítit pohyb souseda v hejnu a ruchy na hladině. Pomocí svého „šestého“ smyslu mohou ryby plavat v noci v bahnité vodě, aniž by narážely do podvodních předmětů nebo do sebe navzájem. Zkušený rybář na přívlač ne nadarmo věnuje pozornost nejen vzhledu lžíce a její „hře“, ale také povaze vibrací, které vytváří. Používají se dokonce i speciální spinnery – akustické. Boční linie také umožňuje zachytit ty vibrace, které se přenášejí do vody zvenčí – v důsledku otřesů půdy, dopadů na vodu nebo tlakové vlny. Ryby cítí takové vibrace s mnohem větší citlivostí než vibrace ve vzduchu. Zkušení rybáři si proto dávají pozor, aby neklepali na loď, šli po břehu bez dupání, ale nebojí se mluvit nahlas.
Postranní čáru využívají dravé ryby také jako lokátor, přes který sledují pohyb kořisti. Boční linie pomáhá mírumilovným rybám včas odhalit nepřítele a odlišit ho od příbuzných.
Orgány hmatu, čichu a chuti. Kromě „šestého“ smyslu pomáhají rybám orientovat se ve vodě dotek a čich. Tyto dva smysly pomáhají rybám při hledání potravy. Dobře vyvinutý čich, jehož orgány jsou nosní jamky, rozdělené na dvě části (přední pár otvorů slouží pro vstup vody a zadní pro výstup), umožňuje rybám cítit vzhled neobvyklého nebo známého. rozpuštěné látky ve vodním prostředí, a to i v zanedbatelném množství . Hmatové orgány u některých ryb, jako je kapr, jsou umístěny téměř po celém těle. Nejčastěji se však nacházejí v blízkosti úst. U burbota jsou orgánem dotyku tykadla na spodním rtu. Sumec má dva dlouhé, pohyblivé vousky. Ryby dokážou rozlišovat mezi chutným a bez chuti, sladkým a kyselým a slaným. Chuťové orgány jsou umístěny v dutině ústní a hltanové. U některých jedinců vycházejí z tlamy a na povrch těla: u kaprů - na knír, u sumců a burbotů - na rty. Rybář tak musí mít na paměti, že ryby se nedají svést jen tak ledajakým „jídlem“, ale také musí vypadat atraktivně na pohled a mít dobrou vůni a chuť.
Tabulka 1.1
Legenda: xxx - hlavní orgán zapojený do hledání potravy; x x - orgán, který se vždy podílí na hledání potravy: x - orgán, který se někdy podílí na hledání potravy; 0 - orgán chybí nebo se nepodílí na hledání potravy
Kdybychom je jen neviděli na vlastní oči,“ napsal slavný biolog Carl Linné ve svém „Systému přírody“. Opravdu, ryby jsou úžasná stvoření. Během své dlouhé historie získali širokou škálu zařízení, která jako by odrážela výstřednosti přírody.
Jediná stvoření, která mají speciální elektrické orgány. Mezi obratlovci jsou schopné zářit pouze ryby. Setkáváme se mezi nimi se svéráznými formami rozmnožování a péče o potomstvo. Například samci mořského koníka nebo dýmky nosí vajíčka ve zvláštním pevně zarostlém záhybu na břiše. A karas stříbřitý většinou nemá samce a vajíčka, která samice nakladou, jsou oplodněna zástupci jiných druhů. Ale z takových vajíček se stále vyvíjí karas a opět jen samice.
Jsou ryby, které mají zároveň žábry a plíce. A jak dlouho tak speciálně rybí orgán jako postranní linie zůstal záhadou! S rybami je spojeno mnoho vědeckých záhad a takových, které ve vztahu k mnoha jiným zvířatům obvykle ani nevznikají. Mají sluch? Vydávají zvuky? Proč potřebují plavecký měchýř? Vidí barvy? V poslední době se mnoho aspektů života ryb začalo spojovat s jejich chemickou citlivostí.
PLOUTE - ORGÁNY CHUTI
Experimenty ukazují, že ryby rozlišují sladkou, hořkou, kyselou a slanou, čtyři chuťové vlastnosti, které jsou vnímány i lidmi. Mnoho ryb například vyplivuje jídlo namočené v chininu nebo pelyňku, jako by jim hořká chuť byla „nepříjemná“. A se sladkostmi zacházejí velmi dobře. Mořský burbot tak snadno požírá maso namočené v cukrovém sirupu.
Jak známo, voda v různých částech moří a oceánů má různou slanost. A skutečnost, že ryby dokážou rozlišovat mezi slaností, někdy vysvětluje jejich schopnost navigace při migracích na velké vzdálenosti. Pod vodou nejsou žádné vyznačené cesty a zároveň ryby obvykle cestují po velmi specifických trasách. Je možné, že svou cestu skutečně poznají „podle chuti“.
Umístění chuťových orgánů u ryb není omezeno na ústa, jako u většiny zvířat. Ryby žijí ve vodním prostředí a chuťové látky pro ně mohou být důležité nejen při vstupu do tlamy, ale i při pouhém dotyku vnějšího povrchu těla. U sumců a tresek se chuťové pohárky nacházejí například na voucích. Vyskytují se také na podlouhlých ploutvových paprscích, jako u burbota, tresky a dalších ryb.
V tomto ohledu velmi zajímavou rybou s velkými ploutvemi je kohoutek mořský neboli třístovka. Zdá se, že chodí po dně na nějakých tenkých podivných prstech - paprscích prsních ploutví. Ukazuje se, že tyto volné ploutvové paprsky slouží strážci nejen k podpoře. Mají také chuťovou citlivost. Když s nimi ucítili kořist ukrytou na dně, tři stovky ji okamžitě popadly.
Mnoho ryb má chuťové pohárky doslova po celém těle. Takové ryby jsou schopny najít potravu dotykem kterékoli části těla. Mohou se také krmit v noci. Chuť, jak je vidět, pomáhající rybě orientovat se a najít potravu pod vodou, se pro ni ukazuje jako poměrně komplexní smysl a okolní svět je pro ryby z velké části zastoupen v podobě chuťových vjemů.
JE MOŽNÝ CÍT VŮNĚ VE VODĚ?
Ale mají ryby čich nebo se neprojevuje odděleně od chuti? Tato otázka je nyní často kladena. Proč k tomu dochází? Koneckonců bylo zjištěno, že u ryb jsou čichové orgány umístěny odděleně od chuťových orgánů a čichová nervová centra jsou umístěna v předním mozku, zatímco chuťová centra jsou umístěna v prodloužené míše, která se nachází za nimi. Faktem ale je, že ryby žijí ve vodním prostředí. A proto všechny látky, které se mohou dostat do jejich nosních dírek, rtů nebo ústní dutiny, budou v roztoku.
A podle všeobecného přesvědčení je čich vnímáním plynných látek a par; chuť je vnímání kapalných látek a roztoků. Na tomto základě mnoho vědců popřelo existenci samostatného čichového smyslu u ryb a uznávalo pouze jeden „chemický“ smysl – chuť.
A přesto pozorování ukázala, že ryby se při hledání potravy chovají, jako by byly schopny „čichat“. Poté prováděli speciální pokusy. Sumci a žraloci, kteří obvykle rychle najdou skrytou návnadu, měli zavřené nosní otvory a chuťová citlivost byla zcela zachována. Ukázalo se, že za těchto podmínek nejsou schopni odhalit potravu ukrytou například v gázových sáčcích nebo v husté trávě. Jakmile se jim ale otevřely nozdry, ryby neviditelnou návnadu rychle našly.
Pak si v laboratoři u rybiček – střevle, běžných obyvatel našich kamenitých řek – vyvinuly podmíněné reflexy na pachové látky, které nemají chuť – kumarin, skatol a umělé pižmo. A také na dochucení – chinin, hroznový cukr, kyselina octová a sůl. K tomu byla do akvária před podáváním potravy rybám umístěna vata namočená v testované látce. Když si ryby začaly hledat potravu, teprve poté, co vycítily známé látky, byl jejich přední mozek, ve kterém se nacházejí čichová centra, odstraněn, tedy jejich kouzlo bylo zbaveno takříkajíc u kořene. Je třeba říci, že u ryb je možné i po odstranění předního mozku nejen zachovat, ale také vytvořit nové podmíněné reflexy. Ukázalo se, že po operaci podmíněné reflexy na pachové látky úplně vymizely, ale chuťově zůstaly.
Tak se konečně prokázalo, že pachy lze vnímat nejen ve vzduchu, ale i ve vodě. Některé ryby jsou navíc velmi citlivé na pachy. Střevle jsou schopny vnímat pachové látky jako eugenol a fenyletylalkohol 150-200krát lépe než lidé.
Vědě trvalo asi třicet let, než vyřešila otázku, zda mají ryby nezávislý čich. Znamená to ale, že už je o všem rozhodnuto? Ne. Jaká je například samotná podstata čichu? V této věci existuje mnoho různých hypotéz. Jedna z nich říká, že k podráždění čichových receptorů není nutný přímý kontakt pachových látek s nimi a čich lze provádět jakoby na dálku. Existuje představa, že zapáchající látka může absorbovat infračervené paprsky ze smyslového orgánu a tato „ztráta“ je mozkem vnímána jako zápach. Stále však neexistuje uspokojivá teorie vůně.
Objasnění povahy čichu je obecně velmi důležitým úkolem, kterému věda čelí. Technologie zatím nemá tak univerzální zařízení, které by zachytilo širokou škálu látek v tak nepatrných množstvích, jako jsou čichové orgány zvířat, a identifikovalo je. I když je v tomto ohledu jistý pokrok v souvislosti s používáním značených atomů vnášených do různých látek, tato metoda ve svých možnostech nedosáhne toho, co by aparát podobný našemu nosu mohl dosáhnout.
Ne nadarmo si dodnes mnoho chemiků žertuje, že nejdokonalejším nástrojem pro kvantitativní a kvalitativní analýzu je lidský nos, i když dobře víme, jak nedokonalý je náš nos. V tomto případě může biologie poskytnout technologii s principem vytvoření univerzálního zařízení pro chemickou analýzu. A v tomto ohledu je zvláště důležité studovat čich u vodních živočichů.
MINISTERSTVO ŠKOLSTVÍ A VĚDY RUSKÉ FEDERACE STÁTNÍ UNIVERZITA DÁLNÉHO VÝCHODU
ÚSTAV CHEMIE A APLIKOVANÉ EKOLOGIE
CHEMICKÁ FAKULTA
KATEDRA BIOORGANICKÉ CHEMIE A BIOTECHNOLOGIE
Čich v životě ryb
Abstrakt studenta skupiny 014
Volodko Alexandra Viktorovna
Vladivostok
Úvod
Čichové a čichové prahy
Čichový orgán
Vliv a působení chemických signálů
Závěr
Bibliografie
Úvod
Voní ryby? Samozřejmě, že ano. Navíc, jak bylo známo, ryby různých druhů mají různou citlivost na čichové a chuťové podněty. Na rozdíl od lidí, kteří jsou obdařeni schopností rozlišovat chuť a čich, ryby vnímají chemické podněty pomocí tří zcela nezávislých citlivých (chemosensorických) systémů – chuti, čichu a obecné chemické chuti, z nichž nejdůležitější roli hraje čichový analyzátor. Ryby se pomocí čichového orgánu snaží pach lokalizovat a přiblížit se k jeho zdroji.
Ryby získaly schopnost rozlišovat mezi chemickými podněty velmi dávno – podle paleontologů – nejméně před 500 miliony let. Předpokládá se, že schopnost rozlišovat mezi různými chemickými látkami je nejstarším způsobem získávání informací o životním prostředí.
Ryby prostřednictvím čichu přijímají informace o změnách vnějšího prostředí, rozlišují potravu, nacházejí své hejno, partnery při tření, odhalují predátory, počítají kořist. Na kůži některých druhů ryb jsou buňky, které při poranění kůže uvolňují do vody „strachovou látku“, která je signálem nebezpečí pro ostatní ryby. Ryby aktivně využívají chemické informace, aby vydávaly poplašné signály, varovaly před nebezpečím a přitahovaly jedince opačného pohlaví. Tento orgán je důležitý zejména pro ryby žijící v zakalené vodě, kde spolu s hmatovými a zvukovými informacemi ryby aktivně využívají informace čichové.
Čich má velký vliv na fungování mnoha orgánů a systémů těla, tonizuje je nebo je inhibuje. Jsou známy skupiny látek, které na ryby působí pozitivně (atraktivně) nebo negativně (repelentně). Atraktanty jsou široce používány rybáři při přípravě návnad a návnad. Čich úzce souvisí s dalšími smysly: chutí, zrakem a rovnováhou V různých ročních obdobích nejsou čichové vjemy ryb stejné, stávají se akutnější na jaře a v létě, zejména za teplého počasí.
Čichové a čichové prahy
Čich je vjem, ke kterému dochází, když se těkavé látky (ty, které produkují poměrně hodně molekul v plynné fázi) při vdechnutí dostanou do specializovaných čichových buněk. Podle mnoha vědců se zvířata řídí směsí základních pachů: pižmový, kafrový, mátový, éterický, květinový, štiplavý a shnilý. Tyto pachy tvoří všechny pachy vyskytující se v přírodě. Co je ale vůně z chemického hlediska – jaké látky voní? Jsou pouze 10 % ze známých 10 milionů organických látek.
Chemici se velmi dlouho snažili najít vztah mezi strukturou chemické látky a jejím zápachem. Výsledky nejsou oslnivé. Je známo, že pokud je molekulová hmotnost látky větší než 400, pak nevoní, protože prostě nevytváří páru v požadovaném množství. Ale který ze zbývajících voní, je docela těžké říct. A u par v požadovaném množství také neexistuje jednoznačná odpověď – čichové prahy (tedy minimální dávku, při které je cítit zápach) látek nelze předvídat na základě jejich chemické struktury. Mimochodem, ukázalo se, že tyto stejné čichové prahy jsou velmi odlišné.
Ryby mají velmi vysokou citlivost na pachy (dokážou vycítit zředění extraktu z krvavce v poměru jedna ku miliardě, vyšší koncentrace je pro ně méně atraktivní). Prahové koncentrace látek, které způsobují znatelné elektrofyziologické odezvy v čichovém ústrojí, mohou být extrémně nízké - až 10 -9 -10 -13 g. Behaviorální odezvy jsou zaznamenávány při koncentracích 10 -6 -10 -9 g. Všechny tyto prahové koncentrace byly měřeny pro umělé chemikálie. S největší pravděpodobností jsou prahy citlivosti na přirozené pachy ještě nižší.
Problém v této oblasti vědy je, že nosy jsou mnohem citlivější než nástroje. Chromatografy a hmotnostní spektrometry obvykle pracují až na 10-9 g (nanogramy). Proto, když výzkumníci analyzují pachy pomocí fyzikálních a chemických metod a snaží se identifikovat látky, které přenášejí nějaké informace, není vždy možné získat odpověď na položenou otázku. Některá pozorování reakce ryb na konkrétní pach proto zůstávají pouze pozorováními.
Čichový orgán
Jak ryby vnímají pachové signály a jak jsou citlivé na různé pachy? U většiny ryb je čich dobře vyvinutý a nachází se na horní ploše hlavy před očima. Ale u evolučně starých chrupavčitých ryb a mezi kostnatými rybami, u pluňáků, jsou čichové orgány umístěny na spodní části hlavy.
Obvykle jsou tam dva čichové otvory a na hlavě ryby jsou docela jasně viditelné. Sticklebacks, štika, pomacentrids a někteří další mají jeden čichový otvor. A například pufferfish nemá vůbec žádné nosní dírky a čichový orgán je umístěn uvnitř chapadlovitého výrůstku vyčnívajícího nad povrch hlavy.
Jsou-li čichové otvory dva, jedním z nich je voda nasávána a druhým vypouštěna. Nasátá voda se dostává do nosní nebo čichové dutiny (nosní váček), na jejímž dně jsou čichové záhyby tvořící čichovou růžici. Povrch záhybů je pokryt čichovým epitelem. Některé ryby mají v čichovém orgánu tzv. přídavné ventilační čichové vaky. Jsou určeny k ventilaci nosní dutiny a k tvorbě čichového hlenu. Díky nim může speciálním vyvíjejícím se otvorem vzniknout spojení mezi čichovým orgánem a dutinou ústní. V takových vacích nejsou žádné receptorové buňky.
Složení čichového epitelu na čichových záhybech zahrnuje bazální, podpůrné, slizniční a nakonec vlastní nervové, receptorové buňky. Mají hustý výběžek - dendrit, vybíhající ze střední části. Dendrit končí „klubem“, který vyčnívá z povrchu epitelu. Zde jsou do buněčné membrány zabudovány speciální receptorové proteiny. V důsledku jejich interakce s molekulami vonných látek vstupujících do čichového orgánu se mění činnost iontových kanálů a vzniká receptorový potenciál. Ve formě elektrického impulsu se dostává podél axonů receptorových buněk do primárního čichového centra - čichových bulbů umístěných mezi čichovým orgánem a předním mozkem, obvykle těsně vedle něj. Samotný přední mozek u ryb je sekundárním čichovým centrem, ve kterém dochází ke konečnému zpracování informací.
Mezi všemi studovanými rybami je sumec obecný lídrem v počtu chemosenzitivních buněk - má přibližně 160 milionů chemoreceptorů - tedy o něco méně než u psa. Cejn má takových buněk až 27 milionů, burbot až 11 milionů, štika až šest milionů, okoun říční až 3 miliony a střevle 900 tisíc.
Pokud jde o další čichový (vomeronazální) systém, ryby jej nemají jako formalizovanou strukturu; objevují se až u evolučně vyspělejších organismů, počínaje obojživelníky.
Jak již bylo zmíněno, různé ryby jsou různě citlivé na různé pachy, tzv. čichové podněty - čím více receptorových (citlivých) buněk je v čichovém orgánu, tím je ryba citlivější. Podle šíře spektra vnímaných pachů a úrovně citlivosti na tyto pachy se ryby dělí do dvou skupin: makrosmatika reagující na širokou škálu pachových podnětů a vykazující vysokou úroveň čichové citlivosti na ně, a mikrosmatika, reagující pouze na omezený soubor pachů.
Čichový systém ryb se vyznačuje pomalou adaptací (snížená citlivost na aktuální pachový podnět). Díky tomu nedochází k habituaci a pachové podněty si dlouho uchovávají svoji signalizační hodnotu. To je nesmírně důležité, aby se ryby mohly orientovat podle zdroje pachu a pohybovat se směrem k němu. To se děje během migrace, zejména během migrace lososů. Když se tyto ryby přiblíží k ústím třecích řek, začnou se držet určitých vrstev vody a pravidelně podnikají krátkodobé výlety za jejich hranice.
Daří se jim tak kontrolovat svou polohu v prostoru a nepřijít o oblast s maximální koncentrací zápachu – tzv. pachový koridor. Již v řekách, na soutoku velkých přítoků, se lososi začínají pohybovat klikatým způsobem, aby se drželi těch oblastí, které nesou vůni jejich původního trdliště. Tento fenomén návratu do původních oblastí se nazývá navádění. Je založen na fenoménu vtiskování pachových signálů původních biotopů do paměti. Předpokládá se, že tento zápach vzniká v důsledku látek vstupujících do vody z přilehlých pozemků. Je zajímavé, že si ryby pamatují vůni (nebo možná charakter její změny) nejen oblasti na horním toku, kde probíhal jejich růst a vývoj, ale i celé cesty z ní až k ústí řeky. Pokud mají lososi čichové vaky uzavřené, ztrácejí schopnost určit, kterým přítokem stoupat.
