Hogy érzi magát a hal?
A kérdésre a válasz még nem teljesen tisztázott, például még nem határozták meg megbízhatóan, hogy a halak éreznek-e fájdalmat, és ha igen, mennyit.
Mindazonáltal receptoraik szerkezetének és funkcióinak ismerete lehetővé teszi bizonyos következtetések levonását a halak érzékszerveiről: ez mindenekelőtt szaglás, ízlelés, térbeli tájékozódás, hallás. Az emberekhez hasonlóan a halaknak is minden érzékszerveik vannak, amelyek szorosan összefüggenek egymással. A halreceptorok mind fizikai, mind kémiai természetű ingereket regisztrálnak: nyomást, hangot, hőmérsékletet, színt, elektromos és mágneses mezőket, szagokat, ízeket.
Szag- a halak világának megértésének egyik legfontosabb módja. A tapasztalt horgászok mindig aromás csalival szórják meg a horgon lévő csalit: sok hal nagyon érzékeny a szagokra.
A hal orrának speciális szaglózacskói vannak csillókkal. Ezeket a zsákokat szűkítve és kiterjesztve a hal szipog. Szaglásuknak köszönhetően a halak megkülönböztetik a táplálékot, megtalálják iskolájukat, ívási partnereiket, ragadozókat és zsákmányt. Ezenkívül bizonyos helyzetekben a halak „kémiai jeleket” bocsáthatnak ki a vízbe (például veszély esetén), amelyeket más halak is felismernek. Ez nagyon fontos tényező a zavaros vízben élő halak számára, mivel ott az érintéssel vagy hanggal történő információgyűjtés nehézkes, a halak pedig aktívan használják a szaglásukat.
A szaglás különösen jól fejlett a vándorúszóknál. Például fiatalkorúak sockeye lazac a szaglás segítségével megkülönbözteti a különböző tavak vizét, a különböző aminosavak oldatait és a vízben lévő kalcium koncentrációját; európai angolna Európából a Sargasso-tengerben elhelyezkedő ívóhelyekre vándorolva képes meghatározni az útközben talált tározók bármelyikének vizét.
Általánosságban elmondható, hogy a „kémiai szaglójelek” fontos szerepet töltenek be a halak életében: különböző típusúak. Például a „sajátunkért” jeleket hívják feromonok. Meghatározzák a különböző halfajok közötti kapcsolatokat kairomonesÉs allomonok. Kairomonok a jelet fogadó faj számára hasznos információkat hordoznak. Allomonséppen ellenkezőleg, olyan viselkedési reakciót váltanak ki, amely előnyös a jelet előállító faj számára.
A halnak négy orrlyuka van az orrában, amelyek bőségesen vannak felszerelve érzékeny sejtekkel, amelyek érzékelik a szagokat. A vízben oldott anyagok az orrlyukakba jutva irritálják ezeket a sejteket, jelet továbbítva az agynak egy adott szagról.
A víz szabadon kering az orrlyukak üregein keresztül a bennük található speciális szelepeknek köszönhetően.
Ugyanakkor a különböző halfajok szaglása eltérően fejlődik. A halak számára azonban általában sokkal fontosabb a szaglás, mint a látás. 
Kapható halban és ízlelőbimbók.
A hal tökéletesen megkülönbözteti a keserűt az édestől és a sóstól. A halak ízérzékelése különbözik az agy szaglólebenyétől! A hal ízlelőbimbói, amelyek érzékeny sejtek, a szájban, az ajkakon, az arcokon, a bajuszon, valamint az oldalakon és a fejen találhatók.
A halak jellegzetes és nagyon fontos érzékszerve az oldalvonal(vízi kétéltűekben is megtalálható).
Az oldalsó vonal egyfajta érzékelő a víz mozgására és rezgésére. Segítségével például a ragadozók tökéletesen érzékelik a potenciális áldozat legkisebb mozdulatait, az áldozat pedig éppen ellenkezőleg, egy rejtett ragadozót érzékel. És ennek az „érzékelőnek” köszönhetően a halak navigálnak a víz alatti térben, elkerülik az álló akadályokat, meghatározzák a táplálék helyét, az áram irányát stb.
Az oldalsó vonal az egész testen áthaladó csatorna, amely a mérlegen lévő lyukakon keresztül kommunikál a vízzel. Nagyon érzékeny sejteket tartalmaz, amelyek reagálnak a légköri nyomásra, és tájékoztatják az agyat annak változásairól.
Ezt az érzékeny csatornát szeizmoszenzoros szervnek is nevezik.
A víz nyomásingadozására reagáló érzékeny szervek a halak fején, állkapcsán és kopoltyúfedőjén is megtalálhatók. Az oldalsó vonalat a vagus ideg köti össze.
Az oldalvonal teljes lehet: végigfut a hal teljes testén; hiányos, és hiányozhat is (például in hering). Az oldalsó zsinórral nem rendelkező halaknak azonban más, jól fejlett idegvégződési csatornái is vannak. A hal oldalvonalának sérülése nagyon gyorsan halálát okozhatja.
Érzékszervek. Látomás.
A látószerv, a szem, felépítésében egy fényképészeti készülékhez hasonlít, a szem lencséje pedig a lencséhez, a retina pedig ahhoz a filmhez, amelyen a képet kapjuk. Szárazföldi állatoknál a lencse lencse alakú, és képes megváltoztatni a görbületét, így az állatok látásukat a távolsághoz tudják igazítani. A hal lencséje gömb alakú, és nem változtathatja meg alakját. Látásuk különböző távolságokhoz igazodik, ahogy a lencse közeledik a retinához vagy távolodik attól.
A vízi környezet optikai tulajdonságai nem engedik, hogy a halak messzire lássanak. A tiszta vízben élő halak számára szinte a látótávolság határának számít a 10-12 m távolság, a halak pedig legfeljebb 1,5 m-re látnak tisztán A tiszta vízben élő nappali ragadozóhalak (pisztráng, ősz, rózsa, csuka) ld. jobb. Egyes halak sötétben látnak (süllő, keszeg, harcsa, angolna, bogány). Retinájukban speciális fényérzékeny elemek vannak, amelyek képesek érzékelni a gyenge fénysugarakat.
A halak látószöge nagyon nagy. A legtöbb hal anélkül, hogy elfordítaná a testét, képes mindkét szemével látni a tárgyakat függőlegesen körülbelül 150°-os, vízszintesen pedig akár 170°-os zónában. (1. ábra).
Ellenkező esetben a halak a víz feletti tárgyakat látják. Ebben az esetben a fénysugarak törésének törvényei lépnek életbe, és a halak csak azokat a tárgyakat látják torzítás nélkül, amelyek közvetlenül a fejük felett vannak - a zenitben. A ferdén beeső fénysugarakat megtörik és 97°-os szögben összenyomják.6 (2. ábra).
Minél élesebb a fénysugár vízbe jutásának szöge, és minél alacsonyabb a tárgy, annál torzabban látja a hal. Amikor a fénysugár 5-10°-os szögben esik, különösen, ha a víz felszíne hullámos, a hal nem látja a tárgyat.
A hal szeméből érkező sugarak a képen látható kúpon kívül rizs. 2, teljesen visszaverődnek a víz felszínéről, így tükörszerűnek tűnik a halak számára.
Másrészt a sugarak törése lehetővé teszi a halak számára, hogy látszólag rejtett tárgyakat lássanak. Képzeljünk el egy víztestet meredek, meredek parttal. (3. ábra).a sugarak törésen túl a vízfelszín látja az embert.
A Halak megkülönböztetik a színeket és az árnyalatokat is.
A halak színlátását megerősíti az a képességük, hogy a talaj színétől függően megváltoztatják a színüket (mimika). Ismeretes, hogy a világos homokos fenéken tartózkodó sügér, csótány, csuka világos színű, a fekete tőzeges fenéken sötétebb. A mimika különösen hangsúlyos a különféle lepényhalaknál, amelyek elképesztő pontossággal képesek színüket a talaj színéhez igazítani. Ha a lepényhalat üvegakváriumba helyezzük, amelynek alja alatt sakktábla van, akkor a hátán sakkszerű sejtek jelennek meg. Természetes körülmények között a kavicsos fenéken fekvő lepényhal olyan jól elegyedik vele, hogy az emberi szem számára teljesen láthatatlanná válik. Ugyanakkor a megvakult halak, köztük a lepényhal, nem változtatják meg a színüket, és sötét színűek maradnak. Ebből világosan látszik, hogy a halak színváltozása a vizuális észlelésükhöz kapcsolódik.
A halak többszínű csészékből történő etetésével kapcsolatos kísérletek megerősítették, hogy a halak egyértelműen érzékelik az összes spektrális színt, és képesek megkülönböztetni a hasonló árnyalatokat. A spektrofotometriás módszereken alapuló legújabb kísérletek kimutatták, hogy sok halfaj az egyes árnyalatokat nem érzékeli rosszabbul, mint az ember.
Táplálékképzési módszerekkel megállapították, hogy a halak a tárgyak alakját is érzékelik – megkülönböztetik a háromszöget a négyzettől, a kockát a piramistól.
Különösen érdekes a halak hozzáállása a mesterséges fényhez. Már a forradalom előtti irodalomban is azt írták, hogy a folyóparton épített tűz vonzza a csótányokat, bogókat, harcsákat és javítja a halászati eredményeket. A közelmúltban végzett vizsgálatok kimutatták, hogy sok hal – spratt, márna, sürty, sürti – víz alatti világításra irányul, ezért a kereskedelmi halászatban jelenleg elektromos fényt használnak. Ezt a módszert különösen a Kaszpi-tengeren és a Kuril-szigetek közelében lévő spratt sikeres kifogására használják.
A sporthorgászatban az elektromos fény alkalmazására tett kísérletek még nem jártak pozitív eredménnyel. Ilyen kísérleteket télen végeztek olyan helyeken, ahol a süllő és a csótány felhalmozódott. Lyukat vágtak a jégbe, és leeresztettek egy reflektoros elektromos lámpát a tározó aljára. Utána egy jiggel horgásztak, és egy szomszédos lyukban és a fényforrástól távol eső lyukban vérférgeket tettek. Kiderült, hogy a lámpa közelében kevesebb a harapás, mint attól távol. Hasonló kísérleteket végeztek a süllő és a bogány éjszakai fogásakor; szintén nem volt pozitív hatásuk.
A sporthorgászathoz csábító a világító anyagokkal bevont csalik használata. Megállapítást nyert, hogy a halak megragadják a világító csalikat. A leningrádi halászok tapasztalata azonban nem mutatta meg előnyeiket; A halak minden esetben könnyebben veszik fel a hagyományos csalit. A témával kapcsolatos szakirodalom sem meggyőző. Csak a világító csalikkal történő halfogás eseteit írja le, és nem ad összehasonlító adatokat a hagyományos csalikkal azonos körülmények között végzett horgászatról.
A halak vizuális jellemzői lehetővé teszik számunkra, hogy olyan következtetéseket vonjunk le, amelyek hasznosak a halász számára. Nyugodtan kijelenthetjük, hogy a víz felszínén elhelyezkedő hal nem látja a parton 8-10 m-nél távolabb álló, ülő vagy gázoló horgászt - 5-6 m-nél távolabb; A víz átlátszósága is számít. A gyakorlatban feltételezhetjük, hogy ha a horgász nem lát halat a vízben, amikor egy jól megvilágított vízfelületre 90°-hoz közeli szögben néz, akkor a hal nem látja a horgászt. Ezért az álcázásnak csak sekély helyeken vagy a tetején, tiszta vízben horgászatkor van értelme, és rövid távolságra dobva. Éppen ellenkezőleg, a halhoz közeli horgászfelszerelésnek (ólom, süllyesztő, háló, úszó, csónak) bele kell illeszkednie a környező háttérbe.
Meghallgatás.
A hallás jelenlétét a halakban sokáig tagadták. Az olyan tények, mint a hal közeledése az etetőhelyhez, amikor hívják, a harcsát egy speciális fakalapáccsal a vízbe ütve ("kopogó" harcsa) vonzza magukhoz, és reagál a gőzhajó füttyére, még nem sokat bizonyítottak. A reakció előfordulása más érzékszervek irritációjával magyarázható. A legújabb kísérletek kimutatták, hogy a halak reagálnak a hangingerekre, és ezeket az ingereket a hal fejében lévő halló labirintusok, a bőr felszíne és a rezonátor szerepét betöltő úszóhólyag érzékelik.
A halak hangérzékelésének érzékenységét nem állapították meg pontosan, de bebizonyosodott, hogy rosszabbul veszik fel a hangokat, mint az emberek, és a halak jobban hallják a magas hangokat, mint a mélyeket. A halak jelentős távolságból hallják a vízi környezetben fellépő hangokat, de a levegőben fellépő hangokat rosszul hallják, mivel a hanghullámok a felszínről visszaverődnek, és nem hatolnak be jól a vízbe. Tekintettel ezekre a tulajdonságokra, a horgásznak óvakodnia kell attól, hogy zajt kelt a vízben, de nem kell attól tartania, hogy hangosan beszélve megijeszti a halat. Érdekes a hangok használata a sporthorgászatban. Azt a kérdést azonban nem vizsgálták, hogy mely hangok vonzzák a halakat és melyek taszítják őket. Eddig csak harcsafogásnál, „zárással” használták a hangot.
Oldalvonali szerv.
Az oldalvonalszerv csak az állandóan vízben élő halakban és kétéltűekben van jelen. Az oldalsó vonal leggyakrabban egy csatorna, amely a test mentén húzódik a fejtől a farokig. A csatornában idegvégződések ágaznak ki, amelyek a legjelentéktelenebb vízrezgéseket is nagy érzékenységgel érzékelik. Ennek a szervnek a segítségével a halak meghatározzák az áramlás irányát és erősségét, érzik a víz alatti tárgyak elmosásakor keletkező vízáramlatot, érzik a szomszéd mozgását az iskolában, ellenséget vagy zsákmányt, zavarásokat a víz felszínén. a víz. Ezenkívül a hal érzékeli azokat a rezgéseket is, amelyeket kívülről továbbítanak a vízre - talajrázkódást, csónakot érő ütéseket, robbanáshullámokat, a hajótest rezgését stb.
Részletesen tanulmányozták az oldalvonal szerepét a halak zsákmánymegfogásában. Ismételt kísérletek kimutatták, hogy a megvakult csuka jól tájékozódik, és pontosan megragad egy mozgó halat, nem figyel az állóra. A megsemmisült oldalvonalú vak csuka elveszíti tájékozódási képességét, beleütközik a medence falába és... Mivel éhes, nem figyel az úszó halra.
Ezt szem előtt tartva a horgászoknak óvatosnak kell lenniük a parton és a csónakban egyaránt. Megrázza a talajt a lába alatt, a csónakban való hanyag mozgásból származó hullám riaszthatja a halat, és hosszú időre elriaszthatja. A mesterséges csalik vízben való mozgásának jellege nem közömbös a horgászat sikere szempontjából, hiszen a ragadozók a zsákmány üldözésekor és megragadásakor érzik az általa keltett vízrezgéseket. Természetesen azok a csalik, amelyek a legteljesebben reprodukálják a ragadozók szokásos zsákmányának jellemzőit, fogósabbak lesznek.
A szaglás és az ízlelés szervei.
A halak szag- és ízszervei elkülönülnek. A csontos halak szaglószerve páros orrlyukak, amelyek a fej két oldalán helyezkednek el, és az orrüregbe vezetnek, és szaglóhám borítja. A víz belép az egyik lyukba, és elhagyja a másikat. A szaglószervek ilyen elrendezése lehetővé teszi, hogy a halak érzékeljék a vízben oldott vagy lebegő anyagok szagát, és az áramlás során a halak csak a szaganyagot szállító patak szagát, nyugodt vizekben - csak vízáramlatok jelenlétében érzékelik.
A szaglószerv legkevésbé fejlett a nappali ragadozóhalakban (csuka, sügér, sügér), erősebb az éjszakai és krepuszkuláris halakban (angolna, harcsa, ponty, csuka).
Az ízlelő szervek főként a szájban és a garatüregben helyezkednek el; Egyes halakban az ízlelőbimbók az ajkak és a bajusz területén találhatók (harcsa, burbot), és néha az egész testben (ponty). A kísérletek azt mutatják, hogy a halak képesek különbséget tenni édes, savanyú, keserű és sós között.A szagláshoz hasonlóan az ízérzékelés is fejlettebb az éjszakai halakban.
A szakirodalomban vannak utasítások arra vonatkozóan, hogy érdemes-e különféle szagú anyagokat hozzáadni a csalihoz és a halat vonzó csalihoz: mentaolaj, kámfor, ánizs, babér-cseresznye- és macskagyökér cseppek, fokhagyma, sőt kerozin is. Ezeknek az anyagoknak az élelmiszerekben történő ismételt felhasználása nem mutatott észrevehető javulást a harapásban, és a nagy mennyiségű szagú anyaggal éppen ellenkezőleg, a halak szinte teljesen leálltak. Hasonló eredményt adtak az akváriumi halakon végzett kísérletek is, amelyek nem szívesen fogyasztották az ánizsolajba, macskagyökérbe, stb. áztatott táplálékot. Ugyanakkor a friss csali természetes illata, különösen a kenderkalács, a kender- és napraforgóolaj, a rozskekszet, A frissen főzött zabkása kétségtelenül vonzza a halakat és felgyorsítja az etetőhöz való közeledésüket.
Megmutatja bizonyos érzékszervek fontosságát a különböző halak táplálékkeresésében asztal 1.
Asztal 1
Folytatjuk hagyományos rovatunkat Tippek tapasztalt halászoktól – mesélünk a halak érzékszerveiről:
Navigáció: A halakról - szervek, ösztönök
A hal szeme meglehetősen fejlett optikai eszköz. Nincs szemhéja és folyamatosan nyitva van. A gyakorlatban a halak tiszta vízben nem látnak tovább, mint 10-12 m, és egyértelműen - csak 1,5 m-en belül A halak látószöge nagyon nagy. Anélkül, hogy elfordítanák a testüket, mindkét szemükkel függőlegesen, körülbelül 150°-os zónában, vízszintesen pedig 170°-ig láthatják a tárgyakat. A hal jól látja az elöl és oldalt elhelyezkedő tárgyakat, valamivel rosszabbul - hátulról, de álló helyzetben is képes belátni a környezet nagy részét. A felszíni világ biztosan teljesen szokatlannak tűnik a halak számára. A hal torzítás nélkül csak azokat a tárgyakat látja, amelyek közvetlenül a feje felett helyezkednek el - a zenitben. De minél élesebb a fénysugár behatolási szöge a vízbe, és minél alacsonyabban helyezkedik el a felszíni tárgy, annál torzabbnak tűnik a halak számára. Amikor a fénysugár 5-10°-os szögben esik le, különösen, ha a víz felszíne durva, a halak egyáltalán nem látják a tárgyat. Az ábrán látható kúpon kívül a hal szeméből érkező sugarak. 1 teljesen visszaverődik a víz felszínéről, és tükörszerűnek tűnik a halak számára. A fenéket, a vízinövényeket és az úszó halakat tükrözi.
Rizs. 1. Azon látószögek diagramja, amelyeknél a hal a vízben lévő tárgyakat látja
Rizs. 1.2. Azon látószögek diagramja, amelyeknél a halak a víz feletti tárgyakat látják
Másrészt a sugarak fénytörésének sajátosságai lehetővé teszik a halak számára, hogy látszólag rejtett tárgyakat lássanak. Képzeljünk el egy tavat meredek, meredek parttal. A parton ülő ember nem fogja látni a halat – azt a part menti párkány rejti, de a hal látja az embert (2. ábra). Ezért horgászat közben mindig jobb ülni, mint állni, mivel sokkal kisebb a valószínűsége, hogy egy hal látóterébe kerül.
A halszem, valamint más szervek szerkezeti jellemzői elsősorban az életkörülményektől és életmódjuktól függenek.
Rizs. 2 Sugártörés emberi és halak látásával
Másoknál élesebbek a nappali ragadozóhalak - pisztráng, asp, csuka. Ez érthető – főleg látásból észlelik a zsákmányt. A planktonnal és fenékszervezetekkel táplálkozó halak jól látnak. Jobb látásuk kiemelkedően fontos a zsákmány megtalálásához.
Sok édesvízi halunk – keszeg, süllő, harcsa, bojtorján – gyakrabban vadászik éjszaka. Jól kell látniuk a sötétben. És a természet gondoskodott róla. A keszeg és a süllő szemének retinájában található egy fényérzékeny anyag, a harcsa és a bojtár pedig speciális idegkötegekkel rendelkezik, amelyek a leggyengébb fénysugarakat érzékelik. Ezek a halak képesek megkülönböztetni a színeket és az árnyalatokat is. Nem véletlenül hívják fel a halászok a halak figyelmét azáltal, hogy horgukat színes, leggyakrabban vörös szőrszálakkal díszítik.
A horgászok jól tudják, hogy a sikeres horgászathoz a használt csalik színe sem közömbös.
A színek megkülönböztetésének képessége a különböző halakban eltérően fejlődik. A felszín közelében élő halak, ahol sok a fény, jobban meg tudják különböztetni a színeket. Rosszabbak azok, akik a mélyben élnek, ahová a fénysugaraknak csak egy része hatol be. A Halak nem egyformán reagálnak a mesterséges fényre. Egyeseket vonz, másokat taszít. Például a folyóparton épített tűz a régi halászok szerint vonzza a csótányt, a bogányt és a harcsát. De az angolna és a ponty nem szereti a fényt.
A halak vizuális jellemzői lehetővé teszik számunkra, hogy olyan következtetéseket vonjunk le, amelyek hasznosak a halász számára. Nyugodtan kijelenthető, hogy a víz felszínén elhelyezkedő hal 10-12 méternél távolabb nem látja a parton álló horgászt, 5-6 méternél távolabb pedig az ülő vagy gázoló horgászt; A víz átlátszósága is számít. A gyakorlatban feltételezhetjük, hogy ha a horgász nem lát halat a vízben, amikor egy jól megvilágított vízfelületre 90°-hoz közeli szögben néz, akkor a hal nem látja a horgászt. Ezért az álcázásnak csak sekély helyeken vagy a tetején, tiszta vízben horgászatkor van értelme, és rövid távolságra dobva. Éppen ellenkezőleg, a halhoz közeli horgászfelszereléseknek – póráznak, süllyesztőnek, hálónak, úszónak, csónaknak – bele kell illeszkedniük a környező háttérbe.
Régóta ismert, hogy a halak reagálnak a hangokra. Egy zaj vagy hang elriaszthatja és vonzhatja a halakat. A halászok ügyesen kihasználják a halak kíváncsiságát és félénkségét. A harcsákat egy speciális kalapáccsal – egy „kwokkal” – a vízbe ütve csalogatják. A halászok gyakran használnak zajt, hogy a halakat hálóikba hajtsák. Megállapítást nyert, hogy a halak képesek érzékelni az 5 Hz és 13 kHz közötti frekvenciájú hangokat, azaz. az emberhez képest szélesebb tartományban (16 Hz-től 13 kHz-ig). A levegőben keletkező rezgések nem érik el jól a halak fülét, mert ezek a hullámok szinte teljesen visszaverődnek a vízfelszínről. Valószínűleg Ön is megfigyelte már, hogy a víz felszínéhez közeli folyóban úszó halak nem reagálnak a zajra (még erős is) 8-10 m távolságból, de a vízben keltett zaj irritálja a halakat. Ez azzal magyarázható, hogy a halak jelentős távolságból hallják a vízben fellépő hangokat. És egyes halászok, anélkül, hogy ezt figyelembe vennék, gyakran fröccsenve engedik le horgászbotjukat, halakat tartalmazó tartályukat, vagy ami még rosszabb, amikor egy kanál fűszálától próbálnak kiszabadulni, erőteljesen beleverik a vízbe. .
A halak másodpercenként 16-13 000 rezgés frekvenciájú hangokat érzékelnek a fej hallási labirintusain és a bőrön keresztül. Figyelembe véve a halak hallóképességét, horgászat közben próbáljon csendben lenni, anélkül, hogy olyan zajt kelthetne, amely elriaszthatja a halakat és tönkreteheti a horgászatot Önnek és más horgászoknak. A halak a „hatodik” érzékszervükkel érzékelik a mechanikai és infrahangos rezgéseket, amelyek frekvenciája 5-16 másodperc/másodperc, amelyet a következő részben részletesen tárgyalunk.
Ennek az érzéknek a fő szerve a halakban az oldalvonal. Ez a szerv csak halakban és kétéltűekben található meg, amelyek folyamatosan vízben élnek. Az oldalsó vonal egy csatorna, amely általában a test mentén halad a fejtől a farokig. A csatorna érzékszervi rügyeket tartalmaz, amelyek a pikkelyekben található apró lyukakon keresztül kapcsolódnak a külső környezethez, az idegekhez és az agyhoz. Az oldalsó vonal a legkisebb vízrezgéseket is érzékeli, és segít a halaknak meghatározni az áramlás erősségét és irányát, felfogni a visszavert vízáramlatot, megérezni a szomszéd mozgását az iskolában és a felszínen tapasztalható zavarokat. A „hatodik” érzéküket használva a halak éjszaka is úszhatnak a sáros vízben anélkül, hogy víz alatti tárgyakba vagy egymásba ütköznének. Nem ok nélkül figyel a tapasztalt pergető horgász nemcsak a kanál megjelenésére és „játékára”, hanem az általa keltett rezgések természetére is. Még speciális fonókat is használnak - akusztikusakat. Az oldalsó vonal lehetővé teszi azon rezgések rögzítését is, amelyek kívülről - talajrázkódás, vízbecsapódás, vagy robbanás következtében - a vízbe kerülnek. A halak sokkal nagyobb érzékenységgel érzik az ilyen rezgéseket, mint a levegőben. Ezért a tapasztalt halászok ügyelnek arra, hogy ne kopogtassanak a csónakon, taposás nélkül sétáljanak a parton, de nem félnek hangosan beszélni.
A ragadozóhalak az oldalsó zsinórt is használják lokátorként, ezen keresztül figyelik a zsákmány mozgását. Az oldalvonal segít a békés halaknak időben észlelni az ellenséget, és megkülönböztetni rokonaitól.
Tapintás, szaglás és ízlelés szervei. A „hatodik” érzéken kívül az érintés és a szaglás segíti a halak eligazodását a vízben. Ez a két érzékszerv segíti a halat a táplálékkeresésben. A jól fejlett szaglás, melynek szervei az orrüregek, két részre osztva (az elülső lyukpár a víz bejutását, a hátsó pedig a kilépést szolgálja), lehetővé teszi a halak számára, hogy érzékeljék a szokatlan vagy ismerős megjelenést. oldott anyagok a vízi környezetben, még elhanyagolható mennyiségben is. Egyes halak, például a ponty érintési szervei szinte az egész testben találhatók. De leggyakrabban a száj közelében találhatók. A burbot esetében az érintés szerve az alsó ajak antennái. A harcsának két hosszú, mozgatható bajusza van. A Halak jól tudják megkülönböztetni az ízletes és az íztelen, az édes és a savanyú és a sós között. Az ízlelő szervek a szájban és a garatüregben helyezkednek el. Egyes egyedeknél a szájból és a test felszínére kerülnek: pontynál - a bajuszra, harcsánál és bojtorján - az ajkakra. A halásznak tehát szem előtt kell tartania, hogy a halat nem lehet elcsábítani akármilyen „étel”-tel, hanem megjelenésében is vonzónak kell lennie, jó illatúnak és ízűnek kell lennie.
1.1. táblázat
Jelmagyarázat: xxx – a táplálék megtalálásában részt vevő fő szerv; x x - olyan szerv, amely mindig részt vesz a táplálék megtalálásában: x - olyan szerv, amely néha részt vesz az élelem megtalálásában; 0 - szerv hiányzik, vagy nem vesz részt az élelem megtalálásában
Ha nem láttuk volna őket a saját szemünkkel” – írta a híres biológus, Carl Linnaeus „Természetrendszerében”. Valójában a halak csodálatos lények. Hosszú történelmük során sokféle eszközre tettek szert, amelyek a természet furcsaságait tükrözték.
Az egyetlen olyan lény, amelynek speciális elektromos szervei vannak. A gerincesek közül csak a halak képesek ragyogni. Közülük a szaporodás és az utódgondozás sajátos formáival találkozunk. Például a hím csikóhal vagy pipahal egy speciális, szorosan benőtt redőben hordja a tojásokat a hasukon. Az ezüstkárásznak pedig többnyire nincs hímje, és a nőstények tojásait más fajok képviselői termékenyítik meg. De a kárász még mindig ilyen tojásokból fejlődik, és megint csak nőstények.
Vannak halak, amelyeknek egyszerre van kopoltyúja és tüdeje. És meddig maradt rejtély egy ilyen speciálisan halszerv, mint az oldalvonal! Számos tudományos rejtély kapcsolódik a halakhoz, és olyanok is, amelyek általában fel sem merülnek sok más állattal kapcsolatban. Van hallásuk? Hangokat adnak ki? Miért van szükségük úszóhólyagra? Látnak színeket? A közelmúltban a halak életének számos aspektusa összefüggésbe hozható kémiai érzékenységükkel.
USZONYOK – ÍZSZERVEK
A kísérletek azt mutatják, hogy a halak különbséget tesznek az édes, a keserű, a savanyú és a sós, négy ízminőség között, amelyeket az ember is érzékel. Sok hal például kiköpi a kininnel vagy ürömkeserűvel átitatott ételt, mintha „kellemetlen” lenne a keserű íze. És nagyon jól bánnak az édességekkel. Így a tengeri bogyó szívesen eszi a cukorszirupba áztatott húst.
Mint ismeretes, a tengerek és óceánok különböző részeinek vize eltérő sótartalmú. És az a tény, hogy a halak képesek különbséget tenni a sótartalom között, néha megmagyarázza navigációs képességüket a hosszú távú vándorlás során. A víz alatt nincsenek kijelölt utak, ugyanakkor a halak általában nagyon meghatározott útvonalakon közlekednek. Lehetséges, hogy valóban „ízlésből” ismerik fel útjukat.
Az ízlelőszervek elhelyezkedése a halakban nem korlátozódik a szájra, mint a legtöbb állatnál. A halak vízi környezetben élnek, és az ízanyagok nemcsak a szájba kerülve lehetnek fontosak számukra, hanem akkor is, ha egyszerűen megérintik a test külső felületét. A harcsa és a tőkehal esetében az ízlelőbimbók például a bajuszokon találhatók. A hosszúkás uszonyos rájakon is megtalálhatók, mint például a bogányon, a vékonybajszúnál és más halakon.
Ebben a tekintetben egy nagyon érdekes, nagy uszonyú hal a tengeri kakas, vagy háromszáz. Úgy tűnik, valami vékony, furcsa ujjain sétál az alján – a mellúszók sugarain. Kiderült, hogy ezek a szabad uszonysugarak nem csak támogatást szolgálnak a gubacsnak. Ízérzékenységük is van. Miután megérezték velük az alján elrejtett zsákmányt, háromszázan azonnal megragadják.
Sok halnak szó szerint az egész testében van ízlelőbimbója. Az ilyen halak képesek táplálékot találni, ha bármely testrészükkel megérintik. Éjszaka is táplálkozhatnak. Az ízlelés, mint látható, a halak víz alatti tájékozódását és táplálékkeresését segíti, meglehetősen átfogó érzéknek bizonyul számára, és a környező világot nagyrészt ízérzések formájában reprezentálják a halak.
LEHETSÉGES A VÍZBEN A SZAG ÉRZÉKELÉSE?
De van-e a halaknak szaglásuk, vagy nem az íztől külön nyilvánul meg? Ezt a kérdést gyakran felteszik mostanság. Miért fordul elő? Megállapítást nyert ugyanis, hogy a halakban a szaglószervek az ízlelőszervektől elkülönülten helyezkednek el, a szaglóidegközpontok pedig az előagyban, míg az ízlelőközpontok a mögötte elhelyezkedő medulla oblongata-ban helyezkednek el. De tény, hogy a halak vízi környezetben élnek. Ezért minden olyan anyag oldatban van, amely eléri az orrlyukat, az ajkukat vagy a szájüreget.
A közhiedelem szerint pedig a szag a gáznemű anyagok és gőzök érzékelése; az íz a folyékony anyagok és oldatok érzékelése. Ennek alapján sok tudós tagadta a halak különálló szaglóérzékének létezését, és csak egy „kémiai” érzéket - az ízt - ismert fel.
És mégis, a megfigyelések azt mutatták, hogy a halak, amikor táplálékot keresnek, úgy viselkednek, mintha képesek lennének „szagolni”. Ezután speciális kísérleteket végeztek. A harcsáknak és cápáknak, amelyek általában gyorsan megtalálják a rejtett csalit, bezárták az orrnyílásukat, és az ízérzékenység teljesen megmaradt. Kiderült, hogy ilyen körülmények között nem képesek észlelni például gézzacskókba vagy vastag fűbe rejtett élelmiszereket. De amint kinyílt az orrlyukuk, a halak gyorsan megtalálták a láthatatlan csalit.
Aztán a laboratóriumban a kis halak – sziklás folyóink gyakori lakói – kondicionált reflexeket fejlesztettek ki a szagtalan anyagokra, amelyeknek nincs ízük - kumarinra, skatolera és mesterséges pézsmára. És ízesítésre is - kinin, szőlőcukor, ecetsav és só. Ehhez a vizsgált anyaggal átitatott vattát helyeztek az akváriumba, mielőtt eleséget adtak volna a halaknak. Amikor a halak táplálékot kezdtek keresni, csak az ismert anyagok érzékelése után, az előagyukat, amelyben a szaglóközpontok találhatók, eltávolították, vagyis a varázsukat úgymond a gyökerénél megfosztották. El kell mondanunk, hogy a halakban az előagy eltávolítása után is lehetőség van nemcsak a megőrzésre, hanem új kondicionált reflexek kialakítására is. Kiderült, hogy a műtét után a szagú anyagokra adott kondicionált reflexek teljesen eltűntek, de az ízlelésre megmaradtak.
Így végre bebizonyosodott, hogy a szagok nemcsak a levegőben, hanem a vízben is érzékelhetők. Ráadásul egyes halak nagyon érzékenyek a szagokra. A menyecske 150-200-szor jobban érzékeli az olyan szagú anyagokat, mint az eugenol és a fenil-etil-alkohol, mint az emberek.
A tudománynak körülbelül harminc évbe telt, amíg megválaszolta azt a kérdést, hogy a halaknak van-e önálló szaglásuk. De ez azt jelenti, hogy már minden eldőlt? Nem. Mi például a szaglás természete? Sok különböző hipotézis létezik ezzel kapcsolatban. Az egyik azt mondja, hogy a szaglóreceptorok irritálásához nem szükséges a szagú anyagok közvetlen érintkezése velük, a szaglás pedig úgy is megvalósítható, mintha távolról lenne szó. Van egy elképzelés, hogy egy szagú anyag képes elnyelni az érzékszerv infravörös sugarait, és ezt a „veszteséget” az agy szagként érzékeli. Azonban még mindig nincs kielégítő szagelmélet.
A szag természetének tisztázása általában nagyon fontos feladat a tudomány előtt. A technológiának még nincs olyan univerzális eszköze, amely a legkülönfélébb anyagokat olyan jelentéktelen mennyiségben rögzítené, mint az állatok szaglószerveit, és azonosítaná azokat. Bár e tekintetben van némi előrelépés a különböző anyagokba bevitt jelölt atomok felhasználásával kapcsolatban, ez a módszer a maga képességeiben nem fogja elérni azt, amit egy orrunkhoz hasonló apparátussal.
Nem ok nélkül a mai napig sok kémikus viccelődik, hogy a kvantitatív és kvalitatív elemzés legtökéletesebb eszköze az emberi orr, pedig jól tudjuk, mennyire tökéletlen az orrunk. Ebben az esetben a biológia technológiát biztosíthat egy univerzális kémiai elemzési eszköz létrehozásának elvével. És ebben a tekintetben különösen fontos a vízi állatok szagának tanulmányozása.
AZ OROSZ FÖDERÁCIÓ OKTATÁSI ÉS TUDOMÁNYOS MINISZTÉRIUMA TÁV-KELETI ÁLLAMI EGYETEM
KÉMIAI ÉS ALKALMAZOTT ÖKOLÓGIAI INTÉZET
KÉMIAI KAR
BIOORGANIKUS KÉMIAI ÉS BIOTEHNOLOGIA TANSZÉK
A szaglás a halak életében
A 014-es csoport diákjának kivonata
Volodko Alexandra Viktorovna
Vlagyivosztok
Bevezetés
Szaglás és szaglásküszöbök
Szaglószerv
A kémiai jelek hatása és hatása
Következtetés
Bibliográfia
Bevezetés
Szaga van a halaknak? Természetesen megteszik. Sőt, mint ismertté vált, a különböző fajokhoz tartozó halak eltérően érzékenyek a szaglási és ízlelési ingerekre. Ellentétben az emberekkel, akik képesek megkülönböztetni az ízt és a szaglást, a halak három teljesen független érzékeny (kemoszenzoros) rendszer – íz, szag és általános kémiai íz – segítségével érzékelik a kémiai ingereket, amelyek közül a szaglóelemző játssza a legfontosabb szerepet. A halak a szaglószerv segítségével megpróbálják lokalizálni a szagot és megközelíteni annak forrását.
A halak nagyon régen - a paleontológusok szerint - legalább 500 millió évvel ezelőtt sajátították el azt a képességet, hogy különbséget tudjanak tenni a kémiai ingerek között. Úgy gondolják, hogy a különféle vegyi anyagok megkülönböztetésének képessége a legősibb módja a környezeti információk megszerzésének.
A halak a szagláson keresztül információt kapnak a külső környezet változásairól, megkülönböztetik a táplálékot, ívás során megtalálják állományukat, partnereiket, észlelik a ragadozókat, kiszámítják a zsákmányt. Egyes halfajok bőrén olyan sejtek találhatók, amelyek a bőr megsérülésekor „félelemanyagot” bocsátanak ki a vízbe, ami veszélyt jelent más halak számára. A Halak aktívan használják fel a kémiai információkat, hogy riasztójeleket adjanak, figyelmeztessenek a veszélyre, és vonzzák az ellenkező nemű egyedeket. Ez a szerv különösen fontos a zavaros vízben élő halak számára, ahol a tapintható és hangos információk mellett a halak aktívan használják a szaglási információkat.
A szaglás a test számos szervének és rendszerének működésére nagy hatással van, tonizálja vagy gátolja azokat. Ismertek olyan anyagcsoportokat, amelyek pozitív (vonzó) vagy negatív (riasztó) hatást fejtenek ki a halakra. Az attraktánsokat a horgászok széles körben használják csalik és csali készítésekor A szaglás szorosan összefügg más érzékszervekkel: ízlel, látással és egyensúlyérzékkel Az év különböző szakaszaiban a halak szaglása nem egyforma, átalakul akutabb tavasszal és nyáron, különösen meleg időben.
Szaglás és szaglásküszöbök
A szaglás olyan érzés, amely akkor lép fel, amikor az illékony anyagok (amelyek gázfázisban meglehetősen sok molekulát termelnek) belélegzéskor speciális szaglósejtekbe jutnak. Sok tudós szerint az állatokat alapvető szagok keveréke vezérli: pézsma, kámfor, menta, éteri, virágos, csípős és rothadt. Ezek a szagok alkotják a természetben található összes szagot. De mi a szag kémiai szempontból - milyen anyagok szaga? Az ismert 10 millió szerves anyagnak csak 10%-a.
A kémikusok nagyon hosszú ideig próbáltak kapcsolatot találni egy kémiai anyag szerkezete és szaga között. Az eredmények nem zseniálisak. Köztudott, hogy ha egy anyag molekulatömege 400-nál nagyobb, akkor nincs szaga, mert egyszerűen nem termel gőzt a szükséges mennyiségben. De hogy a megmaradtak közül melyik szaga van, azt elég nehéz megmondani. És a szükséges mennyiségű gőzökkel szintén nincs egyértelmű válasz - nem lehet megjósolni az anyagok szaglási küszöbét (vagyis azt a minimális dózist, amelynél a szag érezhető) kémiai szerkezetük alapján. Egyébként kiderült, hogy ugyanazok a szaglásküszöbök nagyon eltérőek.
A halak nagyon érzékenyek a szagokra (egymilliárd arányban érzékelik a vérféreg-kivonat hígítását; a nagyobb koncentráció kevésbé vonzó számukra). A szaglórendszerben észrevehető elektrofiziológiai reakciókat kiváltó anyagok küszöbkoncentrációi rendkívül alacsonyak lehetnek - akár 10 -9 -10 -13 g. A viselkedési válaszokat 10 -6 -10 -9 g koncentrációban rögzítik. Mindezek a küszöbértékek azonban mesterséges vegyszerekre mértek koncentrációkat. Valószínűleg a természetes szagokra való érzékenységi küszöbértékek még alacsonyabbak.
A probléma ezen a tudományterületen az, hogy az orr sokkal érzékenyebb, mint a műszerek. A kromatográfok és tömegspektrométerek általában 10-9 g-ig (nanogramm) dolgoznak. Ezért amikor a kutatók fizikai és kémiai módszerekkel elemzik a szagokat, és megpróbálnak azonosítani olyan anyagokat, amelyek valamilyen információt közvetítenek, nem mindig lehet választ kapni a feltett kérdésre. Ezért a halak egy adott szagra adott reakciójával kapcsolatos megfigyelések csak megfigyelések maradnak.
Szaglószerv
Hogyan érzékelik a halak a szagjelzéseket, és mennyire érzékenyek a különféle szagokra? A legtöbb halnál a szaglószerv jól fejlett, és a fej felső felületén, a szemek előtt található. De az evolúciósan ősi porcos halaknál, a csontos halaknál a tüdőhalaknál a szaglószervek a fej alsó részén helyezkednek el.
Általában két szaglónyílás van, amelyek jól láthatóak a hal fején. A pálcikahúsoknak, a vízkőhalaknak, a pomacentridáknak és néhány másnak egy szaglónyílása van. És például a gömbhalnak egyáltalán nincs orrlyukai, és a szaglószerv egy, a fej felszíne fölé kiemelkedő csápszerű kinövés belsejében helyezkedik el.
Ha két szaglónyílás van, az egyiken keresztül beszívják a vizet, a másikon pedig kidobják. A beszívott víz az orr- vagy szaglóüregbe (orrzsákba) jut, melynek alján szaglóredők találhatók, amelyek a szaglórozettát alkotják. A redők felületét szaglóhám borítja. Egyes halak szaglószervében úgynevezett kiegészítő szellőző szaglózsákok találhatók. Az orrüreg szellőztetésére és a szagló nyálka előállítására szolgálnak. Nekik köszönhetően egy speciálisan fejlődő lyukon keresztül kapcsolat jöhet létre a szaglószerv és a szájüreg között. Az ilyen zsákokban nincsenek receptorsejtek.
A szaglóredők szaglóhámjának összetétele magában foglalja a bazális, támasztó-, nyálkahártya- és végül a tényleges ideg-receptor sejteket. Vastag folyamatuk van - egy dendrit, amely a központi részből nyúlik ki. A dendrit a hám felszínéből kiálló „klubban” végződik. Itt speciális receptorfehérjék épülnek be a sejtmembránba. A szaglószervbe jutó szaganyagok molekuláival való kölcsönhatásuk következtében az ioncsatornák működése megváltozik, receptorpotenciál keletkezik. Elektromos impulzus formájában a receptorsejtek axonjain keresztül érkezik az elsődleges szaglóközpontba - a szaglószerv és az előagy között elhelyezkedő szaglóhagymákba, általában közvetlenül az utóbbi mellett. Maga az előagy a halakban egy másodlagos szaglóközpont, amelyben az információ végső feldolgozása történik.
Az összes vizsgált hal közül a harcsa vezet a kemoszenzitív sejtek számában - körülbelül 160 millió kemoreceptorral rendelkezik -, vagyis valamivel kevesebb, mint egy kutyában. A keszegnek legfeljebb 27 millió ilyen sejtje van, a keszegnek legfeljebb 11 millió, a csukának legfeljebb hat millió, a folyami sügérnek legfeljebb 3 millió, a menynek pedig 900 ezer.
Ami a kiegészítő szaglás (vomeronasalis) rendszert illeti, a halak nem rendelkeznek formalizált szerkezettel; csak az evolúciósan fejlettebb szervezetekben jelennek meg, kezdve a kétéltűekkel.
Mint már említettük, a különböző halak eltérően érzékenyek a különböző szagokra, úgynevezett szaglóingerekre – minél több receptor (érzékeny) sejt található a szaglószervben, annál érzékenyebb a hal. Az észlelt szagok spektrumának szélessége és az e szagokra való érzékenység mértéke szerint a halakat két csoportra osztják: makroszmatika, reagálnak a szagingerek széles skálájára, és magas szintű szaglóérzékenységet mutatnak rájuk, és mikroszmatika, csak korlátozott számú szagra reagál.
A halak szaglórendszerére a lassú alkalmazkodás (az aktuális szagingerre való csökkent érzékenység) jellemző. Ennek köszönhetően a hozzászokás nem következik be, a szagingerek hosszú ideig megőrzik jelzőértéküket. Ez rendkívül fontos annak érdekében, hogy a halak a szag forrása szerint navigálhassanak és felé mozdulhassanak. Ez a vándorlások során történik, különösen a lazacok vonulásakor. Az ívó folyók torkolatához közeledve ezek a halak elkezdenek tapadni bizonyos vízrétegekhez, és időnként rövid távú utakat tesznek határaikon túl.
Ily módon sikerül ellenőrizniük pozíciójukat a térben, és nem veszítik el a maximális szagkoncentrációjú területet - az úgynevezett szagfolyosót. A lazacok már a folyókban, a nagy mellékfolyók találkozásánál cikcakkos mozgásba kezdenek, hogy az őshonos ívóhelyük szagát hordozó területekhez tapadjanak. Az őshonos területekre való visszatérésnek ezt a jelenségét homingnak nevezik. Azon a jelenségen alapul, hogy az őshonos élőhelyek szagjelzései bevésődnek a memóriába. Feltételezhető, hogy ez a szag a szomszédos szárazföldi területekről a vízbe jutó anyagok miatt alakul ki. Érdekes, hogy a halak nemcsak annak a felső folyási területnek a szagára (vagy esetleg változásának természetére) emlékeznek, ahol növekedésük és fejlődésük végbement, hanem az onnan a folyó torkolatáig vezető út egészére is. Ha a lazacok szaglózacskói zárva vannak, elveszítik azt a képességüket, hogy meghatározzák, melyik mellékfolyóról szálljanak fel.
