Bagaimana perasaan ikan?
Jawaban atas pertanyaan ini belum sepenuhnya diklarifikasi; misalnya, belum diketahui secara pasti apakah ikan merasakan sakit, dan jika ya, seberapa parahnya.
Namun, bagaimanapun, pengetahuan tentang struktur dan fungsi reseptornya memungkinkan kita untuk menarik kesimpulan tertentu tentang organ indera ikan: pertama-tama, ini adalah penciuman, rasa, orientasi spasial, pendengaran. Seperti halnya manusia, ikan memiliki semua indera yang saling berhubungan erat. Reseptor ikan mencatat rangsangan yang bersifat fisik dan kimia: tekanan, suara, suhu, warna, medan listrik dan magnet, bau, rasa.
Bau- salah satu cara terpenting untuk memahami dunia ikan. Nelayan berpengalaman selalu menaburkan umpan di kail dengan umpan aromatik: banyak ikan yang sangat sensitif terhadap bau.
Hidung ikan memiliki kantung penciuman khusus dengan silia. Dengan mempersempit dan melebarkan kantong-kantong ini, ikan mengendus. Berkat indera penciumannya, ikan membedakan makanan, menemukan kawanannya, pasangan saat bertelur, predator dan mangsa. Selain itu, dalam beberapa situasi, ikan dapat melepaskan “sinyal kimia” ke dalam air (misalnya saat ada bahaya), yang juga dikenali oleh ikan lain. Ini adalah faktor yang sangat penting bagi ikan yang hidup di air keruh, karena sulit mengumpulkan informasi melalui sentuhan atau suara, dan ikan secara aktif menggunakan indra penciumannya.
Indra penciuman berkembang dengan baik pada perenang yang bermigrasi. Misalnya saja remaja salmon sockeye menggunakan indera penciuman, membedakan air dari berbagai danau, larutan berbagai asam amino, dan konsentrasi kalsium dalam air; belut eropa, bermigrasi dari Eropa ke tempat pemijahan yang terletak di Laut Sargasso, dapat menentukan air dari reservoir mana pun yang ditemui dalam perjalanannya.
Secara umum, “sinyal penciuman kimiawi” memainkan fungsi penting dalam kehidupan ikan: mereka datang dalam berbagai jenis. Misalnya, sinyal “untuk kita sendiri” disebut feromon. Hubungan antara spesies ikan yang berbeda ditentukan kairomones Dan allomones. Kairomon membawa informasi yang berguna bagi spesies yang menerima sinyal. Allomon sebaliknya, mereka menimbulkan respons perilaku yang bermanfaat bagi spesies yang menghasilkan sinyal tersebut.
Ikan ini memiliki empat lubang hidung di hidungnya, yang dilengkapi dengan sel-sel sensitif yang peka terhadap bau. Zat yang terlarut dalam air, masuk ke lubang hidung, mengiritasi sel-sel ini, mengirimkan sinyal ke otak tentang bau tertentu.
Air bersirkulasi dengan bebas melalui rongga lubang hidung berkat katup khusus yang terletak di dalamnya.
Pada saat yang sama, indera penciuman pada spesies ikan yang berbeda berkembang secara berbeda. Namun, penciuman biasanya lebih penting bagi ikan daripada penglihatan. 
Tersedia dalam ikan dan selera.
Ikan dengan sempurna membedakan pahit dari manis atau asin. Persepsi rasa ikan berbeda dengan lobus penciuman otak! Kuncup pengecap ikan yang merupakan sel sensitif terletak di mulut, di bibir, pipi, kumis, serta di bagian samping dan kepala.
Ciri khas dan organ indera yang sangat penting bagi ikan adalah gurat sisi(juga ditemukan pada amfibi akuatik).
Gurat sisi merupakan semacam sensor pergerakan dan getaran air. Dengan bantuannya, misalnya, predator dengan sempurna merasakan gerakan sekecil apa pun dari calon korban, dan sebaliknya, korban merasakan predator yang tersembunyi. Dan juga berkat “sensor” ini, ikan bernavigasi di ruang bawah air, menghindari rintangan yang tidak bergerak, menentukan lokasi makanan, arah arus, dll.
Gurat sisi merupakan saluran yang melewati seluruh tubuh dan berhubungan dengan air melalui lubang-lubang pada sisik. Ini mengandung sel-sel yang sangat sensitif yang merespons tekanan atmosfer dan menginformasikan otak tentang perubahannya.
Saluran sensitif ini disebut juga organ seismosensori.
Organ sensitif yang merespon fluktuasi tekanan air juga terdapat pada kepala, rahang, dan penutup insang ikan. Gurat sisi dihubungkan oleh nervus vagus.
Gurat sisi bisa lengkap: membentang di sepanjang tubuh ikan; tidak lengkap, dan mungkin juga tidak ada (misalnya, dalam ikan haring). Namun, ikan yang tidak memiliki gurat sisi memiliki saluran ujung saraf lain yang berkembang dengan baik. Kerusakan pada gurat sisi ikan dapat dengan cepat menyebabkan kematiannya.
Organ indera. Penglihatan.
Organ penglihatan, mata, strukturnya menyerupai alat fotografi, lensa mata mirip dengan lensa, dan retina mirip dengan film tempat diperolehnya gambar. Pada hewan darat, lensanya berbentuk lentikular dan mampu mengubah kelengkungannya, sehingga hewan dapat menyesuaikan penglihatannya terhadap jarak. Lensa ikan berbentuk bulat dan tidak dapat berubah bentuk. Penglihatan mereka disesuaikan dengan jarak yang berbeda saat lensa mendekati atau menjauh dari retina.
Sifat optik lingkungan perairan tidak memungkinkan ikan untuk melihat jauh. Hampir batas jarak pandang ikan di air jernih dianggap jarak 10-12 m, dan ikan dapat melihat dengan jelas tidak lebih dari 1,5 m Ikan predator diurnal yang hidup di air jernih (trout, greyling, asp, pike) lihat lebih baik. Beberapa ikan melihat dalam gelap (pike perch, bream, lele, belut, burbot). Mereka memiliki elemen peka cahaya khusus di retinanya yang dapat menangkap sinar cahaya lemah.
Sudut pandang ikan sangat besar. Tanpa memutar tubuhnya, sebagian besar ikan mampu melihat objek dengan masing-masing mata pada zona sekitar 150° vertikal dan hingga 170° horizontal. (Gbr. 1).
Jika tidak, ikan akan melihat benda di atas air. Dalam hal ini, hukum pembiasan sinar cahaya mulai berlaku, dan ikan hanya dapat melihat tanpa distorsi objek yang berada tepat di atas - di puncaknya. Sinar cahaya datang miring dibiaskan dan dikompresi menjadi sudut 97°.6 (Gbr. 2).
Semakin tajam sudut masuknya berkas cahaya ke dalam air dan semakin rendah suatu benda, maka ikan akan semakin terdistorsi melihatnya. Jika pancaran sinar jatuh dengan sudut 5-10°, terutama jika permukaan air berombak, ikan tidak dapat melihat benda tersebut.
Sinar yang datang dari mata ikan di luar kerucut seperti pada gambar beras. 2, seluruhnya dipantulkan dari permukaan air, sehingga tampak seperti cermin bagi ikan.
Di sisi lain, pembiasan sinar memungkinkan ikan melihat objek yang tampak tersembunyi. Mari kita bayangkan sebuah perairan dengan tepian yang curam dan curam. (Gbr. 3).di luar pembiasan sinar pada permukaan air seseorang dapat terlihat.
Pisces membedakan warna dan bahkan corak.
Penglihatan warna pada ikan dibuktikan dengan kemampuannya mengubah warna tergantung warna tanah (mimikri). Diketahui bahwa ikan tenggeran, kecoak, dan tombak yang berada di dasar berpasir ringan memiliki warna yang terang, sedangkan di dasar gambut hitam warnanya lebih gelap. Mimikri terutama terlihat pada berbagai flounder, yang mampu menyesuaikan warnanya dengan warna tanah dengan akurasi yang luar biasa. Jika ikan flounder ditempatkan di akuarium kaca dengan papan catur diletakkan di bawah bagian bawahnya, maka akan muncul sel-sel mirip catur di punggungnya. Dalam kondisi alami, ikan flounder yang tergeletak di dasar kerikil menyatu dengan sangat baik sehingga menjadi sama sekali tidak terlihat oleh mata manusia. Pada saat yang sama, ikan buta, termasuk ikan flounder, tidak berubah warna dan tetap berwarna gelap. Dari sini jelas bahwa perubahan warna pada ikan berhubungan dengan persepsi visualnya.
Eksperimen memberi makan ikan dari cangkir multi-warna menegaskan bahwa ikan dengan jelas memahami semua warna spektral dan dapat membedakan warna yang serupa. Eksperimen terbaru berdasarkan metode spektrofotometri telah menunjukkan bahwa banyak spesies ikan merasakan warna tertentu tidak lebih buruk daripada manusia.
Dengan menggunakan metode pelatihan makanan, diketahui bahwa ikan juga merasakan bentuk benda - mereka membedakan segitiga dari persegi, kubus dari piramida.
Yang menarik adalah sikap ikan terhadap cahaya buatan. Bahkan dalam literatur pra-revolusioner mereka menulis bahwa api yang dibangun di tepi sungai menarik perhatian kecoak, burbot, ikan lele dan meningkatkan hasil penangkapan ikan. Penelitian terbaru menunjukkan bahwa banyak ikan - sprat, belanak, syrty, saury - diarahkan ke sumber penerangan bawah air, sehingga lampu listrik saat ini digunakan dalam penangkapan ikan komersial. Secara khusus, metode ini berhasil menangkap sprat di Laut Kaspia, dan saury di dekat Kepulauan Kuril.
Upaya penggunaan lampu listrik dalam olah raga memancing belum membuahkan hasil positif. Eksperimen semacam itu dilakukan di musim dingin di tempat-tempat tempat bertengger dan kecoak berkumpul. Mereka membuat lubang di es dan menurunkan lampu listrik dengan reflektor ke dasar reservoir. Kemudian mereka memancing dengan jig dan menambahkan cacing darah di lubang tetangga dan di lubang yang jauh dari sumber cahaya. Ternyata jumlah gigitan di dekat lampu lebih sedikit dibandingkan jauh darinya. Eksperimen serupa dilakukan saat menangkap pike perch dan burbot di malam hari; mereka juga tidak memberikan efek positif.
Untuk olah raga memancing, tergoda untuk menggunakan umpan yang dilapisi senyawa bercahaya. Telah diketahui bahwa ikan mengambil umpan bercahaya. Namun, pengalaman para nelayan Leningrad tidak menunjukkan kelebihannya; Dalam semua kasus, ikan lebih mudah menerima umpan biasa. Literatur mengenai masalah ini juga tidak meyakinkan. Ini hanya menjelaskan kasus penangkapan ikan dengan umpan bercahaya, dan tidak memberikan data perbandingan tentang penangkapan ikan dalam kondisi yang sama dengan umpan biasa.
Ciri-ciri visual ikan memungkinkan kita menarik beberapa kesimpulan yang berguna bagi para nelayan. Dapat dikatakan bahwa ikan yang berada di permukaan air tidak dapat melihat seorang nelayan berdiri di pantai lebih jauh dari 8-10 m dan duduk atau mengarungi - lebih jauh dari 5-6 m; Transparansi air juga penting. Dalam praktiknya, kita dapat berasumsi bahwa jika seorang pemancing tidak melihat ikan di dalam air ketika ia melihat permukaan air yang cukup terang dengan sudut mendekati 90°, maka ikan tersebut tidak dapat melihat pemancing tersebut. Oleh karena itu, kamuflase hanya masuk akal saat memancing di tempat dangkal atau di atas air jernih dan saat melakukan casting dalam jarak dekat. Sebaliknya, perlengkapan penangkapan ikan yang dekat dengan ikan (timah, pemberat, jaring, pelampung, perahu) harus menyatu dengan latar belakang sekitarnya.
Pendengaran.
Kehadiran pendengaran pada ikan telah lama ditolak. Fakta seperti ikan yang mendekati tempat mencari makan ketika dipanggil, menarik perhatian ikan lele dengan cara memukul air dengan palu kayu khusus (“mengetuk” ikan lele), dan bereaksi terhadap peluit kapal uap masih belum banyak terbukti. Terjadinya reaksi tersebut dapat dijelaskan oleh iritasi pada organ indera lainnya. Eksperimen terbaru menunjukkan bahwa ikan merespons rangsangan suara, dan rangsangan ini dirasakan oleh labirin pendengaran di kepala ikan, permukaan kulit, dan kantung renang, yang berperan sebagai resonator.
Sensitivitas persepsi suara pada ikan belum diketahui secara pasti, namun terbukti bahwa mereka menangkap suara lebih buruk daripada manusia, dan ikan mendengar nada tinggi lebih baik daripada nada rendah. Ikan mendengar suara-suara yang timbul di lingkungan perairan pada jarak yang cukup jauh, tetapi suara-suara yang timbul di udara sulit didengar, karena gelombang suara dipantulkan dari permukaan dan tidak menembus dengan baik ke dalam air. Mengingat ciri-ciri ini, pemancing harus berhati-hati dalam menimbulkan kebisingan di dalam air, namun tidak perlu khawatir membuat ikan takut dengan berbicara dengan keras. Penggunaan suara dalam olah raga memancing memang menarik. Namun, pertanyaan tentang suara mana yang menarik ikan dan mana yang mengusirnya belum diteliti. Selama ini suara hanya digunakan pada saat menangkap ikan lele, dengan cara “menutup”.
Organ gurat sisi.
Organ gurat sisi hanya terdapat pada ikan dan amfibi yang selalu hidup di air. Gurat sisi paling sering merupakan saluran yang membentang di sepanjang tubuh dari kepala hingga ekor. Ujung saraf bercabang di saluran, merasakan getaran air yang paling kecil sekalipun dengan sensitivitas tinggi. Dengan bantuan organ ini, ikan menentukan arah dan kekuatan arus, merasakan arus air yang terbentuk ketika benda-benda di bawah air terhanyut, merasakan pergerakan tetangga di sekolah, musuh atau mangsa, dan gangguan di permukaan. air. Selain itu, ikan juga merasakan getaran yang disalurkan ke air dari luar - guncangan tanah, benturan pada kapal, gelombang ledakan, getaran lambung kapal, dll.
Peran gurat sisi dalam menangkap mangsa oleh ikan telah dipelajari secara rinci. Eksperimen yang berulang-ulang menunjukkan bahwa tombak yang buta memiliki orientasi yang baik dan secara akurat menangkap ikan yang bergerak, tidak memperhatikan ikan yang tidak bergerak. Tombak buta dengan gurat sisi yang hancur kehilangan kemampuan untuk mengorientasikan dirinya, menabrak dinding kolam dan... karena lapar, dia tidak memperhatikan ikan yang berenang.
Oleh karena itu, pemancing harus berhati-hati baik di tepi pantai maupun di dalam perahu. Mengguncang tanah di bawah kaki Anda, gelombang akibat gerakan ceroboh di dalam perahu dapat membuat ikan waspada dan menakutinya untuk waktu yang lama. Sifat pergerakan umpan buatan di dalam air tidak terlepas dari keberhasilan penangkapan ikan, karena predator ketika mengejar dan menangkap mangsanya akan merasakan getaran air yang ditimbulkannya. Tentu saja, umpan-umpan yang paling mencerminkan karakteristik mangsa predator biasanya akan lebih menarik.
Organ penciuman dan pengecap.
Organ penciuman dan pengecap pada ikan dipisahkan. Alat penciuman pada ikan bertulang adalah lubang hidung berpasangan yang terletak di kedua sisi kepala dan mengarah ke rongga hidung, dilapisi dengan epitel penciuman. Air masuk ke satu lubang dan keluar dari lubang lainnya. Susunan organ penciuman ini memungkinkan ikan merasakan bau zat terlarut atau tersuspensi dalam air, dan selama arus ikan hanya dapat mencium aliran sungai yang membawa zat berbau tersebut, dan di perairan tenang - hanya jika ada arus air.
Organ penciuman paling tidak berkembang pada ikan predator diurnal (pike, asp, hinggap), dan lebih kuat pada ikan nokturnal dan krepuskular (belut, lele, ikan mas, tench).
Organ pengecap terletak terutama di rongga mulut dan faring; Pada beberapa ikan, pengecap terletak di area bibir dan kumis (lele, burbot), dan terkadang terletak di seluruh tubuh (ikan mas). Berdasarkan percobaan yang dilakukan, ikan mampu membedakan rasa manis, asam, pahit dan asin.Seperti halnya indera penciuman, indra perasa lebih berkembang pada ikan nokturnal.
Dalam literatur terdapat instruksi tentang kelayakan menambahkan berbagai zat berbau ke dalam umpan dan umpan yang tampaknya menarik perhatian ikan: minyak mint, kapur barus, adas manis, tetes laurel-cherry dan valerian, bawang putih dan bahkan minyak tanah. Penggunaan berulang zat-zat ini dalam makanan tidak menunjukkan perbaikan yang nyata pada gigitannya, dan sebaliknya, dengan sejumlah besar zat berbau, ikan hampir berhenti ditangkap sepenuhnya. Hasil serupa diberikan oleh percobaan yang dilakukan pada ikan akuarium, yang dengan enggan memakan makanan yang direndam dalam minyak adas manis, valerian, dll. Pada saat yang sama, aroma alami dari umpan segar, terutama kue rami, minyak rami dan bunga matahari, kerupuk gandum hitam, bubur yang baru dimasak, tidak diragukan lagi, menarik ikan dan mempercepat pendekatan mereka ke tempat makan.
Pentingnya organ indera tertentu dalam mencari makanan oleh berbagai ikan ditunjukkan pada meja 1.
Tabel 1
Kami melanjutkan kolom tradisional kami Tip dari nelayan berpengalaman - kami akan memberi tahu Anda tentang organ indera ikan:
Navigasi: Tentang ikan - organ, naluri
Mata ikan merupakan alat optik yang cukup canggih. Ia tidak memiliki kelopak mata dan selalu terbuka. Dalam praktiknya, ikan di air jernih dapat melihat tidak lebih dari 10-12 m, dan jelas - hanya dalam jarak 1,5 m Sudut pandang ikan sangat besar. Tanpa memutar badan, mereka dapat melihat objek dengan masing-masing mata secara vertikal pada zona sekitar 150° dan horizontal hingga 170°. Ikan melihat objek yang terletak di depan dan samping dengan baik, agak lebih buruk - dari belakang, tetapi bahkan ketika tidak bergerak, ia dapat melihat sebagian besar lingkungan. Permukaan dunia pasti tampak sangat tidak biasa bagi ikan. Tanpa distorsi, ikan hanya melihat objek yang terletak tepat di atas kepalanya - di puncaknya. Namun semakin tajam sudut masuknya berkas cahaya ke dalam air dan semakin rendah letak benda di permukaan, semakin terlihat distorsinya bagi ikan. Jika pancaran cahaya jatuh pada sudut 5-10°, terutama jika permukaan air kasar, ikan sama sekali tidak dapat melihat objek tersebut. Sinar yang datang dari mata ikan di luar kerucut ditunjukkan pada Gambar. 1 terpantul seluruhnya dari permukaan air, dan tampak seperti cermin bagi ikan. Ini mencerminkan bagian bawah, tanaman air, dan ikan yang berenang.
Beras. 1. Diagram sudut pandang ikan dalam melihat benda di dalam air
Beras. 1.2. Diagram sudut visual ikan melihat objek di atas air
Di sisi lain, kekhasan pembiasan sinar memungkinkan ikan melihat objek yang tampak tersembunyi. Bayangkan sebuah kolam dengan tepian yang curam dan curam. Seseorang yang duduk di tepi pantai tidak akan melihat ikan - ikan itu tersembunyi di tepi pantai, tetapi ikan akan melihat orang tersebut (Gbr. 2). Oleh karena itu, saat memancing, lebih baik duduk daripada berdiri, karena kemungkinan ikan terlihat jauh lebih kecil.
Ciri-ciri struktural mata ikan, serta organ lainnya, terutama bergantung pada kondisi kehidupan dan gaya hidup mereka.
Beras. 2 Pembiasan sinar oleh penglihatan manusia dan ikan
Lebih tajam dari yang lain adalah ikan predator siang hari - trout, asp, pike. Hal ini dapat dimengerti - mereka mendeteksi mangsa terutama melalui penglihatan. Ikan yang memakan plankton dan organisme dasar dapat melihat dengan baik. Penglihatan mereka yang lebih baik sangat penting untuk menemukan mangsa.
Banyak ikan air tawar kita - bream, pike perch, lele, burbot - lebih sering berburu di malam hari. Mereka perlu melihat dengan baik dalam kegelapan. Dan alam telah menjaganya. Bream dan pike perch memiliki zat peka cahaya di retina matanya, dan ikan lele dan burbot bahkan memiliki kumpulan saraf khusus yang menangkap sinar cahaya paling lemah. Ikan ini juga memiliki kemampuan membedakan warna bahkan corak. Bukan tanpa alasan para nelayan menarik perhatian ikan dengan menghiasi kailnya dengan bulu-bulu berwarna, paling sering merah.
Nelayan tahu betul bahwa agar berhasil memancing, warna umpan yang digunakan tidak berbeda-beda.
Kemampuan membedakan warna dikembangkan secara berbeda pada ikan yang berbeda. Ikan yang hidup di dekat permukaan yang banyak cahaya dapat membedakan warna dengan lebih baik. Lebih buruk lagi adalah mereka yang tinggal di kedalaman, di mana hanya sebagian sinar cahaya yang menembus. Pisces tidak merespons cahaya buatan dengan cara yang sama. Ini menarik beberapa orang, menolak yang lain. Misalnya, api yang dibangun di tepi sungai, menurut para nelayan tua, menarik kecoak, burbot, dan ikan lele. Tapi belut dan ikan mas tidak menyukai cahaya.
Ciri-ciri visual ikan memungkinkan kita menarik beberapa kesimpulan yang berguna bagi para nelayan. Dapat dikatakan bahwa seekor ikan yang berada di permukaan air tidak dapat melihat seorang nelayan yang berdiri di pantai lebih jauh dari 10-12 m, dan seorang nelayan yang duduk atau mengarungi - lebih jauh dari 5-6 m; Transparansi air juga penting. Dalam praktiknya, kita dapat berasumsi bahwa jika seorang pemancing tidak melihat ikan di dalam air ketika ia melihat permukaan air yang cukup terang dengan sudut mendekati 90°, maka ikan tersebut tidak dapat melihat pemancing tersebut. Oleh karena itu, kamuflase hanya masuk akal saat memancing di tempat dangkal atau di atas air jernih dan saat melakukan casting dalam jarak dekat. Sebaliknya, peralatan memancing yang dekat dengan ikan - tali pengikat, pemberat, jaring, pelampung, perahu - harus menyatu dengan latar belakang sekitarnya.
Sudah lama diketahui bahwa ikan bereaksi terhadap suara. Kebisingan atau suara dapat menakuti sekaligus menarik perhatian ikan. Nelayan dengan terampil memanfaatkan rasa ingin tahu dan rasa takut ikan. Ikan lele berhasil ditangkap dengan cara dipancing dengan memukul air dengan palu khusus – “kwok”. Nelayan sering menggunakan kebisingan untuk mengarahkan ikan ke jaring mereka. Telah diketahui bahwa ikan mampu mendeteksi suara dengan frekuensi berkisar antara 5 Hz hingga 13 kHz, yaitu. dalam rentang yang lebih luas dibandingkan manusia (dari 16 Hz hingga 13 kHz). Getaran yang ditimbulkan di udara tidak sampai ke telinga ikan dengan baik, karena gelombang tersebut hampir seluruhnya dipantulkan dari permukaan air. Anda mungkin pernah mengamati bahwa ikan yang berenang di sungai dekat permukaan air tidak bereaksi terhadap kebisingan (bahkan yang kuat) dari jarak sekitar 8-10 m, namun kebisingan apa pun yang tercipta di dalam air akan mengganggu ikan. Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa ikan dapat mendengar suara yang timbul di dalam air pada jarak yang cukup jauh. Dan beberapa nelayan, tanpa memperhitungkan hal ini, sering kali menurunkan pancing, tangki berisi ikan dengan cipratan, atau, lebih buruk lagi, mencoba melepaskan diri dari sehelai rumput dengan sendok, mereka mulai mencambuknya dengan paksa ke dalam air. .
Ikan merasakan suara dengan frekuensi 16 hingga 13.000 getaran per detik melalui labirin pendengaran di kepala dan melalui kulit. Mengingat kemampuan pendengaran ikan, saat memancing sebaiknya usahakan dalam keadaan tenang, tanpa menimbulkan kebisingan yang dapat menakuti ikan dan mengganggu aktivitas memancing Anda dan pemancing lainnya. Ikan merasakan getaran mekanis dan infrasonik dengan frekuensi 5 hingga 16 per detik dengan organ indera “keenam”, yang akan dibahas secara rinci di bagian selanjutnya.
Organ utama indra ini pada ikan adalah gurat sisi. Organ ini hanya terdapat pada ikan dan amfibi yang selalu hidup di air. Gurat sisi merupakan saluran yang biasanya membentang di sepanjang tubuh mulai dari kepala hingga ekor. Saluran tersebut berisi tunas sensorik, terhubung ke lingkungan luar, ke saraf, dan ke otak melalui lubang kecil yang terletak di sisik. Gurat sisi merasakan getaran air sekecil apa pun dan membantu ikan menentukan kekuatan dan arah arus, menangkap pantulan arus air, merasakan pergerakan tetangga di sekolah, dan gangguan di permukaan. Dengan menggunakan indra “keenam”, ikan dapat berenang di malam hari di air berlumpur tanpa menabrak benda-benda di bawah air atau satu sama lain. Bukan tanpa alasan seorang pemancing pemintal berpengalaman tidak hanya memperhatikan penampilan sendok dan “permainannya”, tetapi juga sifat getaran yang ditimbulkannya. Bahkan pemintal khusus digunakan - yang akustik. Gurat sisi juga memungkinkan untuk menangkap getaran yang ditransmisikan ke air dari luar - sebagai akibat dari guncangan tanah, benturan terhadap air, atau gelombang ledakan. Ikan merasakan getaran tersebut dengan kepekaan yang jauh lebih besar daripada getaran di udara. Oleh karena itu, para nelayan yang berpengalaman berhati-hati untuk tidak mengetuk perahu, berjalan menyusuri pantai tanpa menghentak, namun tidak takut untuk berbicara dengan suara keras.
Ikan predator juga menggunakan gurat sisi sebagai pencari lokasi, yang dengannya mereka memantau pergerakan mangsanya. Gurat sisi membantu ikan yang damai mendeteksi musuh secara tepat waktu dan membedakannya dari kerabatnya.
Organ sentuhan, penciuman dan rasa. Selain indra “keenam”, sentuhan dan penciuman membantu ikan bernavigasi di dalam air. Kedua indera ini membantu ikan dalam mencari makanan. Indera penciuman yang berkembang dengan baik, yang organnya berupa lubang hidung, terbagi menjadi dua bagian (sepasang lubang depan berfungsi untuk masuknya air, dan lubang belakang untuk keluar), memungkinkan ikan merasakan penampakan sesuatu yang tidak biasa atau familiar. zat terlarut dalam lingkungan perairan, bahkan dalam jumlah yang dapat diabaikan. Alat peraba pada beberapa ikan, misalnya ikan mas, terletak hampir di seluruh tubuh. Tapi paling sering mereka berada di dekat mulut. Pada burbot, organ sentuhannya adalah antena di bibir bawah. Ikan lele memiliki dua kumis yang panjang dan dapat digerakkan. Pisces pandai membedakan enak dan hambar, manis dan asam dan asin. Organ pengecap terletak di rongga mulut dan faring. Pada beberapa individu, mereka keluar dari mulut dan ke permukaan tubuh: pada ikan mas - di kumis, pada ikan lele dan burbot - di bibir. Oleh karena itu, nelayan harus ingat bahwa ikan tidak bisa tergiur dengan sembarang “hidangan” apa pun, ikan juga harus berpenampilan menarik serta memiliki bau dan rasa yang enak.
Tabel 1.1
Legenda: xxx - organ utama yang terlibat dalam mencari makanan; x x - organ yang selalu terlibat dalam mencari makanan: x - organ yang terkadang terlibat dalam mencari makanan; 0 - organ tidak ada atau tidak terlibat dalam mencari makanan
Kalau saja kita tidak melihatnya dengan mata kepala sendiri,” tulis ahli biologi terkenal Carl Linnaeus dalam bukunya “System of Nature.” Memang benar, ikan adalah makhluk yang menakjubkan. Sepanjang sejarahnya yang panjang, mereka memperoleh berbagai macam perangkat, yang tampaknya mencerminkan keanehan alam.
Satu-satunya makhluk yang mempunyai organ listrik khusus. Di antara vertebrata, hanya ikan yang mampu bersinar. Di antara mereka kita menemukan bentuk-bentuk reproduksi dan perawatan yang aneh terhadap keturunannya. Misalnya, kuda laut atau ikan pipa jantan membawa telur dalam lipatan khusus yang ditumbuhi rapat di perutnya. Dan sebagian besar, ikan mas crucian perak tidak memiliki jantan sama sekali, dan telur yang dihasilkan betina dibuahi oleh perwakilan spesies lain. Tapi ikan mas crucian masih berkembang dari telur tersebut, dan sekali lagi hanya betina.
Ada ikan yang memiliki insang dan paru-paru sekaligus. Dan berapa lama organ ikan khusus seperti gurat sisi tetap menjadi misteri! Ada banyak misteri ilmiah yang terkait dengan ikan, dan misteri yang biasanya tidak muncul terkait dengan banyak hewan lainnya. Apakah mereka mempunyai pendengaran? Apakah mereka mengeluarkan suara? Mengapa mereka membutuhkan kantung renang? Apakah mereka melihat warna? Baru-baru ini, banyak aspek kehidupan ikan mulai dikaitkan dengan sensitivitas kimianya.
SIRIP - ORGAN RASA
Eksperimen menunjukkan bahwa ikan membedakan manis, pahit, asam dan asin, empat kualitas rasa yang juga dirasakan manusia. Misalnya, banyak ikan yang memuntahkan makanan yang direndam dalam zat pahit kina atau apsintus, seolah-olah rasa pahit itu “tidak enak” bagi mereka. Dan mereka memperlakukan makanan manis dengan sangat baik. Jadi, burbot laut dengan mudah memakan daging yang direndam dalam sirup gula.
Seperti diketahui, air di berbagai belahan lautan dan samudera memiliki salinitas yang berbeda-beda. Dan fakta bahwa ikan dapat membedakan salinitas terkadang menjelaskan kemampuan mereka untuk bernavigasi selama migrasi jarak jauh. Tidak ada jalan khusus di bawah air, dan pada saat yang sama, ikan biasanya melakukan perjalanan melalui rute yang sangat spesifik. Mungkin saja mereka benar-benar mengenali jalan mereka “berdasarkan selera”.
Letak organ pengecap pada ikan tidak terbatas pada mulut saja, seperti pada kebanyakan hewan. Ikan hidup di lingkungan akuatik, dan zat pengecap menjadi penting bagi mereka tidak hanya saat memasuki mulut, tetapi juga saat menyentuh permukaan luar tubuh. Pada ikan lele dan ikan cod, kuncup pengecapnya terletak, misalnya pada kumis. Mereka juga ditemukan pada sirip memanjang, seperti pada burbot, kapur sirih dan ikan lainnya.
Dalam hal ini, ikan yang sangat menarik dengan sirip besar adalah ayam laut, atau tiga ratus. Dia sepertinya berjalan di sepanjang bagian bawah dengan jari-jari tipis yang aneh - sinar sirip dada. Ternyata sinar sirip bebas ini tidak hanya berfungsi sebagai penyangga bagi gurnard. Mereka juga memiliki kepekaan rasa. Setelah merasakan mangsa yang tersembunyi di dasar bersama mereka, tiga ratus orang segera mengambilnya.
Banyak ikan yang memiliki selera di seluruh tubuhnya. Ikan tersebut dapat mencari makanan dengan menyentuhnya dengan bagian tubuh mana pun. Mereka juga bisa memberi makan pada malam hari. Rasa, seperti yang Anda lihat, membantu ikan bernavigasi dan menemukan makanan di bawah air, ternyata merupakan indera yang cukup komprehensif, dan dunia sekitar sebagian besar diwakili oleh ikan dalam bentuk sensasi rasa.
APAKAH RASA BAU DALAM AIR MUNGKIN?
Tetapi apakah ikan memiliki indera penciuman atau tidak muncul secara terpisah dari rasa? Pertanyaan ini sering ditanyakan sekarang. Mengapa hal itu terjadi? Bagaimanapun, telah diketahui bahwa pada ikan, organ penciuman terletak terpisah dari organ pengecap, dan pusat saraf penciuman terletak di otak depan, sedangkan pusat pengecapan terletak di medula oblongata, terletak di belakang. Namun faktanya ikan hidup di lingkungan perairan. Oleh karena itu, zat apa pun yang dapat mencapai lubang hidung, bibir, atau rongga mulut mereka akan berada dalam larutan.
Dan menurut kepercayaan populer, bau adalah persepsi zat gas dan uap; rasa adalah persepsi zat cair dan larutan. Atas dasar ini, banyak ilmuwan menyangkal adanya indera penciuman yang terpisah pada ikan dan hanya mengakui satu indera “kimiawi” - rasa.
Namun pengamatan menunjukkan bahwa ikan, ketika mencari makanan, berperilaku seolah-olah mampu “mengendus”. Kemudian mereka melakukan eksperimen khusus. Ikan lele dan hiu, yang biasanya dengan cepat menemukan umpan tersembunyi, lubang hidungnya ditutup, dan kepekaan rasa tetap terjaga. Ternyata dalam kondisi seperti ini mereka tidak mampu mendeteksi makanan yang disembunyikan, misalnya di dalam kain kasa atau di rerumputan yang lebat. Namun begitu lubang hidungnya terbuka, ikan tersebut segera menemukan umpan yang tak terlihat.
Kemudian, di laboratorium, ikan kecil - ikan kecil, penghuni umum sungai berbatu kita - mengembangkan refleks terkondisi terhadap zat berbau yang tidak berasa - kumarin, skatole, dan musk buatan. Dan juga untuk penyedap rasa - kina, gula anggur, asam asetat dan garam. Caranya, kapas yang direndam dalam bahan uji ditempatkan di akuarium sebelum diberikan makanan kepada ikan. Ketika ikan mulai mencari makanan, hanya setelah merasakan zat-zat yang dikenalnya, otak depan mereka, di mana pusat penciuman berada, dihilangkan, yaitu, pesona mereka dicabut, bisa dikatakan, sampai ke akar-akarnya. Harus dikatakan bahwa pada ikan, bahkan setelah pengangkatan otak depan, tidak hanya mungkin untuk melestarikan, tetapi juga untuk membentuk refleks terkondisi baru. Ternyata setelah operasi, refleks terkondisi terhadap zat berbau benar-benar hilang, tetapi refleks rasa tetap ada.
Dengan demikian, akhirnya terbukti bahwa bau tidak hanya dapat dirasakan di udara, tetapi juga di dalam air. Apalagi beberapa ikan cukup sensitif terhadap bau. Ikan kecil mampu merasakan zat berbau seperti eugenol dan feniletil alkohol 150-200 kali lebih baik dibandingkan manusia.
Ilmu pengetahuan membutuhkan waktu sekitar tiga puluh tahun untuk menjawab pertanyaan apakah ikan memiliki indra penciuman yang mandiri. Tapi apakah ini berarti semuanya sudah diputuskan? TIDAK. Misalnya, apa sifat alami dari penciuman? Ada banyak hipotesis berbeda mengenai hal ini. Salah satunya mengatakan bahwa untuk mengiritasi reseptor penciuman, tidak perlu kontak langsung zat berbau dengannya, dan indra penciuman dapat dilakukan seolah-olah dari kejauhan. Ada anggapan bahwa zat berbau dapat menyerap sinar infra merah dari organ indera, dan “kehilangan” ini dianggap oleh otak sebagai bau. Namun, masih belum ada teori penciuman yang memuaskan.
Mengklarifikasi sifat penciuman umumnya merupakan tugas yang sangat penting yang dihadapi sains. Teknologi belum memiliki perangkat universal yang dapat menangkap berbagai macam zat dalam jumlah yang tidak signifikan seperti organ penciuman hewan dan mengidentifikasinya. Meskipun ada kemajuan tertentu dalam hal ini sehubungan dengan penggunaan atom berlabel yang dimasukkan ke dalam berbagai zat, metode ini tidak akan mencapai kemampuannya seperti yang dapat dicapai oleh peralatan yang mirip dengan hidung kita.
Bukan tanpa alasan banyak ahli kimia yang masih bercanda hingga saat ini bahwa instrumen yang paling sempurna untuk analisis kuantitatif dan kualitatif adalah hidung manusia, padahal kita tahu betul betapa tidak sempurnanya hidung kita. Dalam hal ini, biologi dapat menyediakan teknologi dengan prinsip menciptakan perangkat universal untuk analisis kimia. Dan dalam hal ini, sangatlah penting untuk mempelajari indera penciuman pada hewan air.
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN ILMU PENGETAHUAN FEDERASI RUSIA UNIVERSITAS NEGARA TIMUR JAUH
INSTITUT KIMIA DAN EKOLOGI TERAPAN
FAKULTAS KIMIA
DEPARTEMEN KIMIA BIOORGANIK DAN BIOTEKNOLOGI
Indra penciuman dalam kehidupan ikan
Abstrak siswa kelompok 014
Volodko Alexandra Viktorovna
Vladivostok
Perkenalan
Ambang penciuman dan penciuman
Organ penciuman
Pengaruh dan aksi sinyal kimia
Kesimpulan
Bibliografi
Perkenalan
Apakah ikan berbau? Tentu saja mereka melakukannya. Selain itu, seperti diketahui, ikan dari spesies yang berbeda memiliki kepekaan yang berbeda terhadap rangsangan penciuman dan pengecapan. Tidak seperti manusia, yang memiliki kemampuan untuk membedakan rasa dan bau, ikan merasakan rangsangan kimia menggunakan tiga sistem sensitif (kemosensori) yang sepenuhnya independen - rasa, bau, dan rasa kimia umum, di mana penganalisis penciuman memainkan peran paling penting. Dengan bantuan organ penciuman, ikan mencoba melokalisasi bau dan mendekati sumbernya.
Ikan memperoleh kemampuan untuk membedakan rangsangan kimia sejak lama - menurut ahli paleontologi - setidaknya 500 juta tahun yang lalu. Kemampuan membedakan berbagai zat kimia diyakini merupakan cara paling kuno untuk memperoleh informasi tentang lingkungan.
Melalui indera penciuman, ikan menerima informasi tentang perubahan lingkungan luar, membedakan makanan, mencari kawanan, pasangan saat bertelur, mendeteksi predator, dan menghitung mangsa. Pada kulit beberapa spesies ikan terdapat sel-sel yang jika kulitnya terluka akan melepaskan “zat ketakutan” ke dalam air, yang merupakan sinyal bahaya bagi ikan lainnya. Pisces secara aktif menggunakan informasi kimia untuk memberikan sinyal alarm, memperingatkan bahaya, dan menarik lawan jenis. Organ ini sangat penting bagi ikan yang hidup di air keruh, di mana, bersama dengan informasi sentuhan dan suara, ikan secara aktif menggunakan informasi penciuman.
Indera penciuman mempunyai pengaruh yang besar terhadap fungsi banyak organ dan sistem tubuh, mengencangkan atau menghambatnya. Diketahui kelompok zat yang mempunyai pengaruh positif (atraktan) atau negatif (penolak) pada ikan. Atraktan banyak digunakan oleh nelayan dalam pembuatan umpan dan umpan. Indera penciuman berkaitan erat dengan indera lain: rasa, penglihatan dan keseimbangan. Pada waktu yang berbeda dalam setahun, sensasi penciuman ikan tidak sama; mereka menjadi lebih akut pada musim semi dan musim panas, terutama pada cuaca hangat.
Ambang penciuman dan penciuman
Bau adalah sensasi yang terjadi ketika zat-zat yang mudah menguap (yang menghasilkan cukup banyak molekul dalam fase gas) memasuki sel-sel penciuman khusus ketika dihirup. Menurut banyak ilmuwan, hewan dipandu oleh campuran bau dasar: musky, kapur barus, mint, halus, bunga, menyengat, dan busuk. Bau-bauan ini membentuk semua bau yang ditemukan di alam. Tapi apa itu bau dari sudut pandang kimia - zat apa yang berbau? Mereka hanya 10% dari 10 juta zat organik yang diketahui.
Sejak lama, ahli kimia telah mencoba menemukan hubungan antara struktur suatu zat kimia dan baunya. Hasilnya tidak cemerlang. Diketahui bahwa jika berat molekul suatu zat lebih dari 400, maka zat tersebut tidak berbau, karena zat tersebut tidak menghasilkan uap dalam jumlah yang dibutuhkan. Tapi baunya yang mana yang cukup sulit untuk diketahui. Dan dengan uap dalam jumlah yang diperlukan, juga tidak ada jawaban yang jelas - tidak mungkin untuk memprediksi ambang penciuman (yaitu, dosis minimum di mana bau dirasakan) suatu zat berdasarkan struktur kimianya. Ngomong-ngomong, ternyata ambang penciuman ini sangat berbeda.
Ikan memiliki kepekaan yang sangat tinggi terhadap bau (mereka dapat merasakan pengenceran ekstrak cacing darah dengan perbandingan satu banding satu miliar; konsentrasi yang lebih tinggi kurang menarik bagi mereka). Ambang batas konsentrasi zat yang menyebabkan respons elektrofisiologis yang nyata dalam sistem penciuman bisa sangat rendah - hingga 10 -9 -10 -13 g Respons perilaku dicatat pada konsentrasi 10 -6 -10 -9 g. Namun, semua ambang batas ini konsentrasi telah diukur untuk bahan kimia buatan. Kemungkinan besar, ambang kepekaan terhadap bau alami bahkan lebih rendah.
Masalah dalam bidang sains ini adalah hidung jauh lebih sensitif dibandingkan instrumen. Kromatografi dan spektrometer massa biasanya bekerja hingga 10-9 g (nanogram). Oleh karena itu, ketika peneliti menganalisis bau menggunakan metode fisika dan kimia dan mencoba mengidentifikasi zat yang menyampaikan suatu informasi, tidak selalu mungkin mendapatkan jawaban atas pertanyaan yang diajukan. Oleh karena itu, beberapa pengamatan terhadap reaksi ikan terhadap bau tertentu tetap hanya pengamatan.
Organ penciuman
Bagaimana ikan merasakan sinyal bau dan seberapa sensitifnya mereka terhadap berbagai macam bau? Pada kebanyakan ikan, organ penciuman berkembang dengan baik dan terletak di permukaan atas kepala di depan mata. Namun pada ikan bertulang rawan purba yang berevolusi, dan pada ikan bertulang, pada ikan paru-paru, organ penciuman terletak di bagian bawah kepala.
Biasanya terdapat dua lubang penciuman dan terlihat cukup jelas di kepala ikan. Stickleback, garfish, pomacentrids dan beberapa lainnya memiliki satu lubang penciuman. Dan, misalnya, ikan buntal tidak memiliki lubang hidung sama sekali, dan organ penciumannya terletak di dalam tonjolan seperti tentakel yang menonjol di atas permukaan kepala.
Jika ada dua lubang penciuman, air dihisap melalui salah satu lubang tersebut, dan melalui lubang lainnya dikeluarkan. Air yang masuk masuk ke dalam rongga hidung atau rongga penciuman (kantung hidung), yang pada bagian bawahnya terdapat lipatan penciuman yang membentuk roset penciuman. Permukaan lipatan ditutupi dengan epitel penciuman. Beberapa ikan memiliki apa yang disebut kantung ventilasi penciuman tambahan di organ penciumannya. Mereka dimaksudkan untuk ventilasi rongga hidung dan untuk produksi lendir penciuman. Berkat mereka, melalui lubang yang berkembang secara khusus, hubungan antara organ penciuman dan rongga mulut dapat timbul. Tidak ada sel reseptor di kantong tersebut.
Komposisi epitel penciuman pada lipatan penciuman meliputi sel basal, pendukung, mukosa dan, akhirnya, saraf itu sendiri, sel reseptor. Mereka memiliki proses yang tebal - dendrit, memanjang dari bagian tengah. Dendrit berakhir dengan “pentung” yang menonjol dari permukaan epitel. Di sini, protein reseptor khusus dibangun ke dalam membran sel. Sebagai hasil interaksinya dengan molekul zat bau yang memasuki organ penciuman, kerja saluran ion berubah dan potensi reseptor dihasilkan. Dalam bentuk impuls listrik, ia tiba di sepanjang akson sel reseptor ke pusat penciuman primer - bulbus olfaktorius yang terletak di antara organ penciuman dan otak depan, biasanya tepat di sebelah otak depan. Otak depan sendiri pada ikan merupakan pusat penciuman sekunder tempat terjadinya pemrosesan akhir informasi.
Di antara semua ikan yang diteliti, ikan lele biasa adalah pemimpin dalam jumlah sel kemosensitif - ia memiliki sekitar 160 juta kemoreseptor - yaitu, sedikit lebih sedikit dibandingkan pada anjing. Bream memiliki hingga 27 juta sel seperti itu, burbot memiliki hingga 11 juta, tombak memiliki hingga enam juta, sungai hinggap memiliki hingga 3 juta, dan ikan kecil memiliki 900 ribu.
Sedangkan untuk sistem penciuman tambahan (vomeronasal), ikan tidak memilikinya sebagai struktur formal; mereka hanya muncul pada organisme yang secara evolusi lebih maju, dimulai dengan amfibi.
Seperti yang telah disebutkan, ikan yang berbeda memiliki kepekaan yang berbeda terhadap bau yang berbeda, yang disebut rangsangan penciuman - semakin banyak sel reseptor (sensitif) yang ada di organ penciuman, semakin sensitif ikan tersebut. Sesuai dengan luasnya spektrum bau yang dirasakan dan tingkat kepekaan terhadap bau tersebut, ikan dibagi menjadi dua kelompok: makrosmatik, merespons berbagai rangsangan bau dan menunjukkan sensitivitas penciuman tingkat tinggi terhadapnya, dan mikrosmatik, hanya bereaksi terhadap serangkaian bau yang terbatas.
Sistem penciuman ikan ditandai dengan adaptasi yang lambat (penurunan sensitivitas terhadap rangsangan bau saat ini). Berkat ini, pembiasaan tidak terjadi, dan rangsangan bau mempertahankan nilai sinyalnya untuk waktu yang lama. Hal ini sangat penting agar ikan dapat bernavigasi berdasarkan sumber bau dan bergerak ke arahnya. Hal ini terjadi selama migrasi, khususnya selama migrasi salmon. Saat mendekati muara sungai tempat pemijahan, ikan ini mulai menempel pada lapisan air tertentu, secara berkala melakukan perjalanan jangka pendek di luar batas kemampuannya.
Dengan cara ini, mereka berhasil mengontrol posisinya dalam ruang dan tidak kehilangan area dengan konsentrasi bau maksimum - yang disebut koridor bau. Sudah berada di sungai, di pertemuan anak-anak sungai besar, salmon mulai bergerak secara zigzag untuk menempel di daerah yang membawa bau tempat pemijahan aslinya. Fenomena kembali ke daerah asal disebut homing. Hal ini didasarkan pada fenomena tercetaknya sinyal bau dari habitat asli dalam ingatan. Diasumsikan bau ini terbentuk karena masuknya zat ke dalam air dari wilayah daratan yang berdekatan. Menariknya, ikan mengingat bau (atau mungkin sifat perubahannya) tidak hanya di daerah hulu tempat tumbuh dan berkembangnya mereka, tetapi juga seluruh jalur dari hulu ke muara sungai. Jika kantung penciuman salmon tertutup, mereka kehilangan kemampuan untuk menentukan anak sungai mana yang akan naik.
