Значение неяркой окраски самок рыб. Пигментация кожи и окраска рыб. Значение света в жизни рыб не ограничивается только связью со зрением

Окраска рыб, в том числе и цветовой рисунок является важным сигналом. Основная функция цвета - помогать представителям одного вида находить и идентифицировать друг друга, как потенциальных половых партнеров, соперников или членов одной стаи. Демонстрация определённой окраски дальше этого может и не заходить.

Рыбы определённых видов принимают ту или иную окраску, демонстрируя готовность к нересту. Яркой расцветкой плавников произвести на потенциальных половых партнеров должное впечатление. Иногда у зрелой самки появляется ярко окрашенный участок на брюхе, подчеркивая его округлую форму и указывая, что оно наполнено икрой. Рыбы, имеющие специфическую яркую нерестовую окраску, могут выглядеть тусклыми и незаметными, когда не участвуют в нересте. Заметная внешность делает рыбу более уязвимой перед хищниками, а хищную рыбу демаскирует.

Нерестовая окраска может также служить в качестве стимула для соперничества, например в борьбе за партнера по нересту или за нерестовую территорию. Сохранение такой окраски после окончания нереста было бы совершенно бессмысленным, а может быть, и явно невыгодным для стайных рыб.

У некоторых рыб «язык» окраски ещё более высокоразвитый, и они могут воспользоваться им, к примеру, для демонстрации своего статуса в группе рыб того же вида: чем более яркие и вызывающие окраска и рисунок, тем выше статус. Они также могут воспользоваться окраской для демонстрации угрозы (яркая окраска) или подчинения (тусклая или менее яркая окраска), причем нередко это сопровождается жестами, языком тела рыб .

Некоторые рыбы, проявляющие родительскую заботу о потомстве, имеют особую окраску, когда охраняют молодняк. Эту окраску сторожа используют, чтобы предостеречь незваных гостей или привлечь внимание к себе, отвлекая от мальков. Научные эксперименты показали, что родители используют определенные виды окраски для привлечения мальков (чтобы тем было проще отыскать родителей). Ещё более примечательно то, что некоторые рыбы с помощью движений тела и плавников, а также окраски дают различные указания малькам, например: «Плывите сюда!», «Следуйте за мной» или «Спрячьтесь на дне!»

Следует предположить, что у каждого вида рыб есть свой собственный «язык», соответствующий их особому образу жизни. Однако имеются яркие свидетельства того, что близкородственные виды рыб явно понимают основные сигналы друг друга, хотя при этом они, скорее всего, не имеют ни малейшего представления, о чём «толкуют» между собой представители другого семейства рыб. Кстати, зоопортал в шутку разобрал рыб по цвету:

Аквариумист не может «отвечать» рыбам на их языке, зато в сиоах узнавать некоторые сигналы, подаваемые рыбами. Это позволит предсказывать действия подводных жителей, например, заметить приближающийся нерест, либо нарастающий конфликт.

КОММЕНТАРИИ ПО ТЕМЕ

Добавь свой комментарий

Агрессия рыб может стать серьезной проблемой в аквариуме. Она является наиболее частой причиной ранений. Обычно это повреждения, причиненные либо непосредственно во время нападения, либо при столкновении с предметами внутреннего оформления или оборудования аквариума...

Известно, что рыбы пользуются множеством способов общения друг с другом. Рыбы-ножи производят электрические импульсы, с помощью которых общаются друг с другом. Другие породы издают слышимые звуки. Научные исследования показали, что есть рыбы, испускающие звуковые волны,...

Отоцинклюсу , как истинному вегетарианцу необходимо значительное количество еды и брюшко у них постоянно должно быть полным. Серьёзный просчёт решить, что они могут существовать без кормления. Пара сомиков в немногочисленные дни очищают 300-литровый аквариум от...

Несколько слов о карантине для дискусов . Какими бы здоровыми на вид дискусы не казались, прежде чем запускать их в общий аквариум безжалостно подвергните их карантину сроком по крайней мере на 3-4 недели. Если во время перевозки температура не опускалась ниже...

Окраска имеет важное биологическое значение для рыб. Различают покровительственную и предупреждающую окраску. Покровительственная окраска предназна

чена замаскировать рыбу на фоне окружающей среды. Предупреждающая, или сематическая, окраска обычно состоит из бросающихся в глаза больших, контрастных пятен или полос, имеющих четкие границы. Она предназначена, например у ядовитых и ядоносных рыб, для предупреждения хищника от нападения на них и в этом случае называется отпугивающей.

Опознавательная окраска используется для предостережения соперника у территориальных рыб, или для привлечения самок самцами, предупреждая их о том, что самцы готовы к нересту. Последняя разновидность предупреждающей окраски обычно называется брачным нарядом рыб. Часто опознавательная окраска демаскирует рыбу. Именно по этой причине у многих охраняющих территорию или свое потомство рыб опознавательная окраска в виде яркого красного пятна располагается на брюхе, демонстрируется сопернику в случае необходимости и не мешает маскировке рыбы при ее расположении брюхом ко дну. Существует также псевдосематическая окраска, имитирующая предупреждающую окраску другого вида. Ее также называют мимикрией. Она позволяет безвредным видам рыб избегать атаки хищника, принимающего их за опасный вид.

Ядовитые железы.

Некоторые виды рыб имеют ядоотделительные железы. Они располагаются в основном у основания шипов или колючих лучей плавников (рис. 6).

У рыб различают три типа ядовитых желез:

1. отдельные клетки эпидермиса, содержащие яд (звездочет);

2. комплекс ядовитых клеток (скат-хвостокол);

3. самостоятельная многоклеточная ядовитая железа (бородавчатка).

Физиологическое действие выделяемого яда неодинаково. У ската-хвостокола яд вызывает острую боль, сильный отек, озноб, тошноту и рвоту, в некоторых случаях наступает смерть. Яд бородавчатки разрушает эритроциты, поражает нервную систему и приводит к параличу, при попадании яда в кровь приводит к смерти.

Иногда ядоотделительные клетки образуются и функционируют только во время размножения, в других случаях - постоянно. Рыб делят на:

1) активно ядовитых (или ядоносных, имеющих специализированный ядовитый аппарат);

2) пассивно ядовитых (имеющих ядовитые органы и ткани). Наиболее ядовитыми являются рыбы из отряда иглобрюхообразных, у которых во внутренних органах (гонады, печень, кишечник) и коже содержится яд нейротоксин (тетродотоксин). Яд действует на дыхательные и вазомоторные центры, выдерживает кипячение в течение 4 часов и способен вызвать быструю смерть.

Ядовитые и ядоносные рыбы.

Рыб, отличающихся ядовитыми свойствами, разделяют на ядоносных и ядовитых. Ядоносные рыбы имеют ядоносный аппарат –шипы и ядовитые железы, расположенные у основания шипов (на пример, у морского скорпиона

(Еврапейский керчак)в период икрометания) или в желобках шипов и плавниковых лучей (Scorpaena, Frachinus, Amiurus, Sebastes и др.). Сила действия ядов различна – от образования в месте укола нарыва до расстройства дыхания и сердечной деятельности и смерти (в тяжелых случаях поражения Trachurus). При употреблении в пищу эти рыбы безвредны. Рыбы, ткани и органы которых ядовиты по химическому составу, относятся к ядовитыми употребляться в пищу не должны. Они особенно многочисленны в тропиках. У акулы Carcharinus glaucus ядовита печень, у скалозуба Tetrodon – яичники и икра. В нашей фауне у маринки Schizothorax и османа Diptychus ядовиты икра и брюшина, у усача Barbus и храмули Varicorhynus икра оказывает слабительное действие. Яд ядовитых рыб действует на дыхательные и вазомоторные центры, не разрушается при кипячении. У некоторых рыб ядовита кровь (угри Muraena, Anguilla, Conger, а также минога, линь, тунец, карп и др.)

Ядовитые свойства проявляются при инъекции кровяной сыворотки этих рыб; они пропадают при нагревании под действием кислот и щелочей. Отравления несвежей рыбой связаны с появлением в ней ядовитых продуктов жизнедеятельности гнилостных бактерий. Специфический же ‛рыбный яд‛ образуется в доброкачественной рыбе (преимущественно осетровых и белорыбице) как продукт жизнедеятельности анаэробной бактерии Bacillus ichthyismi (близкой к В. botulinus). Действие яда проявляется при употреблении сырой (в том числе соленой) рыбы.

Органы свечения рыб.

Способность излучать холодный свет широко распространена у разных, не связанных между собой близким родством групп морских рыб (в большинстве глубоководных). Это свечение особого рода, при котором светоиспускание (в отличие от обычного - возникающего при тепловом излучении - основанного на тепловом возбуждении электронов и потому сопровождающегося выделением тепла) связано с генерацией холодного света (необходимая энергия образуется в результате химической реакции). Некоторые виды генерируют свет сами, другие своим свечением обязаны симбиотическим светящимся бактериям, которые находятся на поверхности тела или в специальных органах.

Устройство органов свечения и их расположение у разных водных обитателей различны и служат для разных целей. Свечение обычно обеспечивается специальными железами, расположенными в эпидермисе или на определенных чешуях. Железы состоят из светящихся клеток. Рыбы способны произвольно «включать» и «выключать» свое свечение. Местоположение светящихся органов различно. У большинства глубоководных рыб они собраны группами и рядами на боках, брюхе и голове

Органы свечения помогают в темноте находить особей одного вида (например, у стайных рыб), служат средством защиты – внезапно освещают врага или выбрасывают светящуюся завесу, отгоняя этим нападающих и прячась от них под защиту этого светящегося облачка. Многие хищники используют свечение как световую приманку, привлекая им в темноте рыб и другие организмы, которыми они и питаются. Так, например, некоторые виды неглубоководных молодых акул имеют на своем теле различные светящиеся органы, а у гренландской акулы глаза светятся, как яркие фонари. Испускаемый этими органами зеленоватый фосфорический свет привлекает рыб и других обитателей моря.

Органы чувств рыб.

Орган зрения - глаз - по своему устройству напоминает фотографический аппарат, причем хрусталик глаза подобен объективу, а сетчатка - пленке, на которой получается изображение. У наземных животных хрусталик имеет чечевицеобразную форму и способен изменять свою кривизну, поэтому животные могут приспосабливать зрение к расстоянию. Хрусталик у рыб шарообразный и не может менять форму. Зрение их перестраивается на различные расстояния при приближении или удалении хрусталика от сетчатой оболочки.

Орган слуха - представлен только внутр. ухом, состоящим из лабиринта, заполненного жидкостью, в к-рой плавают слуховые камешки (отолиты) . Их колебания воспринимаются слуховым нервом, передающим сигналы в мозг. Отолиты также служат рыбе органом равновесия. Вдоль тела большинства рыб проходит боковая линия - орган, к-рый воспринимает низкочастотные звуки и движение воды.

Орган обоняния - расположен в ноздрях, представляющих собой простые ямки со слизистой оболочкой, пронизанной разветвлением нервов, идущих от обонят. доли мозга. Обоняние у Аквариумных рыбок развито очень хорошо и помогает им в поиске пищи.

Органы вкуса - представлены вкусовыми сосочками в ротовой полости, на усиках, на голове, по бокам тела и на лучах плавников; помогают рыбе определить вид и качество пищи.

Органы осязания - особенно хорошо развиты у рыб, обитающих у дна, и представляют собой группы чувствит. клеток, расположенных на губах, конце рыла, плавниках и на спец. органах ощупывания (разл. усики, мясистые выросты).

Плавательный пузырь.

Плавучесть рыб (отношение плотности тела рыбы к плотности воды) может быть нейтральной (0), положительной или отрицательной. У большинства видов плавучесть колеблется от +0,03 до -0,03. При положительной плавучести рыбы всплывают, при нейтральной парят в толще воды, при отрицательной погружаются.

Нейтральная плавучесть (или гидростатическое равновесие) у рыб достигается:

1) при помощи плавательного пузыря;

2) обводнением мышц и облегчением скелета (у глубоководных рыб)

3) накоплением жира (акулы, тунцы, скумбрии, камбалы, бычки, вьюны и т.д.).

Большинство рыб имеют плавательный пузырь. Его возникновение связывают с появлением костного скелета, который увеличивает удельный вес костных рыб. У хрящевых рыб плавательный пузырь отсутствует, из костистых его нет у донных (бычки, камбалы, пинагор), глубоководных и некоторых быстроплавающих видов (тунец, пеламида, скумбрия). Дополнительным гидростатическим приспособлением у этих рыб является подъемная сила, которая образуется за счет мускульных усилий.

Плавательный пузырь образуется в результате выпячивания дорзальной стенки пищевода, его основная функция - гидростатическая. Плавательный пузырь воспринимает также изменения давления, имеет непосредственное отношение к органу слуха, являясь резонатором и рефлектором звуковых колебаний. У вьюновых плавательный пузырь покрыт костной капсулой, утратил гидростатическую функцию, и приобрел способность воспринимать изменения атмосферного давления. У двоякодышащих и костных га- ноидов плавательный пузырь выполняет функцию дыхания. Некоторые рыбы способны при помощи плавательного пузыря издавать звуки (треска, мерлуза).

Плавательный пузырь представляет собой относительно большой эластичный мешок, который расположен под почками. Он бывает:

1) непарный (большинство рыб);

2) парный (двоякодышащие и многоперы).

Морфологическая сторона окраски рыб описана ранее. Здесь мы разберем экологическое значение окраски вообще и ее приспособительной значение.
Немногие животные, не исключая насекомых и птиц, могут соперничать с рыбами по яркости и изменчивости их окраски, исчезающей у них большей частью со смертью и после помещения в консервирующую жидкость. Окрашены столь разнообразна лишь костистые рыбы (Teleostei), у которых имеются все способы образования окраски в различных комбинациях. Полосы, пятна, ленты комбинируются па основном фоне подчас в очень сложный рисунок.
В окраске рыб, как и других животных, многие видят во всех случаях приспособительное явление, являющееся результатом отбора и дающее животному возможность стать незаметным, укрыться от врага, подстеречь добычу. Во многих случаях это несомненно так, но далеко не всегда. В последнее время все больше появляется, возражений против такого одностороннего истолкования окраски рыб. Ряд фактов говорит за то, что окраска является физиологическим результатом, с одной стороны, обмена веществ, с другой - действия световых лучей. Окраска возникает благодаря этому взаимодействию и может совершенно не иметь защитного значения. Ho в тех случаях, когда окраска может быть важна экологически, когда окраска дополняется соответственными привычками рыбы, когда у нее есть враги, от которых надо скрываться (а это не всегда бывает у тех животных, которых мы считаем покровительственно окрашенными), тогда окраска становится орудием в борьбе за существование, подчиняется отбору и делается приспособительным явлением. Окраска может быть полезной или вредной не сама по себе, а будучи связанной коррелятивно с каким-либо другим полезным или вредным признаком.
В тропических водах и обмен веществ и свет более интенсивны. И окраска животных здесь ярче. В более холодных и менее ярко освещаемых водах севера, а тем более в пещерах или подводных глубинах окраска значительно менее яркая, бывает даже черпая.
За необходимость света в продукции пигмента в коже рыб говорят эксперименты с камбалами, содержавшимися в аквариумах, в которых на свет выставлялась нижняя сторона камбалы. На последней постепенно развился пигмент, обыкновенно же нижняя сторона тела камбал белая. Опыты делались с молодыми камбалами. Пигментация развилась та же, что па верхней стороне; если камбалы держались таким образом долго (1-3 года), то нижняя сторона становилась совершенно так же пигментированной, как верхняя. Этот эксперимент, однако, не противоречит роли отбора в выработке защитной окраски, - он только показывает материал, из которого благодаря отбору у камбал выработалась способность реагировать на действие света образованием пигмента. Так как эта способность могла выражаться по в одинаковой мере у разных особей, отбор мог здесь действовать. В результате у камбаловых (Pleuronoctidae) мы видим резко выраженную изменчивую защитную окраску. У многих камбаловых верхняя поверхность тела окрашена в различные оттенки бурого цвета с черными и светлыми пятнами и гармонирует с преобладающим тоном песчаных отмелей, на которых они обычно кормятся. Попав на грунт иной окраски, они сейчас же меняют свой цвет па цвет, соответствующий окраске дна. Опыты с перенесением камбал на грунты, разрисованные наподобие шахматной доски с квадратами различной величины, дали поразительную картину приобретения животным такого же рисунка. Весьма важно, что некоторые рыбы, меняющие в различное время своей жизни место обитания, приспособляются в своей окраске к новым условиям. Например, Pleuronectes platessa в летние месяцы держится на чистом светлом песке и окрашена светло. Весной же, после икрометания, Р. platessa, изменив окраску, ищет илистого грунта. Тот же самый выбор местообитания, соответствующего окраске, точнее - появление иной окраски в связи с новым местообитанием, - наблюдается и у других рыб.
Рыбы, живущие в прозрачных реках и озерах, а также рыбы поверхностных слоев моря обладают общим типом окраски: спина, у них окрашена в темный, большей частью синий цвет, а брюшная сторона - серебристого тона. Принято считать, что темная синяя окраска спицы делает рыб незаметными для воздушных врагов; нижняя - серебристая - против хищников, держащихся обычно на большей глубине и могущих заметить рыбу снизу. Некоторые полагают, что серебристо-блестящая окраска брюха рыб снизу является невидимой. Согласно одному мнению, лучи, достигающие поверхности воды снизу под углом 48° (в соленой воде 45°), целиком отражаются от пес. Положение глаз на голове рыбы таково, что они могут видеть поверхность воды самое большее под углом в 45°. Таким образом в глаза рыб попадают лишь отраженные лучи, и поверхность воды представляется рыбе серебристо-блестящей, как нижняя и боковые стороны их добычи, становящейся по этой причине невидимой. Согласно другому мнению, зеркальная поверхность воды отражает голубоватые, зеленоватые и бурые топа всего водоема, серебристое брюхо рыб делает то же. Результат получается тот же, что и в первом случае.
Однако другие исследователи полагают, что вышеизложенное толкование белой или серебристой окраски брюха неверно; что ее полезное значение для рыбы ничем не доказано; что рыба не атакуется снизу и что она должна казаться темной и заметной снизу. Белый же цвет брюшной стороны, по этому мнению, есть простое следствие отсутствия ее освещения. Однако видовым признаком признак может стать лишь в том случае, если он прямо или косвенно полезен биологически. Поэтому упрощенные физические объяснения вряд ли оправдываются.
У рыб, живущих на дне водоема, верхняя поверхность тела темная, часто украшенная извилистыми полосами, большими или меньшими пятнами. Брюшная сторона серая или беловатая. К таким донным рыбам можно отнести палима (Lota lota), пескаря (Gobio fluviatilis), бычка (Cottus gobio), сома (Siluris glanis), вьюна (Misgurnus fossilis) - из пресноводных, осетровых (Acipenseridae), а из чисто морских - морского чорта (Lophius piscatorius), скатов (Batoidei) и многих других, в особенности камбаловых (Pleuronectidae). У последних мы видим резко вы раженную изменчивую защитную окраску, о которой сказано выше.
Другой вид изменчивости окраски мы видим в тех случаях, когда рыбы одного и того же вида становятся более темными в глубокой воде с илистым или торфянистым дном (озера) и более светлыми - в мелкой и прозрачной воде. Примером может служить форель (Salmo trutta morpha fario). Форели из ручьев с гравиевым или песчаным дном окрашены светлее, нежели те, которые добыты из мутных потоков. Для такой перемены окраски необходимо зрение. В этом убеждают нас опыты с перерезкой зрительных нервов.
Поразительным примером защитной окраски является австралийский вид морского конька - Phyllopteryx eques, у которого кожа образует многочисленные, длинные, плоские, разветвленные нити, окрашенные бурыми и оранжевыми полосами, подобно водорослям, среди которых рыбка живет. Многие рыбы, живущие среди коралловых рифов Индийского и Тихого океанов, особенно рыбы, относящиеся к семейству Ohaсtodontidaе и Pomacentridae, имеют в высшей степени блестящую и живую окраску, часто украшены полосами различного цвета. В обоих названных семействах одинаковый цветной узор развился самостоятельно. Даже у посещающих рифы представителей камбаловых, обычно окрашенных тускло, верхняя поверхность бывает украшена живыми топами и поразительным рисунком.
Окраска может быть не только защитной, но и помогать хищнику быть незаметным для его добычи. Такова, например, полосатая окраска нашего окуня и щуки и, быть может, судака; темные вертикальные полосы на теле этих рыб делают их незаметными среди растений, где они ждут добычу. В связи с такой окраской у многих хищников развиваются на теле особые отростки, служащие для приманки добычи. Таков, например, морской чорт (Lophius piscatorius), окрашенный покровительственно и имеющий передний луч спинного плавника измененным в усик, подвижный благодаря особым мускулам. Движение этого усика вводит в обман мелких рыбешек, принимающих его за червя и приближающихся, чтобы исчезнуть в пасти Lophius.
Весьма возможно, что некоторые случаи яркой окраски служат у рыб в качестве предупреждающей окраски. Такова, вероятно, блестящая окраска многих сростночелюстных (Plectognathi). Она связана с наличием колючих шипов, могущих топорщиться, и может служить указанием на опасность нападения на таких рыб. Значение предупреждающей окраски, быть может, имеет яркая расцветка морского дракона (Trachinus draco), вооруженного ядовитыми шипами на жаберной крышке и большим шипом па спине. К явлениям приспособительного характера, возможно, следует отнести и некоторые случаи полного исчезновения окраски у рыб. Многие пелагические личинки Teleostei не имеют хроматофор и являются бесцветными. Их тело прозрачно, а потому с трудом заметно, так же как с трудом замечается опущенное в воду стекло. Прозрачность увеличивается благодаря отсутствию в крови гемоглобина, как, например, у Leptocephali - личинок угря. Личинки Onos (сем. Gadidae) имеют в течение пелагического периода своей жизни серебряную окраску, обусловленную присутствием в коже иридоцитов. Ho, переходя с возрастом к жизни под камнями, они теряют серебряный блеск и приобретают темную окраску.

Рыбы имеют чрезвычайно разнообразную окраску с весьма причудливым рисунком. Особенное разнообразие окраски наблюдается у рыб тропических и теплых вод. Известно, что рыбы одного и того же вида в разных водоемах имеют разную окраску, хотя и сохраняют в основном характерный для данного вида рисунок. Взять хотя бы щуку: се окраска меняется от темно-зеленого до ярко-желтого цвета. Окунь обычно имеет ярко-красные плавники, зеленоватый цвет с боков и темную спинку, но встречаются белесые окуни (в реках) и, наоборот темные (в ильменях). Все подобные наблюдения, говорят о том, что окраска рыб зависит от их систематического положения от среды обитания, экологических факторов, условий питания.

Окраска рыб обусловлена специальными клетками, залегающими в кожесодержащими пигментные зерна. Такие клетки получили название хроматофоров.

Различают:меланофоры (содержат черные пигментные зерна), эритрофоры (красного цвета), ксантофоры (желтого цвета) и гуанофоры, иридоциты (серебристый цвет).

Хотя последние причисляются хроматофорам, и пигментных зерен не имеют, но в них есть кристаллическое вещество - гуанин, благодаря чему рыба приобретает металлический блеск и серебристую окраску. Из хроматофоров только меланофоры имеют нервные окончания. Форма хроматофоров отличается значительным разнообразием, однако, наиболее распространены звездчатая и дисковидная.

В отношении химической стойкости черный пигмент (меланин) является самым стойким. Он не растворим не в кислотах, не в щелочах, и не изменяется в результате изменения физиологического состояния рыбы (голодание, питание). Красный и желтый пигменты связаны с жирами, поэтому клетки, содержащие их называются липофорами. Пигменты эритрофоров и ксантофоров очень не стойкие, растворяются в спиртах и зависят от качества питания.

В химическом отношении пигменты являются сложными веществами, принадлежащие к разным классам:

1) каротеноиды (красные, желтые, оранжевые)

2) меланины - индолы (черные, коричневые, серые)

3) флавины и пуриновые группы.

Меланофоры и липофоры располагаются в разных слоях кожи на внешней и внутренней сторонах пограничного слоя (кутиса). Гуанофоры (или лейкофоры, или иридоцитты) отличаются от хроматофоров тем, что не имеют пигмента. Цвет их обусловлен кристаллической структурой гуанина - производного белка. Гуанофоры располагаются под хориумом. Очень важно, чтогуанин располагается в плазме клетки, подобно пигментным зернам, и концентрация его может меняться благодаря внутриклеточным токам плазмы (сгущение, разжижения). Кристаллики гуанина имеют шестиугольную форму и в зависимости отрасположения в клетке, окраска меняется от серебристо-беловатой до синевато-фиолетовой.

Гуанофоры во многих случаях находятся вместе с меланофорами и эритрофорами. Они играют очень большую биологическую роль в жизни рыб, т.к. располагаясь на брюшной поверхности и по бокам делают рыбу менее заметной снизу и с боков; защитная роль окраски выступает здесь особенно ярко.

Функция пигментных клепок в основном сводится к расширению, т.е. занятию большего пространства (экспансия) и к сокращению т.е. занятию наименьшего пространства (контракция). Когда сокращается плазма, уменьшаясь в объеме, пигментные зерна в плазме концентрируются.Благодаря этому большая часть поверхности клетки освобождается от данного пигмента и в результате этого уменьшается яркость цвета. При экспансии плазма клетки растекается по большей поверхности, и вместе с ней распределяются и пигментные зерна. Благодаря этому большая поверхность тела рыбы покрывается данным пигментом, придавая рыбе окраску, свойственную пигменту.

Причиной экспансии концентрации пигментных клеток могут быть как внутренние факторы (физиологическое состояние клетки, организма), так и некоторые факторы внешней среды (температура, содержаниекислорода и углекислого газа вводе). Меланофоры имеют инервацию. У кантофоров и эритрофорои инервация отсутствует: Следовательно, нервная система может оказать непосредственное влияние только на меланофоры.

Установлено, что пигментные клетки костистых рыб сохраняют постоянную форму. Кольцов считает, что плазма пигментной клетки имеет два слоя: эктоплазму (поверхностный слой) и киноплазму (внутренний слой), содержащий пигментные зерна. Эктоплазма закреплена радиальными фибриллами, а киноплазма весьма подвижна. Эктоплазма определяет внешнюю форму хроматофора (форму упорядоченного движения), регулирует обмен веществ, меняет свою функцию под воздействием нервной системы. Эктоплазма и киноплазма, имея разные физико-химические свойства, взаимную смачиваемость при изменении своих свойств под влиянием внешней среды. Во время экспансии (расширения) киноплазма хорошо смачивает эктоплазму и благодаря этому растекается по щелям, покрытым эктоплазмой. Пигментные зерна находятся в киноплазме, хорошо ею смочены и следуют потоку киноплазмы. При концентрации наблюдается обратная картина. Происходит отмежевание двух коллоидных слоев протоплазмы. Киноплазма не смачивает эктоплазму и благодаря этому киноплазма
занимает наименьший объем. В основе этого процесса лежит изменение поверхностного натяжения на границе двух слоев протоплазмы. Эктоплазма по своей природе является белковым раствором, а киноплазма липоидам типа лецитина. Киноплазма эмульгирована (очень мелко раздроблена) в эктоплазме.

Кроме нервной регуляции, хроматофоры имеют еще гормональную регуляцию. Надо полагать, что при разных условиях осуществляется та или иная регуляция. Поразительное приспособление окраски тела к цвету окружающей среды наблюдается у морских игл, бычков, камбал. Камбалы, например, с большой точностью могут копировать рисунок грунта и даже шахматной доски. Это явление объясняется тем, что в этом приспособлении нервная система играет ведущую роль. Рыба воспринимает окраску через орган зрения и затем, трансформируя это восприятие, нервная система контролирует функцию пигментных клеток.

В других случаях явно выступает гормональная регуляция (окраска в период размножения). В крови рыб имеются гормоны надпочечника адреналин и задней доли гипофиза - питуитрин. Адреналин вызывает концентрацию, питуитрин является антагонистом адреналина и вызывает экспансию (рассредоточение).

Таким образом, функция пигментных клеток находится под контролем нервной системы и гормональных факторов, т.е. внутренними факторами. Но кроме них имеют значение факторы внешней среды (температура, углекислый газ, кислород, и т.д.). Время необходимое для изменения окраски рыб разное и колеблется от нескольких секунд до нескольких суток. Как правило, молодые рыбы изменяют свою окраску быстрое, чем взрослые.

Известно, что рыбы изменяют окраску тела соответственно цвету окружающей среды. Такое копирование осуществляется только в том случае, если рыба может видеть цвет и рисунок грунта. Об этом свидетельствует следующий пример. Если камбала лежит на черной доске, но не видит ее, то она имеет окраску не черной доски, а видимого ею белого грунта. Наоборот, если камбала лежит на грунте белого цвета, но видит черную доску, то тело ее приобретает окраску черной доски.Эти опыты убедительно показывают, что рыбы легко приспособляются, меняя свою окраску к необычному для них грунту.

На окраску рыбы оказывает влияние освещенность. "Гак в темных местах, где слабая освещенность, рыбы теряют окраску. Яркие рыбы, прожившие некоторое время в темноте, становятся бледно окрашенными. Ослепленные рыбы приобретают темный цвет. На темном рыба становится темного цвета, на светлом светлого. Фришу удалось установить, что потемнение и посветление тела рыбы зависит не только от освещенности грунта, но и от угла зрения, под которым рыба может видеть грунт. Так, если глаза форели завязать или удалить, то рыба становиться черной. Если замазать только нижнюю половину глаза рыба приобретает темный цвет, а если заклеить только верхнюю половину глаза, то рыба сохраняет свою окраску.

Свет оказывает наиболее сильное и разнообразное влияние на окраску рыб. Свет
влияет на меланофоры как через глаза и нервную систему, так и непосредственно. Так Фриш освещая отдельные участки кожи рыбы, получил местное изменение окраски: наблюдалось потемнение освещенного участка (экспансия меланофоров), которое пропадало через 1-2 минуты после выключения света. В связи с длительной освещенностью у рыб изменяется окраска спины и брюшка. Обычно спина рыб обитающих на небольших глубинах и в прозрачных водах имеет темный тон, а брюшко светлый. У рыб живущих на больших глубинах и мутных водах такой разницы в окраске не наблюдается. Считается, что разница в окраске спины и брюшка имеет приспособительное значение: темная спина рыбы хуже видна сверху на темной фоне, а светлое брюшко снизу. В данном случае разная окраска брюшка и спины обусловлена неравномерностью в расположении пигментов. На спине и боках имеются меланофоры., а по бокам есть только иридоциты (туанофоры), которые придают брюшку металлический блеск.

При местном нагревании кожи происходит экспансия меланофоров, приводящая к потемнению, при охлаждении - к осветлению. Уменьшение концентрации кислорода и увеличение концентрации угольной кислоты также изменяют окраску рыб. Вы,наверное, наблюдали, что у рыб после смерти та часть тела, которая находилась в воде имеет более светлую окраску (концентрация меланофоров), а та часть, которая выдается из воды и соприкасается с воздухом темный цвет (экспансия меланофоров). У рыб в нормальном состоянии, обычно окраска яркая, разноцветная. При резком снижении кислорода или в состоянии удушья делается бледнее, темные тона почти полностью исчезают. Нобледнение окраски покровов рыбы сеть результат концентрации хроматофоров и, прежде всего, меланофоров. В результате недостатка кислорода поверхность кожи рыбы не снабжается кислородом в результате остановки кровообращения или слабом снабжении организма кислородом (начало удушья), всегда приобретает бледные тона. Увеличение углекислоты в воде действует на окраску рыб также как и нехватка кислорода. Следовательно, указанные факторы (углекислота и кислород) действуют непосредственно на хроматофоры, следовательно, центр раздражения находится в самой клетке - в плазме.

Действие гормонов на окраску рыбы выявляется, прежде всего, во время брачного периода (период размножения). Особенно интересная окраска кожи и плавников наблюдается у самцов. Функция хроматофоров находится при этом под контролем гормональных агентов и периной системы. Пример с бойцовой рыбкой. В данном случае зрелые самцы под влиянием гормонов приобретают соответственную окраску, яркость и блеск которой усиливается при виде самки. Глаза самца видят самку, это восприятие передается через нервную систему к хроматофорам и вызывает их экспансию. Хроматофоры кожи самца функционируют в этом случае под контролем гормонов и нервной системы.

Экспериментальными работами на гольяне показано, что инъекция адреналина вызывает посветление покровов рыбы (контракция меланофоров). Микроскопическое исследование кожи адренализированного гольяна показала, что меланофоры находятся в состоянии контракции, а липофоры в экспансии.

Вопросы для самопроверки:

1. Строение и функциональное значение кожи рыб.

2. Механизм образования слизи, ее состав и значение.

3. Строение и функции чешуи.

4. Физиологическая роль регенерации кожи и чешуи.

5. Роль пигментации и окраски в жизнедеятельности рыб.

Раздел 2: Материалы лабораторных работ.

Окраска рыб может быть удивительно разнообразной, однако все возможные оттенки их цвета обусловлены работой специальных клеток, которые называются хроматофорами. Они находятся в определенном слое кожи рыбы и содержат несколько типов пигментов. Хроматофоры разделяют на несколько типов. Во-первых, это меланофоры, содержащие пигмент черного цвета, называющийся меланин. Далее, этитрофоры, содержащие красный пигмент, и ксантофоры, в которых он желтый. Последний тип иногда называют липофорами, потому что каротиноиды, составляющие пигмент в этих клетках, растворены в липидах. В гуанофорах или иридоцитах содержится гуанин, придающий окраске рыб серебристый цвет и металлических блеск. Пигменты, содержащиеся в хроматофорах, различаются в химическом отношении по устойчивости, растворимости в воде, чувствительности к воздействию воздуха и некоторым другим признакам. Сами хроматофоры также неодинаковы по форме - они могут иметь как звездчатую форму, так и округлую. Многие цвета в окраске рыб получаются путем наложения одних хроматофоров на другие, такая возможность обеспечивается залеганием клеток в коже на разной глубине. Например, зеленый цвет получается, когда сочетаются глубоко лежащие гуанофоры с покрывающими их ксантофорами и эритрофорами. Если добавить меланофоры, тело рыбы приобретает синий цвет.

Хроматофоры не имеют нервных окончаний, исключение составляют меланофоры. Они задействованы даже сразу в двух системах, имея как симпатическую, так и парасимпатическую иннервацию. Остальные виды пигментных клеток управляются гуморально.

Окраска рыб имеет довольно важное значение для их жизнедеятельности. Функции окраски разделяют на покровительственные и предупреждающие. Первый вариант предназначен для маскировки тела рыбы в окружающей среде, поэтому обычно такая окраска состоит из спокойных цветов. Предупреждающая окраска, наоборот, включает в себя большое количество ярких пятен и контрастных цветов. Функции ее различны. У ядовитых хищников, которые яркостью своего тела обычно говорят: «Не подходи ко мне!», - она играет отпугивающую роль. Территориальные рыбы, находящиеся на страже своего дома, ярко окрашены для того, чтобы предупредить соперника, что место занято, и привлечь самку. Разновидностью предупреждающей окраски является также и брачный наряд рыб.

В зависимости от места обитания цвет тела рыб приобретает характерные черты, позволяющие выделить пелагическую, донную, зарослевую и стайную окраски.

Таким образом, окраска рыб зависит от очень многих факторов, включающих в себя место обитания, образ жизни и питания, время года и даже настроение рыбы.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .