какое ухо у рыб
Какой слух у рыб и как работает орган слуха
Во время рыбалки рыба может и не видеть нас, но слух у неё отличный, и она услышит малейший звук который мы издадим. Органы слуха у рыб: внутреннее ухо и боковая линия. Вода является хорошим проводником звуковых вибраций, и неуклюжий рыболов в состоянии запросто вспугнуть рыбу. Например хлопок при закрытии двери автомобиля, через водную среду распространяется на многие сотни метров. Изрядно нашумев, нечего удивляться почему слабый клев, а может и вообще отсутствует. Особенно осторожна крупная рыба, которая соответственно и является главной целью рыбной ловли.
Пресноводных рыб можно разделить на две группы:
• Рыбы у которых отличный слух (карповые, плотва, линь)
• Рыбы у которых средний слух (щука, окунь)
Как слышат рыбы?
Отличный слух достигается за счет того, что внутреннее ухо соединено с плавательным пузырем. При этом внешние вибрации усиливаются пузырем, который играет роль резонатора. И от него поступают к внутреннему уху.
Даже шум лодочных моторов в значительной степени влияет на поведение рыб. Особенно на тех, у которых отличный слух. От излишнего шума, рыба может перестать кормится и даже прервать нерест.
Мы уже память рыбы неплохая, и они хорошо запоминают звуки и ассоциируют их с событиями. Исследование показали, что когда из-за шума карп переставал кормится, щука продолжала охотится, не обращая никакого внимание на происходящее.
Органы слуха у рыб
Позади черепа у рыбы находятся пара ушей, которые как и внутреннее ухо у человека, помимо функции слуха отвечают и за равновесие. Но в отличии от нас, у рыб ухо не имеет выхода наружу.
Боковая линия улавливает звук низкой частоты и движение воды рядом с рыбой. Жировые сенсоры, находящиеся под боковой линией, отчетливо передают внешнюю вибрацию воды на нейроны, и далее информация идет в мозг.
Имея две боковые линии и два внутренних уха, орган слуха у рыб отлично определяет направление звука. Небольшая задержка в показаниях этих органов, обрабатывается мозгом, и он определяет с какой стороны доносится вибрация.
Конечно на современных реках, озерах и ставках шума хватает. И слух рыбы со временем привыкает ко многим шумам. Но одно дело регулярно повторяющиеся звуки, даже если это шум поезда, а другое дело незнакомые вибрации. Так что для нормальной рыбалки обязательным будет соблюдение тишины, и понимание того как работает слух у рыб.
Где у рыб уши? И вообще, есть ли они у них?
Все знают, что у кошек уши на макушке, у обезьян, как и у человека, по обеим сторонам головы. А где у рыб уши? И вообще, есть ли они у них? Уши у рыб есть! Только у них нет наружного уха, той самой ушной раковины, которую мы привыкли видеть у млекопитающих.
Д. Х. Джинс, британский физик-теоретик, астроном и философ
Лабиринт служит одновременно и органом равновесия. Боковая линия дает возможность рыбе ориентироваться, чувствовать течение воды или приближение в темноте различных предметов. Органы боковой линии расположены в канале, погруженном в кожу, который сообщается с внешней средой при помощи отверстий в чешуе. В канале имеются нервные окончания.
Органы слуха рыб тоже воспринимают колебания водной среды, но только более высокочастотные, гармонические или звуковые. Устроены они у них более просто, чем у других животных.
Рыбьи уши настолько малы, что, чтобы увидеть их, при исследовании на внутреннюю часть уха наносится золотое напыление. Потом эти позолоченные рыбьи уши исследуют на электронном микроскопе. Только золотое напыление позволяет человеку увидеть детали внутреннего уха рыб.
Камешек (отолит) под воздействием гидродинамических и звуковых волн совершает колебательные движения, а тончайшие сенсорные волоски улавливают их и передают сигналы головному мозгу. Так рыбка различает звуки.
Ушной камешек оказался очень интересным органом. Например, если его расколоть, то можно на сколе увидеть кольца. Это годовые кольца, точно такие есть на спиле деревьев. Поэтому по кольцам на ушном камешке, как по кольцам на чешуйках, можно определить, сколько рыбе лет.
Ученые из университета Саутгемптона (Великобритания) через исследование отолитов нашли способ заглянуть в личную жизнь рыб. Анализируя ушные камни, которые работают как крошечные записывающие устройства, ученые теперь могут узнать многое о миграции рыб. Отолиты, которые имеются у всех костистых рыб, собирают из окружающей среды химические элементы. Иными словами в ходе перемещения рыб в мировом океане химические «данные» окружающей среды откладываются в отолитах. И по словам доцента морской экологии университета Саутгемптона Клайва Трумена (Clive Trueman), принимавшего участие в исследовании, теперь, основываясь на химическом составе отолитов, ученые могут «читать» историю миграции рыб.
И еще интересные факты:
Поговорка «нем как рыба», с научной точки зрения давно утратило свою актуальность. Доказано, что рыбы умеют не только сами издавать звуки, но и общаться посредством звуков между собой.
О том, что рыбы слышат, ученые знают давно. Как и о том, что они разговаривают. Во время Второй мировой войны болтливость рыб частенько приводила к тому, что акустические мины, настроенные на корабли противника и подводные лодки, взрывались сами собой. Лишь много позже ученые установили: причиной «самопроизвольных» взрывов стала болтовня рыб. Они же доказали, что особенно разговорчивыми эти рыбки становятся во время брачного периода, исполняя «каркающие», «хрюкающие», «кудахтающие» и «гудящие» звуки. Так, особо отличаются в этом отношении рыбы-барабанщики, морские петухи, рыбы-мичманы и гардемарины.
Диапазон слухового восприятия человека достаточно широк – между 16 Гц и 20 кГц, хотя с возрастом наша чувствительность к высоким частотам снижается. Максимально же человек восприимчив к так называемым «речевым частотам», 1—3 кГц.
Большинство рыб чувствительны к звукам в более узкой и сдвинутой ближе к низким частотам области: в диапазоне от сотен герц до 5—6 кГц (Smith et al., 2011). Но у ряда других водных позвоночных диапазон частот, воспринимаемых слуховым аппаратом, расширяется в ультразвуковую область, например, у открытопузырных рыб, у которых слуховой аппарат соединен тремя парами подвижно соединенных косточек с плавательным пузырем – выростом передней части кишечника, заполненным газом.
В частности, атлантическая сельдь способна воспринимать и издавать ультразвук частотой до 180 кГц (!), причем выходит он из анального отверстия рыбы вместе с воздухом (Mann et al., 1998; Plachta et al., 2004).
Обыкновенная и всем хорошо знакомая атлантическая селедка способна издавать и воспринимать ультразвук в килогерцовом (до 180кГц) диапазоне! При этом считается, что у человека ультразвук на высоких частотах может вызывать перегрев внутренних органов, ожоги и обезвоживание тканей, а также их микроразрывы в результате процесса кавитации (образования газовых пузырьков).
Дельфин, основной потребитель сельди, также способен издавать и улавливать звук подобной частоты, хотя природа звукоизвлечения у него менее причудлива. Именно по ультразвуковым сигналам этот хищник определяет месторасположение своей добычи.
Сельдь же, в свою очередь, способна распознать приближающегося дельфина по звуковым сигналам, которые он издает при охоте, и, проявив оборонительную реакцию, уйти от опасности.
Байкальский омуль — заядлый чревовещатель. Он умудряется общаться с сородичами при помощи. плавательного пузыря. Этот пузырь также поддерживает рыбу на плаву и выполняет функцию газообмена. Иркутские ученые из Лимнологического института смогли установить, что пузыри, содержащие газ, помогают омулю и другим видам байкальских рыб сознательно беседовать.
Ученые установили, что в момент разговора чувствительность громкоговорящих рыбок к извлекаемому ими звуку заметно снижается. Именно поэтому они не оглушают себя собственным шумом. Такой механизм возможен и у человека, ведь многие из нас не узнают свой голос, когда слышат его в записи.
В последние годы все большее значение приобретает проблема антропогенного акустического воздействия на обитателей водной среды. Постоянный гул стал настолько привычным в жизни человека, что мы перестали его ощущать, но это не относится к рыбам и другим водным организмам, для которых акустическое общение является жизненной необходимостью.
В морях и океанах техногенное акустическое воздействие на гидробионтов связано, в частности, с интенсивным использованием водных мотоциклов, судоходством, сейсморазведкой при добыче нефти и газа, работой ветроэлектростанций и т. п. Такого рода шум мешает водным организмам формировать адекватное представление об окружающей среде и даже может привести к их гибели (McCauley et al., 2003; Wysocki et al., 2007; Halvorsen et al., 2012; Casper et al., 2013).
А знаете ли вы, что рыбы могут предсказать землетрясение?
Невероятно, но факт: научно доказано, находясь в глубинах озера, байкальские рыбы могут безошибочно определить, что в космосе происходит магнитная буря — от Солнца к нашей планете летит мощный поток заряженных частиц. Только метеочувствительные люди могут почувствовать недомогание во время магнитной бури, а вот рыбы в Байкале, оказывается, настолько плохо себя чувствуют, что даже не едят.
Рыбы очень чутко чувствуют не только магнитные бури, но и землетрясения, — они обладают сейсмочувствительностью, для этого у них существуют особые органы восприятия, которые отсутствуют у человека.
Вы когда-нибудь наблюдали, как двигается стайка мальков? Любопытные мальки, увидев неподвижно стоящего в воде человека, как по команде собираются вокруг. Но стоит ему пошевелиться, — рыбья стайка тут же меняет направление. Интересно, что мальки, даже убегая, не наталкиваются друг на друга. Они синхронно разворачиваются в ту или иную сторону. Это можно сравнить с поведением вышколенной роты солдат на боевом параде, когда все как один поворачиваются «нале-направо!». По словам иркутских ихтиологов, эта синхронность не что иное, как работа того самого органа, которого нет у человека. Рыбы одновременно чувствуют, что предмет изменил положение, и сами разворачиваются в другую сторону. Чтобы научить сто человек синхронно двигаться, нужны годы тренировок и солдатской муштры, потому что человек ориентируется в пространстве с помощью глаз и ушей. Рыбы — еще и с помощью «шестого чувства».
Надкласс рыбы
Общими признаками всех рыб является наличие обтекаемой формы тела, жизнь в воде. Тело подразделяется на голову, туловище и хвост. Хорошо развиты органы чувств: зрения, обоняния, слуха, осязания, равновесия.
Ароморфозы рыб
Рыбы отличаются от предшествующих эволюционных форм новыми, прогрессивными чертами строения, которые повысили их уровень организации. Давайте их перечислим.
Образуются предшественники конечностей, плавники, парные придатки тела, обособленные от туловища и головы, приводимые в движение мускульной силой.
У рыб хорда редуцируется, на ее месте формируется позвоночник. У хрящевых рыб позвоночник в течение всей жизни имеет хрящевое строение, а у костных рыб позвоночник окостеневает: он представлен костной тканью.
Обратите особое внимание, что в скелете хрящевых ганоидов (осетровых рыб) хорда сохраняется на всю жизнь.
Костные рыбы
Для большинства костных рыб характерен костный скелет, наличие жаберных крышек, прикрывающих жабры. Жаберные лепестки расположены непосредственно на жаберных дугах, имеется плавательный пузырь. Оплодотворение наружное.
Большинство видов костных рыб (90%) относятся к костистым рыбам. Для большей части костистых рыб характерно непрямое развитие (с метаморфозом).
Форма тела обтекаемая, рыбообразная, за счет чего снижается трение о воду. Поверхность тела покрыта налегающими друг на друга (подобно черепице) чешуйками.
В коже находится множество желез, которые секретируют слизь, покрывающущю все тело рыбы, благодаря чему снижается трение о воду. Из-за слизи пойманную рыбу тяжело удержать в руках, она выскальзывает.
Позвоночник состоит из двух отделов: туловищного и хвостового. В центре каждого позвонка имеется отверстие. Прилегая друг к другу, отверстия позвонков вместе соединяются в единый спинномозговой канал, в котором лежит спинной мозг.
Скелет грудных плавников соединен с позвоночником костями плечевого пояса, в отличие от скелета брюшных плавников, который не сочленяется с позвоночником. Имеются жаберные крышки, снаружи прикрывающие жаберные щели (у хрящевых рыб жаберные крышки отсутствовали, 5 жаберных щелей открывались каждая в отдельности наружу.)
Полость тела вторичная (целом).
Мышечная система сегментируется, что выражается в возникновении отдельных (дифференцированных) мышечных пучков. Наиболее ярким примером дифференцировки являются мышцы ротового аппарата и парных плавников.
Состоит из ротовой полости, глотки, продолжающейся в пищевод, желудка, толстого и тонкого кишечника. У многих рыб в ротовой полости имеются язык и острые зубы, расположенные на челюстях. Зубы предназначены не для механического измельчения пищи, а в основном для схватывания и удержания добычи. Слюнные железы отсутствуют, имеются вкусовые рецепторы.
Глотка тесно связано не только с пищеварительной, но и с дыхательной системой: здесь располагается жаберный аппарат рыб. С помощью жабр они приспособились забирать из воды растворенный в ней кислород и насыщать им кровь, откуда кислород поступает ко внутренним органам и тканям.
Процесс дыхания осуществляется благодаря тому, что вода через ротовое отверстие попадает в глотку. Вследствие движений жаберной крышки вода из ротоглоточной полости втягивается в боковую жаберную полость, омывая жабры. В результате газообмена в кровь рыбы поступает кислород, а углекислый газ покидает ее и растворяется в воде.
Как и хрящевые, костные рыбы имеют один круг кровообращения. Сердце двухкамерное, состоит из одного предсердия и одного желудочка. Запомните, что в сердце у рыб кровь венозная. Она накачивается сердцем в жабры, где происходит ее насыщение кислородом, после чего кровь становится артериальной.
Артериальная кровь направляется к внутренним органам и тканям, движется кровь внутри сосудов: кровеносная система замкнутого типа.
У всех хордовых нервная система трубчатого типа. Головной мозг состоит из продолговатого, среднего мозга, мозжечка, промежуточного и переднего мозга.
Развитие одних и тех же отделов у разных классов хордовых неодинаково, что мы с вами отчетливо увидим по мере изучения данного раздела. Я рекомендую вам обратить на данную тему особое внимание.
Также хорошо выражен (развит) мозжечок, который отвечает за координацию движений и ориентацию тела в пространстве. Это связано со сложными перемещениями рыбы, которая «парит как птица» только не в воздушной, а в водной среде. От головного мозга берут начало 10 пар черепно-мозговых нервов.
Органы зрения приспособлены к водной среде: хрусталик имеет шарообразную форму. Роговица плоская, аккомодация (настройка глаза на наилучшее видение объекта) происходит только благодаря перемещению хрусталика.
Рыбы хорошо видят лишь на близком расстоянии. Имеются органы вкуса на коже и нижней челюсти, а также органы обоняния, открывающиеся в ротовую полость.
Развитие у большинства рыб (костистые рыбы) непрямое, с метаморфозом. Запомните, что процесс выметывания икры и ее последующего оплодотворения называется нерест, он носит сезонный характер. У пресноводных рыб нерест происходит весной, в это время строго запрещена ловля рыбы.
Плавательный пузырь
Этот орган характерен исключительно для костных рыб: у хрящевых рыб (акулы, скаты) он отсутствует. Плавательный пузырь представляет собой воздушный мешок, заполненный смесью газов: азотом, кислородом, углекислым газом.
При заполнении газом пузырь расширяется: это меняет удельный вес рыбы, он понижается и рыба всплывает. Обратная схема происходит при уменьшении пузыря. Но откуда появляется газ, которым наполняется пузырь, если рыба обитает в воде? Отвечая на этот вопрос, отметим, что все рыбы делятся на два типа: открытопузырные и закрытопузырные.
У открытопузырных рыб плавательный пузырь сообщается с пищеварительной системой. Они в течение всей жизни поднимаются к поверхности воды и заглатывают воздух, по мере необходимости они могут освобождаться от газов, выдавливая их через глотку, а затем рот в окружающую среду. К таким рыбам относятся сельдеобразные, щукообразные, карпообразные, двоякодышащие.
Закрытопузырные рыбы имеют пузырь, не сообщающийся с пищеварительной трубкой. Газы в него поступают благодаря газовой секреции: они переходят из растворенного (в крови) состояния в газообразное, заполняя пузырь. Когда пузырь уменьшается газы вновь растворяются в крови, возвращаясь в кровеносное русло. К таким рыбам относятся: трескообразные, окунеобразные, кефалеобразные.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Есть ли у рыб слух?
Наверняка многие начинающие рыболовы сталкивались с недовольным шиканьем более опытных соседей по береговой линии. Слова могли быть разными, но смысл сводился всего к одной фразе: не шуми, распугаешь рыбу. Иногда эти негромкие возгласы фактически беспричинны: негромкие звуки с берега потревожить потенциальную добычу не могут. Более того, новичок и сам старается производить поменьше громких акустических эффектов, но не всегда получается. Однако слух у рыбы есть, причем весьма неплохой, так что иногда обвинения старожилов водоема имеют под собой весьма весомые основания.
Сегодня мы разберемся в принципах звуковосприятия у представителей пресноводной ихтиофауны. Они значительно отличаются от аналогичных для млекопитающих. Быть может, поэтому еще с полвека назад рыбы считались абсолютно глухими. В этом было рациональное зерно: карп, помахивающий ушами, может существовать лишь в воображении художников-аниматоров. Но не все так просто, господа рыболовы: наша потенциальная добыча полна тайн и достойна пристального внимания не только с гастрономической точки зрения!
Распространение звука в воде
Человек, имеющий хотя бы начальные познания в гидроакустике, с уверенностью скажет: вода отлично проводит звуковые колебания. Акустические волны в ней распространяются в 4,5 раз быстрее, чем в привычной нам воздушной среде. Причем звук распространяется без дисперсии, то есть, искажений, не изменяя частоты, но увеличивая длину волны. Только представьте себе: акустический сигнал мощностью в 1 КВт будет слышен в воде за 40 километров!
Казалось бы, хорошо слышащая рыба должна сойти с ума от какофонии, творящейся в окрестностях водоема. Но не тут-то было: обитатели пресноводной ихтиофауны вполне спокойно относятся даже к достаточно громкому шуму, доносящемуся с берега. Дело в том, что огромный процент звуковых колебаний поглощаются границей стихий: трафик на меже «воздух-вода» может достигать 99%. Да и органы слуха у рыб устроены принципиально иначе!
Так что наиболее ярко воспринимаются звуки, которые раздаются непосредственно в воде, например, шум мотора или плеск весел. Однако если представители ихтиофауны живут на судоходной реке, они вскоре перестают реагировать на подобные раздражители, автоматически занеся их в разряд привычных и не представляющих опасности.
Более того, иногда шумовые эффекты, напротив, привлекают рыбу. В большей степени это характерно для хищников. Иначе чем объяснить успешность традиционного способа ловли сома на квок, когда специальным плоским инструментом ударяют по поверхности воды, генерируя характерные, но не имеющие аналогии звуки? Речных гигантов они по необъяснимым причинам привлекают, оставляя равнодушными других обитателей водоема. И почему большой популярностью среди спиннингистов пользуются воблеры со встроенными погремушками и иные приманки, издающие различные звуки при проводке?
Как слышат рыбы
Конечно, в привычном нам понимании ушей у рыбы нет. Главным органом слуха у них можно назвать внутреннее ухо: рыбы воспринимают им более высокочастотные колебания. Это достаточно сложный орган, отвечающий не только за прием акустических сигналов, но и за равновесие.
Внутреннее ухо представлено единственным лабиринтом, включающим преддверие и три полукруглых канала, расположенных примерно под углом 120 о относительно друг друга. Каналы заполнены особой жидкостью, в которой свободно располагаются костные образования – отолиты. Вы наверняка видели эти образования, если хоть раз препарировали голову рыбы хотя бы в кулинарных целях. Так вот, акустическая волна провоцирует колебания отолитов, они передают их через слуховой нерв непосредственно в мозг.
Но это еще не все: оказывается, рыбы способны воспринимать звуки не только головой, но и телом. Хотя слухом это можно назвать со значительной натяжкой: скорее, это некое шестое чувство, позволяющее воспринимать низкочастотные колебания родной стихии и ориентироваться в ней даже при полном отсутствии света.
Вдоль тела большинства рыб проходят своеобразные боковые линии с уникальными жировыми рецепторами, являющимися дополнительными органами слуха. Например, зимой, когда подо льдом царит полное безмолвие и мрак, многие представители ихтиофауны все равно продолжают иногда питаться, причем их основной пищей является мелкий рачок мормыш и мотыль, копошащийся в донном иле.
Особенно чувствительна к акустическим сигналам рыба, пришедшая на нерест: резкие звуки могут ее напугать до такой степени, что самки отложат икромет на неопределенное время.
Чем больше скопление мотыля, тем громче он «шуршит», невольно созывая обитателей водной стихии на трапезу. Это шуршание ощущается обитателями водоема иногда за несколько километров, причем именно за счет этих боковых линий. Точный механизм передачи жировыми рецепторами звуковых колебаний не до конца понятен даже ихтиологам!
Восприятие звуков мирной рыбой
Эволюция и борьба за выживание – великая вещь! Именно она наделила мирных рыб весьма тонким слухом. Это позволяет им тонко чувствовать приближение хищника и улавливать издаваемые им звуки. А, что ни говори, некоторые хищники охотятся не только зрелищно, но и весьма громко: например, гоняющего добычу жереха можно услышать за несколько километров.
В некотором смысле, мирная рыба улавливает звуки даже лучше, чем мы с вами, но диапазон восприятия лежит несколько ниже, чем у человека. Например, представители семейства карповых способны распознавать звуки частотой от 5 Гц, что для человека находится за гранью возможностей (мы слышим колебания от 20 Гц и выше). В то же время, верхний порог для карповых составляет всего лишь 2 кГц, что в десять раз меньше, чем у человека. Иными словами, высокие частоты для их слуха неуловимы, не говоря уже об ультразвуковых волнах.
Очень большую роль в процессе улавливания колебаний играют жировые рецепторы, погруженные в боковую линию. Дополнительным резонатором служит объемный плавательный пузырь, связанный с мозгом практически напрямую. Согласованная работа всех органов слуха (боковой линии, внутреннего уха с отолитами, пузыря-резонатора и системы нейронов) позволяет рыбе не только воспринимать, но и дифференцировать звуковые колебания. Привычные звуки автоматически отсеиваются в разряд безопасных, непривычные – заставляют насторожиться и быстренько пуститься наутек или скрыться в укромном местечке.
Восприимчивость хищников к звуковым колебаниям
Пресноводные хищники, в большинстве своем, слышат гораздо хуже, нежели мирные представители ихтиофауны. Им и незачем: естественных врагов у исконных охотников закономерно меньше. В погоне за добычей они полагаются в большей степени на зрение, чем на слух. Этим объясняется результативность ловли на светящиеся приманки в мутной воде или сумерках.
Однако не стоит думать, что хищники вовсе игнорируют доносящиеся акустические сигналы, просто они ориентированы на более низкий диапазон. Они отлично распознают инфразвуки, но выше 500 Гц – это уже предел для их восприятия. Дело в том, что в ходе эволюции хищники получили не столь объемный плавательный пузырь, и природа не позаботилась о том, чтобы связать его с органами слуха.
Иногда резкие звуки отпугивают хищника, иногда – привлекают. Зачастую рыболовы искусственно создают акустические сигналы, которые могут привести любопытного окуня, судака или щуку к акватории ловли.
Как не распугать обитателей водоема?
Подытоживая вышесказанное, стоит сделать несколько выводов:
Надеемся, что из нашей сегодняшней публикации вы почерпнули немало интересной информации об обитателях пресноводных водоемов и рек. Хорошего улова и благоприятной погоды вам, коллеги!