Как развито шестое чувство у рыбы?

Что такое органы боковой линии и для чего нужны?

Органы боковой линии рыб – очень популярная тема, и как это часто бывает, излишняя популярность привела к тому, что о возможностях этого «органа шестого чувства» можно прочитать, другой раз, совершенно фантастические вещи. Поэтому хочется остановиться на этой теме подробнее.

УСТРОЙСТВО

Прежде всего, нужно начать с того, что, что сам термин «боковая линия» неуместен и только вносит путаницу в ее понимание. Во-первых, непонятно, линия чего, а, во-вторых, почему она боковая. 

Название это пришло из английского языка (lateral line), из тех времен, когда еще не был изобретен микроскоп, и научные описания животных состояли из простого перечисления их внешних признаков, видных невооруженным глазом. И правда, у многих рыб на боках тела можно увидеть с каждой стороны тоненькую  пунктирную линию, которая идет от головы к хвосту. Ее и называли «боковой линией».

Если же воспользоваться микроскопом, то можно увидеть (схема внизу), что эта линия представляет собой цепочку чувствующих органов, которые помещаются в тонком канале, идущим под кожей и пронизывающим все чешуйки. От этого канала отходят наружу короткие ответвления, которые открываются маленьким отверстием – порой. Внутри каналов, которые заполнены специальной вязкой жидкостью, располагаются чувствующие органы боковой линии – нейромасты.

Но каналы на туловище – далеко не вся «боковая линия». Дело в том, что каналы имеются и на голове рыбы и именно здесь они особенно хорошо развиты. На голове каналы боковой линии сложно разветвляются , они, как правило расширены, проходят внутри костей и сообщаются с внешней средой многочисленными отверстиями.

Но и это – еще не вся «боковая линия». Помимо нейромастов, лежащих внутри каналов, у рыб имеются и так называемые свободные нейромасты, которые расположены прямо на поверхности кожи, в основном, опять же на голове.

НАЗНАЧЕНИЕ

Что же умеют делать нейромасты и почему у рыб их имеется два типа – каналовые и свободные?

О роли органов боковой линии в восприятии низкочастотных звуков и в определении направления к источнику этих звуков в «РР» уже рассказывалось. Но этим значение боковой линии не исчерпывается.

Нейромаст – это, по сути, кучка специальных клеток, несущих чувствующие волоски. Движение воды вблизи тела рыбы давит на чувствительные волоски, их угол наклона меняется – и по нерву в мозг посылается электрический сигнал. Нейромасты, таким образом, воспринимают скорость и направление течения, окружающего тело рыбы.

Но это происходит только с открытыми – свободными – нейромастами. Те же нейромасты, которые спрятаны в каналах, защищены от прямого воздействия воды вязкой слизью, которая заполняет канал. Каналовые нейромасты не «чувствуют» направленных потоков воды возле тела рыбы. У них назначение другое. Они «настроены» на восприятие очень незначительных по масштабу ускорений частиц воды, окружающей рыбу. Эти смещения вызывают соответствующее смещение жидкости, заполняющей каналы, и уже оно и воспринимается каналовыми нейромастами. Уникальность этой системы заключается в том, что каналовые нейромасты способны различать мельчайшие возмущения воды на фоне ее постоянного движения вокруг рыбы. Это похоже на то, как люди в метро различают голоса пассажиров за гулом проходящего поезда.

Таким образом органы боковой линии рыбы представлены двумя типами «приемников». Один из них (свободные нейромасты) контролирует потоки воды, обтекающие тело рыбы, а другой (каналовые нейромасты) – различные «возмущения» в этих потоках вроде мелких завихрений и колебательных движений частиц воды.

ЗАЧЕМ ЭТО РЫБЕ

Благодаря работе свободных нейромастов рыба контролирует свою скорость и направление движения относительно окружающей ее воды. Именно благодаря им она безошибочно ориентируются в струях течения. Например, как известно, рыба чаще всего стоит головой против течения. А как она определяет направление течения? Именно при помощи свободных нейромастов (помогают им, правда, еще зрение и осязание).

Но более интересна тема – Каналовых нейромастов. Дело в том, что с их помощью рыбы воспринимают присутствие поблизости движущихся и неподвижных предметов. Это может быть потенциальная пища, или, наоборот хищник, или какой-то неживой предмет – какое-либо препятствие, или, к примеру, рыболовная леска.

С движущимися предметами все более или менее понятно – движение вызывает возмущение водной среды, а его и ощущают нейромасты. А как же это происходит в случае с неподвижным предметом? Дело тут в том, что с помощью боковой линии рыба воспринимает не сами предметы, а движение воды вокруг них. Поэтому предмет может быть и неподвижным – главное, чтобы вода его обтекала. Наталкиваясь на препятствия вода меняет направление своего движения, образует вихри, зоны ускорений и замедлений течения. Все это «отслеживается» боковой линией, и рыба, даже находясь в темноте или в совершенно мутной воде, постоянно «в курсе» того, что ее окружает.

Мало того, помогает ей и собственное движение. Плывущая рыба сама вызывает возмущения водной среды. В частности, она в буквальном смысле «гонит волну» впереди себя. Наталкиваясь на препятствия эта волна меняет свои очертания, а нейромасты на это реагируют, посылая в мозг соответствующие сигналы. Этот механизм очень похож на механизм электролокации. Причем нужно учесть, что боковая линия  – это очень тонко настроенный механизм. Доказано, что она позволяет рыбам определять не только размеры предметов, но и их форму, а также скорость и направление движения.

Таким образом, органы боковой линии дают рыбе детальную информацию обо всем, что происходит вокруг. Вопрос в том, с какого расстояния боковая линия способна принимать информацию. Оказывается, что в этом отношении ее возможности не слишком впечатляющи. Боковая линия – это орган ближнего радиуса действия. В большинстве случаев речь может идти о расстояниях не больше 1-1,5 метров, но чаще дистанция восприятия сигналов боковой линией исчисляется десятками сантиметров, а то и сантиметрами. Это зависит от очень многих параметров – от размеров и формы источника сигналов, от характера его собственного движения, от состояния самой водной среды.

Но и на небольших дистанциях информация органов боковой линии для рыб очень важна. Ведь в большинстве случаев видимость под водой невелика, и боковая линия позволяет рыбе в значительной степени компенсировать дефицит зрительной информации.