- Разное

У рыб орган слуха представлен: Органы слуха у рыб — Интернет магазин ReefTime

Содержание

И рыбы уши имеют

: 29 Дек 2018 , «Обращаясь к старому, открываешь новое» , том 80, №5/6

С озером Байкал связано много легенд, порожденных таинственными, странными звуками, которые иногда нарушают озерное безмолвие. Поговаривают, что в давние времена в самые темные ночи местные жители даже пускали по воде плоты с подношениями, чтобы умилостивить неведомое, но громогласное и грозное божество. И в наше время старожилы Байкала любят поговорить о том, как по ночам из озерных вод появляется чудовище, издающее типичные шипящие звуки, переходящие в бульканье. Нового «лохнесского» монстра на Байкале так и не было обнаружено, но ученые смогли разгадать загадку этих звуков и узнать много нового о настоящих обитателях подводных глубин – говорливых и с хорошим слухом

«Изучение эволюции в царстве животных показывает,
что ухо — самый поздний из органов чувств и,
несомненно, самый тонкий и самый удивительный».

Д. Х. Джинс, британский физик-теоретик,
астроном и философ

Еще не так давно водные пространства считались «миром безмолвия»: уверенность в неспособности подавляющего большинства водных организмов издавать звуки даже породила известную народную поговорку «нем, как рыба». В действительности это, конечно же, не так. Не говоря уже о таких водных млекопитающих, как тюлени, которые весьма словоохотливы, даже на первый взгляд действительно «немые» океанические рыбы способны общаться посредством ультразвука, посылая сигналы через подводный акустический канал.

Непосредственным доказательством существенной роли акустической коммуникации в жизни рыб являются известные с незапамятных времен способы ловли на звуковую «приманку» (Buerkle, 1968; Кузнецов, Кузнецов, 2007). Звуки, аналогичные тем, которые рыбы издают при питании, движении, трении о различные поверхности, нападении и обороне, создают акустические поля, и на них рыбы отвечают устойчивыми поведенческими реакциями.

Современная биологическая гидроакустика накопила огромное количество фактического материала относительно «звучания» различных гидробионтов и биологического значения этого феномена. Возникла эта наука в период Второй мировой войны в связи с массовым применением техники подводной шумопеленгации, которую использовали для обнаружения вражеских судов, в том числе подводных лодок. Именно тогда было обнаружено большое число водных организмов (ракообразных, рыб, млекопитающих), способных издавать разнообразные интенсивные звуки (Протасов, 1965).

В наши дни биоакустика рыб приобретает особую значимость в связи с развитием рационального рыболовства и рыбоводства. Совершенствование методов разведки рыбных запасов, разработка новых приемов вылова, автоматизация трудоемких процессов по звуковому управлению движением рыб в гидротехнических сооружениях невозможны без знания закономерностей акустического поведения этих водных организмов.

Разговор на ультразвуке

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). 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.

Обыкновенная и всем хорошо знакомая атлантическая селедка способна издавать и воспринимать ультразвук в килогерцовом (до 180 кГц) диапазоне! При этом считается, что у человека ультразвук на высоких частотах может вызывать перегрев внутренних органов, ожоги и обезвоживание тканей и их микроразрывы в результате кавитации (образования газовых пузырьков)

Схожие примеры акустического поведения можно найти и среди байкальских эндемиков – ​уникальных обитателей пресноводного «моря». Сейчас особое внимание уделяется изучению акустического поведения байкальских нерп. Фактически эти ластоногие воспринимают звуки от низких (около 100 Гц) частот до ультразвуковых 30 кГц (Kastak, Schusterman, 1998; Cunningham, Reichmuth, 2016).

Слуховые способности эндемичных байкальских рыб во многом определяются наличием или отсутствием у них плавательного пузыря (Sapozhnikova et al., 2016, 2017). Так, все байкальские бычки-подкаменщики из подотряда рогатковидных рыб (Cottoidei), включая широко известную голомянку, не имеют плавательного пузыря, что указывает на их происхождение от донных форм. Максимум их слуховой чувствительности лежит в более низкочастотном (300—700 Гц) диапазоне по сравнению с пузырными сиговыми рыбами из семейства Coregonidae (например, байкальским омулем) со слуховым диапазоном 400—1500 Гц.

Видообразование байкальских сиговых и рогатковидных рыб представляет собой уникальный пример разных эволюционных механизмов, которые «работали» в одном водоеме с весьма различающимися экологическими условиями. Сиговые характеризуются небольшим видовым разнообразием (всего три вида), зато внутри них можно выделить разные популяции, субпопуляции и морфо-экологические группы (прибрежные, пелагические, глубоководные), каждый – ​с соответствующими адаптациями к обитанию в определенных условиях среды. Рогатковидные же рыбы адаптировались к жизни в Байкале путем формирования целого «букета» из трех-четырех десятков видов, отличающихся узкой специализацией.

Основная нагрузка при адаптации к определенной экологической нише ложится на сенсорные системы, которые контактируют с внешней средой и должны реагировать на малейшие ее изменения. И благодаря своему экологическому сходству байкальские рыбы служат прекрасным объектом при поиске морфологических коррелятов сенсорной чувствительности, а также для сравнительных исследований адаптации слуховой системы.

«Ухо от селедки»

Каким же образом рыбы воспринимают звук? Когда мы говорили о слухе рыб, мы немного лукавили. У рыб, помимо «настоящих» ушей, имеется так называемая боковая линия, или сейсмосенсорная система. И хотя некоторые полагают, что рыбы воспринимают звуковые сигналы в воде исключительно посредством этого органа, это далеко не так: они используют его лишь в ближнем звуковом поле, т. е. на расстоянии нескольких сантиметров от источника звука, и в достаточно узком диапазоне частот.

Широкий спектр звуков с дальнего расстояния рыбы воспринимают с помощью внутреннего уха, наружное, представленное привычными для нас ушными раковинами, у них отсутствует. Для некоторых пузырных рыб характерно наличие также среднего уха, состоящего из привычных слуховых косточек: молоточка, наковальни и стремечка (Касумян, 2005).

Польская поговорка «достать ухо от сельди», в переводе на русский означающая «остаться с носом», стала популярной благодаря криминальной комедии «Ва-банк» Ю. Махульского. «Ухо от селедки» стало синонимом невозможного. Но в лице селедки незаслуженно оболгали всех рыб, у которых, хотя и нет наружных ушных раковин, зато имеется хорошо «оборудованное» внутреннее, а у некоторых – даже среднее ухо

В структурном отношении внутреннее ухо рыб представлено так называемыми отолитовыми органами, довольно сложно устроенными парными образованиями, где располагаются отолиты – большие слуховые камешки карбонатной природы. Кстати сказать, по ним, как по спилу дерева или чешуе, можно определить возраст особи (Чугунова, 1959; Chilton and Beamish, 1982; Сапожникова и др., 2010).

В непосредственной близости к отолитам находится слуховой эпителий. В его состав входят

волосковые клетки, которые воспринимают колебания отолита над отолитовой мембраной и играют главную роль в восприятии звука. Общее число их составляет от нескольких тысяч до миллионов у разных рыб (Сапожникова и др., 2007; Sapozhnikova et al., 2016, 2017).

Волосковые клетки различаются по наличию на их внешней поверхности сенсорных волосков разной длины (нескольких коротких – ​стереоцилий, и одного длинного – ​киноцилия). Стимуляция этих клеток происходит за счет движения слухового камешка, в результате чего сенсорные волоски на поверхности каждой клетки наклоняются (Винников, 1982; Popper et al., 2005).

Как показано на золотой рыбке, в разных участках слухового эпителия, отличающихся длиной сенсорных волосков, звуковые сигналы вызывают разные электрофизиологические ответы (Sugihara, Furukawa, 1989). Известно также, что у четвероногих позвоночных клетки с более короткими волосками более восприимчивы к высокочастотным колебаниям (Enger, 1981; Saunders, Dear, 1983). Таким образом, можно сделать вывод, что диапазон слухового восприятия большинства рыб непосредственно зависит от расположения чувствительных клеток в составе слухового эпителия и длины сенсорных волосков: чем они длиннее, тем лучше рыбы будут «слышать» низкочастотные звуки.

В слуховом органе конкретного вида рыб обычно присутствуют клетки разных типов (Popper et al., 2005), и их число и соотношение может определяться экологической специализацией. Примером могут служить рогатковидные и сиговые рыбы Байкала, о которых уже говорилось. Их виды и внутрипопуляционные группы, обитающие в различных экологических условиях, имеют разную площадь слухового эпителия и плотность расположения волосковых клеток, а также разные морфотипы и длину сенсорных волосков.

Так, для обитателей мелководной зоны характерно наличие клеток с преимущественно короткими стереоцилиями, воспринимающими более высокочастотные звуковые колебания, которые легче идентифицировать на фоне низкочастотного шума прибрежной зоны. У обитателей «открытой» воды, напротив, увеличивается площадь, занятая группировками клеток с удлиненными волосками, что, вероятно, способствует восприятию низкочастотных акустических волн.

Что касается способности рыб определять направление на источник акустических сигналов, то она зависит от еще одной важной характеристики слухового аппарата – ​морфологической поляризации волосковых клеток. Проще говоря, от того, как у этих клеток будет располагаться рецепторный аппарат (волоски) по отношению к оси тела рыбы: горизонтально или вертикально. Уникальность схем морфологической поляризации проявляется в неповторимом рисунке ориентации волосковых клеток для каждого вида рыб. Эти особенности связаны со стереотипами в плавательном поведении, которое, в свою очередь, определяется образом жизни особей.

Так, для донных видов байкальских рыб отмечено доминирование вертикальной ориентации волосковых клеток, что свидетельствует о высокой чувствительности к смещению отолита в вертикальном направлении. Подобную тенденцию демонстрирует и ряд других, ранее изученных донных рыб: пятнистый гурами, мормировые рыбы, золотая рыбка и бычок-буйвол (Popper, Coombs, 1982; Saidel et al., 1995; Lovell et al., 2005). У частично связанных с дном рыб, таких как озерный сиг, а также налимы и атлантическая треска, волоски чувствительных клеток располагаются как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях. Подобная ориентация свойственна и для морских мурен, угрей и некоторых других рыб, которые являются активными хищниками и большую часть времени проводят, затаившись в засаде (Popper, 1979; Buran et al., 2005). Всем этим рыбам важно чувствовать малейшие колебания донных организмов и совершать рассчитанные движения в среде, где встречается много препятствий (Лычаков, 1994).

Зато у рыб, обитающих в толще воды, таких как байкальские голомянки, горизонтальная ориентация волосковых клеток превалирует над вертикальной. Голомянки, конечно, могут совершать и вертикальные миграции, но в целом ведут малоподвижный образ жизни, «паря» в воде, и потребность в анализе сильных рывковых ускорений у них небольшая (Кожова и др., 1979; Сиделева и др., 1992; Лычаков, 1994, 2002; Мамонтов и др., 2004). Доминирование горизонтальной ориентации волосковых клеток было ранее обнаружено и у мезопелагических брегмацеровых и мерлузовых рыб, обитающих в глубокой «сумеречной» зоне (Popper, 1980; Lombarte et al., 1992).

Шумные соседи

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, строительством (забивка свай), 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; Бибиков и др., 2014).

Аквакультура также предполагает интенсивное использование такого «шумного» оборудования, как аэраторы, воздушные и водяные насосы, системы фильтрации и т. п., которые ухудшают акустические условия в резервуарах, где содержатся рыбы. Постоянное воздействие интенсивных уровней шума может отрицательно повлиять на культивируемые виды. Одни из последствий такого воздействия – ​повышение стресса и снижение темпов роста. А при искусственном воспроизводстве рыб снижение акустической чувствительности мальков будет негативно отражаться в будущем на их выживаемости в естественной среде (Montgomery et al., 2006).

Озеро Байкал является идеальным полигоном для изучения моделей распространения звука и оценки воздействия шума на водных обитателей (Glotin et al., 2017; Sapozhnikova et al., 2017). Новые данные о морфологии слухового эпителия байкальских рыб позволяют нам оценить физиологические аспекты их поведения в разных зонах озера Байкал, отличающихся акустическими условиями.

Группа сенсорной биологии рыб Лимнологического института СО РАН (Иркутск) в настоящее время активно занимается изучением влияния низкочастотного и высокочастотного звука на слух байкальских рыб, анализируя способность волосковых клеток к восстановлению после интенсивной звуковой стимуляции. Оказалось, что в зависимости от интенсивности звук может вызвать у сиговых рыб механическое повреждение волосковых клеток, временную или постоянную потерю слуха и поведенческие нарушения.

Актуальность изучения эффектов долгосрочного воздействия шума на слух и акустическое поведение байкальских рыб связана, в частности, с необходимостью получения устойчивых к стрессу и потенциально перспективных для аквакультуры форм сиговых рыб. Это вызвано как уменьшением численности их популяций в природе, так и введением в 2017 г. запрета на вылов основного промыслового вида сиговых рыб – ​байкальского омуля. Есть надежда, что результаты акустических исследований байкальских рыб в итоге будут использованы для смягчения антропогенного воздействия на них в естественной среде, а создание благоприятных условий для подращивания рыбьей молоди поможет восполнить популяции исчезающих видов.

Под напором научных знаний современный человек постепенно теряет мистическую веру в «священность» одного из самых прекрасных уголков мира – ​озера Байкал, что вполне закономерно. Но это не означает, что теперь мы не должны бережно относиться к чистоте великого озера и уникальным представителям его животного мира, более половины из которых нигде в мире не встречаются. Разгадывая тайны Байкала, мы должны научиться разумно интерпретировать научные факты, не забывая, что природа также говорит с нами, пусть и на особом языке. И всегда ли мы способны ее услышать?

Литература

Бибиков Н. Г., Сухорученко М. Н., Римская-Корсакова Л. К. Влияние антропогенных звуков на биоту арктических морей // Доклады XXVII сессии Российского акустического общества. СПб., 2014. С. 1–13.

Касумян А. О. Структура и функция слуховой системы рыб. М.: Изд-во МГУ, 2005. 110 с.

Кузнецов Ю. А., Кузнецов М. Ю. Обоснование и разработка методов и средств промысловой биоакустики: Монография. Владивосток: Дальрыбвтуз, 2007. 339 с.

Лычаков Д. В. Исследование отолитов рыб в связи с вестибулярной и слуховой функциями // Сенсорные системы. 1994. Т. 8. № 3/4. С. 7–15.

Сапожникова Ю. П., Клименков И. В., Мельник Н. Г. Особенности морфологической поляризации сенсорных элементов слухового саккулярного эпителия у байкальских рогатковидных рыб (Cottoidei) // Сенсорные системы. 2007. Т. 21. № 2. С. 140–146.

Сапожникова Ю. П., Клименков И. В., Ханаев И. В. Особенности формирования отолитов у некоторых рогатковидных рыб разных экологических групп озера Байкал // Сенсорные системы. 2010. Т. 24. № 1. С. 73–86.

Glotin H., Poupard M., Marxer R. et al. Big data passive acoustic for Baikal lake Soundscape & Ecosystem Observatory [B2O] // Toulon: DYNI CNRS LSIS team. 2017. P. 1–25.

Montgomery J. C., Jeffs A. G., Simpson S. D. et al. Sound as an Orientation Cue for the Pelagic Larvae of Reef Fishes and Decapod Crustaceans // Adv. Mar. Biol. 2006. V. 51. P. 143–196.

Popper A. N., Ramcharitar J., Campana S. E. Why Otoliths? Insights from Inner Ear Physiology and Fisheries Biology // Mar. Freshwater Res. 2005. N. 56. P. 497–504.

Sapozhnikova Yu. P., Klimenkov I. V., Khanaev I. V. et al. Ultrastructure of saccular epithelium sensory cells of four sculpin fish species (Cottoidei) of Lake Baikal in relation to their way of life // J. of Ichthyology. 2016. V. 56. N. 2. P. 289–297.

Sapozhnikova Yu. P., Belous A. A., Makarov M. M. et al. Ultrastructural correlates of acoustic sensitivity in Baikal coregonid fishes // Fundam. Appl. Limnol. 2017. V. 189. N. 3. P. 267–278.

Работа поддержана проектом РФФИ и Правительства Иркутской области, (проект № 17-44-388081 р_а), а также проектом Правительства Иркутской области «Получение высокотехнологичной аквакультуры сиговых рыб…» (Форум «Байкал»). Исследования воздействия интенсивного звука на рыб проведены в рамках бюджетной темы 0345-2016-0002 («Молекулярная экология и эволюция живых систем…»)

Ультраструктурные фотографии сенсорного эпителия получены на базе Объединенного центра ультрамикроанализа ЛИН СО РАН (Иркутск)

: 29 Дек 2018 , «Обращаясь к старому, открываешь новое» , том 80, №5/6

Органы чувств костистых рыб

 

 

Орган зрения имеет у окуня характерное для рыб строение, приспособленное для видения в воде: роговица очень уплощена, а хрусталик почти шаровидной формы.

 

Благодаря этому хрусталик почти соприкасается с роговицей, и передняя камера глаза очень мала. Склера — хрящевая. В полость глазного яблока вдается характерное для рыб образование — серповидный отросток (processus falciformis). Он представляет собой тонкую соединительнотканую складку, которая отходит от сосудистой оболочки вблизи места вхождения зрительного нерва, прободает сетчатку и прикрепляется к хрусталику. При сокращении серповидного отростка хрусталик отодвигается вглубь, и таким образом совершается аккомодация.

 

Не менее характерна для рыб и серебристая оболочка (argentea), представляющая обособленный слой сосудистой оболочки, богатый отложениями мелких кристаллов. Серебристая оболочка, располагающаяся непосредственно над склерой, переходит и на радужину, составляя ее наружный слой. К склере прикрепляются 6 мышц, идущих к ней от стенок глазной орбиты. Эти мышцы крайне характерны вообще для всех позвоночных и служат для вращения глазного яблока. Век нет.

 

 

Глаз костистой рыбы, вертикальный разрез (по Паркору):

1 — хрусталик, 2 — роговица, 3 — радужина, 4 — сосудистая оболочка, 5 — пигментная оболочка, 6— серебристая оболочка, 7 — сетчатка, 8 — склера с костными отложениями внутри. 9 — вздутие серповидного отростка, 10 — серповидный отросток, 11 — железа сосудистой оболочки, 12 — глазной нерв

 

 

Орган слуха окуня (по Суворову):

1 — овальный мешочек, 2 — верхний синус мешочка, 3 — верхушка мешочка, 4, 5 и 6 — ампулы полукружных каналов, 7, 8 и 9 — полукружные каналы, 10 — круглый мешочек, 11 — ветви слухового нерва, 12 — отолит, 13 — эндолимфатнческий проток

 

Орган слуха представлен одним .внутренним ухом и заключен в костную, слуховую капсулу, внутренние стенки которой хрящевые. Как и у всех позвоночных, перепончатый лабиринт заключен в скелетный лабиринт, в точности повторяющий форму перепончатого. Между обоими лабиринтами находится узкое пространство, заполненное особой жидкостью — перилимфой. Таким образом, перепончатый лабиринт находится во взвешенном состоянии. Как и у всех позвоночных, один конец каждого полукружного канала заканчивается расширением — ампулой, а от круглого мешочка отходят эндолимфатический проток, в отличие от акулы заканчивающийся слепо, и полый выступ — улитка (cochlea), которая у рыб всегда слабо выражена. Кроме мелких отолитов, плавающих в эндолимфе, у костистых рыб имеются большие слуховые камни, представляющие собой крупные отолиты, у окуня, как и у большинства костистых рыб, их три. Самый большой слуховой камень располагается в круглом мешочке и заполняет почти всю его полость. Два других камня значительно меньше; один из них лежит в полости улитки, другой — в особом выступе овального мешочка, вблизи ампулы переднего и наружного полукружных каналов.

 

Органы обоняния представляют собой парные мешочки с двумя отверстиями — передней и задней ноздрями.

 

Органы вкуса представлены у окуня, как и у всех позвоночных, микроскопически малыми вкусовыми почками. Отдельная вкусовая почка состоит из группы тесно сближенных вкусовых и расположенных между ними опорных клеток. Каждая чувствующая клетка оплетена концевыми разветвлениями нерва и заканчивается коротким чувствующим волоском. У окуня, как и у всех костистых рыб, вкусовые почки не только располагаются в оболочке ротовой полости, но разбросаны также и по всей наружной поверхности кожи.

 

 

Вкусовая почка в разрезе (по Гудричу):

1 — чувствующая клетка, 2 — опорная клетка, 3 — нерв

 

 

Органы боковой линии окуня. I — продольный разрез; II — вид сбоку на чешую и каналы (по Гудричу):

1 — часть чешуи, прикрывающая канал боковой линии, 2 — задняя часть чешуи, 3 — передняя часть чешуи, 4 — канал боковой линии, 5 — наружное отверстие канала, 6 — нерв боковой линии, 7 — ответвление нерва, идущее к нерву боковой линии, 8 — орган боковой линии, 9 — эпидермис

 

Органы боковой линии расположены в канале, погруженном в кожу, который сообщается с внешней средой при помощи многочисленных отверстий, прободающих отдельные чешуи. Каналы боковой линии дают на теле окуня сложную систему ветвления, обеспечивающую рыбе очень совершенную ориентацию в воде при плавании.

Еще интересные статьи по теме:

И рыбы уши имеют

Юлия Сапожникова
«Наука из первых рук» №5/6(80), 2018

С озером Байкал связано много легенд, порожденных таинственными, странными звуками, которые иногда нарушают озерное безмолвие. Поговаривают, что в давние времена в самые темные ночи местные жители даже пускали по воде плоты с подношениями, чтобы умилостивить неведомое, но громогласное и грозное божество. И в наше время старожилы Байкала любят поговорить о том, как по ночам из озерных вод появляется чудовище, издающее типичные шипящие звуки, переходящие в бульканье. Нового «лохнесского» монстра на Байкале так и не было обнаружено, но ученые смогли разгадать загадку этих звуков и узнать много нового о настоящих обитателях подводных глубин — говорливых и с хорошим слухом.

Об авторе

Юлия Павловна Сапожникова — кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории ихтиологии Лимнологического института СО РАН (Иркутск). Член Всероссийского гидробиологического общества и Общества рыбного промысла Британских островов. Автор и соавтор 31 научной работы.

«Изучение эволюции в царстве животных показывает, что ухо — самый поздний из органов чувств и, несомненно, самый тонкий и самый удивительный».

Д. Х. Джинс, британский физик-теоретик, астроном и философ

Еще не так давно водные пространства считались «миром безмолвия»: уверенность в неспособности подавляющего большинства водных организмов издавать звуки даже породила известную народную поговорку «нем, как рыба». В действительности это, конечно же, не так. Не говоря уже о таких водных млекопитающих, как тюлени, которые весьма словоохотливы, даже на первый взгляд действительно «немые» океанические рыбы способны общаться посредством ультразвука, посылая сигналы через подводный акустический канал.

Непосредственным доказательством существенной роли акустической коммуникации в жизни рыб являются известные с незапамятных времен способы ловли на звуковую «приманку» (Buerkle, 1968; Кузнецов, Кузнецов, 2007). Звуки, аналогичные тем, которые рыбы издают при питании, движении, трении о различные поверхности, нападении и обороне, создают акустические поля, и на них рыбы отвечают устойчивыми поведенческими реакциями.

Современная биологическая гидроакустика накопила огромное количество фактического материала относительно «звучания» различных гидробионтов и биологического значения этого феномена. Возникла эта наука в период Второй мировой войны в связи с массовым применением техники подводной шумопеленгации, которую использовали для обнаружения вражеских судов, в том числе подводных лодок. Именно тогда было обнаружено большое число водных организмов (ракообразных, рыб, млекопитающих), способных издавать разнообразные интенсивные звуки (Протасов, 1965).

В наши дни биоакустика рыб приобретает особую значимость в связи с развитием рационального рыболовства и рыбоводства. Совершенствование методов разведки рыбных запасов, разработка новых приемов вылова, автоматизация трудоемких процессов по звуковому управлению движением рыб в гидротехнических сооружениях невозможны без знания закономерностей акустического поведения этих водных организмов.

Разговор на ультразвуке

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). 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.

Схожие примеры акустического поведения можно найти и среди байкальских эндемиков — уникальных обитателей пресноводного «моря». Сейчас особое внимание уделяется изучению акустического поведения байкальских нерп. Фактически эти ластоногие воспринимают звуки от низких (около 100 Гц) частот до ультразвуковых 30 кГц (Kastak, Schusterman, 1998; Cunningham, Reichmuth, 2016).

Слуховые способности эндемичных байкальских рыб во многом определяются наличием или отсутствием у них плавательного пузыря (Sapozhnikova et al., 2016, 2017). Так, все байкальские бычки-подкаменщики из подотряда рогатковидных рыб (Cottoidei), включая широко известную голомянку, не имеют плавательного пузыря, что указывает на их происхождение от донных форм. Максимум их слуховой чувствительности лежит в более низкочастотном (300–700 Гц) диапазоне по сравнению с пузырными сиговыми рыбами из семейства Coregonidae (например, байкальским омулем) со слуховым диапазоном 400–1500 Гц.

Видообразование байкальских сиговых и рогатковидных рыб представляет собой уникальный пример разных эволюционных механизмов, которые «работали» в одном водоеме с весьма различающимися экологическими условиями. Сиговые характеризуются небольшим видовым разнообразием (всего три вида), зато внутри них можно выделить разные популяции, субпопуляции и морфо-экологические группы (прибрежные, пелагические, глубоководные), каждый — с соответствующими адаптациями к обитанию в определенных условиях среды. Рогатковидные же рыбы адаптировались к жизни в Байкале путем формирования целого «букета» из трех-четырех десятков видов, отличающихся узкой специализацией.

Основная нагрузка при адаптации к определенной экологической нише ложится на сенсорные системы, которые контактируют с внешней средой и должны реагировать на малейшие ее изменения. И благодаря своему экологическому сходству байкальские рыбы служат прекрасным объектом при поиске морфологических коррелятов сенсорной чувствительности, а также для сравнительных исследований адаптации слуховой системы.

«Ухо от селедки»

Каким же образом рыбы воспринимают звук? Когда мы говорили о слухе рыб, мы немного лукавили. У рыб, помимо «настоящих» ушей, имеется так называемая боковая линия, или сейсмосенсорная система. И хотя некоторые полагают, что рыбы воспринимают звуковые сигналы в воде исключительно посредством этого органа, это далеко не так: они используют его лишь в ближнем звуковом поле, т. е. на расстоянии нескольких сантиметров от источника звука, и в достаточно узком диапазоне частот.

Широкий спектр звуков с дальнего расстояния рыбы воспринимают с помощью внутреннего уха, наружное, представленное привычными для нас ушными раковинами, у них отсутствует. Для некоторых пузырных рыб характерно наличие также среднего уха, состоящего из привычных слуховых косточек: молоточка, наковальни и стремечка (Касумян, 2005).

В структурном отношении внутреннее ухо рыб представлено так называемыми отолитовыми органами, довольно сложно устроенными парными образованиями, где располагаются отолиты — большие слуховые камешки карбонатной природы. Кстати сказать, по ним, как по спилу дерева или чешуе, можно определить возраст особи (Чугунова, 1959; Chilton and Beamish, 1982; Сапожникова и др., 2010).

В непосредственной близости к отолитам находится слуховой эпителий. В его состав входят волосковые клетки, которые воспринимают колебания отолита над отолитовой мембраной и играют главную роль в восприятии звука. Общее число их составляет от нескольких тысяч до миллионов у разных рыб (Сапожникова и др., 2007; Sapozhnikova et al., 2016, 2017).

Волосковые клетки различаются по наличию на их внешней поверхности сенсорных волосков разной длины (нескольких коротких — стереоцилий, и одного длинного — киноцилия). Стимуляция этих клеток происходит за счет движения слухового камешка, в результате чего сенсорные волоски на поверхности каждой клетки наклоняются (Винников, 1982; Popper et al., 2005).

Как показано на золотой рыбке, в разных участках слухового эпителия, отличающихся длиной сенсорных волосков, звуковые сигналы вызывают разные электрофизиологические ответы (Sugihara, Furukawa, 1989). Известно также, что у четвероногих позвоночных клетки с более короткими волосками более восприимчивы к высокочастотным колебаниям (Enger, 1981; Saunders, Dear, 1983). Таким образом, можно сделать вывод, что диапазон слухового восприятия большинства рыб непосредственно зависит от расположения чувствительных клеток в составе слухового эпителия и длины сенсорных волосков: чем они длиннее, тем лучше рыбы будут «слышать» низкочастотные звуки.

В слуховом органе конкретного вида рыб обычно присутствуют клетки разных типов (Popper et al., 2005), и их число и соотношение может определяться экологической специализацией. Примером могут служить рогатковидные и сиговые рыбы Байкала, о которых уже говорилось. Их виды и внутрипопуляционные группы, обитающие в различных экологических условиях, имеют разную площадь слухового эпителия и плотность расположения волосковых клеток, а также разные морфотипы и длину сенсорных волосков.

Так, для обитателей мелководной зоны характерно наличие клеток с преимущественно короткими стереоцилиями, воспринимающими более высокочастотные звуковые колебания, которые легче идентифицировать на фоне низкочастотного шума прибрежной зоны. У обитателей «открытой» воды, напротив, увеличивается площадь, занятая группировками клеток с удлиненными волосками, что, вероятно, способствует восприятию низкочастотных акустических волн.

Что касается способности рыб определять направление на источник акустических сигналов, то она зависит от еще одной важной характеристики слухового аппарата — морфологической поляризации волосковых клеток. Проще говоря, от того, как у этих клеток будет располагаться рецепторный аппарат (волоски) по отношению к оси тела рыбы: горизонтально или вертикально. Уникальность схем морфологической поляризации проявляется в неповторимом рисунке ориентации волосковых клеток для каждого вида рыб. Эти особенности связаны со стереотипами в плавательном поведении, которое, в свою очередь, определяется образом жизни особей.

Так, для донных видов байкальских рыб отмечено доминирование вертикальной ориентации волосковых клеток, что свидетельствует о высокой чувствительности к смещению отолита в вертикальном направлении. Подобную тенденцию демонстрирует и ряд других, ранее изученных донных рыб: пятнистый гурами, мормировые рыбы, золотая рыбка и бычок-буйвол (Popper, Coombs, 1982; Saidel et al., 1995; Lovell et al., 2005). У частично связанных с дном рыб, таких как озерный сиг, а также налимы и атлантическая треска, волоски чувствительных клеток располагаются как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях. Подобная ориентация свойственна и для морских мурен, угрей и некоторых других рыб, которые являются активными хищниками и большую часть времени проводят, затаившись в засаде (Popper, 1979; Buran et al., 2005). Всем этим рыбам важно чувствовать малейшие колебания донных организмов и совершать рассчитанные движения в среде, где встречается много препятствий (Лычаков, 1994).

Зато у рыб, обитающих в толще воды, таких как байкальские голомянки, горизонтальная ориентация волосковых клеток превалирует над вертикальной. Голомянки, конечно, могут совершать и вертикальные миграции, но в целом ведут малоподвижный образ жизни, «паря» в воде, и потребность в анализе сильных рывковых ускорений у них небольшая (Кожова и др., 1979; Сиделева и др., 1992; Лычаков, 1994, 2002; Мамонтов и др., 2004). Доминирование горизонтальной ориентации волосковых клеток было ранее обнаружено и у мезопелагических брегмацеровых и мерлузовых рыб, обитающих в глубокой «сумеречной» зоне (Popper, 1980; Lombarte et al., 1992).

Шумные соседи

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, строительством (забивка свай), 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; Бибиков и др., 2014).

Аквакультура также предполагает интенсивное использование такого «шумного» оборудования, как аэраторы, воздушные и водяные насосы, системы фильтрации и т. п., которые ухудшают акустические условия в резервуарах, где содержатся рыбы. Постоянное воздействие интенсивных уровней шума может отрицательно повлиять на культивируемые виды. Одни из последствий такого воздействия — повышение стресса и снижение темпов роста. А при искусственном воспроизводстве рыб снижение акустической чувствительности мальков будет негативно отражаться в будущем на их выживаемости в естественной среде (Montgomery et al., 2006).

Озеро Байкал является идеальным полигоном для изучения моделей распространения звука и оценки воздействия шума на водных обитателей (Glotin et al., 2017; Sapozhnikova et al., 2017). Новые данные о морфологии слухового эпителия байкальских рыб позволяют нам оценить физиологические аспекты их поведения в разных зонах озера Байкал, отличающихся акустическими условиями.

Группа сенсорной биологии рыб Лимнологического института СО РАН (Иркутск) в настоящее время активно занимается изучением влияния низкочастотного и высокочастотного звука на слух байкальских рыб, анализируя способность волосковых клеток к восстановлению после интенсивной звуковой стимуляции. Оказалось, что в зависимости от интенсивности звук может вызвать у сиговых рыб механическое повреждение волосковых клеток, временную или постоянную потерю слуха и поведенческие нарушения.

Актуальность изучения эффектов долгосрочного воздействия шума на слух и акустическое поведение байкальских рыб связана, в частности, с необходимостью получения устойчивых к стрессу и потенциально перспективных для аквакультуры форм сиговых рыб. Это вызвано как уменьшением численности их популяций в природе, так и введением в 2017 г. запрета на вылов основного промыслового вида сиговых рыб — байкальского омуля. Есть надежда, что результаты акустических исследований байкальских рыб в итоге будут использованы для смягчения антропогенного воздействия на них в естественной среде, а создание благоприятных условий для подращивания рыбьей молоди поможет восполнить популяции исчезающих видов.

Под напором научных знаний современный человек постепенно теряет мистическую веру в «священность» одного из самых прекрасных уголков мира — озера Байкал, что вполне закономерно. Но это не означает, что теперь мы не должны бережно относиться к чистоте великого озера и уникальным представителям его животного мира, более половины из которых нигде в мире не встречаются. Разгадывая тайны Байкала, мы должны научиться разумно интерпретировать научные факты, не забывая, что природа также говорит с нами, пусть и на особом языке. И всегда ли мы способны ее услышать?

Работа поддержана проектом РФФИ и Правительства Иркутской области, (проект № 17-44-388081 р_а), а также проектом Правительства Иркутской области «Получение высокотехнологичной аквакультуры сиговых рыб…» (Форум «Байкал»). Исследования воздействия интенсивного звука на рыб проведены в рамках бюджетной темы 0345-2016-0002 («Молекулярная экология и эволюция живых систем…»).

Ультраструктурные фотографии сенсорного эпителия получены на базе Объединенного центра ультрамикроанализа ЛИН СО РАН (Иркутск).

Литература
1. Бибиков Н. Г., Сухорученко М. Н., Римская-Корсакова Л. К. Влияние антропогенных звуков на биоту арктических морей // Доклады XXVII сессии Российского акустического общества. СПб., 2014. С. 1–13.
2. Касумян А. О. Структура и функция слуховой системы рыб. М.: Изд-во МГУ, 2005. 110 с.
3. Кузнецов Ю. А., Кузнецов М. Ю. Обоснование и разработка методов и средств промысловой биоакустики: Монография. Владивосток: Дальрыбвтуз, 2007. 339 с.
4. Лычаков Д. В. Исследование отолитов рыб в связи с вестибулярной и слуховой функциями // Сенсорные системы. 1994. Т. 8. № 3/4. С. 7–15.
5. Сапожникова Ю. П., Клименков И. В., Мельник Н. Г. Особенности морфологической поляризации сенсорных элементов слухового саккулярного эпителия у байкальских рогатковидных рыб (Cottoidei) // Сенсорные системы. 2007. Т. 21. № 2. С. 140–146.
6. Сапожникова Ю. П., Клименков И. В., Ханаев И. В. Особенности формирования отолитов у некоторых рогатковидных рыб разных экологических групп озера Байкал // Сенсорные системы. 2010. Т. 24. № 1. С. 73–86.
7. Glotin H., Poupard M., Marxer R. et al. Big data passive acoustic for Baikal lake Soundscape & Ecosystem Observatory [B2O] // Toulon: DYNI CNRS LSIS team. 2017. P. 1–25.
8. Montgomery J. C., Jeffs A. G., Simpson S. D. et al. Sound as an Orientation Cue for the Pelagic Larvae of Reef Fishes and Decapod Crustaceans // Adv. Mar. Biol. 2006. V. 51. P. 143–196.
9. Popper A. N., Ramcharitar J., Campana S. E. Why Otoliths? Insights from Inner Ear Physiology and Fisheries Biology // Mar. Freshwater Res. 2005. N. 56. P. 497–504.
10. Sapozhnikova Yu. P., Klimenkov I. V., Khanaev I. V. et al. Ultrastructure of saccular epithelium sensory cells of four sculpin fish species (Cottoidei) of Lake Baikal in relation to their way of life // J. of Ichthyology. 2016. V. 56. N. 2. P. 289–297.
11. Sapozhnikova Yu. P., Belous A. A., Makarov M. M. et al. Ultrastructural correlates of acoustic sensitivity in Baikal coregonid fishes // Fundam. Appl. Limnol. 2017. V. 189. N. 3. P. 267–278.

Урок биологии 8 класс Орган слуха. Орган равновесия

Тема урока «ОРГАНЫ СЛУХА. ОРГАН РАВНОВЕСИЯ».

Цель:создать условия для осознания и осмысления знаний обособенностях строе­ния и работы анализаторов слуха и равновесия, значении органов слуха и равновесия для человека.

Задачи:

Образовательные: изучить строение и работу органа слуха и вестибулярного аппарата, гигиену органа слуха, продолжить работу по формированию и закреплению знаний о строении и работе сенсорных систем.

Развивающие: продолжить работу над формированием умений анализировать новую учебную информацию, находить необходимые сведения в тексте учебника, делать выводы по результатам наблюдений, развивать у учащихся умения логически мыслить, устанавливать причинно-следственные связи, применять полученные знания на практике.

Воспитательные:продолжить воспитание ответственного отношения к собственному здоровью, воспитывать полезные привычки по соблюдению правил гигиены.

Тип урока:комбинированный

Методы обучения: объяснительно — иллюстративный, частично-поисковый, исследовательские.

Учебно-методическое обеспечение: таблица «Анализаторы слуха и равнове­сия»; модель уха, интерактивная доска, презентация, механические наручные часы, линейка, рабочий лист.

Ход урока

1.Организационный момент. (Слайд 1)

Ребята, на предыдущих уроках мы с вами изучали анализаторы и познакомились со строением и функциями зрительного анализатора. Проверим ваши знания по теме.

2.Проверка знаний учащихся.

(учащиеся 1 и 2 ряда выполняют тестовые задания, учащиеся 3 ряда работают устно у доски)

Работа учащихся у доски:

1.Установить соответствие

— строение глаза и надписи к рисунку;(Слайд 2)

(Слайд 3)

— Из каких частей состоит зрительный анализатор?
— Назовите части зрительного анализатора.
— Выберите правильную последовательность частей глаза, через которые проходят лучи света, прежде чем они попадут на сетчатку:
А. роговица-хрусталик- зрачок-стекловидное тело- сетчатка;
Б. роговица-зрачок-хрусталик-стекловидное тело- сетчатка;
В. роговица-зрачок-стекловидное тело-хрусталик -сетчатка;- определить какие нарушения глаз

(Слайд 4)

— выбрать из предложенного продукты питания необходимые для улучшения зрения.

Устный опрос:

Назовите вспомогательные части глаза, выполняющие защитную функцию: брови, ресницы, веки, слезные железы, слезные канальцы.

Палочки — рецепторы глаза, способные реагировать на суме­речный свет.

Колбочки— рецепторы глаза, способные реагировать на цвет.

Сетчатка — внутренняя оболочка глаза.

Желтое пятно — часть сетчатки, расположенная напротив зрачка, содержащая наибольшее количество колбочек, место наи­лучшего видения.

Слепое пятно — место выхода из глаза зрительного нерва, пол­ностью лишенное рецепторов.

Взаимопроверка выполнения тестовых заданий. (Слайд 5)

Тест «Зрительный анализатор»

Вариант №1.

Выберите правильный ответ.

Зрительные рецепторы- это:  а) сетчатка глаза  б) зрительный нерв в) палочки г)слепое пятно

Проводниковая часть зрительного анализатора- это: а) сетчатка  б) зрительный нерв   в) зрительная зона мозга

Где формируется изображение при близорукости? А) перед сетчаткой б) за сетчаткой, в) на сетчатке

Внутренняя оболочка глаза называется:  а) белочная  б) сосудистая  в) сетчатка г)роговица

Наиболее отчетливо мы воспринимаем предметы, изображения которых попадают на желтое пятно, так как в нем находятся:  а) только палочки, б)только колбочки,  в) палочки и колбочки, г) их одинаковое количество

Назовите угол глаза, около которого расположена слезная железа? А) наружный  б) внутренний

Какие фоторецепторы обладают большей чувствительностью к свету?  А) палочки б) колбочки

Сколько оболочек в глазном яблоке?  А) одна  б) две  в) три  г) четыре  д) пять

Закончите фразы.

Система, состоящая из рецептора, проводящих нервных путей и мозговых центров, называется …

За зрачком расположен прозрачный двояковыпуклый …

Вариант №2

Выберите правильный ответ.

Палочки и колбочки распределены по  сетчатке:  а) равномерно б) неравномерно

Назовите явление, к которому относят уменьшение диаметра зрачка при увеличении освещенности: а) произвольное движение б)инстинкт   в) условный рефлекс  г) безусловный рефлекс.

Зрительная зона коры больших полушарий  находится в .. доле: а)теменной  б)височной  в)затылочной г) лобной

Зрачок находится в: а) хрусталике  б) стекловидном теле  в) радужке г) белочной оболочке

В состав зрительного пигмента, содержащегося в клетках сетчатки входит витамин: а)С  б)Д  в)В  г) А.

Назовите оболочку глаза, на которой расположены рецепторные клетки- палочки и колбочки?  А) сосудистая  б) белочная  в) сетчатка. 

Назовите вид энергии раздражителя, которая является специфической  для зрительного анализатора:  А) химическая  б) механическая  в) световая.

Анализ внешних раздражителей происходит в: а) проводящих путях, б) коре головного мозга, в) рецепторах
Закончите фразы.

Передняя прозрачная часть белочной оболочки называется …

Прозрачная желеобразная масса, заполняющая пространство позади хрусталика, называется .

(Слайд 6) Выставление оценок

9-10 ответов – «5» (красная карточка)

8 ответов – «4» (синяя карточка)

6-7 ответов- «3» (зеленая карточка)

5 и менее ответов – «2» (белая карточка)

3. Введение в тему:

Учитель: А сейчас ребята, я вам предлагаю немножко расслабиться и перенестись на минуту в другое место, но «телепартироваться» мы будем с закрытыми глазами (видеосюжет – Слайд 7)

Ответьте на вопросы:

— Как вы считаете, в каком месте мы с вами побывали?

— Опишите это место.

— С помощью какого органа чувств у вас возникла информация о нем?

Как хорошо, что мне дано судьбою 
Услышать голос мамы, шум прибоя, 
И трели соловьиной перелив, 
И музыки чарующей мотив. 
И можно мне на миг остановиться 
И тишиной природы насладиться. 
Но в этой тишине услышу я: 
Шуршание листвы, простой напев дождя. 
Пусть эхо многократно повторит, 
Что каждый здесь судьбу благословит! 

4.Целеполагание и мотивация. Вы наверное догадались о чем сегодня пойдет разговор. Объявляется тема урока. (Слайд 8)

— Какая цель стоит перед вами сегодня на уроке?(щелчок)

Цель:Изучить строение и работу органа слуха и вестибулярного аппарата, гигиену органа слуха

5.Изучение нового материала.

— Вспомните пожалуйста, чем представлен орган слуха у рыб, земноводных, пресмыкающихся и млекопитающих. (Слайд 9)

Рыбы— внутренне ухо.

У земноводных с выходом на сушу произошло усложнение в строении: появляется среднее ухо и слуховая косточка стремечко. Наружное отверстие полости среднего уха затянуто тонкой упругой барабанной перепонкой.

Орган слуха рептилий в схеме близок к органу слуха лягушек. Во внутреннем ухе обособляется улитка, служащая аппаратом анализа и кодирования акустических сигналов. Улитка еще не сложна и у большинства видов представляет мешкообразный вырост.

Внутреннееухо птиц отличается от внутреннего уха пресмыкающихся лишь несколько лучшим развитием улитки — удлиненного выроста круглого мешочка — и более сложным внутренним ее строением. Барабанная перепонка погружена ниже уровня кожи и к ней ведет канал — наружный слуховой проход, по краю которого у части видов птиц образуется складка кожи — зачаток наружного уха.

Умлекопитающих ухо имеет сложное строение, образуется ушная раковина. 

— Ребята, каково значение слуха в жизни человека?(Слайд 10) ( в ходе обсуждения запись в рабочих листах) (щелчок)

Возможность воспринимать информацию на большом расстоянии;

Общение с людьми, передача опыта;

Слуховой анализатор участвует в формировании членораздельной речи.

При изучении сегодняшней темы нас будет сопровождать магическая цифра «3», в конце урока вы в этом убедитесь. (Слайд 11)

Ухо человека состоит из 3частей: наружного, среднего и внутреннего. Каждая часть имеет свои структуры и выполняет особые функции.

Каково строение органа слуха вам предстоит сейчас узнать, поработав с текстом учебника. (задание для учащихся – работа в парах) (Слайд 12)

1 ряд – строение наружного уха;

2 ряд – строение среднего уха;

3 ряд – строение внутреннего уха

(на работу отводится 5 минут)

Учащиеся самостоятельно знакомятся с тек­стом, рисунками и схемами на с.69-73, а также с дополнительным материалом по теме.

Совместно с учителем заполняется таблица.

Признаки

У

Х

О

наружное

Барабанная перепонка

среднее

Овальное окно

внутреннее

среда

воздушная

воздушная

жидкая

структуры

— ушная раковина;

— слуховой проход;

1 .Молоточек слуховые

2.Наковальня косточки

3.Стремечко масса

0,05г

— Евстахиева (слуховая) труба

— улитка-лабиринт (2,5-2,75 оборота)- рецепторы слуха.

— полукружные каналы – 3

функции

— улавливает звуки;

— преобразует звуковые волны в механические колебания барабанной перепонки

система рычагов, которая уси­ливает колебания барабанной пе­репонки и передает их во внут­реннее ухо;

— уравнивает давление в полости среднего уха с атмосферным дав­лением

— место расположения слуховых рецепторов;

— орган равновесия воспринимает положение тела в пространстве.

Заполнение таблицы происходит в ходе беседы с использованием слайдов.

По ходу заполнения учитель задает дополнительные вопросы:

Обратите внимание на форму ушной раковины. Почему она так называется? (Слайд 13) (демонстрация модели уха)

Потрогайте пальцами ушную раковину. Чем она образована? Какая мочка уха на ощупь?

Какие функции выполняет ушная раковина?(Слайд 14) Объяснение учителя

Какие еще функции ушной раковины, кроме улавливания звуков вы можете назвать?обсуждение (Слайд 15)

Почему когда человек обжигается от горячей сковороды например, то хватается за мочку уха?

Что такое сера, где она образуется и каково ее значение?Обсуждение (Слайд 16)Объяснение учителя

Кто такой копуша? Откуда возникло это слово?(Слайд 17)

Как называется часть уха, отделяющая наружное ухо от среднего? (Слайд 18)

Какое значение имеет барабанная перепонка?

Итак : Какие функции выполняет наружное ухо

(заполнение первой колонки таблицы по ходу объяснения)(Слайд 19)

Переходим к изучению среднего уха.

Что расположено в среднем ухе?

Сколько слуховых косточек участвует в передаче колебаний с барабанной перепонки на овальное окно внутреннего уха? (3)

Как соединены слуховые косточки между собой? Каково их значение? (слайд 20)

Почему при полете в самолете и резком подъеме вверх или посадке ощущается шум в ушах? И почему просят зевнуть? (Слайд 21)

Самонаблюдение.

Задание: для того чтобы подтвердить тот факт, что изменение в ротовой и носовой полостях приводят к изменению в среднем ухе проделаем следующее:

1 способ: зажать нос и попытаться надуть щеки. При этом в ушах возникает неприятное ощущение.

2 способ: зажать нос не сильно закрыть рот, сделать глотательное движение. При этом ощущается толчок в барабанные перепонки.

Какой итог о строении и функциях среднего уха можно сделать? (Слайд 22)

Объяснение учителя: (Слайд 23) Внутреннее ухо отделено от среднего костной пластинкой с двумя отверстиями — овальным и круглым. Они также затянуты перепонками. Внутреннее ухо представляет собой костный лабиринт, состоящий и канальцев, расположенных в глубине этого лабиринта, как в футляре. В нем имеется два разных органа: орган слуха орган равновесия — вестибулярный аппарат. Все полости лабиринта заполнены жидкостью.

Орган слуха находится в улитке. Её спирально закрученный канал огибает горизонтальную ось в 2,5 – 2,75 оборота. Он разделен продольными перегородками на верхнюю и нижнюю части.

Рецепторы слуха находятся в спиральном органе, расположенном в средней части канала. Наполняющая его жидкость изолирована от остальной: колебания передаются через тонкие мембраны. (таблица — Слайд 24)

Известно, что великий композитор Людвиг Ван Бетховен будучи глухим слушал музыку. Как это возможно? Объясните этот факт.(Слайд 25)

Помимо воздушного звукопроведения также имеет место костное. Композитор слушал музыку держа трость в зубах и приставляя ее к крышке рояля. При костном проведении звуковая волна идет через костные балки затылочной, теменной или височной кости, передаются непосредственно в лабиринт (минуя систему среднего уха) и на его звуковоспринимающие клетки.

Как работает слуховой анализатор?(Слайд 26) Объяснение учителя.

Ушная раковина улавливает звуковые колебания и на­правляет их в слуховой проход. Барабанная перепонка преобразует звуковые волны в механиче­ские колебания. Слуховые косточки усиливают эти колебания и передают их через овальное окно во внутреннее ухо. Колебания перепонки овального окна вызывают движение жидкости в улитке. Движущаяся жидкость раздражает слуховые рецепторы, ко­торые преобразуют колебания жидкости в нервные импульсы, (Слайд 27)по слуховому нерву передающиеся в слуховую зону коры. Здесь форми­руется представление о звуке, его тоне, ритме, силе, высоте и смысле.

Из каких частей состоит слуховой анализатор? (Слайд 27 щелчок, щелчок)

Слуховой анализатор

1.слуховые рецепторы (орган слуха) 2. слуховой нерв 3. слу­ховая зона (височная доля) коры полушарий большого мозга

Самонаблюдение:

Учитель: прошу учащихся, сидящих за первой партой закрыть глаза (учитель хлопает в ладоши)

— Что сейчас произошло?

-С какой стороны находился источник звука?

Каждое полушарие получает информацию от обоих ушей, благодаря чему становится возможным определять источник звука и его направление. Если звучащий предмет находится слева, то импульсы от левого уха приходят в мозг раньше, чем от правого. Эта небольшая разница во времени и позволяет не только определять направление, но и воспринимать звуковые источники из разных участков пространства. Такое звучание называется объемным или стереофоническим.

6. Выполнение лабораторной работы.

— Ребята, к какому врачу вы обращаетесь если есть нарушения слуха?

Ответ: лор-врач.

Нам сейчас предстоит выяснить остроту вашего слуха. А поможет нам в этом ученица, которая выступит в роли врача и объяснит нам, как правильно определяется острота слуха.

(объяснение проведения лабораторной работы)

Лабораторная работа №6.

Тема: «Определение остроты слуха»

Цель: Определить остроту слуха.

Оборудование: механические ручные часы, линейка.

Ход работы
1. Возьмите механические часы в руку. 
2. Приближайте к себе часы, пока не услышите звук, измерьте расстояние линейкой, запишите данные в тетрадь. 
3. Приложите часы плотно к уху и отводите их от себя до тех пор, пока не исчезнет звук, измерьте расстояние линейкой, запишите данные в тетрадь. 
4. Высчитайте среднюю величину двух показателей. 
5.Оценка результатов: нормальным можно считать слух, когда тиканье ручных часов среднего размера слышно на расстоянии 10-15 см. от уха испытуемого. Если же это расстояние меньше, то острота слуха снижена, если же это расстояние значительно превышает 25 см, то острота слуха испытуемого достаточно высокая.

Острота слуха — это минимальная громкость звука, которая может быть воспринята ухом испытуемого. 

Сделайте вывод об остроте своего слуха. Почему нельзя слушать громкую музыку?
Вопрос к врачу: Чем может быть вызвано ослабление или потеря слуха и какие правила гигиены для его сохранения необходимо знать?

Ослабление или потеря слуха могут быть связаны с нарушени­ем передачи звуковых колебаний к внутреннему уху, с поврежде­нием рецепторов внутреннего уха, а также с нарушением передачи нервных импульсов по слуховому нерву к слуховой зоне коры больших полушарий.

Ослабление слуха может быть вызвано накоплением в наруж­ном слуховом проходе мягкого вещества — ушной серы. Она выделяется железами наружного слухового прохода и выполняет за­щитную функцию: на ней задерживаются пыль и микробы.

Однако нельзя удалять серу из ушей спичкой, карандашом, бу­лавкой. Это может привести к повреждению барабанной перепонки и полной глухоте.

При ангине, скарлатине, гриппе микроорганизмы, вызывающие эти заболевания, могут попасть из носоглотки через слуховую трубку в среднее ухо и вызвать воспаление. При этом теряется под­вижность слуховых косточек и нарушается передача звуковых ко­лебаний к внутреннему уху.

Если воспалительный процесс распространился на внутреннее ухо, могут быть поражены слуховые рецепторы и наступит глухота.

Обычно воспалительные процессы органа слуха сопровождают­ся болями. При болях в ухе нужно немедленно обратиться к врачу.

Нарушение слуха может быть вызвано сильными звуками. На­пример, при взрыве мощная звуковая волна ударяет с большой си­лой в барабанную перепонку и может прорвать ее. Чтобы этого не произошло, рекомендуется открывать рот к моменту, когда про­изойдет взрыв.

Большой вред слуху наносят сильные шумы, действующие на ухо изо дня в день (слушаем громкую музыку). При этом барабанная перепонка колеблется с большим размахом и постепенно теряет свою эластичность. В ре­зультате у человека притупляется слух.

Люди, страдающие глухотой, обязательно должны носить слу­ховые аппараты, подобранные специалистами.

Учитель: Ребята, сейчас мы узнали, что сильный шум отрицательно влияет на нервную систему, вызывает переутомления, бессонницу, психические заболевания.

Чтобы вы могли предложить для уменьшения воздействия шума на человека?

Вернемся к строению уха

Что представляет собой орган равновесия человека и как он ра­ботает?

(видео – слайд28)

Вестибулярный аппарат (орган равновесия) состоит из двух маленьких мешочков (овального и круглого) и трех полукружных канальцев.

Полость мешочков и канальцев заполнена жидкостью и мел­кими кристаллами отолитами из углекислого кальция.В основании каждого канала есть утолщение, внутри которого находится купула — это такой желеобразный колпачок. Под купулой находятся клетки-рецепторы. Во время наклона головы или всего тела в ту или иную сторону, жидкость давит на купулу. Изменение положения купулы передается ресничкам клеток-рецепторов, которые, в свою очередь, передают эту информацию по нервам в мозг.

Из головного мозга ответные импульсы направляются к различным группам скелетных мышц, происходит их рефлекторное сокращение, и рав­новесие тела восстанавливается.

8.Заключительное слово учителя.(Слайд 29) Итак, мы сегодня изучили орган слуха и равновесия. Какие органы чувств нам предстоит изучить?

(Слайд 30)

9.Задание на дом: изучить текст учебника §21, стр 73 в.у. Сообщения: «Значение для человека органов обоняния и вкуса» Рабочая тетрадь стр 16 тема 13

(время остается – слайды на закрепление Слайд 31,32)

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/76588-urok-biologii-8-klass-organ-sluha-organ-ravno

Исследовательская работа «Формирование условных рефлексов у аквариумных рыб» (представлена в тезисах) | Проект на тему:

Текст защиты

Тема: «Формирование условных рефлексов у аквариумных рыб»

        Все живые существа способны реагировать на изменение внешней и внутренней среды, что помогает им выжить. Характер взаимоотношения животных с окружающей средой обитания определяется уровнем развития нервной системы. Ответная реакция организма на воздействие внешней среды при участии нервной системы, называется рефлексом.

Знакомство с особенностями строения нервной системы в курсе седьмого класса начинается  с изучения рыб. Нервная система рыб представлена головным и спинным мозгом. Передний отдел головного мозга рыб относительно небольшой. Наиболее развит средний мозг и его зрительные доли. Рыбы различают яркость освещения, выбирая более подходящие для данного вида места. Большинство рыб различает и цвет предмета. Особенно хорошо рыбы различают красный цвет. Орган слуха рыб представлен только внутренним ухом и состоит из лабиринта, включающего преддверие и три полукружных канала, расположенных в трёх перпендикулярных плоскостях. Хорошо развит промежуточный мозг и мозжечок. Это связано с необходимостью чёткой координацией движений во время плавания. Продолговатый мозг переходит в спинной. От спинного мозга отходят нервы, управляющие работой мышц тела  и плавников.

Развитие нервной системы приводит к значительному усложнению всех её отделов. Внешне это проявляется  в поведении животных, которое становится более сложным и многоплановым в зависимости от характера воздействий среды на организм. В основе всех реакций организма на раздражения лежит рефлекс. Приобретённый (условный) рефлекс – реакции, с помощью которых происходит приспособление организма к меняющимся условиям среды. Условные рефлексы формируются в течение жизни. Образование условных рефлексов лежит в основе обучения организма различным навыкам и приспособлениям к изменяющейся среде.  Рыба является первым из изучаемых в школе животных, у которого можно образовать наиболее примитивные условные рефлексы пищевого характера. Для этих опытов пригодны различные рыбы, но способность к обучению у разных видов неодинакова.

По поведению рыб накоплен большой теоретический материал. Однако, наряду с тем, что количество работ на тему условно-рефлекторной деятельности у рыб очень велико, практически отсутствуют эволюционно-систематические работы по приобретённым формам поведения внутри класса рыб, хотя их используют в подобных исследованиях при более широких сравнениях. Поэтому нас и заинтересовал вопрос о выработке условных рефлексов у рыб, далёких друг от друга в систематическом положении.

Цель нашей работы заключалась в изучении и сравнении скорости выработки условных пищевых рефлексов на цветные кормушки  (положительного на красный и отрицательного — на синий) у рыб разных видов в зависимости от их филогенетического родства.

В процессе достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

— изучить и проанализировать литературу об особенностях формирования условных рефлексов у различных видов аквариумных рыб;

— познакомиться с особенностями строения и физиологией следующих видов аквариумных рыб: гуппи, меченосец, крапчатый сомик;

— изучить  и сравнить скорость выработки условных пищевых рефлексов на цветные кормушки (положительного на красный и отрицательного — на синий) у рыб разных видов в зависимости от их филогенетического родства;

-добиться формирования условных рефлексов у рыб разных систематических категорий.

Данная работа проводилась в классной комнате. В опытах по изучению условно-рефлекторной деятельности были использованы рыбы трёх видов: один вид из подотряда Сомовидные –Крепчатый сомик, относящийся к семейству Калехтииды, а также два вида рыб, относящиеся к семейству Пецилиевых –меченосец (род Ксифофорусы) и гуппи (род Лебистес).

Исследование с рыбами проводилось в течение двух недель. В опыте было задействовано 10 рыб: 3 гуппи, 5 меченосцев и 2 сомика.  Рыбы были разного возраста (мальки и взрослые особи около полутора лет), также учитывался пол особей.  Для опыта был выделен один аквариум  объемом 20литров. Также были подготовлены две кормушки  с разным цветом: красная и синяя. Действие красного света подкреплялось кормом, действие синего оставалось без подкрепления. В качестве корма (безусловного раздражителя) применялся мелкий мотыль. Время действия условного раздражителя (цвет кормушки) составляло 10 секунд. Подача корма осуществлялась на 6-й секунде при наличии красной кормушки. В процессе опыта регистрировалось время захода рыбы в кормовую зону, время съедания корма, время выхода рыбы из зоны и другие особенности поведения испытуемой особи.

Опыты проводились в течение двух недель два раза в день  в разные часы: 07. 30.- утреннее кормление, 15.00. – вечернее кормление. Обученными, считали рыб, приходящих в зону кормления после подачи красной кормушки, но до подачи корма, то есть до 6-й секунды.

 Устойчивое повторение данного результата свидетельствовало о выработке положительного условного рефлекса на цвет красной кормушки.         Отрицательный условный рефлекс считали выработанным, если рыба при наличии синей кормушки  не заплывала в кормовую зону до 10-й секунды включительно.

        В дальнейшем мы сравнивали результаты, полученные при опытах с разными рыбами, и делали выводы о способности к обучению, то есть выработке условных рефлексов по каждому исследуемому виду рыб. Также мы учитывали возрастные и половые особенности рыб.

Таким образом, мы пришли к выводу,  что         чёткая выработка условного рефлекса (положительного на красный и отрицательного на синий цвет) отмечается при данных условиях опыта только у самцов вида меченосцев половозрелого периода развития. Самки данного вида рыб допускали ошибки в утренние часы кормления, но в зону кормления всегда приплывали вовремя.

У представителей рыб вида гуппи рефлекс выработался позже, чем у меченосцев. Реакция рыб на красный цвет кормушки возникала  примерно после 10 дня кормления. Здесь более активны и обучаемы были самки.   Рыба начинала целенаправленно двигаться в сторону кормушки, но заплывала в зону кормления в основном после 10-й сек. У мальков условный рефлекс не выработался: полное отсутствие реакции на красный и синий цвет кормушек. Возможно, этой возрастной группе рыб требуется более длительный период времени на выработку подобного рефлекса.

Можно говорить об отсутствии какой-либо реакции на красный и синий цвет кормушки у крапчатого сомика. Очевидно, что для выработки рефлекса у этого вида необходимо изменение схемы эксперимента, возможно, сомики просто не различают цветов. Также можно предположить, что данный вид рыб добывает пищу у дна и поэтому не стремиться к поверхности воды.

Для детального анализа физиологических механизмов поведения рыб очень часто возникает необходимость изучать это поведение в экспериментальных условиях, где возможны точная дозировка факторов, которыми воздействуют на рыбу, и тонкая регистрация реакций организма.

 В рамках эксперимента сложно сказать, что различия в обучении рыб обусловлены их филогенией. Скорее экологические особенности видов оказывают большее влияние на обучение животных. Но более твёрдые утверждения можно будет сделать после более глубоких и продолжительных исследований.

Главная — Приморская ГСХА

Центр компетенций Приморской ГСХА

Центр компетенций Приморской ГСХА

 

         В марте 2022 года на базе Центра довузовской, целевой подготовки и трудоустройства Приморской ГСХА, в рамках сотрудничества с АНО «Россия – страна возможностей», создано новое подразделение —  Центр оценки и развития управленческих компетенций. Такие Центры, организованные уже во многих российских вузах, призваны стать виртуальным «местом встречи» студентов с потенциальными работодателями и региональной властью, чтобы помочь наиболее эффективному трудоустройству выпускников.

         Главная задача Центра компетенций — формирование и развитие надпрофессиональных навыков и умений обучающихся через образовательную интернет-платформу «Россия – страна возможностей». Эта работа предполагает постоянный мониторинг личностного роста, в том числе, оценку имеющихся компетенций при помощи индивидуального онлайн- тестирования, призванного выявить наличие у студента определённого набора навыков и предложить соответствующую программу развития.

         Для прохождения такого тестирования студенту нужно зарегистрироваться на интернет-платформе «Россия – страна возможностей»    РЕГИСТРАЦИЯ   (просим пройти по указанной ссылке)

https://rsv.ru/

         После регистрации и формирования личного кабинета будет открыт доступ к диагностике, в результате которой будет сформирован цифровой профиль компетенций, построена индивидуальная траектория развития и обучения. Каждый студент, прошедший указанные этапы, получит цифровой сертификат, доступный работодателю и обеспечивающий для студента-выпускника доступ к подходящим вакансиям, стажировкам и проектам.

         По всем вопросам регистрации и работы на платформе «Россия – страна возможностей» обращаться к сотруднику Центра довузовской подготовки и трудоустройства Ващенко Екатерине Валерьевне — каб. 116 Главного корпуса, телефон 8 (4234) 26-54-34

Уникальное соединение плавательный пузырь-внутреннее ухо костистых рыб, обнаруженное с помощью комбинированного микротомографического и трехмерного гистологического исследования высокого разрешения | BMC Biology

  • Retzius G: Das Gehörorgan der Fische und Amphibien. Das Gehörorgan der Wirbelthiere. Том 1. 1881 г., Стокгольм: Самсон и Валлин, 1-222.

    Google ученый

  • Поппер А.Н.: Морфология слуховой системы. Энциклопедия физиологии рыб: от генома к окружающей среде.Под редакцией: Фаррел А.П. 2011, Сан-Диего: Академический, 252–261.

    Глава Google ученый

  • Поппер А.Н., Рамчаритар Дж., Кампана С.Э.: Почему отолиты? Взгляды из физиологии внутреннего уха и биологии рыболовства. Мар Фрешв Рез. 2005, 56: 497-504. 10.1071/MF04267.

    Артикул Google ученый

  • Поппер А.Н., Лу З.М. Структурно-функциональные отношения в отолитовых органах рыб.Рыба рез. 2000, 46: 15-25. 10.1016/S0165-7836(00)00129-6.

    Артикул Google ученый

  • Hawkins AD: Звуки под водой и поведение рыб. Поведение костистых рыб. Под редакцией: Питчер Т.Дж. 1993, Лондон: Чепмен и Холл, 129–169.

    Глава Google ученый

  • Поппер А.Н., Фэй Р.Р.: Переосмысление распознавания звука рыбами. Услышьте Рез. 2011, 273: 25-36. 10.1016/j.heares.2009.12.023.

    Артикул пабмед Google ученый

  • Ладич Ф., Поппер А.Н. Параллельная эволюция органов слуха рыб. Эволюция слуховой системы позвоночных. Под редакцией: Мэнли Г., Фэй Р.Р., Поппер А.Н. 2004, Нью-Йорк: Спрингер, 95-127. [Справочник Springer по слуховым исследованиям 22].

    Глава Google ученый

  • Braun CB, Grande T: Эволюция периферийных механизмов для улучшения приема звука.Биоакустика рыб. Под редакцией: Уэбб Дж. Ф., Фэй Р. Р., Поппер А. Н. 2008, Нью-Йорк: Спрингер, 99-144. [Справочник Springer по слуховым исследованиям 32]

    Глава Google ученый

  • Ладич Ф.: Слух: позвоночные. Энциклопедия поведения животных. Под редакцией: Breed MD, Moore J. 2010, Oxford: Academic, 54–60.

    Глава Google ученый

  • Поппер А.Н., Шилт К.Р.: Слух и акустическое поведение: основные и прикладные соображения.Биоакустика рыб. Под редакцией: Уэбб Дж., Фэй Р., Поппер А. 2008 г., Нью-Йорк: Springer, 17–48. [Справочник Springer по слуховым исследованиям 32].

    Глава Google ученый

  • Frisch Kv, Stetter H: Untersuchungen über den Sitz des Gehörsinnes bei der Elritze. З Вгл Физиол. 1932, 17: 686-801. 10.1007/BF00339067.

    Артикул Google ученый

  • Dijkgraaf S: Über die Schallwahrnehmung bei Meeresfischen.З Вгл Физиол. 1952, 34: 104-122.

    Google ученый

  • Schuijf A: Направленный слух трески ( Gadus morhua ) примерно в условиях свободного поля. J Comp Physiol. 1975, 98: 307-332. 10.1007/BF00709803.

    Артикул Google ученый

  • Ramcharitar JU, Deng XH, Ketten D, Popper AN: Форма и функция уникального внутреннего уха костистых рыб: серебряного окуня ( Bairdiella chrysoura ).J Комп Нейрол. 2004, 475: 531-539. 10.1002/cne.20192.

    Артикул пабмед Google ученый

  • Шульц-Мирбах Т., Метчер Б., Ладич Ф.: Связь между морфологией плавательного пузыря и слуховыми способностями — тематическое исследование азиатских и африканских цихлид. ПЛОС Один. 2012, 7: e42292-10.1371/journal.pone.0042292.

    Центральный пабмед Статья КАС пабмед Google ученый

  • Dehadrai PV: О плавательном пузыре и его соединении с внутренним ухом в семействе Cichlidae.Proc Nat Inst Sci India B. 1959, 25: 254-261.

    Google ученый

  • Sparks JS: Филогения подсемейства цихлид Etroplinae и таксономическая ревизия рода малагасийских цихлид Paretroplus (Teleostei: Cichlidae). Bull Am Mus Nat Hist. 2008, 314: 1-151. 10.1206/314.1.

    Артикул Google ученый

  • Вайсбекер В.: Искажение в фиксированном формалином мозге: использование геометрической морфометрии для количественной оценки наихудшего сценария у мышей.Структура мозга Функц. 2012, 217: 677-685. 10.1007/s00429-011-0366-1.

    Артикул пабмед Google ученый

  • Кеньон Т.Н., Ладич Ф., Ян Х.И.: Сравнительное исследование слуховых способностей рыб: подход, основанный на слуховой реакции ствола мозга. J Comp Physiol A. 1998, 182: 307-318. 10.1007/s0035

  • 181.

    Артикул КАС пабмед Google ученый

  • Ladich F, Fay RR: Слуховая вызванная потенциальная аудиометрия у рыб.Преподобный Фиш Биол Рыболовство. 2012, 10.1007/с11160-012-9297-з.

    Google ученый

  • Frisch Kv: Über den Gehörsinn der Fische. Biol Rev. 1936, 11: 210-246. 10.1111/j.1469-185X.1936.tb00502.x.

    Артикул Google ученый

  • Schneider H: Die Bedeutung der Atemhöhle der Labyrinthfische für ihr Hörvermögen. J Comp Physiol A. 1942, 29: 172-194.

    Google ученый

  • Кумбс С., Поппер А.Н.: Различия в слухе у гавайских беличьих рыб (семейство Holocentridae), связанные с различиями в периферической слуховой системе.J Comp Physiol A. 1979, 132: 203-207. 10.1007/BF00614491.

    Артикул Google ученый

  • Кумбс С., Поппер А.Н.: Структура и функция слуховой системы у рыбы-клоуна, Notopterus chitala . J Эксперт Биол. 1982, 97: 225-239.

    Google ученый

  • Парментье Э., Манн К., Манн Д.: Слуховые и морфологические специализации мохарры ( Eucinostomus argenteus ).J Эксперт Биол. 2011, 214: 2697-2701. 10.1242/jeb.058750.

    Артикул пабмед Google ученый

  • Yan HY, Curtsinger WS: Слуховой пузырь как вспомогательная слуховая структура у мормировых рыб. J Comp Physiol A. 2000, 186: 595-602. 10.1007/s0035

    114.

    Артикул КАС пабмед Google ученый

  • McCormick CA, Popper AN: Кривые слуховой чувствительности и психофизической настройки у рыбы-слона, Gnathonemus petersii .J Comp Physiol A. 1984, 155: 753-761. 10.1007/BF00611592.

    Артикул Google ученый

  • Поппер А.Н.: Электронно-микроскопическое исследование саккулюса и лагены в ушах пятнадцати видов костистых рыб. J Морфол. 1977, 153: 397-417. 10.1002/жмор.1051530306.

    Артикул Google ученый

  • Кумбс С., Поппер А.Н.: Слуховая чувствительность и ультраструктура внутреннего уха в Osteoglossum bicirrhosum .Я Зул. 1980, 20: 785-

    Google ученый

  • Deng X, Wagner HJ, Popper AN: Внутреннее ухо и его связь с плавательным пузырем у глубоководных рыб Antimora rostrata (Teleostei: Moridae). Deep-Sea Res I. 2011, 58: 27-37. 10.1016/j.dsr.2010.11.001.

    Артикул Google ученый

  • Poggendorf D: Die absoluten Hörschwellen des Zwergwelses ( Amiurus nebulosus ) und Beiträge zur Physik des Weberschen Apparates der Ostariophysen.З Вгл Физиол. 1952, 34: 222-257. 10.1007/BF00298202.

    Артикул Google ученый

  • Ян Х.И., Файн М.Л., Хорн Н.С., Колон В.Е.: Изменчивость роли газового пузыря при прослушивании рыб. J Comp Physiol A. 2000, 186: 435-445. 10.1007/s0035

  • 443.

    Артикул КАС пабмед Google ученый

  • Ladich F, Wysocki LE: Как экстирпация трипуса влияет на слуховую чувствительность золотых рыбок?.Услышьте Рез. 2003, 182: 119-129. 10.1016/С0378-5955(03)00188-6.

    Артикул пабмед Google ученый

  • Ладич Ф., Шульц-Мирбах Т. Слух цихлид в условиях шума. ПЛОС Один. 2013, 8: e57588-10.1371/journal.pone.0057588.

    Центральный пабмед Статья КАС пабмед Google ученый

  • Bleckmann H, Niemann U, Fritzsch B: Периферические и центральные аспекты акустической и боковой системы донных сомов, Ancistrus sp.J Комп Нейрол. 1991, 314: 452-466. 10.1002/cne.

    0304.

    Артикул КАС пабмед Google ученый

  • Акино А.Е., Шефер С.А.: Височная область черепа лорикариоидных сомов (Teleostei: Siluriformes): морфологическое разнообразие и филогенетическое значение. Зоол Анз. 2002, 241: 223-244. 10.1078/0044-5231-00071.

    Артикул Google ученый

  • Blaxter JHS, Denton EJ, Grey JAB: акустико-латеральная система у клюпеид.Слух и звуковая коммуникация у рыб. Под редакцией: Таволга В.Н., Поппер А.Н., Фэй Р.Р. 1981, Нью-Йорк: Спрингер, 39-59. [Науки о жизни]

    Глава Google ученый

  • Denton EJ, Gray JAB: Анализ звука ухом кильки. Природа. 1979, 282: 406-407. 10.1038/282406а0.

    Артикул КАС пабмед Google ученый

  • Higgs DM, Plachta DTT, Rollo AK, Singheiser M, Hastings MC, Popper AN: Развитие ультразвукового обнаружения у американской сельди ( Alosa sapidissima ).J Эксперт Биол. 2004, 207: 155-163. 10.1242/jeb.00735.

    Артикул КАС пабмед Google ученый

  • Манн Д.А., Хиггс Д.М., Таволга В.Н., Соуза М.Дж., Поппер А.Н.: Обнаружение с помощью ультразвука у clupeiform рыб. J Acoust Soc Am. 2001, 109: 3048-3054. 10.1121/1.1368406.

    Артикул КАС пабмед Google ученый

  • Уилсон М., Монти Э.В., Манн К.А., Манн Д.А.: Для ультразвукового обнаружения в заливе Менхаден требуются заполненные газом буллы и неповрежденная боковая линия.J Эксперт Биол. 2009, 212: 3422-3427. 10.1242/jeb.033340.

    Артикул пабмед Google ученый

  • Düring DN, Ziegler A, Thompson CK, Ziegler A, Faber C, Mueller J, Scharff C, Elemans CPH: Морфом сиринкса певчей птицы: трехмерная интерактивная морфологическая карта голоса зебрового вьюрка с высоким разрешением орган. БМС Биол. 2013, 11: 1-10.1186/1741-7007-11-1.

    Центральный пабмед Статья пабмед Google ученый

  • Уэбб Дж. Ф., Герман Дж. Л., Вудс С. Ф., Кеттен Д. Р.: Уши рыб-бабочек (Chaetodontidae): «слышащие универсалы» на шумных коралловых рифах?.Дж. Фиш Биол. 2010, 77: 1406-1423. 10.1111/j.1095-8649.2010.02765.х.

    Артикул КАС пабмед Google ученый

  • Дегенхардт К., Райт А.С., Хорнг Д., Падманабхан А., Эпштейн Дж.А.: Быстрое трехмерное фенотипирование развития сердечно-сосудистой системы у эмбрионов мыши с помощью микро-КТ с окрашиванием йодом. Циркулярная кардиоваскулярная визуализация. 2010, 3: 314-322. 10.1161/ОБХОД.109.918482.

    Центральный пабмед Статья пабмед Google ученый

  • Xradia Inc.: http://www.xradia.com,

  • Ruthensteiner B: 3D-визуализация мягких деталей путем серийного разрезания и компьютерной реконструкции. Микромоллюски: методологические проблемы — впечатляющие результаты: материалы симпозиума по микромоллюскам 16-го Всемирного конгресса малакологов Unitas Malacologica. Том 1. Под редакцией: Гейгера Д.Л., Рутенштайнера Б. 2008 г., Окленд: Magnolia Press: Zoosymposia, 63-100.

    Google ученый

  • Ричардсон К.С., Джаретт Л., Финке Э.Х. Заливка в эпоксидные смолы для получения ультратонких срезов в электронной микроскопии.Технология окрашивания. 1960, 35: 313-323.

    КАС пабмед Google ученый

  • Рутенштайнер Б., Хесс М.: Встраивание 3D-моделей биологических образцов в публикации в формате PDF. Микроск Рес Тех. 2008, 71: 778-786. 10.1002/jemt.20618.

    Артикул пабмед Google ученый

  • Все о костистых рыбах — чувства

    Акустические чувства

    Уши костистых рыб функционируют в равновесии, обнаруживая ускорение и слушая.

    • Наружных отверстий для ушей нет. Звуковые волны проходят через мягкие ткани к ушам. (Мягкие ткани тела рыбы имеют примерно такую ​​же акустическую плотность, как вода).
    • Существуют большие различия в чувствительности слуха, полосе пропускания и верхнем пределе частоты у разных видов костных рыб. Диапазон слуха трески Gadus morhua составляет от 2 до 500 Гц с пиковой чувствительностью около 20 Гц, что, вероятно, типично для большинства видов костных рыб, у которых отсутствуют описанные ниже приспособления.
    • У некоторых видов костных рыб плавательный пузырь связан с адаптацией к усиленному восприятию звука на более высоких частотах. У некоторых плавательный пузырь прилегает к уху и действует как усилитель для улучшения восприятия звука. У других видов, например у золотых рыбок ( Carassius auratus ), плавательный пузырь соединен с ухом рядом мелких костей.
    •  Слуховой диапазон золотых рыбок составляет от 5 до 2000 Гц с пиковой чувствительностью около 400 Гц.
    • Недавно исследователи обнаружили, что американская сельдь (Alosa sapidissima) и некоторые родственные виды могут улавливать звуки в диапазоне от 200 до 180 000 Гц.Исследователи предполагают, что этот ультразвуковой слух является приспособлением для избегания эхолокационных дельфинов, которые обычно производят щелчки с частотой около 100 000 Гц.

    Боковая линия.

    • Как и ухо, боковая линия воспринимает вибрации. Он функционирует в основном при обнаружении низкочастотных вибраций и направленного потока воды, а также при восприятии расстояния.
    • Система боковой линии представляет собой ряд заполненных жидкостью каналов непосредственно под кожей головы и по бокам тела костистых рыб.Каналы открыты для окружающей воды через крошечные поры.
    • Каналы боковой линии содержат сенсорные клетки. Крошечные волосовидные структуры на этих клетках выступают в канал. Движение воды, создаваемое турбулентностью, течениями или вибрациями, смещает эти волосовидные выступы и стимулирует сенсорные клетки.

    У костистых рыб частотный диапазон воспроизведения звука не коррелирует со слуховой чувствительностью.

    Большинство видов костных рыб, вероятно, обнаруживают добычу по звуку.

    В воде звук распространяется в четыре раза быстрее, чем звук в воздухе.


    Зрение

    У костистых рыб основной глаз позвоночных с различными структурными адаптациями. Глаз костистых рыб состоит из палочек и колбочек. Костистые рыбы, особенно обитающие на мелководье, вероятно, обладают цветовым зрением. Некоторые зрительные клетки специализируются на определенных длинах волн и интенсивности.

    • В целом, у глубоководных рыб большие глаза, что позволяет им поглощать как можно больше света в темноте.Мелководные рыбы обычно имеют меньшие глаза.
    • Зрачки некоторых видов костистых рыб, таких как угри, сужаются и расширяются в зависимости от условий освещения. Однако у большинства видов костистых рыб зрачки не могут сокращаться или расширяться.
    • Поверхность воды может отражать до 80% падающего на нее света. Костные рыбы имеют большие линзы, чтобы максимально использовать доступный свет. У некоторых видов глаз имеет отражающий слой, называемый Tapetum lucidum, позади сетчатки. Tapetum lucidum отражает свет обратно через сетчатку во второй раз.
    •  Прыгун (семейство Periophthalmidae) и несколько других видов костистых рыб обладают прекрасным зрением как над, так и под поверхностью воды. Четырехглазые рыбы (семейство Anablepidae) плавают у поверхности воды. Их глаза лежат у линии воды и приспособлены для зрения в воздухе и в воде. Раздельные сетчатки и асимметричный хрусталик позволяют этим замечательным рыбам одновременно фокусироваться на изображениях над водой и на изображениях под водой.

    Зрение у некоторых видов костных рыб может быть хорошо развито.Золотая рыбка ( Carassius auratus ) обладает отличной остротой зрения на расстоянии до 4,8 м (16 футов).

    У некоторых видов костных рыб нет глаз. Слепые пещерные рыбы (семейство Amblyopsidae) не имеют зрительного восприятия. Другие чувства помогают им найти добычу. Слепой бычок ( Typhlogobius californiensis ) рождается с глазами, которые дегенерируют по мере взросления бычка.


    Вкус

    У костистых рыб во рту есть вкусовые сосочки. У некоторых видов есть вкусовые рецепторы вдоль головы и брюшной стороны тела.

    Восприятие вкуса у костистых рыб подробно не изучалось. Некоторые виды могут обнаруживать некоторые ощущения, такие как соленые, сладкие, горькие и кислые раздражители.

    Вкус может быть ответственным за окончательное принятие или отказ от добычи.


    Запах

    Обонятельные клетки носового мешка обнаруживают крошечные количества химических веществ в растворе.

    В целом у рыб хорошо развито обоняние. Области носа и степень обоняния различаются у разных видов.

    • Виды пресноводных угрей (семейство Anguillidae) могут обнаруживать химические вещества в очень малых разведениях. Угри могут обнаружить вещество, когда только три или четыре молекулы попали в носовой мешок.
    • Исследования показывают, что запах направляет по крайней мере некоторые виды лососей (семейство Salmonidae) к местам их обитания в период размножения.
    • Некоторые виды могут обнаруживать феромоны, химические вещества, выделяемые животным, которые влияют на поведение представителей того же вида.Рыбы могут выделять феромоны во время сезона размножения или при тревоге.

    Электроприемная

    Некоторые костистые рыбы из семейств Electrophoridae, Gymnotidae и Mormyridae производят электрический ток низкого напряжения, который создает поле вокруг рыбы. Крошечные кожные органы рыб обнаруживают нарушения электрического поля, вызванные добычей или неодушевленными предметами.

    • Электрические органы состоят из клеток, называемых электроцитами, которые произошли от мышечных клеток.Электроциты обычно тонкие и расположены друг над другом.
    • Электрорецепция — приспособление для обнаружения добычи и навигации в мутной воде.

    Некоторые другие рыбы производят более сильные электрические токи для оглушения добычи.

    (PDF) Структура и функция слуховой системы рыб

    ЖУРНАЛ ИХТИОЛОГИИ Vol. 45 Доп. 2 2005

    СТРУКТУРА И ФУНКЦИЯ СЛУХОВОЙ СИСТЕМЫ РЫБ S265

    77. К.von Frisch и H. Stetter, Unersuchungen über den

    Sitz des Gehörsinnes bei der Elritze, Z. Vergl. Физиол.

    17, 686–801 (1932).

    78. J. Froloff, «Bedingte Reflexe bei Fischen. I.», Pflüger

    Arch. Гэс. Физиол. 208, 261–271 (1925).

    79. J. Froloff, «Bedingte Reflexe bei Fischen. II.», Pflüger

    Arch. Гэс. Физиол. 220, 339–349 (1928).

    80. Н.Н. Гуртовой, Б.С. Матвеев, Ф.Я. Дзержинского,

    Практическая зоотомия позвоночных. Высшая школа,

    М. (1978).

    81. C. Haddon и J. Lewis, «Раннее развитие уха в

    эмбрионах данио рерио», J. Comp. Нейрол.

    365, 113–128 (1996).

    82. M. E. Hale, JH Jr. Long, M. J. McHenry и

    M. W. Westneat, «Evolution of Behavior and Neural

    Control of the Fast-Start Escape Response», Evolution

    56, 993—0207. .

    83. М. Хансон, Х. Вестерберг и М. Обланд, «Роль

    магнитных статоконий у собачьей рыбы (Squalus acanth-

    ias)», J.Эксп. биол. 151, 205–218 (1990).

    84. Джонс Ф. Р. Харден, «Может ли рыба использовать инерционные сигналы

    во время миграции?», Механизмы миграции рыб

    , под ред. Дж. Д. МакКлив, Г. П. Арнольд, Дж. Дж. Дод-

    сын и У. Х. Нил (Plenum Press, Нью-Йорк, 1984),

    , стр. 67–78.

    85. Джонс Ф. Р. Харден и Н. Б. Маршалл, «Структура

    и функция костистого плавательного пузыря», Biol.

    Ред. 28, 6–83 (1953).

    86.Хокинс А.Д. Звуки под водой и поведение рыб // Поведение костистых рыб. Под ред. Т. Дж. Питчер

    (Чепмен и Холл, Лондон, 1993), стр. 129–169.

    87. А. Д. Хокинс и К. Хорнер, «Направленные характеристики —

    характеристики первичных слуховых нейронов из уха трески»,

    в журнале «Слух и звуковая коммуникация у рыб», под ред. по

    В. Н. Таволга, А. Н. Поппер и Р. Р. Фэй (Springer-

    Verlag, Нью-Йорк, 1981), стр. 311–328.

    88. А. Д. Хокинс и К. Дж. Расмуссен, «Звонки

    гадоидных рыб», J. Mar. Biol. Жопа. Великобритания 58, 891–911

    (1978).

    89. А. Д. Хокинс и О. Санд, «Направленный слух в срединной вертикальной плоскости

    трески», J. Comp. Физиол.

    122А, 1–8 (1977).

    90. D.M. Higgs, D.T.T. Plachta, A.K. Rollo, et al.,

    «Развитие ультразвукового обнаружения в американской

    Shad (Alosa sapidissima)», J. Exp. биол. 207, 155–163

    (2004).

    91. Д. М. Хиггс, А. К. Ролло, М. Дж. Соуза и А. Н. Поп-

    пер, «Развитие формы и функции в периферических

    слуховых структурах рыбок данио (Danio rerio)», J.

    Acoust. соц. Являюсь. 113, 1145–1154 (2003).

    92. Д. М. Хиггс, М. Дж. Соуза и др., «Возрастные и связанные с размером

    изменения внутреннего уха и слуховой способности

    взрослых рыбок данио (Danio rerio)», JARO 3, 174–184

    (2002).

    93. E. von Holst, «Die Arbeitsweise des Statolithenappa-

    rate bei Fischen», Z.Вергл. Физиол. 32, 60–120 (1950).

    94. K. Horner, O. Sand, and P. Enger, «Binaural Ineraction

    in the Cod», J. Exp. биол. 85, 323–331 (1980).

    95. А. Ивасита, М. Сакамото, Т. Кодзима и др., «Влияние роста

    на слуховой порог красноморского леща»,

    Nippon Suisan Gakkaishi 65, 833–838 (1999).

    96. Д. В. Джейкобс и В. Н. Таволга, «Интенсивность звука

    Limens в золотых рыбках», Anim. Поведение 15, 324–335

    (1967).

    97. H. Jerkø, I. Turunen-Rise, P.S. Enger и O. Sand,

    «Слух у угря (Anguilla anguilla)», J. Comp.

    Физиол. 165А, 455–459 (1989).

    98. Дж. М. Йоргенсен, «Регенерация боковой линии и

    вестибулярных клеток внутреннего уха», в книге «Регенерация сенсорных рецепторных клеток позвоночных

    » (Wiley, Chichester, 1991),

    , стр. 151–170.

    99. А. Дж. Калмийн, «Гидродинамическое и акустическое поле

    Обнаружение», в сенсорной биологии водных животных, под ред.

    Дж. Атема, Р. Р. Фэй, А. Н. Поппер и В. Н. Таволга

    (Springer-Verlag, Нью-Йорк, 1988), стр. 83–130.

    100. А. Дж. Калмийн, «Функциональная эволюция боковой линии

    и сенсорных систем внутреннего уха», в книге «Механосенсорная боковая линия

    — нейробиология и эволюция», под ред. по

    С. Кумбс, П. Гёрнер и М. Мюнц (Springer, New

    York, 1989), стр. 187–215.

    101. А. Дж. Калмийн, «Электрическое и ближнее акустическое обнаружение,

    , сравнительное исследование», Acta Physiol.Сканд. 161

    (Приложение 638), 25–38 (1997).

    102. H. E. Karlsen, «Внутреннее ухо отвечает за обнаружение инфразвука у окуня (Perca fluviatilis)», J.

    Exp. биол. 171, 163–172 (1992а).

    103. H. E. Karlsen, «Infrasound Sensitivity in the Plaice

    (Pleuronectes platesa)», J. Exp. биол. 171, 173–187

    (1992б).

    104. Касумян А.О. Боковая линия у рыб: строение,

    функция и роль в поведении // Журн.Ихтиол. 43 (Прил. 2)

    «Поведение, распространение и миграция рыб»,

    S175–S213 (2003).

    105. Касумян А.О. Обонятельная система рыб: строение, функции и роль в поведении // Журн. ихтиол. 44

    (Приложение 2) «Поведение, распространение и миграция

    рыб», S180–S223 (2004a).

    106. Касумян А.О. Вестибулярная система и чувство равновесия

    у рыб // Журн. ихтиол. 44 (Приложение 2), S224–

    S268 (2004b).

    107. Т. Н. Кеньон, «Онтогенетические изменения слуховой

    чувствительности девиц (Pomacentridae)», J. Comp.

    Физиол. 179А, 553–561 (1996).

    108. Хранилов Н.С. Веберианский аппарат в Серрасальмо

    пирайя // Тр. Ленигр. О-ва Естествоиспытание. 59 (1), 47–61

    (1929).

    109. H. Kleerekoper и E.C. Changnon, «Слух у рыб

    со специальной ссылкой на Semotilus atromaculatus»,

    J. Fish Res. Совет может.11, 130–152 (1954).

    110. Х. Клирекопер и Т. Малар, «Ориентация через

    звук у рыб», в Симпозиуме Фонда Сиба

    по механизмам слуха у позвоночных, под ред. by

    AVS de Reuck and J. Knight (J.&A. Churchill,

    London, 1968), стр. 188–201.

    111. H. Kleerekoper и P.A. Roggenkamp, ​​«Экспериментальное исследование влияния плавательного пузыря на

    слуховую чувствительность у Amiurus nebulosus nebulosus

    (Lesueur)», Can.Дж. Зул. 37, 1–8 (1959).

    112. Кнудсен Ф.Р., Энгер П.С. и Санд О. Осведомленность

    Реакции и реакции избегания звука у молоди

    nile Atlantic Salmon, Salmo salar, J. Fish Biol. 40,

    523–534 (1992).

    Рыбы слушают | ЛодкаUS

    Как слышат рыбы

    В отличие от нас, людей, рыбы слышат с помощью внутреннего уха, расположенного внутри полости мозга, сразу за глазами. Нет необходимости во внешнем ухе, так как тело рыбы примерно такой же плотности, как вода, и поэтому звуки проходят через воду, рыбу, к ее уху.Кроме того, уши рыб во многом похожи на уши млекопитающих; на самом деле уши впервые появились у рыб сотни миллионов лет назад, а позже уши эволюционировали, чтобы работать у млекопитающих.

    Какой диапазон частот может обнаружить рыба? Чтобы представить свои слуховые способности в перспективе, помните, что в идеале подросток может (без учета повреждения слуха) слышать звуки в диапазоне от 20 Гц до 20 000 Гц. Большинство рыб, как пресноводных, так и соленых, улавливают звук частотой от 40 Гц до 500 или 1000 Гц (хотя некоторые, например лосось, слышат только около 400 Гц, в то время как другие, такие как сельдь, могут слышать более 3000 Гц).

    Итак, у большинства видов диапазон слуха более ограничен, чем у нас. Однако самые слышащие рыбы и, возможно, самые слышащие из всех животных — это сельди. Эти рыбы могут слышать звуки частотой почти 200 000 Гц, что достигает даже более высоких частот, чем могут слышать дельфины или летучие мыши. Это было обнаружено доктором Поппером и его учениками, и их эксперименты показали, что шады, возможно, эволюционировали с ультразвуковым слухом, чтобы обнаруживать эхолокационные сигналы дельфинов и, таким образом, избегать того, чтобы их съели.

    Для справки рассмотрим несколько музыкальных инструментов. Частота бас-гитары колеблется от 41 до 262 Гц, по сравнению с акустической гитарой, которая колеблется от 82 Гц на низких частотах до 1397 Гц. И тарелка будет больше похожа на 3000-5000 Гц. Нижняя линия? Большинство видов рыб слышат только относительно низкие частоты. Но в то же время большая часть звуков человеческой речи, звуков моторов лодок, ходьбы, музыки и других шумов, которые мы издаем на борту, содержат много низких частот, которые, вероятно, слышат рыбы.

    Механорецепция — Koaw Nature

                    Рыбы по большей части живут в воде. Что это значит для того, как они воспринимают окружающий мир? Это означает, что они окружены постоянными и интенсивными раздражителями. После сотен миллионов лет эволюции органы чувств у рыб сильно видоизменились и специализировались — это означает, что существует большое разнообразие сенсорных механизмов.

    Вода — уникальная среда обитания:
                    Плотность воды позволяет вибрациям распространяться дальше, а это означает, что звуки и движения легче обнаружить, чем в воздухе.Растворенные соли и другие примеси в воде обеспечивают проводящие свойства, создавая среду, благоприятную для передачи электрических импульсов, и большинство рыб могут обнаруживать биоэлектрические токи, испускаемые другими организмами. А рыбы окружены молекулами в растворе, а это означает, что у них могут быть вкусовые и обонятельные рецепторы в разных местах тела, в зависимости от вида.

    «Органы чувств — это в основном принадлежности нервной системы, которые действуют как преобразователи. Они улавливают определенные типы сигналов, такие как свет, звук, молекулярные формы или электричество, и преобразуют их в изменения потенциалов действия, которые затем передаются сенсорными нейронами в мозг, где информация интерпретируется.”[i]

    Существует пять основных категорий органов чувств: механорецепция (боковая линия и слух), электрорецепция , зрение , хеморецепция и магнитная рецепция .

    Механорецепция :
                    Рыбы и почти все водные организмы в значительной степени полагаются на способность обнаруживать вибрации в воде или механорецепцию. Именно так они слышат, поддерживают и ориентируются в течениях (реотаксис) и в косяках (группы рыб, плавающих синхронно), обнаруживают свою добычу и избегают ее, а также общаются друг с другом посредством меж- и внутривидовой коммуникации; (межвидовые средства с другими видами и внутривидовые средства внутри одного и того же вида). Плотность воды позволяет вибрациям распространяться на большие расстояния — намного дальше, чем в нашей атмосфере, где обильные молекулы азота и кислорода более рассеяны по сравнению с водой.

                   Киты (хотя и не рыбы), вероятно, самые печально известные «крикуны» в океанах, способные общаться на больших расстояниях. Другие китообразные, такие как дельфины, не только очень общительны, но и используют эхолокацию или взрывы звука, чтобы найти добычу, например рыб.Некоторые щелкающие креветки, обитающие на бентосной поверхности (морском дне), также могут быть чрезвычайно шумными, так как некоторые популяции будут путать показания радаров на гидроакустическом оборудовании, таком как то, что используется на военных подводных лодках[ii]. С таким большим количеством жизни и таким большим движением в воде, включая представленные человечеством моторизованные транспортные средства, водные экосистемы могут быть очень шумными и волнующими местами. Посетите этот веб-сайт, на котором есть записи всех видов водных звуков, от животных до погодных шумов и шумов военного времени. (http://www.maritime.org/sound/)

                   Существует два основных типа механорецепции у рыб: (1) система боковой линии и (2) внутреннее ухо , оба используют сенсорные волосковые клетки.

    Как рыбы чувствуют и «чувствуют»

    Органы чувств у рыб

    Подобно людям или любым другим животным, рыбам необходимо знать, что происходит вокруг них, чтобы ориентироваться, питаться, общаться и справляться с агрессией — будь то при нападении или защите.

    Однако жизнь в воде сильно отличается от жизни на суше. Свет не распространяется далеко, прежде чем рассеется, особенно если вода особенно мутная или грязная, в то время как звук распространяется дальше и быстрее под поверхностью, как волны давления.

    Запах и вкус особенно важны для обитателей воды, так как большинство веществ, в том числе и пищевые, растворяются в воде и рассеиваются мельчайшие частицы, которые при обнаружении вызывают соответствующие реакции. У некоторых рыб также есть дополнительное чувство, называемое «электрорецепция», которое работает, потому что окружающая их среда представляет собой раствор электролита, другими словами, он проводит электричество.

    Вид, звук и ориентация

    Многие считают, что рыбы вообще мало что видят; реальность совсем другая. Глаза рыб очень похожи на глаза большинства других позвоночных — они могут фокусироваться на предметах как вблизи, так и вдали, видят в цвете, а положение глаз на голове определяет их поле зрения. За исключением нескольких видов с модифицированным зрительным оборудованием, рыбы плохо видят дальше верхней поверхности воды из-за искажения световых лучей на поверхности.

    Подобно наземным животным, у рыб, нуждающихся в хорошей защите, глаза обычно расположены по бокам головы, чтобы обеспечить более широкое поле зрения, в то время как у хищников глаза расположены ближе друг к другу и впереди, чтобы сфокусироваться на потенциальной пище.

    Рыбы очень сильно полагаются на свой слух. Звук, проходящий через воду в виде волн давления, улавливается системой «боковой линии», которая проходит по средней линии каждого из боков рыбы. Система представляет собой ряд каналов и ям, которые отфильтровывают все обычные фоновые шумы и улавливают низкочастотные помехи в диапазоне 0.Диапазон 1-200 Гц.

    Это связано с внутренним ухом рыбы, которое улавливает верхнюю часть их звукового спектра, до 8 кГц. У некоторых рыб также более развит слух, например, у карпа, который использует свой плавательный пузырь в качестве системы усиления и приемника.

    Рыбы сохраняют ориентацию в своей трехмерной среде, используя рецепторы во внутреннем ухе и связанных с ним структурах. Эти отолиты сообщают рыбе, когда ее голова наклоняется, и обнаруживают ускорение, объединяя эту информацию с рецепторами, которые обнаруживают движение жидкости в полукружных каналах, чтобы указать на поворот.

    Вкус и запах

    Так же, как и у человека, у рыб вкус и обоняние тесно связаны. На самом деле, они настолько тесно связаны, что их лучше объединить под общим названием «хеморецепция». Рыбы используют эти чувства, чтобы находить пищу и общаться с помощью рецепторов, сосредоточенных во рту, носовых отверстиях и вокруг головы. У некоторых видов рецепторы распределены по всему телу или сосредоточены в усах (бакенбардах) вокруг рта для использования при слабом освещении, например, у сомов и гольцов.

     

    Электроприемная

    Поскольку вода проводит электричество, некоторые рыбы могут использовать слабое электрическое поле для обнаружения изменений в окружающей их среде. Они генерируют это поле, испуская импульсы от органа, расположенного рядом с хвостом, и улавливают изменения с помощью сенсорных рецепторов возле головы или с помощью своей боковой линии. С помощью этой системы они могут обнаруживать рыбу, движущуюся поблизости, твердые препятствия в воде или пищу в условиях низкой освещенности. Электрорецепция также используется для навигации при недостатке света.

    Изображение: Bensonkua / через Flickr

    Какие органы чувств есть у рыб? — Природа Северной Америки

    Трудно представить, какими чувствами обладают рыбы, не зная заранее. Будучи самими млекопитающими, мы верим, что все млекопитающие обладают такими же чувствами, как и мы; звук, зрение, обоняние, осязание и вкус.

    У рыб те же пять чувств, что и у наземных млекопитающих: зрение, обоняние, осязание, вкус и слух. Еще одно чувство, которое есть у рыб, называется боковой линией, которая позволяет им обнаруживать колебания воды и, следовательно, движение вокруг них. Некоторые рыбы также могут обнаруживать электрические поля.

    Мы знаем, что птицы могут видеть, издавать звуки и, следовательно, слышать. Однако с рыбами они нам почти чужды. Живя под водой, они совершенно не похожи на млекопитающих, живущих на суше.

    Вы когда-нибудь задумывались, как рыбы защищаются? Узнайте в этой статье я написал

    Прицел

    Рыбы обычно имеют большие выпуклые глаза без век, как у млекопитающих.Рыбы — позвоночные, и, как и у всех других животных с позвоночником, у них похожи глаза. Глаз сферической формы с защитной крышкой. У рыб есть радужная оболочка, которая окружает твердый хрусталик глаза. Сетчатка глаза находится сзади и состоит из светочувствительных нервных клеток.

    В то время как хрусталик человека имеет овальную форму, хрусталик рыбы имеет форму сферы. Хрусталик прозрачный и расположен близко к внешней части глаза. Это позволяет рыбе посылать на сетчатку неискаженные изображения.

    Рыба не может видеть на большие расстояния, но если ей нужно увидеть что-то близкое, она может перемещать хрусталик глаза с помощью специальных мышц. Это позволяет им видеть в фокусе вблизи.

    Как и у многих других животных, сетчатка полна клеток, называемых колбочками. Колбочки используются, чтобы видеть яркий свет и цвета. Считается, что благодаря наличию колбочек в сетчатке рыбы способны видеть в цвете.

    Однако это верно не для всех рыб, так как глубоководным или ночным рыбам не нужно видеть в цвете.Особенно это касается рыб, которые прилипают ко дну океана.

    Рыбы также могут видеть в разных направлениях, используя каждый глаз. Форель может поймать насекомое, находясь на поверхности, высматривая хищников другим глазом.

    Вы когда-нибудь задумывались, как живут рыбы в ледяных зимних водах? Узнайте больше в этой статье я написал

    Запах и вкус

    В отличие от млекопитающих, у рыб по четыре ноздри с каждой стороны головы. Рыбы не дышат так, как млекопитающие, и ноздри не используются для дыхания.

    Две пары ноздрей по обеим сторонам носа ведут в носовые мешочки, заполненные органами чувств. Рыбы обладают превосходным обонянием, некоторые из них обнаруживают одну тысячную грамма измельченного червя в 58 миллионах галлонов воды.

    Чувство вкуса у рыб обеспечивается клетками, которые находятся на губах, во рту, стволе, а у некоторых рыб — на нижней части головы и плавниках.

    Некоторые рыбы, такие как карп, пробуют пищу, прикасаясь к ней своими усами, и им даже не нужно класть пищу в рот, чтобы понять, съедобна ли она.

    Чувство вкуса играет огромную роль в поиске пищи. Используя свои усики и плавники, многие рыбы скользят по песку в постоянном поиске пищи.

    Многие виды диких животных живут на затонувших кораблях. Узнайте больше в этой статье я написал

    Слух

    Хотя мы думаем, что море тихо, оно редко бывает таковым. Хотя мы не слышим рыб, они используют звук. Некоторые скрипят зубами, чтобы общаться, или пускают пузыри из мочевого пузыря. Некоторые даже хрюкают или стонут, используя плавательный пузырь.Эти звуки усиливаются с помощью специальных мышц.

    Карп может усиливать свой слух, используя костную связь между внутренним ухом и плавательным пузырем. Это помогает им лучше слышать. Поскольку рыб может быть сотни или тысячи, во время движения они окружены звуком. Это вызвано движением рыбы, движением ее мышц и плавников.

    Некоторые рыбы, такие как пикша, издают шум, передвигаясь стайкой по морскому дну. Пикша издает ворчащие и барабанные звуки, когда они передвигаются.

    Школы могут держаться вместе, используя звук, даже если они не видят. В темных частях моря стаи все еще могут плавать вместе, используя свой слух, и общаться друг с другом о хищниках или еде.

    Боковая линия

    Рыба имеет линию пор, которые открываются на чешуе сбоку тела. Это называется боковой линией и наблюдается у большинства видов рыб. Боковая линия — это сложное чувство, которое нам трудно понять.

    Линии, которые мы видим на боку рыбы, имеют отверстия.Они ведут в канал, в котором есть сенсорные клетки, которые могут обнаруживать изменения давления воды. Изменения давления можно обнаружить, когда стая меняет свое направление, вызванное изменением формы их тел.

    Когда косяк достигает преграды или хищника, давление меняется, позволяя косяку менять направление, как если бы это была одна рыба. Боковую линию можно рассматривать как радарную систему, поскольку она предупреждает рыбу о движениях вокруг себя в непосредственной близости.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.