kalat aistivat ympäröivää maailmaa monin tavoin. Vaikka useimmilla kaloilla on näkö -, kuulo -, maku-ja hajuaisti, joihin kaikkiin voimme helposti samaistua, niillä on myös aistimuskeinoja ärsykkeiden havaitsemiseen, kuten vesihiukkasten siirtyminen ja joillakin kaloilla sähkövirtaukset. Nämä myöhemmät aistihavainnot hyödyntävät veden Fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia ja toimivat yhdessä tavanomaisempien näkö -, kuulo -, maku-ja hajuaistimoodien kanssa. Tutkitaan niitä!

lateral line – pyrittäessä hahmottamaan rakenteita, jotka muodostavat sivusuuntaisen viivan, kuvaile lateral viivan olevan joki. Kalassa joki on sivukanava. Lateral line kanava on täynnä endolymfi; sama neste, joka on sisäkorva. Joen alapuolella sen suuntaisesti virtaa pohjavettä. Tämä kalalla on hermoja. Joen eri kohdissa on pohjaveden ja pintaveden yhdistäviä lähteitä. Tämä yhteyskohta on jousipäät, joita kaloilla kutsutaan neuromasteiksi. Neuromastit yhdistävät hermot lateraaliviivakanavaan, ja tämä yhteys neuromastien kautta antaa kaloille mahdollisuuden aistia vedessä tapahtuvia mekaanisia muutoksia.

jokainen neuromasti koostuu karvasoluista. Kuten kaikki karvasolut, myös lateraalilinjan solut ovat hiuskimpuissa. Karvakimput kasvavat nipun reunasta toiseen pidemmiksi. Näitä karvakimppuja peittää joustava ja hyytelömäinen kupula (lähinnä kuppi), joka yhdistää niput kanavanesteeseen tai joissakin tapauksissa kalaa ympäröivään veteen. Kupulat ovat herkkiä vetisen endolymfin nesteen liikkeille kanavan läpi. Painemuutokset taivuttavat cupulaa ja vuorostaan taivuttavat karvasoluja sisälle.

kaloissa sijaitsevia neuromasteja on itse asiassa kaksi päälajia, kanavaneuromastit ja pinnalliset tai vapaasti seisovat neuromastit. Kanavaneuromastit sijaitsevat sivujuovia pitkin nestetäytteisissä kanavissa (joessa) aivan ihon alla, jotka yleensä avautuvat ympäristöön sarjan huokosten kautta. Nämä ihohuokoset voi nähdä, jos katsoo tarkasti sivuviivaa pitkin olevia suomuja. Pinnalliset neuromastit sijaitsevat ulkoisesti kehon pinnalla (pään, rungon ja hännän ympärillä). Nämä neuromastit toimivat samalla tavalla kuin kanavan neuromastit, paitsi sen sijaan, että ne ovat kosketuksissa endolymfin nesteen kanssa, ne ovat kosketuksissa ulkoiseen vesiympäristöön.

kalojen uidessa ne tuottavat virtauskentän kehonsa ympärille. Lateraaliviivajärjestelmä pystyy havaitsemaan vääristymiä tässä itsestään syntyvässä virtauskentässä, joka johtuu kappaleiden läsnäolosta. Vääristymät aiheuttavat painemuutoksia, jotka neuromastit vastaanottavat. Neuromastien saamat paineenmuutostiedot kulkeutuvat aivoihin. Yhdistämällä monien neuromastien tiedot kala voi havaita erilaisia asioita, kuten liikettä, tärinää ja painegradientteja sitä ympäröivässä vedessä. Tällä on keskeinen rooli orientaatiossa, saalistuskäyttäytymisessä, puolustuksessa ja sosiaalisessa koulutuksessa.

esimerkiksi sivusuuntainen siimajärjestelmä on välttämätön saaliin aiheuttaman tärinän havaitsemiseksi ja kalojen suuntaamiseksi lähdettä kohti saalistustoiminnan aloittamiseksi. Pintarehukalat pystyvät havaitsemaan veteen pudonneiden kamppailevien hyönteisten aiheuttamat pintaaallot sivusuuntaisella linjallaan. Ne voivat myös määrittää suunnan ja etäisyyden pinta-aaltolähteeseen. Keskivesikalat käyttävät sivusuuntaista siimaa liikkuvien kohteiden havaitsemiseen. Ne voivat havaita liikkeen suunnan lisäksi myös sen nopeuden, koon ja muodon.

Sähköaisti – kuten aiemmin mainittiin, joillakin kaloilla on aistimuskeino sähkövirtojen havaitsemiseen. Elektrorekeptio helpottaa saaliin, esineiden havaitsemista, ja jotkut lajit käyttävät sitä sosiaalisen viestinnän välineenä. Sähköiskukyvyn mahdollistaa Lorenzinin Ampullae. Lorenzinin Ampullat koostuvat suuresta huokosesta, joka on täytetty hyytelömäisellä aineella. Pienet aistisolut reunustavat jokaisen huokosen seinämiä. Nämä aistivat ympäristöstä jopa heikkoja sähköimpulsseja ja välittävät viestin jokaisen huokosen tyvessä olevaan aistihermoon. Tämä hermo lähettää viestejä suoraan aivoihin, jotka puolestaan ilmoittavat kalalle painovoimatuntemuksista tai lähellä olevasta saaliista. Lorenzinin Ampullat pystyvät myös havaitsemaan veden paineen ja jonkin verran lämpötilan muutoksia.

sähköisku on huomattavin rustokaloilla (hailla ja rauskuilla), mutta niitä on raportoitu esiintyvän myös muissa kaloissa, kuten Sampissa. Sähköreception kyky läsnä hait on merkittävä selviytymisen väline, koska se antaa heille mahdollisuuden etsiä ja löytää saalista, vaikka ne piilossa rakenteessa tai hiekassa, vain aistimalla luonnollisia sähköisiä signaaleja lähettämä kaikkien eläinten.

Sähkörepeymää esiintyy lähes yksinomaan vesieläimillä, mutta se ei rajoitu kaloihin. Useimmat sammakkoeläimet ovat sähköseptisiä toukkavaiheessaan vedessä, ja monet lajit ovat edelleen sähköseptisiä aikuisina.

lähteet:

Albert, J. S. ja W. G. R. Crampton. 2005. The Physiology of Fishes, Chapter 12: Electroreception and Electrogenesis, pgs 431-472.

Bleckmann, H. ja R. Zelick. 2009. Lateral line system of fish, Integrative Zoology 4: 13-25.

Kasumyan, A. O. 2003. Sivusuuntainen siima kaloissa: Structure, Function, and Role in Behavior, Journal of Ichthyology, 43 (2) 175-213.

Schwartz, E., Analysis of Surface-Wave Perception in Some Teleosts, Lateral Line Detectors, Cahn, P., Ed., Bloomington: Indiana Univ., 1967, s. 123-134.

Moyle, P. B. and J. J. Check, Jr.2000. Fishes: An Introduction to Ichthyology, 4th ed., Chapter 10: Sensory Perception, pgs 151-156.

arvostellut Josh Patterson, UF Fisheries and Aquatic Sciences.