ryby wyczuwają świat wokół siebie na wiele sposobów. Podczas gdy większość ryb posiada zmysły wzroku, słuchu, smaku i węchu, z którymi łatwo się odnosimy, mają one również sensoryczne środki do wykrywania bodźców, takich jak przemieszczenie cząstek wody, a u niektórych ryb prądy elektryczne. Te późniejsze zmysłowe percepcje wykorzystują fizyczne i chemiczne właściwości wody i działają w połączeniu z bardziej konwencjonalnymi trybami zmysłów wzroku, słuchu, smaku i zapachu. Zbadajmy je!

linia boczna – aby pomóc ci zwizualizować struktury, które tworzą linię boczną, wyobraź sobie linię boczną jako rzekę. Na rybie rzeka ta jest bocznym kanałem liniowym. Kanał boczny wypełniony jest endolimfem, tym samym płynem, który znajduje się w uchu wewnętrznym. Poniżej rzeki, biegnącej równolegle do niej, znajdują się wody gruntowe. To na rybie to nerwy. W różnych miejscach wzdłuż rzeki znajdują się źródła łączące wody gruntowe z wodami powierzchniowymi. Tym punktem połączenia są główki sprężynowe, które u ryb nazywane są neuromastami. Neuromasty łączą nerwy z kanałem linii bocznej, a połączenie przez neuromasty pozwala rybom wyczuć mechaniczne zmiany w wodzie.

każdy neuromast składa się z komórek włosowych. Podobnie jak wszystkie komórki włosowe, komórki linii bocznej zawarte są w wiązkach włosowych. Wiązki włosów rosną dłużej od jednej krawędzi wiązki do drugiej. Te wiązki włosów są pokryte elastyczną i galaretowatą cupulą (zasadniczo kubkiem), która łączy wiązki z płynem kanałowym, lub w niektórych przypadkach z wodą otaczającą ryby. Cupula są wrażliwe na ruchy wodnistego płynu endolimfowego przez kanał. Zmiany ciśnienia zginać cupula, a z kolei zginać komórki włosowe wewnątrz.

istnieją dwie główne odmiany neuromastów zlokalizowanych w rybach, neuromastach kanałowych i powierzchownych lub wolnostojących neuromastach. Neuromasty kanałowe znajdują się wzdłuż linii bocznych w kanałach wypełnionych płynem (rzeka), tuż pod skórą, które zwykle otwierają się na środowisko przez szereg porów. Możesz zobaczyć te pory, jeśli uważnie przyjrzysz się łuskom wzdłuż linii bocznej. Powierzchowne neuromasty znajdują się zewnętrznie na powierzchni ciała (wokół głowy, tułowia i ogona). Neuromasty te działają tak samo jak neuromasty kanałowe, z tym wyjątkiem, że zamiast mieć kontakt z płynem endolimfowym, mają kontakt z zewnętrznym środowiskiem wodnym.

gdy ryby pływają, wytwarzają pole przepływu wokół ciała. System linii bocznych jest w stanie wykryć zniekształcenia w tym samo-generowanym polu przepływu ze względu na obecność obiektów. Zniekształcenia powodują zmiany ciśnienia, które są odbierane przez neuromasty. Informacja o zmianie ciśnienia otrzymywana przez neuromasty jest przekazywana do mózgu. Dzięki integracji informacji z wielu neuromastów, ryby mogą wykrywać różne rzeczy, takie jak ruch, wibracje i gradienty ciśnienia w wodzie wokół niego. Odgrywa to zasadniczą rolę w orientacji, drapieżnych zachowaniach, obronie i szkoleniu społecznym.

na przykład system linii bocznej jest niezbędny do wykrywania wibracji wytwarzanych przez zdobycz i ukierunkowania ryb w kierunku źródła, aby rozpocząć drapieżne działanie. Żerujące na powierzchni ryby paszowe mogą wykrywać fale powierzchniowe spowodowane przez walczące owady, które wpadły do wody za pomocą linii bocznej. Mogą również określać kierunek i odległość do źródła fali powierzchniowej. Ryby średniowodne wykorzystują linię boczną do wykrywania poruszających się obiektów. Nie tylko mogą wykryć kierunek ruchu, ale mogą również wykryć jego prędkość, rozmiar i kształt.

Elektrorecepcja-jak wspomniano wcześniej, niektóre ryby mają sensoryczne środki do wykrywania prądów elektrycznych. Elektrorecepcja ułatwia wykrywanie zdobyczy, przedmiotów i jest wykorzystywana przez niektóre gatunki jako środek komunikacji społecznej. Zdolność elektrorecepcji umożliwia Ampullae Lorenziniego. Ampullae Lorenzini składają się z dużego poru, wypełnionego galaretowatą substancją. Minute sensoryczne komórki linii ścian każdej porów. Te poczucie nawet słabe impulsy elektryczne z otoczenia i przekazać wiadomość do nerwu czuciowego u podstawy każdego poru. Nerw ten wysyła wiadomości bezpośrednio do mózgu, które z kolei informują ryby o doznaniach grawitacyjnych lub pobliskiej zdobyczy. Ampulle Lorenziniego są również w stanie wykryć zmiany ciśnienia wody i do pewnego stopnia temperatury.

Elektrorecepcja jest najbardziej zauważalna u ryb chrzęstnoszkieletowych (rekiny i płaszczki), jednak są one również spotykane u innych ryb, takich jak jesiotr. Zdolność electroreception obecna w rekinach jest znaczącym narzędziem przetrwania, ponieważ pozwala im szukać i znaleźć zdobycz, nawet gdy ukrywają się w strukturze lub w piasku, tylko z wyczuwania naturalnych sygnałów elektrycznych emitowanych przez wszystkie zwierzęta.

Elektrorecepcja występuje prawie wyłącznie u zwierząt wodnych, ale nie ogranicza się do ryb. Większość płazów jest elektroreceptywna podczas ich wodnej fazy larwalnej, a wiele gatunków nadal jest elektroreceptywnych jako dorośli.

Źródła:

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

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

Kasumyan, A. O. 2003. Linia boczna u ryb: 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 Ichtiology, 4th ed., Rozdział 10: percepcja zmysłowa, pgs 151-156.

Recenzja: Josh Patterson, uF Fisheries and Aquatic Sciences.