Приложение
к модулю 3
I. Общая химическая рецепция.
Морфологической основой "общего
химического чувства рыб" является их собственный рецепторный аппарат,
представленный свободными окончаниями блуждающего, тройничного и некоторых
спинномозговых нервов.
Необходимо отметить, что
далеко не все исследователи соглашаются с таким взглядом на морфологическую
базу "общего химического чувства", так как полагают нецелесообразным
отделять его от вкусового чувства.
В основу признания самостоятельности "общего химического чувства"
могут быть положены, по крайней мере, два соображения.
Во-первых, дифференцированная рецепция вкусовых веществ вкусовыми почками.
Во-вторых, различный характер ответных реакций на раздражение вкусовых почек
(реакция может быть как положительной, так и отрицательной) и рецепторного
аппарата общего химического чувства (реакции бывают только отрицательными, т.е.
имеют ярко выраженный защитный характер).
Химические агенты опасности рыбами рецептируются органами обшей химической
чувствительности (ихтеоптерин, молекулярный хлор, ионы цинка, меди и др.).
Результаты
электрофизиологических исследований пресноводных и морских рыб с использованием
метода вызванной активности нейронов продолговатого мозга выявили особенности в
хеморецепции кислот и солей. У пресноводных рыб, например карпа, отмечается
высокая чувствительность рецепторов головы к растворам кислот и изменению рН
воды. Чувствительность к изменению солевого состава воды у них на порядок ниже.
Очевидно, что эволюционно общая
химическая рецепция является более древним механизмом контроля за окружающей
средой. По мере развития животного мира химическая рецепция подверглась
дифференцировке на обонятельную и вкусовую. С выходом животных на сушу, общая
химическая рецепция была утрачена. У водных животных она все-таки присутствует
в той или иной степени, так как "жизнь в химическом растворе", каким
является любой водоем, требует постоянного контроля за изменениями химического
состава среды. Поэтому деление хеморецепции у рыб на обонятельную, вкусовую и
общую химическую отражает объективные морфофункциональные реалии водного образа
жизни.
II. Слуховой
аппарат рыб представлен лабиринтом, плавательным пузырем (у пузырных рыб),
Веберовым аппаратом и системой боковой линии
Веберов
аппарат. Он представлен тремя парами подвижно соединенных косточек, которые
называются стапесом (контактирует с лабиринтом), инкусом и малеусом (эта кость
соединена с плавательным пузырем). Кости Веберова аппарата являются результатом
эволюционной трансформации первых туловищных позвонков (рис. 2.20, 2.21).
При помощи Веберова аппарата лабиринт контактирует с плавательным пузырем у
всех пузырных рыб. Другими словами, Веберов аппарат обеспечивает связь
центральных структур сенсорной системы с воспринимающей звук периферией.
Плавательный
пузырь. Он является хорошим резонирующим устройством, своеобразным
усилителем средне- и низкочастотных колебаний среды. Звуковая волна извне
приводит к колебаниям стенки плавательного пузыря, которые, в свою очередь,
приводят к смещению цепочки косточек Веберова аппарата.
Первая пара косточек Веберова
аппарата давит на мембрану лабиринта, вызывая смещения эндолимфы и отолитов.
Таким образом, если проводить аналогию с высшими наземными животными, Веберов
аппарат у рыб выполняет функцию среднего уха.
Однако не у всех рыб есть плавательный
пузырь и Веберов аппарат. В этом случае рыбы проявляют низкую чувствительность
к звуку. У беспузырных рыб слуховую функцию плавательного пузыря частично
компенсируют воздушные полости, связанные с лабиринтом, и высокая
чувствительность органов боковой линии к звуковым стимулам (волнам сжатия
воды).
Боковая
линия. Она является очень древним сенсорным образованием, которое и у
эволюционно молодых групп рыб выполняет одновременно несколько функций.
Невромастов
- структурная единица латеральной линии.
Система
боковой линии реагирует на волны сжатия водной среды, обтекающие потоки,
химические
раздражители и электромагнитные поля при помощи невромастов - структур,
объединяющих несколько волосковых
клеток.
Невромаст
состоит из слизисто-студенистой части - капулы, в которую погружены волоски
чувствительных клеток. Закрытые невромасты сообщаются с внешней средой
небольшими прободающими чешую отверстиям.
Открытые невромасты характерны
для каналов латеральной системы, заходящих на голову рыбы.
Канальные
невромасты тянутся от головы до хвоста по бокам тела, как правило, в один ряд.
Термин "боковая линия" в обиходе относится именно к: канальным
невромастам. Однако у рыб описаны и невромасты, отделенные от канальной части и
имеющие вид самостоятельных органов