Изменения окраски тела рыб связано с тем, что рыбы приспосабливаются к тем условиям, в которых они живут, окраска их тела становится похожа на цвет грунта, либо приобретают своего рода «камуфляжную» окраску, если обитают среди водных растений. Надводный мир по сравнению с животными, живущими на суше, рыбы видят несколько иным. Если смотреть вертикально вверх, то рыбы видят все без искажения, а если под углом в сторону, то из-за преломления луча зрения и двух сред – воздуха и воды, картинка искажается.
Зрение у рыб . У рыб максимальная видимость в прозрачной воде не превышает 10 – 12 метров, это все по тому, что оптические свойства воды не позволяют далеко видеть. Расстояние видимости может и сокращаться, причиной этому может послужить: цвет воды, мутность воды, освещенности и т.д. На расстоянии не более 2 метров рыбы видят предметы наиболее четко. Лучше всех видят хищники, предпочитая день, обитающие в прозрачной воде, — форель, хариус, щука, жерех. У некоторых рыб, питающихся планктоном и донными организмами (сом, лещ, угорь, налим, судак и др.) в сетчатке глаза имеются такие светочувствительные элементы, которые способные воспринимать слабые световые лучи. Благодаря этим элементам эти рыбы довольно хорошо видят и в темноте.
Угол зрения рыб устроен таким образом : они могут видеть предметы в зоне около 150° по вертикали и до 170° по горизонтали. Из воды в воздухе рыба видит предметы как бы через круглое «окно», ограниченное углом зрения порядка 97°. Соответственно, если рыба подплывет ближе к поверхности, то «окно» будет становиться все меньше и меньше.
Видит ли рыба рыболова
Вблизи берега рыба очень хорошо рыболова, но не видит его. Это как раз из-за преломления луча зрения, описанного выше. Поэтому в зоне видимости маскировка имеет смысл. Следовательно, не стоит одевать на рыбалку одежду с яркими цветами, а наоборот в качестве маскировки подбирать более защитный цвет, который будет сливаться с общим фоном.
На мелководье вероятность того, что рыба заметит рыболова намного меньше, чем при ловле на более глубоких местах, вблизи берега. Из этого всего можно сделать вывод : что сидеть всегда лучше, чем стоять и меньше вероятности попасть в поле зрения рыбы. Вот почему и спиннингисту, который охотится с лодки, рекомендуется ловить рыбу (забрасывать приманку и вываживать хищника) сидя не только с целью соблюдения техники безопасности, но и стараться не быть замеченным рыбой.
Парные глаза, служащие органом зрения, обычно шаровидной формой и помещаются в глазных впадинах черепа, или орбитах. Снаружи каждый глаз защищен слоем хряща или плотной соединительной ткани, которые образуют толстую наружную оболочку глаза-склеру, или склеротик у (tunica fibrosa oculi; рис., II ). На передней открытой стороне склера заменена тонкой прозрачной оболочкой - роговицей (cornea) (рис., 10). На продольном разрезе глаза можно ясно видеть, что выпуклость роговицы иная, чем у склеры, вследствие чего роговица образует как бы полусферу, заметно выступающую вперед на профиле очертаний склеры. Изнутри склеротику, или склеру, выстилает сосудистая оболочка (tunica vasculosa), образованная соединительной тканью, обильно снабженной кровеносными сосудами.
К внешней стороне сосудистой оболочки иногда прилегает блестящая прослойка-зеркальце (tapetum lucidum), которое обусловливает собой свечение глаза в темноте. Обычно tapeturn lucidum слагается из нескольких клеточных слоев, между которыми залегают небольшие кристаллики, способные отражать световые лучи на лежащую кнутри от сооудистой оболочки сетчатку, или ретину. Такую структуру имеет tapetum lucidum у хищных млекопитающих (например, у кошек, собак), а также у китов и тюленей.
На месте соединения склеры и роговицы расположена кольцевая перепонка- радужина (iris; рис., 9). Соединительнотканный передний слой радужины может содержать пигмент, обусловливающий окраску темных глаз. Если пигмент в переднем слое совершенно отсутствует, но залегает в заднж слоях радужины, получается светлая окраска глаз (например, голубых).
Рис. Глаз щуки в вертикальном продольном разрезе.
1-сетчатка; 2-пигментный эпителий; 3 -сосудистая оболочка; 4- зрительный нерв; 5 - хрусталик; 4-его связка; 7-мышца, оттягиваюшяя хрусталик; 8-ее сухожилие; 9-радужина; 10 -роговица; 11-склеротика; 12-хориоидальная железа. Пунктиром показано положение хрусталика в аккомодированном глазу.
Наконец, если пигмента в радужине не содержится, просвечивающие кровеносные сосуды сообщают глазу красную расцветку, характерную для альбиносов. Радужина ограничивает внутреннее отверстие-зрачок, который может расширяться и сужаться благодаря наличию в слое радужины радиальных и кольцевых мускульных волокон. Непосредственно позади радужины образуется складчатый кольцевой валик-ресничное тело (corpus ciliare), состоящее из мускульных волокон. Это образование у наземных позвоночных имеет большое значение в процессе аккомодации или приспособления глаза к различному зрению (далекому и близкому).
Ресничное тело формируется из передних частей сосудистой оболочки. Кроме того, часть ретины, прилегающая к ресничному телу, образует зону мельчайших зубчиков (оrа serrata). Так, например, у человека имеется 50 подобных зубчиков. По краю ресничного тела прикрепляется с помощью соединительнотканных тяжей (zonula ciliaris zinnii) тонкая, также соединительнотканная сумка хрусталика. Прозрачный хрусталик (lens cristallina), состоящий из слоя тончайших концентрически расположенных волокон, в спокойном состоянии растянут связкой, посредством которой он прикреплен, и имеет относительно уплощенную форму (установка на далекое ); при сокращении ресничной мышцы ослабляется натяжение связки, и хрусталик становится более выпуклым (установка на близкое ).
У рыб аккомодация достигается наличием особого серповидного отростка, отходящего от сосудистой оболочки и прикрепляющегося к стенке хрусталика. Нежная полупрозрачная сетчатка, или ретина (retina; рис., I ), выстилает изнутри сосудистую оболочку. Края ретины доходят спереди до ресничного тела и заканчиваются здесь особыми волнистыми складками (см. выше). Зрительный нерв проходит с тыльной стороны глаза через склеру, сосудистую оболочку и своими волокнами распространяется по внутренней стороне сетчатки (рис., 4).
Строение ретины весьма сложно (рис. 2). Чувствительные клетки распределены на наружной (обращенной от света) стороне и несут каждая на своей наружной части особые воспринимающие элементы-относительно вытянутые палочки или более короткие вздутия-к о л б о ч к и (рис. 2, 9). Эти своеобразные образования погружаются концами в лежащий кнаружи пигментный слой ретины (рис. 2,10). Чувствительные клетки с описанными: воспринимающими элементами (палочками и колбочками) называются наружным клеточным слоем. Кнутри от него расположено несколько слоев нервных клеток, соединяющихся дендритами; к самому внутреннему слою ганглиозных клеток подходят окончания зрительного нерва (рис. 2, 12). Все эти сложные образования поддерживаются опорными клетками (рис. 2, 11).
К описанию сетчатки следует добавить, что в месте вхождения в ретину зрительного нерва имеется лишь слой зрительных нервных волокон и отсутствуют элементы, воспринимающие свет. Участок сетчатки, соответствующий месту хождения зрительного нерва, не способен к восприятию световых раздражений и называется слепым пятном (papilla nervi optici). На линии главной оси глаза располагается желтое пятно (macula lutea; у птиц бывает до трех подобных пятен). На месте упомянутого пятна сетчатка состоит исключительно из слоя палочек и колбочек, т. е. наиболее восприимчива к свету.
Рис. 2. Схематический разрез через сетчатку глаза.
1-внутренняя пограничная перепонка; 2 -спой нервных волокон; 3 -слой ганглиозных клеток; 4 -внутренний сетчатый слой; 5 -слой биполярных клеток; 6 -наружный сетчатый слой; 7 -слой зрительных клеток; 8 -наружная пограничная перепонка; 9 -палочки и колбочки; 10 -пигментный эпителий; 11 -опорная ; 12 - центробежные и центростремительные волокна эрительного тракта; I, II, III -три последовательных пояса нейронов сетчатки.
Пространство между роговицей и зрачком называется передней камерой глаза и заполнено водянистой жидкостью. Небольшая узкая область между радужиной и хрусталиком составляет заднюю глазную камеру. Внутренняя полость глаза (между зрачком и ретиной) выполнена студенистым стекловидным телом (corpus vj treum), одетым тончайшей прозрачной бесструктурной оболочкой (membrana hyaloidea).
Роговица, водянистая жидкость, хрусталик и стекловидное тело составляют оптический аппарат глаза, служащий для проведения световых лучей к воспринимающему слою-сетчатке. При этом радужина служит диафрагмой, регулирующей количество света, поступающего в глаз. Одним из самых существенных отделов глаза является сетчатка, воспринимающая световые раздражения. У многих позвоночных глаз защищен складками кожи-в ерхним и нижним веком (palpebrae), выстланными изнутри многослойным эпителием, образующим конъюнктиву. В веках проходит кольцевая мускулатура, сокращение которой обусловливает сжимание и сближение век. По краям век часто можно видеть волосы в виде оторочек, образующих ресницы. У рыб имеется обычно только одно кольцевое веко. У некоторых млекопитающих, у птиц, у акул, амфибий и рептилий развита мигательная перепонка (membrana nicticans), лежащая глубже век и задергивающая глаза от внутреннего угла к наружному. У человека рудимент мигательной перепонки сохраняется в виде полулунной складки в нижнем внутреннем углу глаза. У многих ящериц и у рыб оба века прозрачны, сращены между собой и образуют постоянное прикрытие роговицы.
У наземных позвоночных в области век развиваются различные железы, смачивающие своими выделениями переднюю стенку глаза. Одна значительная группа желез локализована в области нижнего века у передне-внутреннего угла глаза,-здесь находится гардерова железа, выделяющая жирный секрет. Другая группа желез-так называемых слезных-находится у заднего угла глаза. У млекопитающих слезные железы расположены под верхним веком. Жидкое водянистое содержимое слезных желез стекает по конъюнктиве к передне-внутреннему углу глаза, откуда через слезный канал попадает в носовую полость. У водных млекопитающих, например, у китов, слезные железы хорошо развиты, но секрет их не жидкий, водянистый, а жирный и покрывает тонким слоем поверхность глазного яблока. Слезно-носовые каналы у китов не развиты.
Глаз позвоночных приводится в движение сокращениями шести мускулов. Из них четыре принадлежат к группе прямых мышц (m. recti). Внешний прямой мускул (см. выше) иннервируется n. abducens, три остальных-n. oculomotorius. Косых мышц две; из них верхняя снабжается окончаниями n. trochlearis, нижняя-n. oculomotorius. У многих млекопитающих, за исключением приматов, летучих мышей, слонов и др., развивается мускул, выпячивающий глаз (m. retractor bulbi). Этот мускул снабжается нервами: n. abducens, а в некоторых случаях и n. oculomotorius.
Видят ли рыбы в воде? Согласитесь, что вопрос довольно странный, и ответ на него может быть только утвердительным. Иное дело, как? Различают ли они цвета, могут ли воспринимать надводный мир, как их зрение зависит от прозрачности воды и т д?
Начнем с того, что острота зрения рыб целиком зависит от прозрачности воды. Пресноводные рыбы видят плохо. Вода в прудах всегда мутная, и позволяет им различать предметы, находящиеся на удалении не более двух- трех метров. По этой причине пресноводные рыбы охотятся и питаются в основном ночью. В прозрачной воде рыба видит гораздо дальше, на расстояние до 10 метров. Вот только очертания предметов у нее не четкие, что обусловлено особым строением глаза.
Глаза у рыб напоминают фотоаппарат, в котором хрусталик исполняет роль объектива, а сетчатка – матрицы, на которой и формируется изображение. Изменять свою форму хрусталик не может, поэтому далекие предметы рыба видим расплывчато. Чтобы как — то сфокусировать изображение, она подобно объективу фотоаппарата, может приближать, или отодвигать хрусталик от сетчатки, делая изображение более или менее четким. Несмотря на это, хорошо различать предметы она способна на расстоянии не более полутора метров. Сектор обзора достаточно широк, и составляет 150-170 градусов.
Человек, как мы знаем, в воде видит очень плохо, что обусловлено совершенно иным преломлением солнечных лучей. Точно также и рыба. Она способна воспринимать надводный мир только в искаженном виде. Правда предметы, находящиеся в зените, она видит хорошо. Чтобы понять, как видит рыба надводный мир, достаточно погрузить под небольшим углом в воду зеркало, и изучить появившееся в нем отражение. Впрочем, некоторые виды рыб слепы вне воды, в то время как тот же илистый прыгун, прекрасно видит, будучи на суше.
Ученые исследовали зрение некоторых видов рыб и пришли к выводу, что оно зависит от их условий существования, способов охоты, характера окружающей среды. Самое острое зрение у хищных рыб. К их числу можно отнести: судака, форель, окуня, щуку. Отличное зрение и у рыб, которые ведут донный образ жизни. Как мы понимаем, острота зрения тут напрямую привязана к методу добывания пищи. К тому же, большинство хищников ведут ночной образ жизни, и для них крайне важно различать предметы в полной темноте. С этой целью тот же лещ использует светочувствительный секрет, который выделяется его глазной сетчаткой. У сома несколько иной прибор ночного видения, который представлен нервными, светочувствительными волокнами.
Морские глубоководные рыбы пользуются светящимися органами. К их числу, например, можно отнести того же фотоблефарона. Он подсвечивает окружающее пространство особыми «фонариками», расположенными в районе глаз. Внутри их находятся бактерии, которые и излучают свет. При желании, рыба может увеличивать или уменьшать интенсивность свечения.
Глаза у рыб могут располагаться по –разному. Все зависит от образа их жизни. У донных рыб, таких как камбала, они расположены сверху. У других их представителей — по обе стороны головы. У мальков той же камбалы глаза расположены так же, как и у обычных рыб. Да и тело у них не плоское. Все дело в том, что живут они в толще воды и питаются планктоном. Но, вместе с изменением образа жизни и переходом на донное существование, меняется форма их тела и расположение глаз. Несмотря на это, зрение у камбалы не становится хуже. Ее глаза могут двигаться независимо друг от друга, что значительно расширяет их сектор обзора.
У рыбы молот глаза расположены по обе стороны выроста, что обусловлено особенностями ее охоты. Охотится она на скатов, которые обладают грозным оружием, в виде шипов на хвосте. При ином расположении глаз рыба молот наверняка бы стала их жертвой.
Зрение или способность к рецепции электромагнитного излучения определенного спектра играет важную роль в их жизни. Клетки сетчатки глаз рыбы по составу сходны с человеческими.
- конечно же, глаз, состоящий из шарообразного хрусталика, приближенного к плоской роговице и расположенный сбоку головы. Характерные особенности рыбьего зрения: близорукость; возможность видеть в нескольких направлениях одновременно.
Угол зрения рыб таков: около 150° по вертикали и до 170° по горизонтали.
Зрение рыбы монокулярно: каждый глаз видит самостоятельно. Для того чтобы разглядеть что-либо обеими глазами, рыба быстро поворачивается. Двумя глазами она видит очень узкую конусообразную площадь, находящуюся впереди.
Многие рыбы имеют выступающий из отверстия зрачка хрусталик, что увеличивает поле зрения. Спереди монокулярное зрение каждого глаза перекрывается, и образуется на 15–30° бинокулярное зрение. Основной недостаток монокулярного зрения - неточная оценка расстояния.
Глаз рыбы имеет три оболочки:
1) склера (наружная); 2) сосудистая (средняя); 3) сетчатка, или ретина (внутренняя).
Наружная оболочка склера
защищает глаз от механических повреждений, образуя прозрачную плоскую роговицу.
Сосудистая оболочка
обеспечивает кровоснабжение глаза. В передней части глаза сосудистая оболочка переходит в радужную, в которой в свою очередь располагается зрачок, с входящим в него хрусталиком.
В сетчатке находятся:
1) пигментный слой (пигментные клетки); 2) светочувствительный слой (светочувствительные клетки: палочки и колбочки); 3) два слоя нервных клеток; палочки и колбочки для восприятия света в темноте и цветоразличения.
По количеству этих палочек и колбочек (светочувствительных клеток) в сетчатке рыб делят на дневных и сумеречных.
Еще одна характерная особенность зрения рыбы: оно цветовое. Ученые установили, что некоторые виды рыб различают до 20 цветов. У хищников цветовое зрение развито лучше, чем у травоядных. Многие рыбы воспринимают диапазон световых волн даже шире чем человек. Рыба может частично видеть и ультрафиолетовое излучение. В целом же, спектр видимого излучения света у разных видов рыб различен.
В среднем, рыба хорошо видит в прозрачной, освещенной солнцем воде, однако некоторые виды приспособились видеть в сумерках и в мутной воде. Такие виды рыб имеют особое строение глаз. Однако и в прозрачной воде максимальная видимость у рыбы - 10-14 метров. Наиболее точная видимость - в пределах 2 метров.
Преломление световых волн в воде - достаточно сложная тема, и на разных глубинах преобладают разные волны спектра света, поэтому у рыбы развивается восприимчивость к различным видам спектральных волн света. Но в среднем, диапазон восприятия световых волн рыб составляет 400–750 нм.
В отличие от человека, зрение не играет главную роль среди органов чувств рыбы. Поврежденные или отсутствующие органы зрения рыбы (например, при ) неплохо компенсируются другими органами: боковой линией, органами обоняния, вкуса.
Рыбы, живущие в особых условиях, например, глубоководные виды, часто имеют отличное от большинства рыб строение органов зрения, либо не имеют их вообще. Оказавшись на воздухе, рыба не видит почти ничего.
Зрение рыб — это очень важный орган ориентировки в окружающей среде, и это так, независимо от того, является рыба хищной, всеядной или преимущественно употребляющей растительную пищу. Но способ её жизни и питания накладывает отпечаток на свойства зрения.
Особенности строения органов зрения у рыб
Если рыба мелкая и питающаяся взвешенными в воде организмами, то и зрение её приспособлено рассматривать мелкие, даже микроскопические объекты на небольшом расстоянии. А вот донные рыбы, обычно двигающиеся по самому дну и часто в полумраке и в мутной водичке, муть которой они же сами и подняли со дна, могут видеть не очень хорошо, но пользоваться для поиска преимущественно обонянием и осязанием. Например, карповые — сазаны, карпы, и другие — двигаясь по дну, ощупывают слой ила перед собой своими длинными усами, очень чувствительно реагируя на всякие живые движущиеся в иле организме: моллюсков, червей, рачков, и немедленно выдвигая в нужный момент рот-трубку, чтобы засосать найденную добычу.
Зрение у рыб хищников
Хищники должны хорошо видеть рыбу, которой они питаются. И на довольно большом расстоянии. Аналогично этому все или большинство рыб должны иметь «дальнее» зрение в целях собственной безопасности — для защиты от тех же самых хищников. Единственным исключением из этого принципа может являться умение хорошо прятаться. Многие рыбы имеют способность менять цвет или рисунок своей кожи или прятаться в норки.
Рыба как индикаторы загрязнения
Большинство рыб достаточно хорошо видят вокруг себя, особенно спереди и сбоку; они прекрасно различают мелкие предметы в ближнем плане — метров до 1-1,5. А такие рыбы, как форель, хариус, жерех, щука, в состоянии обнаруживать движущиеся в воде объекты с довольно приличного расстояния. Но часто именно такие рыбы нетерпимо относятся к гамутнённости или загрязнённости воды, вплоть до того, что являются для нас индикаторами загрязнения.
Вода - более плотная среда, чем воздух. Поэтому лучи света в ней распространяются медленнее, рассеиваясь в толще. Согласно новейшим научным данным, слой воды толщиной в сто метров считается уже совершенно непрозрачным. Общая реакция рыбы на прямой свет и освещенность проявляется по-разному.
Поведение рыб в зимнее время
В зимнее время, например, большинство рыб не любят «засвечиваться» в местах яркого освещения. Когда сверлят во льду лунки, видимо, рыба прекрасно видит эти множественные снопы света от лунок в прозрачной, отстоявшейся подо льдом воде. Это её пугает — и не спроста! — и она уходит от незадачливых рыбаков в сторону от таких мест.
Рыболовы тогда говорят, что лунки «засвечены». Есть рыбы, которые и в летнее время предпочитают держаться на глубине. В то же время многих рыб, особенно верховых, ничуть не смущает обилие света. Щука, к примеру, часами может стоять у самой поверхности воды, греясь под лучами солнца. На зрение рыб, безусловно, влияют прозрачность воды и ее освещенность в зависимости от времени суток, погодных условий (ясно, пасмурно, очень пасмурно и т. п.), а также в зависимости от глубины, на которой обитает рыба. Зимой, поскольку водоемы прозрачнее, видимость объектов подо льдом примерно в два раза выше, чем летом. Все это говорит о том, что при определении дальности видимости различных предметов рыбами следует учитывать многие факторы, в том числе особенности работы зрительного аппарата рыб.
Строение глаза рыбы
На световоспринимающей оболочке их глаза - сетчатке - расположены два вида светочувствительных элементов. Это колбочки (короткие и утолщенные) и палочки (более удлиненные). Колбочки располагаются в центре сетчатки, палочки по краям, ближе к периферии. Колбочки восприимчивы только к яркому дневном свету, благодаря им рыбы различают цвета (Цветовое зрение рыб). Палочки реагируют только на слабый свет и работают поэтому в сумерках и ночью. Правда, в сумеречное время функционируют частично и колбочки.
Вообще, глаза у рыб устроены несколько иначе, чем у человека и наземных животных. Хрусталик глаза у рыб твердый и не способен изменять форму с тем, чтобы «сфокусировать» расстояние до объекта. Однако рыбы могут видеть отчетливо и на разных расстояниях за счет перемещения хрусталика ближе к сетчатке с помощью особой сократительной мышцы. Из-за преломления луча зрения на границе двух сред - воздуха и воды - рыба видит предметы над водой так, как будто смотрит через круглое окно. Чем ближе рыба к поверхности воды и к берегу, тем больше вероятность того, что она обнаружит рыболова. Осторожные рыбы при этом спешат укрыться в глубине. В любом случае рыболову желательно меньше передвигаться в месте ловли, не стоять во весь рост, соблюдать правила маскировки.
