Дистанционный вкус и обоняние

У рыб, как и у других позвоночных животных, есть такие чувства, как вкус и обоняние.

У наземных позвоночных расположение вкусовых почек ограничивается языком. У рыб же они могут находиться на любой части тела. В результате изучения североамериканского сомика-кошки Ictalurus nebulosus обнаружена высокая концентрация вкусовых почек на усиках, что указывает на важную сенсорную функцию этих придатков (см. ниже). Многие рыбы способны "пробовать" воду и чувствовать концентрацию и тип молекул пищи в окружающей воде. Это дает им возможность выследить и поймать белковую пищу, так как они плывут в воде вдоль градиента концентрации молекул пищи, исходящих из источника. Было доказано, что сомик-кошка способен обнаруживать пищу на расстоянии в пять метров даже в полной темноте.

Кроме того, с помощью обоняния рыбы способны определять местонахождение пищи на расстоянии. Обонятельные камеры связаны с ноздрями. Когда рыба плывет, вода проходит через ноздри над обонятельными детекторами. Некоторые рыбы активно прокачивают воду через детекторы. С помощью обоняния рыбы обнаруживают не только пищу, но и молекулы, испускаемые другими рыбами. Эти молекулярные "намеки" иногда служат для репродуктивных целей или предостерегают рыб о том, что поблизости находятся хищники.

Глава 17 Анатомия и физиология

Усики

Эти органы обычно имеются у ночных рыб или у рыб, обитающих в темных водоемах. Как уже упоминалось, эти усики обильно снабжены вкусовыми почками. Кроме того, они выполняют осязательную функцию. Таким образом рыбы находят пищу с помощью вкуса и осязания, и им не приходится полагаться на зрение. Среди аквариумных рыб усики имеются у вьюнов, сомов и некоторых представителей семейства карповых. У некоторых сомов и карповых (например, эзомусов или летучих барбусов Esomus spp.) усики очень длинные.

Глава 17 Анатомия и физиология

Электрические органы

Слонорылые рыбы (семейство клюворылые Mormyridae), южноамериканские и африканские рыбы-ножи (разные семейства), а также некоторые пресноводные угри и сомы имеют электрические органы, способные вырабатывать низко- или высокочастотные импульсы, используемые в качестве средства общения или для обнаружения пищи. Это замечательное приспособление позволяет таким рыбам обитать в илистых водоемах, где от одного зрения было бы мало толку. Популярным примером среди аквариумных рыб является рыба-слон Gnathonemus petersi - африканский представитель семейства клюворылых. Рыбы некоторых видов обладают мощными электрическими органами, способными вырабатывать высоковольтный разряд, который используется для защиты и оглушения добычи. В пример можно привести африканского электрического угря Electrophorus electricus, который способен вырабатывать невероятно сильный разряд напряжением 500 вольт.

Глава 17 Анатомия и физиология

Приобретенный иммунитет

Это более специализированная форма защиты, которая имеет два основных характерных свойства:

1) способность отличать друг от друга разные патогенные организмы;

2) способность к "запоминанию".

Воздействие определенных патогенных организмов стимулирует различные иммунные клетки и приводит их в действие с целью уничтожить врага. Если когда-нибудь впоследствии патогенные организмы того же типа снова атакуют рыбу, тогда приобретенная иммунная система заранее будет готова к бою и расправится с противником эффективнее и быстрее, чем в первый раз. Способность к "запоминанию" связана с особой группой белых кровяных клеток, которые называются лимфоцитами. Когда в результате контакта с возбудителями заболеваний лимфоциты активизируются, они взаимодействуют с другими иммунными клетками и запускают в действие дополнительные системы защиты. Существует определенная группа лимфоцитов, которая способна синтезировать специальные молекулы протеина, которые называются антителами. Они лишают вирусы активности, а кроме того, помогают уничтожать более крупные патогенные организмы и паразитов. Эти антитела присутствуют не только в плазме крови, но могут также находиться в кожной слизи и в других секретах тела.

Из способности рыб развивать приобретенный иммунитет следует, что можно производить вакцины, направленные против различных болезней рыб, точно так, как мы делаем это для людей.

Глава 17 Анатомия и физиология

Врожденный иммунитет

Врожденный иммунитет - более примитивная из этих двух систем. Тем не менее именно он чаще всего формирует передовую линию защиты против патогенных организмов. Он может иметь форму обыкновенного физического барьера для нашествия патогенных организмов. Именно такой барьер представляют собой кожа и кожная слизь, причем последняя способна захватывать бактерии и лишать их подвижности. Помимо этого существуют химические барьеры, защищающие организм рыбы от проникновения инфекции - например, кислота, вырабатываемая желудком, и специализированные протеины, обладающие антимикробной активностью. Примером может служить С-реактивный протеин, обладающий антибактериальными и антигрибковыми свойствами, и интерферон, обладающий антивирусными свойствами. Клеточная защита имеет форму примитивных белых кровяных клеток, которые называются фагоцитами. Они "патрулируют" кровь и ткани в поисках патогенных организмов. Обнаружив, они атакуют и поглощают их.

Глава 17 Анатомия и физиология

Лимфоидная функция

Рыбы обладают несколькими лимфоидными органами и тканями, которые участвуют в выработке и хранении белых кровяных клеток. Лимфоидная функция связана с тимусом, селезенкой, почками и печенью. Есть основания, позволяющие предположить, что кишечник рыб также имеет участки лимфоидной ткани.

Глава 17 Анатомия и физиология

Борьба с болезнями: иммунная система

Рыбы подвержены множеству инфекционных болезней, вызываемых вирусами, бактериями, грибками, простейшими, а также паразитическими червями и ракообразными (см. главу 21). Водная среда особенно благоприятна для выживания многих мельчайших патогенных организмов - особенно бактерий и простейших, которые в противном случае, т. е. в воздухе, высохли и погибли бы. Для отражения болезней рыбы обладают целой батареей защитных механизмов, среди которых - специализированные защитные клетки, антитела и антимикробные вещества. Иммунную систему рыб (как и высших позвоночных) можно условно разделить на врожденный (неспецифический) и приобретенный (специфический) иммунитет.

Глава 17 Анатомия и физиология

Эндокринная система

Эндокринная система вырабатывает особые молекулы протеина, которые называются гормонами. Они регулируют и синхронизируют основные физиологические процессы - такие как размножение и осмотическая регуляция. Гормоны действуют как химические "посыльные", которые путешествуют вместе с кровью, пока не достигнут соответствующих органов - мест назначения. Некоторые органы и железы рыб выполняют эндокринную функцию - в том числе тимус, шишковидная железа и межпочечная железа. Эндокринная функция в значительной степени находится под контролем гипофиза, который связан с передним отделом головного мозга. Нервно-гормональная сеть позволяет рыбе физиологически реагировать на сигналы органов чувств, которые воспринимают раздражители, поступающие из окружающей среды. Например, когда рыба замечает хищника, ее глаза превращают визуальный образ в электрические сигналы, которые идут по оптическим нервам к мозгу, где происходит их обработка. Отсюда выходят электрические сигналы, которые запускают выработку гормонов стресса - таких, как адреналин. Эти гормоны путешествуют к различным пунктам назначения - органам и системам. В целом воздействие гормонов стресса заключается в том, что они переводят значительное количество энергии в двигательную активность, позволяющую рыбе быстро скрыться от угрозы.