Нижче зупинимося на розгляді не менш важливою і необхідною будь-якому підводному мешканцеві сенсорної системі - нюху.
Нюх. Почуття нюху, або сприйняття запахів грає дуже важливу роль в процесі добування їжі, оборонних реакціях, пересування риб, забезпеченні стайності, знаходженні родичів і т. П. Хімічні речовини, які сприймаються рибами, мають сигнальне значення для підтримки між- і внутрішньовидових зв'язків, контактів між особинами одного виду в стаді, відносин типу «хижак - жертва», здійснення локальних добових харчових і тривалих нерестових (сезонних) міграцій.
Сприйняття запахів у риб вважається дистантной сенсорною системою (на відміну від контактної смакової).
Дистантность - це здатність пахучих частинок поширюватися від випускає їх об'єкта (наприклад, привади).
Якщо взяти в руки будь-яку прісноводну або морську рибу, то на Рилєєв перед очима допитливий дослідник обов'язково відзначить наявність парних ніздрів, а вірніше, нюхових ямок. У акул і скатів вони розташовані зазвичай з черевної сторони тіла, у костистих риб (відомих всім окуня, ляща, сома та ін.) - в передній частині голови, причому нюхові ямки не зливаються з порожниною рота. Кожна така ямка розділена на два отвори: переднє, через яке вода потрапляє в порожнину нюхового органу і омиває його, і вихідна заднє.
Ніздря є нюховий мішок, вистелений слизовою оболонкою з фігурними складками - розетками, що збільшують загальну площу зіткнення води з цим органом. Сам процес нюху починається з моменту зіткнення пахучих частинок з поверхнею слизової оболонки органу нюху.
Дослідження нюхових органів риб почалися ще в XIX столітті. З 1950-х років науковим дослідженням фізіології нюху риб були присвячені десятки серйозних робіт. Експериментальним шляхом отримані цікаві дані, перевірені потім на рибах в природних умовах.
Виявилося, що характерною особливістю нюхової системи риб є повільна адаптація до різних запахів, а також низька диференційна чутливість до них, т. Е. Здатність чітко розрізняти діапазон (спектр) хімічних подразників (Девіціна, Малюкін, 1977). Безсумнівним виявився той факт, що природні запахи володіють для риб значно бóльшей ефективністю, ніж штучні речовини (увага, любителі хіміо-атрактантів!), причому найбільшою привабливістю володіють внутрішньовидові хімічні сигнали (почуття «свого») і, природно, статеві запахи.
За ступенем розвитку органів нюху і їх «інтенсивності застосування» розрізняють риб-макросматіков. що володіють високою чутливістю до широкого спектру запахів, і риб-мікросматіков. у яких спектр сприйманих запахів дуже вузький і обмежується часто лише статевими феромонами. У перших органи нюху розвинені слабо, відшукання їжі проводиться в основному за допомогою зору. Як правило, це - денні хижаки (окунь, щука, жерех). У риб-макросматіков (акули, чавичі, нерки, нічні хижаки - сом, минь, річковий вугор) роль нюху серед інших органів є переважаючою. Нюхові мішки у цих риб великі, і їх власники дуже чутливі до запахів.
Деякі вчені до макросматікі відносять і судака. Рибалкам добре відома його здатність полювати, безпомилково знаходити здобич і потрапляти на блешні і воблери в нічний період.
У риб-макросматіков виявлена сенсибілізація (підвищення чутливості) органу нюху при дії навіть дуже малих концентрацій природних хімічних подразників (Девіціна, 1972), т. Е. Такі риби здатні впізнати кілька молекул речовини (і не тільки запах, але і напрямок до джерела роздратування !)
Сліпі печерні риби відчувають розчин біогенної природи концентрацією менше 10 -12% (в орган нюху - так званий ольфакторний мішок - потрапляє не більше 50-100 молекул (!) Хімічної речовини). За допомогою условнорефлекторной методики отримані дані щодо порогів сприйняття сліпими рибами деяких речовин: розчин тростинного цукру рибами відчувається в концентрації 0,005%, кухонної солі - 0,0023%, оцтової кислоти - 0,0035%, хініну - 0,0006% (крапля цієї речовини на 100 літрів води!).
Залежно від екологічних умов середовища (освітленості, прозорості, жорсткості води та ін.) Ступінь розвитку нюхової рецепції у риб різних видів різна. Виявлено, що підвищення або пониження температури води призводить до зміни чутливості риб до сприйняття запахів: при невеликих перепадах температур риби краще «нюхають» (рибалки добре знають про клювання риби після минулого дощу, похолодання після спеки), при низьких температурах і в процесі зниження температури води нюхова здатність риб притупляється і тривалість пошуку кормових об'єктів збільшується (Флерова, Гуловскій, 1976).
Сприйняття харчових сигналів. Харчові - складні суміші речовин, у яких, на думку дослідників, низькомолекулярні сполуки (наприклад, амінокислоти) забезпечують активність сигналу для риб. Вважається, що нюховий рецептор риби дратують (а значить і примушують до пошуку їжі) речовини білкового походження. Наприклад, при проведенні дослідів з фореллю, окунем, гольяном, минем (риби, у яких роль нюху дуже важлива) зазначалося, що ці види здатні при засліпленні менш ніж за 1 хвилину виявити на дні акваріума нерухомого черв'яка, тоді як така здатність до пошуків їжі втрачалися при штучному «відключенні» нюху.
Відомо, що здатність до точного визначення джерела харчового запаху наголошується не у всіх видів, так як великий вплив на здійснення нюху має стан довкілля (наявність течії, мінералізації води, солоності і ін.)
Статеві феромони як подразники. Сприйняття хімічних подразників (хемокоммунікація) у риб в репродуктивний період забезпечує розпізнавання статі особини, пошук партнера, визначення готовності його до розмноження. На основі статевих запахів здійснюється зв'язок між батьками і потомством (Голубєв, 1989).
Цікаво, що деякі види (наприклад, байкальський желтокрилий бичок) забезпечують точну синхронізацію нересту шляхом регуляції кількості феромонів на нерестовищах!
Природні хімічні сигнали небезпеки. Вперше оборонна реакція риб на природні хімічні репеленти (від лат. Repello - відштовхую, відганяю), що виділяються з шкіри риб при пораненні, наприклад, під час нападу хижака, була описана Г. Ноублом в 1939 році і більш детально досліджена в лабораторії Карла фон Фріша в 1939 - 1941 рр.
Риби сприймають такі речовини на великих відстанях, наявність «феромону страху» викликає у них оборонну реакцію. Пошкоджена шкіра надавала на риб характерне відлякують дію: через 30 секунд після введення її екстракту в воду, де містилися піддослідні риби, зграя стискалася в розмірах, а потім всі особини кидалися врозтіч.
Придонні риби з протекційним забарвленням після різкого кидка в сторону від джерела загрози надовго затаюються у дна. Карасі роблять спробу заритися в грунт, різко знижують рухову активність і затаюються. Риби, що живуть у верхніх шарах (уклея. Чехонь) намагаються вистрибнути з води. Такі результати були отримані в експериментальних умовах ученими МГУ Е. А. Марусовим і Г. А. Малюкін. Для всіх риб після впливу «речовини страху» спостерігався тривалий період загальної збудливості, настороженості і лякливості. Виявлено, що чутливість до репеленти у риб в зграї завжди вище, ніж у окремих особин; вона залежить від нагодований риб і стану організму. У зимовий період реакція знижується.
Характерно, що подібні реакції страху властиві лише мирним стайним рибам. Їх біологічний сенс - попередження про небезпеку. Д.В.Радаков (1958, 1961, 1970 і ін.) В своїх дослідженнях встановив, що швидкість поширення хвилі збудження в зграї риб в 15 разів перевищує максимальну (кидкову) швидкість руху окремих особин.
Відзначено, що пошкодження поверхневого шару шкіри - епідермісу (подряпина) не володіло відлякує ефектом для риб. Реакція тривоги або страху спостерігалася лише в разі отримання рибою глибокої подряпини або рани. Характерно, що екстракти інших органів (тонких кишок, печінки) не викликали страху у риб, а екстракти, отримані з зябер, м'язів, яєчників, впливали на стадо в 5, 10 і 100 разів відповідно слабкіше, ніж екстракти шкіри риб.
Примітно до рибальства можна стверджувати наступне: сход з гачка підсіченої риби і поранення її ротової порожнини не так лякає присутніх в підгодованому місці родичів, як випадкове багріння або дряпання її за черево, бік, голову під час підсічки.
Нещодавно шведські вчені виявили ще одну цікаву рису у взаєминах "хижак-жертва". Виявляється, золотий карась при появі в водоймі хижака (щуки, окуня) через деякий час стає більш високотелие. Для того, щоб почати рости в висоту, карасю досить "понюхати" або навіть. побачити хижака. Найцікавіше, що потомство мирного телепня починає гарячково підростати вгору і прагне бути схожим на сковородоподобного родича - ляща тільки в тому випадку, якщо хижак-сусід є рибоядних. Якщо ж окунь вважає за краще харчуватися великими безхребетними (личинками бабок, хробаками), карась залишається прогоністим.
Біологічний сенс такого акселератства зрозумілий: високотелие карасем щука і окунь практично не харчуються (не лізе в горло така здобич!)