Cualquier fuente sonora situada sobre el sustrato, además de emitir ondas sonoras clásicas que se propagan en el agua o el aire, disipa parte de la energía en la forma varios tipos vibraciones que se propagan en el sustrato y a lo largo de su superficie.
Por sistema auditivo entendemos un sistema receptor capaz de percibir uno u otro componente del estudio del sonido, localizar y evaluar la naturaleza de la fuente, creando los requisitos previos para la formación de reacciones conductuales específicas del cuerpo.
La función auditiva en los peces la llevan a cabo, además del órgano principal de la audición, la línea lateral, la vejiga natatoria y también terminaciones nerviosas específicas.
Los órganos auditivos de los peces se desarrollaron en un ambiente acuático, que conduce el sonido 4 veces más rápido y a distancias más largas que la atmósfera. El rango de percepción del sonido en los peces es mucho más amplio que el de muchos animales terrestres y personas.
La audición juega un papel muy importante en la vida de los peces, especialmente los peces que viven en agua turbia. En la línea lateral del pez se descubrieron formaciones que registran vibraciones acústicas y de otro tipo del agua.
El analizador auditivo humano percibe vibraciones con una frecuencia de 16 a 20.000 Hz. Los sonidos con una frecuencia inferior a Hz se denominan infrasonidos y los sonidos superiores a 20.000 Hz se denominan ultrasonidos. La mejor percepción de las vibraciones del sonido se observa en el rango de 1000 a 4000 Hz. El espectro de frecuencias sonoras percibidas por los peces se reduce significativamente en comparación con el de los humanos. Entonces, por ejemplo, la carpa cruciana percibe sonidos en el rango 4 (31-21760 Hz, bagre enano -60-1600 Hz, tiburón 500-2500 Hz.
Los órganos auditivos de los peces tienen la capacidad de adaptarse a factores. ambiente En particular, el pez se acostumbra rápidamente a ruidos constantes o monótonos y frecuentemente repetidos, por ejemplo el funcionamiento de una draga, y no le teme. Además, el ruido de un barco de vapor, un tren e incluso de personas nadando bastante cerca del lugar de pesca no ahuyenta a los peces. El miedo de los peces dura muy poco. El impacto de la ruleta sobre el agua, si se realiza sin mucho ruido, no sólo no asusta al depredador, sino que quizás lo alerta anticipando la aparición de algo comestible para él. Los peces pueden percibir sonidos individuales si provocan vibraciones en el medio acuático. Debido a la densidad del agua, las ondas sonoras se transmiten bien a través de los huesos del cráneo y son percibidas por los órganos auditivos de los peces. Piscis puede escuchar los pasos de una persona que camina por la orilla, el sonido de una campana o un disparo.
Anatómicamente, como todos los vertebrados, el principal órgano de la audición, el oído, es un órgano emparejado y forma un todo único con el órgano del equilibrio. La única diferencia es que los peces no tienen oídos ni tímpanos, ya que viven en un entorno diferente. El órgano de la audición y el laberinto en los peces es al mismo tiempo un órgano del equilibrio; está situado en la parte posterior del cráneo, dentro de la cámara cartilaginosa o ósea, y consta de sacos superiores e inferiores en los que se encuentran otolitos (guijarros). situado.
El órgano auditivo de los peces está representado únicamente por el oído interno y consta de un laberinto. El oído interno es un órgano acústico emparejado. En los peces cartilaginosos, consta de un laberinto membranoso encerrado en una cápsula auditiva cartilaginosa, una extensión lateral del cráneo cartilaginoso detrás de la órbita. El laberinto está representado por tres canales semicirculares membranosos y tres órganos otolíticos: el utrículo, el sáculo y la lagena (Fig. 91, 92, 93). El laberinto se divide en dos partes: la superior, que incluye los canales semicirculares y el utrículo, y la parte de abajo-sáculo y laguna. Los tres tubos curvos de los canales semicirculares se encuentran en tres planos mutuamente perpendiculares y sus extremos desembocan en el vestíbulo o saco membranoso. Se divide en dos partes: el saco ovalado superior y el saco redondo inferior más grande, del que se extiende una pequeña excrecencia: la lagena.
La cavidad del laberinto membranoso está llena de endolinfa, en la que se suspenden pequeños cristales. otoconia. La cavidad del saco redondo suele contener formaciones calcáreas más grandes. otolitos formado por compuestos de calcio. Vibraciones que son percibidas por el nervio auditivo. Las terminaciones del nervio auditivo se acercan a áreas individuales del laberinto membranoso, cubiertas con epitelio sensorial: puntos auditivos y crestas auditivas. Las ondas sonoras se transmiten directamente a través de tejidos sensores de vibraciones, que son percibidas por el nervio auditivo.
Los canales semicirculares están ubicados en tres planos mutuamente perpendiculares. Cada canal semicircular desemboca en el utrículo en dos extremos, uno de los cuales se expande hacia la ampolla. Hay elevaciones llamadas máculas auditivas, donde se ubican grupos de células ciliadas sensibles. Los pelos más finos de estas células están conectados por una sustancia gelatinosa, formando una cúpula. Las terminaciones del VIII par de nervios craneales se acercan a las células ciliadas.
El utrículo de los peces óseos contiene un otolito grande. Los otolitos también se encuentran en la lagena y el sáculo. El otolito sacculus se utiliza para determinar la edad de los peces. El sáculo de los peces cartilaginosos se comunica con el entorno externo a través de una excrecencia membranosa; en los peces óseos, una excrecencia similar del sáculo termina ciegamente.
El trabajo de Dinkgraaf y Frisch confirmó que la función auditiva depende de la parte inferior del laberinto: el sáculo y la lagena.
El laberinto está conectado a la vejiga natatoria mediante una cadena de huesecillos weberianos (ciprínidos, bagres comunes, caracinos, gimnótidos) y los peces son capaces de percibir tonos de sonido agudos. Con la ayuda de la vejiga natatoria, los sonidos de alta frecuencia se transforman en vibraciones (desplazamientos) de baja frecuencia, que son percibidas por las células receptoras. En algunos peces que no tienen vejiga natatoria, esta función la realizan cavidades de aire asociadas al oído interno.
Fig.93. Oído interno o laberinto de peces:
a- mixino; b - tiburones; c - pez óseo;
1 - cresta posterior; canal horizontal de 2 crestas; 3- cresta anterior;
4-conducto endolinfático; 5 - mácula del sáculo, 6 - mácula del utrículo; 7 - mácula lagena; 8 - pedículo común de canales semicirculares
Piscis también tiene un "dispositivo" sorprendente: un analizador de señales. Gracias a este órgano, los peces son capaces de aislar de todo el caos de sonidos y manifestaciones vibratorias que los rodean las señales que son necesarias e importantes para ellos, incluso aquellas débiles que se encuentran en etapa de emerger o a punto de desvanecerse.
Los peces son capaces de amplificar estas señales débiles y luego percibirlas analizando formaciones.
Se cree que la vejiga natatoria actúa como resonador y transductor de ondas sonoras, lo que aumenta la agudeza auditiva. También realiza una función de producción de sonido. Los peces utilizan ampliamente las señales sonoras; son capaces de percibir y emitir sonidos en una amplia gama de frecuencias. Los peces perciben bien las vibraciones infrasónicas. Las frecuencias iguales a 4-6 hercios tienen un efecto perjudicial en los organismos vivos, ya que estas vibraciones resuenan con las vibraciones del propio cuerpo o de los órganos individuales y los destruyen. Es posible que los peces reaccionen ante la llegada de las inclemencias del tiempo percibiendo vibraciones acústicas de baja frecuencia que emanan de los ciclones que se aproximan.
Piscis es capaz de "predecir" los cambios climáticos mucho antes de que ocurran; los peces detectan estos cambios por la diferencia en la fuerza de los sonidos y posiblemente por el nivel de interferencia en el paso de ondas de un cierto rango.
12.3 El mecanismo del equilibrio corporal en los peces.. En los peces óseos, el utrículo es el principal receptor de la posición del cuerpo. Los otolitos se conectan con los pelos del epitelio sensible mediante una masa gelatinosa. Cuando la cabeza se coloca con la coronilla hacia arriba, los otolitos presionan los pelos; cuando la cabeza se coloca hacia abajo, cuelgan de los pelos; cuando la cabeza se coloca de lado, grados variables tensión del cabello. Con la ayuda de otolitos, los peces reciben. posicion correcta la cabeza (recargar) y, por tanto, el cuerpo (replegar). Para mantener una posición corporal correcta también es importante la información proveniente de los analizadores visuales.
Frisch descubrió que cuando se elimina la parte superior del laberinto (el utrículo y los canales semicirculares), se altera el equilibrio de los pececillos; los peces yacen de costado, boca abajo o boca arriba en el fondo del acuario. Al nadar también toman posición diferente cuerpos. Los peces videntes recuperan rápidamente la posición correcta, pero los peces ciegos no pueden restablecer el equilibrio. Así, los canales semicirculares son de gran importancia para mantener el equilibrio, además, con la ayuda de estos canales se perciben cambios en la velocidad de movimiento o rotación.
Al comienzo del movimiento o cuando se acelera, la endolinfa va un poco por detrás del movimiento de la cabeza y los pelos de las células sensibles se desvían en la dirección opuesta al movimiento. En este caso, se irritan las terminaciones del nervio vestibular. Cuando el movimiento se detiene o se ralentiza, la endolinfa de los canales semicirculares continúa moviéndose por inercia y desvía los pelos de las células sensibles a lo largo del camino.
Explorando el significado funcional varios departamentos laberinto para la percepción de vibraciones sonoras se llevó a cabo mediante un estudio del comportamiento de los peces basado en la producción reflejos condicionados, así como el uso de métodos electrofisiológicos.
En 1910, Pieper descubrió la aparición de corrientes de acción cuando irritan las partes inferiores del laberinto, el sáculo de los peces recién sacrificados, y su ausencia cuando irritan el utrículo y los canales semicirculares.
Posteriormente, Frolov confirmó experimentalmente la percepción de las vibraciones sonoras por parte de los peces, realizando experimentos con bacalao, utilizando una técnica de reflejo condicionado. Frisch desarrolló reflejos condicionados para silbar en el bagre enano. Estette. En bagres, pececillos y lochas, desarrolló reflejos condicionados a ciertos sonidos, reforzándolos con migas de carne, y también provocó la inhibición de la reacción alimentaria a otros sonidos al golpear al pez con una varilla de vidrio.
Órganos de sensibilidad local de los peces. La capacidad de los peces para la ecolocalización no la llevan a cabo los órganos auditivos, sino un órgano independiente: el órgano sensorial de localización. La ecolocalización es el segundo tipo de audición. En la línea lateral del pez hay un radar y un sonar, componentes del órgano de localización.
Los peces utilizan la electrolocalización, la ecolocalización e incluso la termolocalización para sus actividades vitales. La electrolocalización a menudo se denomina el sexto órgano de los sentidos de los peces. La electrolocalización está bien desarrollada en delfines y murciélagos. Estos animales utilizan pulsos ultrasónicos con una frecuencia de 60.000-100.000 hercios, la duración de la señal enviada es de 0,0001 segundos y el intervalo entre pulsos es de 0,02 segundos. Este tiempo es necesario para que el cerebro analice la información recibida y forme una respuesta específica del cuerpo. Para el pescado este tiempo es un poco más corto. Durante la electrolocalización, donde la velocidad de la señal enviada es de 300.000 km/s, el animal no tiene tiempo de analizar la señal reflejada; la señal enviada será reflejada y percibida casi al mismo tiempo.
Los peces de agua dulce no pueden utilizar ultrasonido para su localización. Para hacer esto, los peces deben moverse constantemente y descansar durante un período de tiempo significativo. Los delfines se mueven las 24 horas del día y la mitad izquierda y derecha del cerebro descansan alternativamente. Los peces utilizan ondas de baja frecuencia de amplio rango para localizarse. Se cree que estas ondas sirven a los peces para comunicarse.
Los estudios hidroacústicos han demostrado que los peces son demasiado "conversadores" para ser una criatura irracional; producen demasiados sonidos y las "conversaciones" se llevan a cabo en frecuencias que están más allá del rango normal de percepción de su órgano primario de audición, es decir, sus señales son más apropiadas como señales de ubicación enviadas por radares de peces. Las ondas de baja frecuencia se reflejan mal en objetos pequeños, son menos absorbidas por el agua, se escuchan a largas distancias, se propagan uniformemente en todas direcciones desde la fuente de sonido, su uso para la localización brinda a los peces la oportunidad de "ver y escuchar" panorámicamente el entorno. espacio.
12.5 QUIMORECEPCIÓN La relación de los peces con el medio externo se combina en dos grupos de factores: abióticos y bióticos. Las propiedades físicas y químicas del agua que afectan a los peces se denominan factores abióticos.
La percepción animal de sustancias químicas mediante receptores es una de las formas de respuesta de los organismos a la influencia del entorno externo. En los animales acuáticos, los receptores especializados entran en contacto con sustancias en estado disuelto, por lo que la clara división característica de los animales terrestres en receptores olfativos, que perciben sustancias volátiles, y receptores gustativos, que perciben sustancias en estado sólido y líquido, no Aparece en animales acuáticos. Sin embargo, morfológica y funcionalmente, los órganos olfativos de los peces están bastante bien separados. Debido a la falta de especificidad en el funcionamiento, localización y conexión con los centros nerviosos, se acostumbra combinar el gusto y el sentido químico general con el concepto de “analizador químico” o “quimiorrecepción no olfativa”.
ÓRGANO OLFATIVO Pertenece al grupo de los receptores químicos. Los órganos olfativos de los peces se encuentran en las fosas nasales ubicadas frente a cada ojo, cuya forma y tamaño varían según el entorno. Son fosas simples con una membrana mucosa, atravesadas por nervios ramificados que conducen a un saco ciego con células sensibles provenientes del lóbulo olfatorio del cerebro.
En la mayoría de los peces, cada una de las fosas nasales está dividida por un tabique en aberturas nasales anterior y posterior autónomas. En algunos casos, las aberturas nasales son únicas. En la ontogénesis, las aberturas nasales de todos los peces son inicialmente únicas, es decir, no están divididos por un tabique en las fosas nasales anterior y posterior, que están separadas sólo por más últimas etapas desarrollo.
La ubicación de las fosas nasales en diferentes especies de peces depende de su estilo de vida y del desarrollo de otros sentidos. En los peces con una visión bien desarrollada, las aberturas nasales se encuentran en la parte superior de la cabeza, entre el ojo y el final del hocico. En Selakhshe, las fosas nasales están ubicadas en la parte inferior y cerca de la abertura de la boca.
El tamaño relativo de las fosas nasales está estrechamente relacionado con la velocidad de movimiento del pez. En los peces que nadan lentamente, las fosas nasales son comparativamente más grandes y el tabique entre las aberturas nasales anterior y posterior parece un escudo vertical que dirige el agua hacia la cápsula olfativa. En los peces rápidos, las aberturas nasales son extremadamente pequeñas, ya que a altas velocidades de la raya que se aproxima, el agua de la cápsula nasal se elimina con bastante rapidez a través de las aberturas relativamente pequeñas de las fosas nasales anteriores. En los peces bentónicos, en los que el papel del olfato en el sistema general de recepción es muy importante, las aberturas nasales anteriores se prolongan en forma de tubos y se acercan a la hendidura bucal o incluso cuelgan desde la mandíbula superior hasta la parte inferior; esto ocurre en Typhleotris, Anguilla, Mnreana, etc.
Las sustancias olorosas disueltas en agua ingresan a la membrana mucosa del área olfativa, irritan las terminaciones de los nervios olfativos y desde aquí las señales ingresan al cerebro.
A través del sentido del olfato, los peces reciben información sobre los cambios en el entorno externo, distinguen los alimentos, encuentran su banco, sus compañeros durante el desove, detectan depredadores y calculan sus presas. En la piel de algunas especies de peces hay células que, cuando la piel se lesiona, liberan al agua una "sustancia del miedo", que es una señal de peligro para otros peces. Piscis utiliza activamente información química para dar señales de alarma, advertir de peligro y atraer personas del sexo opuesto. Este órgano es especialmente importante para los peces que viven en aguas turbias, donde, junto con la información táctil y sonora, los peces utilizan y sistema olfativo. El sentido del olfato tiene una gran influencia en el funcionamiento de muchos órganos y sistemas del cuerpo, tonificándolos o inhibiéndolos. Se conocen grupos de sustancias que tienen un efecto positivo (atrayente) o negativo (repelente) en los peces. El sentido del olfato está estrechamente relacionado con otros sentidos: el gusto, la visión y el equilibrio.
En las distintas épocas del año, las sensaciones olfativas del pescado no son las mismas, se vuelven más intensas en primavera y verano, especialmente en climas cálidos.
Los peces nocturnos (anguila, lota, bagre) tienen un olfato muy desarrollado. Las células olfativas de estos peces son capaces de reaccionar ante centésimas de concentraciones de atrayentes y repelentes.
Los peces son capaces de detectar una dilución del extracto de polilla en una proporción de uno a mil millones; la carpa cruciana detecta una concentración similar de nitrobenceno; las concentraciones más altas son menos atractivas para los peces. Los aminoácidos sirven como estimulantes del epitelio olfativo, algunos de ellos o sus mezclas tienen un valor de señalización para los peces. Por ejemplo, una anguila encuentra un molusco por el complejo que secreta, formado por 7 aminoácidos. Los vertebrados dependen de una mezcla de olores básicos: almizclado, alcanfor, mentolado, etéreo, floral, picante y podrido.
Los receptores olfativos en los peces, al igual que en otros vertebrados, están emparejados y ubicados en la parte frontal de la cabeza. Sólo en los ciclóstomas no están apareados. Los receptores olfativos se encuentran en la depresión ciega, la fosa nasal, cuyo fondo está revestido con epitelio olfativo ubicado en la superficie de los pliegues. Los pliegues, que divergen radialmente desde el centro, forman una roseta olfativa.
En diferentes peces, las células olfativas se ubican en los pliegues de diferentes maneras: en una capa continua, escasamente, en las crestas o en un hueco. Una corriente de agua que transporta moléculas olorosas ingresa al receptor a través de la abertura anterior, a menudo separada de la abertura de salida posterior sólo por un pliegue de piel. Sin embargo, en algunos peces los orificios de entrada y salida están notablemente separados y muy separados. Las aberturas anteriores (de entrada) de varios peces (anguila, lota) se encuentran cerca del extremo del hocico y están equipadas con tubos de piel. . Se cree que este signo indica el importante papel del olfato en la búsqueda de alimentos. El movimiento del agua en la fosa olfativa puede crearse mediante el movimiento de los cilios en la superficie del revestimiento, o mediante la contracción y relajación de las paredes de cavidades especiales: ampollas, o como resultado del movimiento del propio pez.
Las células receptoras olfativas, que tienen forma bipolar, pertenecen a la categoría de receptores primarios, es decir, ellas mismas regeneran impulsos que contienen información sobre el estímulo y los transmiten a lo largo de procesos a centros nerviosos. El proceso periférico de las células olfativas se dirige a la superficie de la capa receptora y termina en una extensión: una maza, en cuyo extremo apical hay un mechón de pelos o microvellosidades. Los pelos penetran la capa mucosa de la superficie del epitelio y son capaces de moverse.
Las células olfatorias están rodeadas de células de sostén, que contienen núcleos ovalados y numerosos gránulos. diferentes tamaños. Aquí también se encuentran las células basales que no contienen gránulos secretores. Los procesos centrales de las células receptoras, que no tienen vaina de mielina, al pasar la membrana basal del epitelio, forman haces de hasta varios cientos de fibras, rodeadas por el mesaxón de la célula de Schwann, y el cuerpo de una célula puede cubrir muchos haces. . Los haces se fusionan en troncos, formando el nervio olfatorio, que se conecta al bulbo olfatorio.
La estructura de la membrana olfatoria es similar en todos los vertebrados (Fig. 95), lo que indica una similitud en el mecanismo de recepción del contacto. Sin embargo, este mecanismo en sí aún no está del todo claro. Uno de ellos relaciona la capacidad de reconocer olores, es decir, moléculas de sustancias olorosas, con la especificidad selectiva de los receptores de olores individuales. Ésta es la hipótesis estereoquímica de Eimour. según el cual, en las células olfativas hay siete tipos de sitios activos, y las moléculas de sustancias con olores similares tienen la misma forma de partes activas que encajan en los puntos activos del receptor, como una “llave” de una cerradura. Otras hipótesis vinculan la capacidad de distinguir olores con diferencias en la distribución de las sustancias adsorbidas por el moco del revestimiento olfatorio sobre su superficie. Varios investigadores creen que el reconocimiento de olores lo proporcionan estos dos mecanismos, que se complementan entre sí.
El papel principal en la recepción olfativa lo desempeñan los pelos y la maza de la célula olfativa, que garantizan la interacción específica de las moléculas odoríferas con la membrana celular y la traducción del efecto de interacción en forma. potencial eléctrico. Como ya se mencionó, los axones de las células receptoras olfatorias forman el nervio olfatorio, que ingresa al bulbo olfatorio, que es el centro primario del receptor olfatorio.
El bulbo olfatorio, según A. A. Zavarzin, pertenece a las estructuras de pantalla. Se caracteriza por la disposición de elementos en forma de capas sucesivas, y los elementos nerviosos están interconectados no sólo dentro de la capa, sino también entre las capas. Por lo general, hay tres de estas capas: una capa de glomérulos olfatorios con células interglomerulares, una capa de neuronas secundarias con células mitrales y en cepillo y una capa granular.
La información se transmite a los centros olfativos superiores de los peces mediante neuronas secundarias y células de la capa granular. La parte exterior del bulbo olfatorio está formada por fibras del nervio olfatorio, cuyo contacto con las dendritas de las neuronas secundarias se produce en los glomérulos olfatorios, donde se observa la ramificación de ambas terminaciones. Varios cientos de fibras del nervio olfatorio convergen en un glomérulo olfatorio. Las capas del bulbo olfatorio suelen estar situadas de forma concéntrica, pero en algunas especies de peces (lucio) se encuentran sucesivamente en dirección rostrocaudal.
Los bulbos olfatorios de los peces están anatómicamente bien separados y son de dos tipos: sésiles, adyacentes a prosencéfalo; acechado, ubicado inmediatamente detrás de los receptores (nervios olfatorios muy cortos).
En el bacalao, los bulbos olfatorios están conectados al prosencéfalo mediante largos tractos olfatorios, que están representados por los haces medial y lateral, que terminan en los núcleos del prosencéfalo.
El sentido del olfato como forma de obtener información sobre el mundo circundante es muy importante para los peces. Según el grado de desarrollo del sentido del olfato, los peces, como otros animales, se suelen dividir en macrosmáticos y microsmáticos. Esta división está asociada con una amplitud diferente del espectro de olores percibidos.
Ud. makresmatik Los órganos olfativos son capaces de percibir una gran cantidad de olores diferentes, es decir, utilizan el sentido del olfato en situaciones más diversas.
micromática Por lo general, perciben una pequeña cantidad de olores, principalmente de individuos de su propia especie y de sus parejas sexuales. Un representante típico de la macrosmática es la anguila común, mientras que la microsmática es el lucio y el espinoso de tres espinas. Para percibir un olor, a veces, aparentemente, basta con que unas pocas moléculas de una sustancia lleguen al receptor olfativo.
El sentido del olfato puede desempeñar un papel de guía en la búsqueda de alimento, especialmente en depredadores nocturnos y crepusculares como las anguilas. Con la ayuda del olfato, los peces pueden percibir compañeros de escuela y encontrar individuos del sexo opuesto durante la temporada de reproducción. Por ejemplo, un pececillo puede distinguir una pareja entre individuos de su propia especie. Los peces de una especie pueden percibir los compuestos químicos que libera la piel de otros peces cuando están heridos.
Un estudio de las migraciones de los salmones anádromos ha demostrado que en la etapa de ingreso a los ríos de desove, buscan exactamente el río donde ellos mismos nacieron, guiados por el olor del agua grabado en la memoria en la etapa juvenil (Fig. 96). Las fuentes del olor parecen ser especies de peces que habitan permanentemente en el río. Esta capacidad se ha utilizado para dirigir a los criadores migratorios a un sitio específico. Los salmones coho juveniles se mantuvieron en una solución de morfolina con una concentración de 0 a 5 M y luego, después de regresar a su río nativo durante el período de desove, fueron atraídos por la misma solución a un lugar determinado del embalse.
Arroz. 96. Biocorrientes del cerebro olfativo del salmón durante la irrigación de las fosas olfativas; 1, 2 - agua destilada; 3 - agua del río nativo; 4, 5, 6 - agua de lagos extranjeros.
Los peces tienen un sentido del olfato, que está más desarrollado en los peces no depredadores. Los lucios, por ejemplo, no utilizan el sentido del olfato cuando buscan comida. Cuando corre rápidamente tras su presa, el olfato no puede desempeñar un papel importante. Otro depredador, la perca, cuando se mueve en busca de alimento, suele nadar tranquilamente, recogiendo todo tipo de larvas del fondo, en este caso utiliza el sentido del olfato como órgano que conduce a la comida.
órgano del gusto Casi todos los pescados tienen una sensación gustativa que se transmite a la mayoría a través de los labios y la boca. Por lo tanto, el pez no siempre traga la comida capturada, especialmente si no es de su agrado.
El gusto es una sensación que se produce cuando los alimentos y algunas sustancias no alimentarias actúan sobre el órgano del gusto. El órgano del gusto está estrechamente relacionado con el órgano del olfato y pertenece al grupo de los receptores químicos. Las sensaciones gustativas en el pescado aparecen cuando se irritan las células táctiles sensibles: las papilas gustativas o las llamadas papilas gustativas, bulbos ubicados en cavidad oral en forma de células gustativas microscópicas, en las antenas, en toda la superficie del cuerpo, especialmente en las excrecencias de la piel. (Figura 97)
Las principales percepciones del gusto son cuatro componentes: ácido, dulce, salado y amargo. Los tipos restantes de gusto son combinaciones de estas cuatro sensaciones, y las sensaciones gustativas en el pescado solo pueden ser causadas por sustancias disueltas en agua.
Diferencia mínima perceptible en la concentración de soluciones de sustancias. umbral de diferencia- empeora gradualmente al pasar de concentraciones débiles a concentraciones más fuertes. Por ejemplo, una solución de azúcar al uno por ciento tiene un sabor casi máximo dulce y un aumento adicional en su concentración no cambia la sensación gustativa.
La aparición de sensaciones gustativas puede deberse a la acción de estímulos inadecuados sobre el receptor, por ejemplo, la corriente eléctrica directa. Con el contacto prolongado de cualquier sustancia con el órgano del gusto, su percepción se embota gradualmente; al final, esta sustancia le parecerá completamente insípida al pez; se produce la adaptación.
El analizador de sabor también puede influir en algunas reacciones del cuerpo, actividad. órganos internos. Se ha establecido que los peces reaccionan a casi todas las sustancias gustativas y tienen propiedades sorprendentes. sabor delicado. Las reacciones positivas o negativas de los peces están determinadas por su estilo de vida y, sobre todo, por la naturaleza de su dieta. Las reacciones positivas al azúcar son características de los animales que comen alimentos vegetales y mixtos. El sentimiento de amargura en la mayoría de los seres vivos es causado por reacción negativa, pero no los que se alimentan de insectos.
Fig.97. La ubicación de las papilas gustativas en el cuerpo del bagre se muestra mediante puntos. Cada punto representa 100 papilas gustativas.
El mecanismo de percepción del gusto. Las cuatro sensaciones gustativas básicas (dulce, amargo, ácido y salado) se perciben mediante la interacción de las moléculas de sabor con cuatro moléculas de proteína. Las combinaciones de estos tipos crean sensaciones gustativas específicas. En la mayoría de los peces, el gusto desempeña el papel de recepción por contacto, ya que los umbrales de sensibilidad gustativa son relativamente altos. Pero en algunos peces el gusto puede adquirir las funciones de un receptor distante. Así, el bagre de agua dulce, con la ayuda de sus papilas gustativas, es capaz de localizar la comida a una distancia de unas 30 longitudes del cuerpo. Cuando se apagan las papilas gustativas, esta capacidad desaparece. Con la ayuda de la sensibilidad química general, los peces pueden detectar cambios en la salinidad de hasta el 0,3% de la concentración de sales individuales, cambios en la concentración de soluciones. Ácidos orgánicos(limón) hasta 0,0025 M (0,3 g/l), cambios de pH del orden de 0,05-0,07 concentración de dióxido de carbono hasta 0,6 g/l.
La quimiorrecepción no olfativa en el pescado se lleva a cabo mediante las papilas gustativas y las terminaciones libres de los nervios vago, trigémino y algunos espinales. La estructura de las papilas gustativas es similar en todas las clases de vertebrados. En los peces, suelen tener forma ovalada y constan de 30 a 50 células alargadas, cuyos extremos apicales forman un canal. Las terminaciones nerviosas se acercan a la base de las células. Estos son receptores secundarios típicos. Se ubican en la cavidad bucal, en los labios, branquias, en la faringe, en el cuero cabelludo y el cuerpo, en las antenas y aletas. Su número varía de 50 a cientos de miles y depende, al igual que su ubicación, más de la ecología que de la especie. El tamaño, número y distribución de las papilas gustativas caracterizan el grado de desarrollo de la percepción del gusto de una especie de pez en particular. Las papilas gustativas de la parte anterior de la boca y la piel están inervadas por fibras de la rama recurrente del nervio facial, y la mucosa de la boca y las branquias por fibras de los nervios glosofaríngeo y vago. Los nervios trigémino y mixto también participan en la inervación de las papilas gustativas.
Los peces no tienen oído externo ni tímpano. Las ondas sonoras se transmiten directamente a través del tejido. El laberinto de peces también sirve como órgano de equilibrio. La línea lateral permite al pez navegar, sentir el fluir del agua o el acercamiento de varios objetos en la oscuridad. Los órganos de la línea lateral se encuentran en un canal sumergido en la piel, que se comunica con el medio externo a través de orificios en las escamas. El canal contiene terminaciones nerviosas.
Los órganos auditivos de los peces también perciben vibraciones en el medio acuático, pero sólo de mayor frecuencia, armónicas o sonoras. Están estructurados de manera más simple que otros animales.
Los peces no tienen oído externo ni medio: prescinden de ellos debido a la mayor permeabilidad del agua al sonido. Sólo existe el laberinto membranoso, u oído interno, encerrado en la pared ósea del cráneo.
Los peces oyen, y muy bien, por lo que el pescador debe guardar completo silencio mientras pesca. Por cierto, esto se supo recientemente. Hace unos 35 o 40 años se pensaba que los peces eran sordos.
En cuanto a la sensibilidad, en invierno se destacan la audición y la línea lateral. Cabe señalar aquí que las vibraciones sonoras y el ruido externos penetran en mucha menor medida a través de la capa de hielo y nieve hasta el hábitat de los peces. En el agua bajo el hielo reina un silencio casi absoluto. Y en tales condiciones, el pez depende más de su oído. El órgano auditivo y la línea lateral ayudan a los peces a determinar los lugares donde se acumulan los gusanos de sangre en el suelo del fondo mediante las vibraciones de estas larvas. Si además tenemos en cuenta que las vibraciones del sonido se atenúan en el agua 3,5 mil veces más lentamente que en el aire, queda claro que los peces pueden detectar los movimientos de los gusanos de sangre en el fondo del suelo a una distancia considerable.
Al excavar en una capa de limo, las larvas fortalecen las paredes de los pasajes con secreciones endurecidas. glándulas salivales y realizan movimientos oscilatorios ondulatorios con el cuerpo dentro (Fig.), soplando y limpiando su hogar. A partir de aquí se emiten ondas acústicas al espacio circundante que son percibidas por la línea lateral y el oído de los peces.
Así, cuantos más gusanos de sangre haya en el fondo del suelo, más ondas acústicas emanarán de él y más fácil será para los peces detectar las larvas.
¡Los peces tienen orejas! dice Yulia Sapozhnikova, investigadora del laboratorio de ictiología. Solo que no tienen oído externo, igual aurícula, que estamos acostumbrados a ver en los mamíferos.
Algunos peces no tienen oreja, en la que se encontrarían huesos auditivos (el martillo, el yunque y el estribo), que también son componentes del oído humano. Pero todos los peces tienen un oído interno y está diseñado de una manera muy interesante.
Las orejas de pez son tan pequeñas que caben en diminutas “tabletas” de metal, una docena de las cuales podrían caber fácilmente en la palma de una mano humana.
Se aplica un baño de oro en varias partes del oído interno del pez. Estas orejas de pez bañadas en oro se examinan luego con un microscopio electrónico. Sólo el baño de oro permite a una persona ver los detalles del oído interno del pez. ¡Incluso puedes fotografiarlos en un marco dorado!
El guijarro (otolito), bajo la influencia de ondas hidrodinámicas y sonoras, realiza movimientos oscilatorios y los pelos sensoriales más finos los captan y transmiten señales al cerebro.
Así distingue el pez los sonidos.
El guijarro oído resultó ser un órgano muy interesante. Por ejemplo, si lo divides, puedes ver anillos en el chip.
Estos son anillos anuales, como los que se encuentran en los árboles cortados. Por lo tanto, por los anillos en la piedra de la oreja, al igual que los anillos en las escamas, se puede determinar la edad del pez.
Los órganos de la audición y el equilibrio en los peces están representados por el oído interno, no tienen oído externo. El oído interno consta de tres canales semicirculares con ampollas, un saco ovalado y un saco redondo con una proyección (lagena). Los peces son los únicos vertebrados que tienen dos o tres pares de otolitos, o piedras en las orejas, que ayudan a mantener una determinada posición en el espacio. Muchos peces tienen una conexión entre el oído interno y la vejiga natatoria a través de una cadena de huesecillos especiales (aparato weberiano de ciprínidos, lochas y bagres) o a través de las apófisis anteriores de la vejiga natatoria que llegan a la cápsula auditiva (arenque, anchoas, bacalao, muchos crucianos de mar, perchas de roca) .
¿Pueden los peces oír?
El dicho "tonto como un pez" punto científico La visión ha perdido hace tiempo su relevancia. Se ha demostrado que los peces no sólo pueden emitir sonidos por sí mismos, sino también oírlos. Durante mucho tiempo se ha debatido si los peces oyen. Ahora la respuesta de los científicos es conocida e inequívoca: los peces no sólo tienen la capacidad de oír y tienen los órganos adecuados para ello, sino que también pueden comunicarse entre sí mediante sonidos.
Una pequeña teoría sobre la esencia del sonido.
Los físicos han establecido desde hace mucho tiempo que el sonido no es más que una cadena de ondas de compresión de un medio (aire, líquido, sólido) que se repiten regularmente. En otras palabras, los sonidos en el agua son tan naturales como en su superficie. En el agua, las ondas sonoras, cuya velocidad está determinada por la fuerza de compresión, pueden propagarse a diferentes frecuencias:
- la mayoría de los peces perciben frecuencias de sonido en el rango de 50-3000 Hz,
- Las vibraciones y los infrasonidos, que se refieren a vibraciones de baja frecuencia de hasta 16 Hz, no son percibidos por todos los peces.
- son peces capaces de percibir ondas ultrasónicas cuya frecuencia supera los 20.000 Hz); esta cuestión aún no se ha estudiado completamente, por lo que no se ha obtenido evidencia convincente sobre la presencia de tal capacidad en los habitantes submarinos.
Se sabe que el sonido viaja cuatro veces más rápido en el agua que en el aire u otros medios gaseosos. Esta es la razón por la que los peces reciben los sonidos que llegan al agua desde el exterior de forma distorsionada. En comparación con los habitantes terrestres, el oído de los peces no es tan agudo. Sin embargo, los experimentos de los zoólogos han revelado muy Datos interesantes: en particular, algunos tipos de esclavos pueden distinguir incluso medios tonos.
Más sobre la banda
Los científicos consideran que este órgano de los peces es una de las formaciones sensoriales más antiguas. Puede considerarse universal, ya que realiza no una, sino varias funciones a la vez, asegurando el normal funcionamiento de los peces.
La morfología del sistema lateral no es igual en todas las especies de peces. Hay opciones:
- La propia ubicación de la línea lateral en el cuerpo del pez puede hacer referencia a una característica específica de la especie,
- Además, se conocen especies de peces con dos o más líneas laterales en ambos lados,
- En los peces óseos, la línea lateral suele recorrer el cuerpo. Para algunos es continuo, para otros es intermitente y parece una línea de puntos,
- En algunas especies, los canales de la línea lateral están ocultos dentro de la piel o se abren a lo largo de la superficie.
Por lo demás, la estructura de este órgano sensorial en los peces es idéntica y funciona del mismo modo en todos los tipos de peces.
Este órgano reacciona no solo a la compresión del agua, sino también a otros estímulos: electromagnéticos, químicos. Rol principal En esto desempeñan un papel los neuromastos, formados por las llamadas células ciliadas. La estructura misma de los neuromastos es una cápsula (parte mucosa) en la que se sumergen los propios pelos de las células sensibles. Dado que los propios neuromastos están cerrados, están conectados con el entorno externo a través de microagujeros en las escamas. Como sabemos, los neuromastos también pueden estar abiertos. Son característicos de aquellas especies de peces en los que los canales de la línea lateral se extienden hasta la cabeza.
Durante numerosos experimentos realizados por ictiólogos en diferentes países, se estableció con certeza que la línea lateral percibe vibraciones de baja frecuencia, no solo ondas sonoras, sino también ondas del movimiento de otros peces.
Cómo los órganos auditivos advierten a los peces del peligro
Tanto en la naturaleza como en un acuario doméstico, los peces toman las medidas adecuadas cuando escuchan los sonidos de peligro más lejanos. Si bien la tormenta en esta zona del mar o del océano apenas comienza, los peces cambian su comportamiento antes de tiempo: algunas especies se hunden hasta el fondo, donde las fluctuaciones de las olas son más pequeñas; otros migran a lugares tranquilos.
Los habitantes de los mares consideran las fluctuaciones inusuales del agua como un peligro inminente y no pueden evitar reaccionar ante él, ya que el instinto de autoconservación es característico de toda la vida en nuestro planeta.
En los ríos, las reacciones de comportamiento de los peces pueden ser diferentes. En particular, ante la más mínima perturbación en el agua (de un barco, por ejemplo), los peces dejan de comer. Esto la salva del riesgo de ser enganchada por un pescador.
El órgano auditivo de los peces está representado únicamente por el oído interno y consta de un laberinto, que incluye un vestíbulo y tres canales semicirculares ubicados en tres planos perpendiculares. El líquido dentro del laberinto membranoso contiene guijarros auditivos (otolitos), cuyas vibraciones son percibidas por el nervio auditivo. Los peces no tienen oído externo ni tímpano. Las ondas sonoras se transmiten directamente a través del tejido. El laberinto de peces también sirve como órgano de equilibrio. La línea lateral permite al pez navegar, sentir el fluir del agua o el acercamiento de varios objetos en la oscuridad. Los órganos de la línea lateral se encuentran en un canal sumergido en la piel, que se comunica con el medio externo a través de orificios en las escamas. El canal contiene terminaciones nerviosas. Los órganos auditivos de los peces también perciben vibraciones en el medio acuático, pero sólo las de mayor frecuencia, armónicas o sonoras. Están estructurados de manera más simple que otros animales. Los peces no tienen oído externo ni medio: prescinden de ellos debido a la mayor permeabilidad del agua al sonido. Sólo existe el laberinto membranoso, u oído interno, encerrado en la pared ósea del cráneo. Los peces oyen, y muy bien, por lo que el pescador debe guardar completo silencio mientras pesca. Por cierto, esto se supo recientemente. Hace unos 35 o 40 años se pensaba que los peces eran sordos. En cuanto a la sensibilidad, en invierno se destacan la audición y la línea lateral. Cabe señalar aquí que las vibraciones sonoras y el ruido externos penetran en mucha menor medida a través de la capa de hielo y nieve hasta el hábitat de los peces. En el agua bajo el hielo reina un silencio casi absoluto. Y en tales condiciones, el pez depende más de su oído. El órgano auditivo y la línea lateral ayudan a los peces a determinar los lugares donde se acumulan los gusanos de sangre en el suelo del fondo mediante las vibraciones de estas larvas.
¿Los peces tienen oído?
Si además tenemos en cuenta que las vibraciones del sonido se atenúan en el agua 3,5 mil veces más lentamente que en el aire, queda claro que los peces pueden detectar los movimientos de los gusanos de sangre en el fondo del suelo a una distancia considerable. Habiéndose enterrado en una capa de limo, las larvas fortalecen las paredes de los pasajes con secreciones endurecidas de las glándulas salivales y hacen movimientos oscilatorios ondulatorios con sus cuerpos en ellos (Fig.), soplando y limpiando su hogar. A partir de aquí se emiten ondas acústicas al espacio circundante que son percibidas por la línea lateral y el oído de los peces. Así, cuantos más gusanos de sangre haya en el fondo del suelo, más ondas acústicas emanarán de él y más fácil será para los peces detectar las larvas.
solo internamente
Sección 2
CÓMO ESCUCHAN LOS PECES |
Como es sabido, por mucho tiempo los peces eran considerados sordos.
Después de que los científicos realizaron experimentos aquí y en el extranjero utilizando el método de los reflejos condicionados (en particular, entre los sujetos experimentales se encontraban carpas crucianas, percas, tencas, ruffe y otros peces de agua dulce), se demostró de manera convincente que los peces escuchan También se determinaron los límites del órgano auditivo, sus funciones fisiológicas y parámetros físicos.
El oído, junto con la visión, es el más importante de los sentidos de acción remota (sin contacto), con su ayuda los peces navegan por su entorno. Sin conocer las propiedades auditivas de los peces, es imposible comprender completamente cómo se mantiene la conexión entre los individuos de un banco, cómo se relacionan los peces con los aparejos de pesca y cuál es la relación entre depredador y presa. La biónica progresiva requiere una gran cantidad de datos acumulados sobre la estructura y el funcionamiento del órgano auditivo en los peces.
Los pescadores recreativos observadores y expertos se han beneficiado durante mucho tiempo de la capacidad de algunos peces para oír el ruido. Así nació el método de pescar bagre con “rallado”. También se utiliza una rana en la boquilla; Al intentar liberarse, la rana, rastrillando con sus patas, crea un ruido bien conocido por el bagre, que muchas veces aparece allí mismo.
Entonces los peces escuchan. Echemos un vistazo a su órgano auditivo. En los peces no se puede encontrar lo que se llama el órgano externo de la audición o de los oídos. ¿Por qué?
Al principio de este libro mencionamos propiedades físicas El agua como medio acústicamente transparente para el sonido. ¡Qué útil sería para los habitantes de los mares y lagos poder aguzar el oído, como un alce o un lince, para captar un susurro lejano y detectar a tiempo a un enemigo furtivo! Pero mala suerte: resulta que tener orejas no es económico para moverse. ¿Has mirado el lucio? Todo su cuerpo cincelado está adaptado para acelerar y lanzar rápidamente, nada innecesario que dificulte el movimiento.
Los peces tampoco tienen el llamado oído medio, característico de los animales terrestres. En los animales terrestres, el aparato del oído medio desempeña el papel de un transceptor de vibraciones sonoras en miniatura y de diseño sencillo, que realiza su trabajo a través del tímpano y los huesecillos auditivos. Estas “partes” que forman la estructura del oído medio de los animales terrestres tienen un propósito diferente, una estructura diferente y un nombre diferente en los peces. Y no por casualidad. El oído externo y medio con su tímpano no está biológicamente justificado en condiciones de altas presiones de una densa masa de agua que aumenta rápidamente con la profundidad. Es interesante observar que en los mamíferos acuáticos, los cetáceos, cuyos antepasados abandonaron la tierra y regresaron al agua, la cavidad timpánica no tiene salida al exterior, ya que el canal auditivo externo está cerrado o bloqueado por un tapón para los oídos.
Y, sin embargo, los peces tienen un órgano auditivo. Aquí está su diagrama (ver imagen). La naturaleza se encargó de que este frágil y delgado órgano organizado estaba suficientemente protegido; con esto pareció enfatizar su importancia. (Y tú y yo tenemos un hueso particularmente grueso que protege nuestro oído interno). Aquí está el laberinto 2. A él está asociada la capacidad auditiva de los peces (canales semicirculares - analizadores de equilibrio). Preste atención a las secciones designadas con los números 1 y 3. Estas son lagena y sacculus: receptores auditivos, receptores que perciben ondas sonoras. Cuando, en uno de los experimentos, se eliminó la parte inferior del laberinto (el sáculo y la lagena) de los pececillos con un reflejo alimentario desarrollado al sonido, dejaron de responder a las señales.
La irritación a lo largo de los nervios auditivos se transmite al centro auditivo ubicado en el cerebro, donde ocurren los procesos aún desconocidos de convertir la señal recibida en imágenes y la formación de una respuesta.
Hay dos tipos principales de órganos auditivos de peces: órganos sin conexión con la vejiga natatoria y órganos con parte integral que es la vejiga natatoria.
La vejiga natatoria está conectada al oído interno mediante el aparato weberiano: cuatro pares de huesos articulados de forma móvil. Y aunque los peces no tienen oído medio, algunos de ellos (ciprínidos, bagres, caracínidos, anguilas eléctricas) tienen un sustituto: una vejiga natatoria más un aparato weberiano.
Hasta ahora, sabías que la vejiga natatoria es un aparato hidrostático que regula la gravedad específica del cuerpo (y también que la vejiga es un componente esencial de una sopa de pescado cruciano en toda regla). Pero es útil saber algo más sobre este órgano. A saber: la vejiga natatoria actúa como receptor y transductor de sonidos (similar a nuestro tímpano). La vibración de sus paredes se transmite a través del aparato de Weber y el oído del pez la percibe como vibraciones de cierta frecuencia e intensidad. Acústicamente, una vejiga natatoria es esencialmente lo mismo que una cámara de aire colocada en el agua; de ahí las importantes propiedades acústicas de la vejiga natatoria. Debido a las diferencias en las propiedades físicas del agua y el aire, el receptor acústico
como una fina pera de goma o una vejiga natatoria, llena de aire y colocada en agua, cuando se conecta al diafragma de un micrófono, aumenta drásticamente su sensibilidad. El oído interno de un pez es el "micrófono" que funciona junto con la vejiga natatoria. En la práctica, esto significa que, aunque la interfaz agua-aire refleja fuertemente los sonidos, los peces siguen siendo sensibles a las voces y al ruido de la superficie.
La conocida dorada es muy sensible durante la época de desove y teme el más mínimo ruido. Antiguamente incluso estaba prohibido tocar campanas durante el desove de la dorada.
La vejiga natatoria no sólo aumenta la sensibilidad auditiva, sino que también amplía el rango de frecuencia de los sonidos percibidos. Dependiendo de cuántas veces se repitan las vibraciones del sonido en 1 segundo, se mide la frecuencia del sonido: 1 vibración por segundo - 1 hercio. El tictac de un reloj de bolsillo se puede oír en el rango de frecuencia de 1500 a 3000 hercios. Para hablar por teléfono de forma clara e inteligible es suficiente un rango de frecuencia de 500 a 2000 hercios. Así podríamos hablar con el pececillo por teléfono, porque este pez responde a sonidos en el rango de frecuencia de 40 a 6000 hercios. Pero si los guppies "se acercaran" al teléfono, sólo escucharían los sonidos que se encuentran en la banda de hasta 1200 hercios. Los guppies carecen de vejiga natatoria y su sistema auditivo no percibe frecuencias más altas.
A finales del siglo pasado, los experimentadores a veces no tuvieron en cuenta la capacidad de varias especies de peces para percibir sonidos en un rango de frecuencia limitado y sacaron conclusiones erróneas sobre la falta de audición en los peces.
A primera vista, puede parecer que las capacidades del órgano auditivo del pez no se pueden comparar con las extremadamente oído sensible una persona capaz de detectar sonidos de intensidad insignificante y distinguir sonidos cuyas frecuencias se encuentran en el rango de 20 a 20.000 hercios. Sin embargo, los peces están perfectamente orientados en sus elementos nativos y, a veces, resulta aconsejable una selectividad de frecuencia limitada, porque permite aislar del flujo de ruido sólo aquellos sonidos que resultan útiles para el individuo.
Si un sonido se caracteriza por una frecuencia determinada, tenemos un tono puro. Se obtiene un tono puro y sin adulterar utilizando un diapasón o un generador de sonido. La mayoría de los sonidos que nos rodean contienen una mezcla de frecuencias, una combinación de tonos y matices de tonos.
Un signo fiable de una audición aguda desarrollada es la capacidad de distinguir tonos. El oído humano es capaz de distinguir alrededor de medio millón de tonos simples, que varían en tono y volumen. ¿Qué pasa con el pescado?
Los pececillos son capaces de distinguir sonidos de diferentes frecuencias. Entrenados en un tono específico, pueden recordar ese tono y responder a él entre uno y nueve meses después del entrenamiento. Algunas personas pueden recordar hasta cinco tonos, por ejemplo, "do", "re", "mi", "fa", "sol", y si el tono de "comida" durante el entrenamiento fue "re", entonces el pececillo es capaz de distinguirlo del vecino: un tono bajo "C" y un tono más alto "E". Además, los pececillos en el rango de frecuencia de 400 a 800 hercios pueden distinguir sonidos que difieren en tono en medio tono. Baste decir que el teclado de un piano, que satisface el oído humano más sutil, contiene 12 semitonos de octava (una relación de frecuencia de dos se llama octava en música). Bueno, quizás los pececillos también tengan algo de musicalidad.
Comparado con el pececillo que “escucha”, el macrópodo no es musical. Sin embargo, el macrópodo también distingue dos tonos si están separados entre sí por 1 1/3 de octava. Podemos mencionar la anguila, que es notable no sólo porque va a desovar en mares lejanos, sino también porque es capaz de distinguir sonidos que difieren en frecuencia en una octava. Lo anterior sobre la agudeza auditiva de los peces y su capacidad para recordar tonos nos hace releer de una manera nueva las líneas del famoso buceador austriaco G. Hass: “Al menos trescientos grandes caballas plateadas nadaron en una masa sólida y comenzaron para rodear el altavoz. Se mantuvieron a una distancia de unos tres metros de mí y nadaron como si estuvieran en un gran baile circular. Es probable que los sonidos del vals (era "Las rosas del sur" de Johann Strauss) no tuvieran nada que ver con esta escena, y sólo la curiosidad, o en el mejor de los casos los sonidos, atrajeron a los animales. Pero la impresión del vals del pez era tan completa que más tarde la transmití en nuestra película mientras la observaba yo mismo”.
Intentemos ahora comprender con más detalle: ¿cuál es la sensibilidad del oído de los peces?
Vemos a dos personas hablando a lo lejos, vemos las expresiones faciales de cada uno de ellos, gestos, pero no escuchamos sus voces en absoluto. El flujo de energía sonora que llega al oído es tan pequeño que no provoca sensación auditiva.
En este caso, la sensibilidad auditiva se puede evaluar mediante la intensidad (volumen) más baja del sonido que detecta el oído. No es en modo alguno el mismo en todo el rango de frecuencias percibidas por un individuo determinado.
La mayor sensibilidad a los sonidos en humanos se observa en el rango de frecuencia de 1000 a 4000 hercios.
En uno de los experimentos, el cacho de arroyo percibió el sonido más débil a una frecuencia de 280 hercios. A una frecuencia de 2000 hercios, su sensibilidad auditiva se redujo a la mitad. En general, los peces escuchan mejor los sonidos bajos.
Por supuesto, la sensibilidad auditiva se mide desde algunos Nivel Básico, tomado como umbral de sensibilidad. Dado que una onda sonora de suficiente intensidad produce una presión bastante notable, se acordó definir el umbral más pequeño de intensidad (o sonoridad) del sonido en unidades de la presión que ejerce. Una unidad de este tipo es una barra acústica. El oído humano normal comienza a detectar sonidos cuya presión supera los 0,0002 bar. Para comprender lo insignificante que es este valor, expliquemos que el sonido de un reloj de bolsillo pegado al oído ejerce una presión sobre el tímpano que supera el umbral 1000 veces. En una habitación muy "tranquila", el nivel de presión sonora supera el umbral 10 veces. Esto significa que nuestro oído registra un fondo sonoro que a veces no logramos apreciar conscientemente. A modo de comparación, tenga en cuenta que tímpano Experimenta dolor cuando la presión supera los 1000 bar. Sentimos un sonido tan potente cuando estamos cerca del despegue de un avión a reacción.
Hemos dado todas estas cifras y ejemplos de la sensibilidad del oído humano sólo para compararlos con la sensibilidad auditiva de los peces. Pero no es casualidad que digan que cualquier comparación es tonta.
¿Los peces tienen orejas?
Medio ambiente acuático y las características estructurales del órgano auditivo de los peces hacen ajustes notables en las mediciones comparativas. Sin embargo, en condiciones hipertensión En el entorno, la sensibilidad del oído humano también se reduce notablemente. Sea como fuere, el bagre enano tiene una sensibilidad auditiva no peor que la de los humanos. Esto parece sorprendente, sobre todo porque los peces no tienen en el oído interno el órgano de Corti, el "dispositivo" más sensible y sutil que en los humanos es el verdadero órgano de la audición.
Todo es así: el pez escucha el sonido, el pez distingue una señal de otra por frecuencia e intensidad. Pero siempre hay que recordar que la capacidad auditiva de los peces no es la misma no sólo entre especies, sino también entre individuos de una misma especie. Si todavía podemos hablar de algún tipo de oído humano "promedio", entonces, en relación con el oído de los peces, no se puede aplicar ningún modelo, porque las peculiaridades del oído de los peces son el resultado de la vida en un entorno específico. Puede surgir la pregunta: ¿cómo encuentra un pez la fuente del sonido? No basta con escuchar la señal, hay que concentrarse en ella. Para el carpín, que ha recibido una señal de peligro formidable: el sonido de la excitación del lucio, es de vital importancia localizar este sonido.
La mayoría de los peces estudiados son capaces de localizar sonidos en el espacio a distancias de las fuentes aproximadamente iguales a la longitud onda de sonido; en largas distancias Los peces suelen perder la capacidad de determinar la dirección hacia la fuente del sonido y realizar movimientos de merodeo y búsqueda, que pueden descifrarse como una señal de "atención". Esta especificidad de la acción del mecanismo de localización se explica por el funcionamiento independiente de dos receptores en los peces: la oreja y la línea lateral. El oído del pez suele funcionar en combinación con la vejiga natatoria y percibe vibraciones sonoras en una amplia gama de frecuencias. La línea lateral registra la presión y el desplazamiento mecánico de las partículas de agua. Por pequeños que sean los desplazamientos mecánicos de las partículas de agua provocados por la presión del sonido, deben ser suficientes para ser observados por los "sismógrafos" vivos, células sensibles de la línea lateral. Aparentemente, el pez recibe información sobre la ubicación de la fuente del sonido de baja frecuencia en el espacio mediante dos indicadores a la vez: la cantidad de desplazamiento (línea lateral) y la cantidad de presión (oído). Se llevaron a cabo experimentos especiales para determinar la capacidad de las perchas de río para detectar fuentes de sonidos submarinos emitidos a través de una grabadora y auriculares dinámicos impermeables. En el agua de la piscina se reproducían sonidos de alimentación previamente grabados: la captura y trituración de la comida con las perchas. Este tipo de experimento en un acuario se complica enormemente por el hecho de que múltiples ecos de las paredes de la piscina parecen embadurnar y amortiguar el sonido principal. Un efecto similar se observa en una habitación espaciosa con un techo abovedado bajo. Sin embargo, las perchas mostraron la capacidad de detectar direccionalmente la fuente del sonido desde una distancia de hasta dos metros.
El método de los reflejos condicionados por la alimentación ayudó a establecer en un acuario que la carpa cruciana y la carpa también son capaces de determinar la dirección hacia la fuente del sonido. Alguno pez de mar(caballas, salmonetes, salmonetes) en experimentos en un acuario y en el mar, detectaron la ubicación de la fuente de sonido desde una distancia de 4 a 7 metros.
Pero las condiciones en las que se llevan a cabo los experimentos para determinar tal o cual capacidad acústica de los peces aún no dan una idea de cómo se realiza la señalización sonora en los peces en un entorno natural donde el ruido ambiental de fondo es alto. Una señal de audio que transporta información útil sólo tiene sentido cuando llega al receptor sin distorsionar y esta circunstancia no requiere explicación especial.
Los peces experimentales, incluidas las cucarachas y las percas de río, mantenidos en pequeños cardúmenes en un acuario, desarrollaron un reflejo alimentario condicionado. Como habrás notado, el reflejo alimentario aparece en muchos experimentos. El hecho es que el reflejo alimentario se desarrolla rápidamente en los peces y es el más estable. Los acuaristas lo saben bien. ¿Quién de ellos no ha realizado un sencillo experimento: alimentar a los peces con una ración de polillas, mientras golpea el cristal del acuario? Después de varias repeticiones, al escuchar un golpe familiar, los peces corren juntos "hacia la mesa"; han desarrollado un reflejo de alimentación ante la señal condicionada.
En el experimento anterior, se dieron dos tipos de señales alimentarias condicionadas: una señal sonora monotonal con una frecuencia de 500 hercios, emitida rítmicamente a través de un auricular utilizando un generador de sonido, y un "ramo" de ruido que consta de sonidos pregrabados en una grabadora que ocurren cuando los individuos se alimentan. Para crear interferencias de ruido, se vertió un chorro de agua desde una altura en el acuario. El ruido de fondo que generó, como mostraron las mediciones, contenía todas las frecuencias del espectro sonoro. Era necesario descubrir si los peces son capaces de aislar una señal alimentaria y responder a ella en condiciones de camuflaje.
Resultó que los peces pueden aislar señales útiles del ruido. Además, el pez reconoció claramente un sonido monofónico, emitido rítmicamente, incluso cuando un hilo de agua que caía lo “obstruyó”.
Los peces (como los humanos) emiten sonidos de naturaleza ruidosa (susurros, sorbidos, crujidos, gorgoteos, silbidos, etc.) solo en los casos en que exceden el nivel del ruido circundante.
Este y otros experimentos similares demuestran la capacidad del oído de los peces para aislar señales vitales de un conjunto de sonidos y ruidos inútiles para un individuo de una determinada especie, que en condiciones naturales están presentes en abundancia en cualquier cuerpo de agua en el que haya vida.
En varias páginas examinamos la capacidad auditiva de los peces. Los amantes de los acuarios, si disponen de instrumentos sencillos y accesibles, de los que hablaremos en el capítulo correspondiente, podrían realizar de forma independiente algunos experimentos sencillos: por ejemplo, determinar la capacidad de los peces para centrarse en una fuente de sonido cuando tiene significado biológico para ellos, o la capacidad de los peces para emitir tales sonidos en el contexto de otros ruidos "inútiles", o la detección del límite auditivo de un tipo particular de pez, etc.
Aún se desconoce mucho, es necesario comprender mucho sobre el diseño y el funcionamiento. audífono pez
Los sonidos del bacalao y el arenque han sido bien estudiados, pero no su audición; en otros peces ocurre todo lo contrario. Se han estudiado más a fondo las capacidades acústicas de los representantes de la familia de los gobios. Así, uno de ellos, el gobio negro, percibe sonidos que no superan una frecuencia de 800 a 900 hercios. Todo lo que vaya más allá de esta barrera de frecuencia no “toca” al toro. Sus capacidades auditivas le permiten percibir el gruñido bajo y ronco emitido por su oponente a través de la vejiga natatoria; Este gruñido en una determinada situación puede descifrarse como una señal de amenaza. Pero los componentes de alta frecuencia de los sonidos que surgen cuando los toros se alimentan no son percibidos por ellos. Y resulta que algún toro astuto, si quiere darse un festín con su presa en privado, tiene un plan directo para comer en tonos ligeramente más altos: sus compañeros de tribu (también conocidos como competidores) no lo escucharán y no lo encontrarán. Por supuesto, esto es una broma. Pero en el proceso de evolución se desarrollaron las adaptaciones más inesperadas, generadas por la necesidad de vivir en comunidad y depender de un depredador de su presa, un individuo débil de su competidor más fuerte, etc. Y ventajas, incluso pequeñas, en los métodos de obtención de información (audición fina, olfato, visión más aguda, etc.) resultaron ser una bendición para la especie.
En el próximo capítulo mostraremos que las señales sonoras tienen una importancia tan grande en la vida del reino de los peces que hasta hace poco ni siquiera se sospechaba.
El agua es la guardiana de los sonidos…………………………………………………………………………………….. 9
¿Cómo oyen los peces? …………………………………………………………………………………………….. 17
Un lenguaje sin palabras es un lenguaje de emociones……………………………………………………………………………………. 29
¿"Mudo" entre peces? ………………………………………………………………………………………………. 35
Pescado “Esperanto”………………………………………………………………………………………………………………. 37
¡Muerde el pescado! ………………………………………………………………………………………………………… 43
No te preocupes: ¡vienen los tiburones! ……………………………………………………………………………… 48
Sobre las “voces” de los peces y lo que se entiende por esto
y lo que se sigue de esto………………………………………………………………………………………… 52
Señales de peces asociadas con la reproducción …………………………………………………………….. 55
“Voces” de peces durante la defensa y el ataque……………………………………………………………….. 64
El descubrimiento inmerecidamente olvidado del barón
Münchausen ………………………………………………………………………………………………………… 74
“Tabla de rangos” en un banco de peces………………………………………………………………………………. 77
Puntos de referencia acústicos en las rutas migratorias …………………………………………………………………… 80
La vejiga natatoria mejora
sismógrafo……………………………………………………………………………………………………………. 84
¿Acústica o electricidad? ……………………………………………………………………………… 88
Sobre los beneficios prácticos de estudiar las “voces” de los peces
y audiencia……………………………………………………………………………………………………………….. 97
"Disculpe, ¿no puede ser más amable con nosotros...?" ……………………………………………………97
Los pescadores aconsejaron a los científicos; los científicos van más allá…………………………………………………………. 104
Informe desde lo más profundo de la escuela……………………………………………………………………………….. 115
Minas acústicas y peces demoledores……………………………………………………………………………… 120
Bioacústica de peces en reserva para la biónica……………………………………………………………………………………. 124
Para el cazador submarino aficionado
sonidos………………………………………………………………………………………………………………. 129
Lectura recomendada……………………………………………………………………………….. 143
¿Cómo oyen los peces? Dispositivo de oído
No encontramos aurículas ni orificios para las orejas en el pez. Pero esto no significa que el pez no tenga oído interno, porque nuestro oído externo en sí no percibe los sonidos, sino que solo ayuda a que el sonido llegue al órgano auditivo real: el oído interno, que se encuentra en el espesor del temporal craneal. hueso.
Los órganos correspondientes en los peces también se encuentran en el cráneo, a los lados del cerebro. Cada uno de ellos parece una burbuja irregular llena de líquido (Fig. 19).
El sonido se puede transmitir a dicho oído interno a través de los huesos del cráneo, y podemos descubrir la posibilidad de dicha transmisión de sonido por nuestra propia experiencia (tápese bien los oídos, lleve un bolsillo o un reloj de pulsera- y no oirás su tictac; Luego, coloque el reloj en los dientes (el tictac del reloj se escuchará con bastante claridad).
Sin embargo, es casi imposible dudar de que la función original y principal de las vesículas auditivas, cuando se formaron en los ancestros antiguos de todos los vertebrados, fue la sensación. posición vertical y que, ante todo, para un animal acuático eran órganos estáticos, u órganos de equilibrio, bastante similares a los estatocistos de otros animales acuáticos que nadan libremente, empezando por las medusas.
Tal es su importancia significado vital y para los peces, que, según la ley de Arquímedes, en el medio acuático son prácticamente “ingrávidos” y no pueden sentir la fuerza de gravedad. Pero el pez percibe cada cambio en la posición del cuerpo mediante los nervios auditivos que van a su oído interno.
Su vesícula auditiva está llena de líquido, en el que se encuentran huesecillos auditivos diminutos pero pesados: al rodar por el fondo de la vesícula auditiva, le dan al pez la oportunidad de sentir constantemente la dirección vertical y moverse en consecuencia.
La cuestión de si los peces oyen se debate desde hace mucho tiempo. Ahora se ha establecido que los peces escuchan y emiten sonidos por sí mismos. El sonido es una cadena de ondas de compresión que se repiten regularmente de un medio gaseoso, líquido o sólido, es decir, en un entorno acuático, las señales sonoras son tan naturales como en tierra. Las ondas de compresión en el medio acuático pueden propagarse a diferentes frecuencias. No todos los peces perciben las vibraciones de baja frecuencia (vibración o infrasonido) de hasta 16 Hz. Sin embargo, en algunas especies la recepción de infrasonidos se ha perfeccionado (tiburones). El espectro de frecuencias de sonido percibidas por la mayoría de los peces se encuentra en el rango de 50 a 3000 Hz. La capacidad de los peces para percibir ondas ultrasónicas (más de 20.000 Hz) aún no se ha demostrado de forma convincente.
La velocidad de propagación del sonido en el agua es 4,5 veces mayor que en el aire. Por lo tanto, las señales sonoras procedentes de la orilla llegan a los peces de forma distorsionada. La agudeza auditiva de los peces no está tan desarrollada como la de los animales terrestres. Sin embargo, en algunas especies de peces se han observado en experimentos habilidades musicales bastante decentes. Por ejemplo, un pececillo distingue 1/2 tono a 400-800 Hz. Las capacidades de otras especies de peces son más modestas. Así, los guppies y las anguilas diferencian dos que se diferencian entre 1/2 y 1/4 de octava. También hay especies que son completamente mediocres musicalmente (peces sin vejiga y laberínticos).
|
|
Arroz. 2.18. La conexión de la vejiga natatoria con el oído interno en diferentes especies de peces: a- Arenque del Atlántico; b - bacalao; c - carpa; 1 - excrecencias de la vejiga natatoria; 2- oído interno; 3 - cerebro: 4 y 5 huesos del aparato weberiano; conducto endolinfático común
La agudeza auditiva está determinada por la morfología del sistema acústico-lateral, que, además de la línea lateral y sus derivados, incluye el oído interno, la vejiga natatoria y el aparato de Weber (fig. 2.18).
Tanto en el laberinto como en la línea lateral, las células sensoriales son las llamadas células pilosas. El desplazamiento del cabello de la célula sensible tanto en el laberinto como en la línea lateral conduce al mismo resultado: la generación de un impulso nervioso que ingresa al mismo centro acústico-lateral del bulbo raquídeo. Sin embargo, estos órganos también reciben otras señales (campo gravitacional, campos electromagnéticos e hidrodinámicos, así como estímulos mecánicos y químicos).
El aparato auditivo de los peces está representado por el laberinto, la vejiga natatoria (en los peces con vejiga), el aparato de Weber y el sistema de la línea lateral. Laberinto. Una formación emparejada, el laberinto u oído interno de los peces (fig. 2.19), realiza la función de órgano del equilibrio y la audición. Los receptores auditivos están presentes en grandes cantidades en las dos cámaras inferiores del laberinto: la lagena y el utrículo. Los pelos de los receptores auditivos son muy sensibles al movimiento de la endolinfa en el laberinto. Un cambio en la posición del cuerpo del pez en cualquier plano provoca el movimiento de la endolinfa en al menos uno de los canales semicirculares, lo que irrita los pelos.
En la endolinfa del sáculo, utrículo y lagena se encuentran otolitos (guijarros), que aumentan la sensibilidad del oído interno.
|
|
Arroz. 2.19. Laberinto de peces: bolsa de 1 ronda (lagena); 2 ampollas (utrículo); 3 sáculos; laberinto de 4 canales; 5- ubicación de otolitos
Hay un total de tres en cada lado. Se diferencian no sólo en la ubicación, sino también en el tamaño. El otolito más grande (guijarro) se encuentra en un saco redondo: lagena.
En los otolitos de peces, los anillos anuales son claramente visibles, mediante los cuales se determina la edad de algunas especies de peces. También proporcionan una evaluación de la eficacia de la maniobra del pez. Con los movimientos longitudinales, verticales, laterales y de rotación del cuerpo del pez, se produce cierto desplazamiento de los otolitos y se produce irritación de los pelos sensibles, lo que, a su vez, crea el correspondiente flujo aferente. Ellos (otolitos) también son responsables de la recepción del campo gravitacional y de la evaluación del grado de aceleración de los peces durante los lanzamientos.
Del laberinto sale el conducto endolinfático (ver Fig. 2.18.6), que está cerrado en los peces óseos y abierto en los cartilaginosos y se comunica con el medio externo. Aparato Weber. Está representado por tres pares de huesos conectados de forma móvil, que se llaman estribo (en contacto con el laberinto), yunque y maleo (este hueso está conectado a la vejiga natatoria). Los huesos del aparato weberiano son el resultado de la transformación evolutiva de las primeras vértebras del tronco (fig. 2.20, 2.21).
Con la ayuda del aparato weberiano, el laberinto está en contacto con la vejiga natatoria de todos los peces con vejiga. En otras palabras, el aparato weberiano proporciona comunicación entre estructuras centrales. sistema sensorial con periferia de percepción de sonido.
Fig.2.20. Estructura del aparato weberiano:
1- conducto perilinfático; 2, 4, 6, 8- ligamentos; 3 - estribo; 5- yunque; 7- maleo; 8 - vejiga natatoria (las vértebras se indican con números romanos)
|
|
Arroz. 2.21. Diagrama general de la estructura del órgano auditivo en peces:
1 - cerebro; 2 - utrículo; 3 - sáculo; 4- canal de conexión; 5 - lagunas; 6- conducto perilinfático; 7 pasos; 8- yunque; 9-maleo; 10- vejiga natatoria
Vejiga natatoria. Es un buen dispositivo resonante, una especie de amplificador de vibraciones del medio de media y baja frecuencia. Una onda sonora procedente del exterior provoca vibraciones en la pared de la vejiga natatoria, que, a su vez, provocan un desplazamiento de la cadena de huesos del aparato weberiano. El primer par de huesecillos del aparato weberiano presiona la membrana del laberinto, provocando el desplazamiento de la endolinfa y los otolitos. Así, si hacemos una analogía con los animales terrestres superiores, el aparato weberiano en los peces realiza la función del oído medio.
Sin embargo, no todos los peces tienen vejiga natatoria y aparato weberiano. En este caso, los peces muestran una baja sensibilidad al sonido. En los peces sin vejiga, la función auditiva de la vejiga natatoria está parcialmente compensada por las cavidades de aire asociadas al laberinto y la alta sensibilidad de los órganos de la línea lateral a los estímulos sonoros (ondas de compresión del agua).
Línea lateral. Es una formación sensorial muy antigua que, incluso en grupos de peces evolutivamente jóvenes, realiza varias funciones simultáneamente. Teniendo en cuenta la excepcional importancia de este órgano para los peces, detengámonos con más detalle en sus características morfofuncionales. Los diferentes tipos ecológicos de peces exhiben diferentes variaciones del sistema lateral. La ubicación de la línea lateral en el cuerpo de los peces suele ser una característica específica de cada especie. Hay especies de peces que tienen más de una línea lateral. Por ejemplo, el greenling tiene cuatro líneas laterales a cada lado, por lo tanto
De aquí proviene su segundo nombre: "chir de ocho líneas". En la mayoría de los peces óseos, la línea lateral se extiende a lo largo del cuerpo (sin interrupción o interrupción en algunos lugares), llega a la cabeza y forma un complejo sistema de canales. Los canales de la línea lateral se encuentran dentro de la piel (fig. 2.22) o abiertamente en su superficie.
Un ejemplo de una disposición superficial abierta de neuromastos es unidades estructurales línea lateral - es la línea lateral del pececillo. A pesar de la evidente diversidad en la morfología del sistema lateral, cabe destacar que las diferencias observadas conciernen únicamente a la macroestructura de esta formación sensorial. El propio aparato receptor del órgano (la cadena de neuromastos) es sorprendentemente el mismo en todos los peces, tanto desde el punto de vista morfológico como funcional.
El sistema de la línea lateral responde a las ondas de compresión del medio acuático, las corrientes de flujo, los estímulos químicos y los campos electromagnéticos con la ayuda de neuromastos, estructuras que unen varias células ciliadas (fig. 2.23).
|
|
Arroz. 2.22. Canal de línea lateral de pescado
El neuromasto consta de una parte mucoso-gelatinosa, una cápsula en la que se sumergen los pelos de las células sensibles. Los neuromastos cerrados se comunican con el entorno externo a través de pequeños agujeros que perforan las escamas.
Los neuromastos abiertos son característicos de los canales del sistema lateral que se extienden hasta la cabeza del pez (ver Fig. 2.23, a).
Los neuromastos de canal se extienden desde la cabeza hasta la cola a lo largo de los lados del cuerpo, generalmente en una fila (los peces de la familia Hexagramidae tienen seis filas o más). El término "línea lateral" en el uso común se refiere específicamente a los neuromastos del canal. Sin embargo, los neuromastos también se describen en peces, separados de la parte del canal y con apariencia de órganos independientes.
Los neuromastos de canal y libres, ubicados en diferentes partes del cuerpo del pez, y el laberinto no se duplican, sino que se complementan funcionalmente. Se cree que el sáculo y la laguna del oído interno proporcionan la sensibilidad al sonido de los peces desde una gran distancia, y el sistema lateral permite localizar la fuente del sonido (aunque ya cerca de la fuente del sonido).
2.23. La estructura de la neuromastaryba: a - abierta; b - canal
Las olas que surgen en la superficie del agua tienen una influencia notable en la actividad de los peces y en la naturaleza de su comportamiento. Las causas de este fenómeno físico son muchos factores: el movimiento de objetos grandes (peces grandes, pájaros, animales), viento, mareas, terremotos. La emoción sirve como un canal importante para informar a los animales acuáticos sobre eventos tanto en el cuerpo de agua como más allá. Además, la perturbación del embalse es percibida tanto por los peces pelágicos como por los de fondo. La reacción de los peces a las ondas superficiales es de dos tipos: el pez se hunde a mayores profundidades o se desplaza a otra parte del embalse. El estímulo que actúa sobre el cuerpo del pez durante el período de perturbación del embalse es el movimiento del agua en relación con el cuerpo del pez. El movimiento del agua cuando se agita es detectado por el sistema acústico-lateral, y la sensibilidad de la línea lateral a las ondas es extremadamente alta. Por tanto, para que se produzca la aferenciación desde la línea lateral, es suficiente un desplazamiento de la cúpula de 0,1 μm. Al mismo tiempo, el pez es capaz de localizar con mucha precisión tanto la fuente de formación de las olas como la dirección de su propagación. El diagrama espacial de la sensibilidad de los peces es específico de cada especie (Fig. 2.26).
En los experimentos se utilizó un generador de ondas artificial como estímulo muy fuerte. Cuando cambió su ubicación, el pez encontró inequívocamente la fuente de la perturbación. La respuesta a la fuente de onda consta de dos fases.
La primera fase, la fase de congelación, es el resultado de una reacción indicativa (reflejo exploratorio innato). La duración de esta fase está determinada por muchos factores, los más importantes de los cuales son la altura de la ola y la profundidad de inmersión del pez. Para los peces ciprínidos (carpa, carpa cruciana, cucaracha), con una altura de ola de 2 a 12 mm y una inmersión del pez de 20 a 140 mm, el reflejo de orientación tomó de 200 a 250 ms.
La segunda fase, la fase de movimiento, es una reacción refleja condicionada que se desarrolla en los peces con bastante rapidez. En los peces intactos, son suficientes de dos a seis refuerzos para que se produzca; en los peces cegados, después de seis combinaciones de formación de ondas de refuerzo alimentario, se desarrolló un reflejo estable de búsqueda de alimento.
Los pequeños planctívoros pelágicos son más sensibles a las olas de la superficie, mientras que los peces grandes que habitan en el fondo son menos sensibles. Así, los verkhovkas cegados con una altura de onda de sólo 1-3 mm demostraron una reacción indicativa después de la primera presentación del estímulo. Los peces de fondo marino se caracterizan por su sensibilidad a las fuertes olas de la superficie del mar. A una profundidad de 500 m, su línea lateral se excita cuando la ola alcanza una altura de 3 m y una longitud de 100 m. Como regla general, las olas en la superficie del mar generan un movimiento de balanceo, por lo tanto, durante las olas, no solo la línea lateral de el pez se excita, pero también su laberinto. Los resultados de los experimentos mostraron que los canales semicirculares del laberinto responden a movimientos de rotación en los que las corrientes de agua involucran el cuerpo del pez. El utrículo detecta la aceleración lineal que se produce durante el proceso de bombeo. Durante una tormenta, el comportamiento tanto de los peces solitarios como de los cardúmenes cambia. Durante una tormenta débil, las especies pelágicas de la zona costera descienden a las capas inferiores. Cuando el oleaje es fuerte, los peces migran hacia mar abierto y se dirigen a mayores profundidades, donde la influencia del oleaje es menos notoria. Es obvio que los peces consideran una fuerte excitación como un factor desfavorable o incluso peligroso. Suprime el comportamiento alimentario y obliga a los peces a migrar. También se observan cambios similares en el comportamiento alimentario en las especies de peces que viven en aguas continentales. Los pescadores saben que cuando el mar está agitado, los peces dejan de picar.
Así, el cuerpo de agua en el que vive el pez es una fuente de información diversa transmitida a través de varios canales. Esta conciencia de los peces sobre las fluctuaciones en el entorno externo les permite responder a ellas de manera oportuna y adecuada con reacciones locomotoras y cambios en las funciones vegetativas.
Señales de peces. Es obvio que los propios peces son una fuente de diversas señales. Producen sonidos en el rango de frecuencia de 20 Hz a 12 kHz, dejan una huella química (feromonas, cairomonas) y tienen sus propios campos eléctricos e hidrodinámicos. Los campos acústicos e hidrodinámicos de los peces se crean de diversas formas.
Los sonidos que producen los peces son muy variados, pero debido a la baja presión sólo pueden grabarse con equipos especiales de alta sensibilidad. El mecanismo de formación de ondas sonoras en diferentes especies de peces puede ser diferente (Tabla 2.5).
Los sonidos de los peces son específicos de cada especie. Además, la naturaleza del sonido depende de la edad del pez y de su estado fisiológico. También se distinguen claramente los sonidos procedentes del banco y de los peces individuales. Por ejemplo, los sonidos que emite la dorada se parecen a las sibilancias. El patrón de sonido de un banco de arenques está asociado con chirridos. El rubio del Mar Negro emite sonidos que recuerdan al cloqueo de una gallina. El baterista de agua dulce se identifica tocando el tambor. Las cucarachas, lochas y cochinillas producen chirridos que son perceptibles al oído desnudo.
Todavía es difícil caracterizar sin ambigüedades el significado biológico de los sonidos que emiten los peces. Algunos de ellos son ruido de fondo. Dentro de las poblaciones, las escuelas y también entre las parejas sexuales, los sonidos emitidos por los peces también pueden desempeñar una función comunicativa.
La radiogoniometría del ruido se utiliza con éxito en la pesca industrial.
¿Los peces tienen orejas?
El exceso del sonido de fondo de los peces sobre el ruido ambiental no supera los 15 dB. El ruido de fondo de un barco puede ser diez veces mayor que el paisaje sonoro de un pez. Por tanto, la pesca sólo es posible desde aquellas embarcaciones que puedan operar en modo “silencio”, es decir, con los motores apagados.
Por lo tanto, la conocida expresión “tonto como un pez” claramente no es cierta. Todos los peces tienen un aparato de recepción de sonido perfecto. Además, los peces son fuentes de campos acústicos e hidrodinámicos, que utilizan activamente para comunicarse dentro del banco, detectar presas, advertir a sus familiares sobre posibles peligros y otros fines.
Yulia Sapozhnikova, empleada del Instituto Limnológico de la Academia de Ciencias de Rusia, fotografió las orejas de varias especies de peces del Baikal.
Resulta que los peces del Baikal tienen oídos y cada especie tiene una estructura diferente del audífono. Y los peces hablan idiomas diferentes, al igual que las personas: omul habla un idioma y golomyanki habla el suyo. Además, según los ictiólogos, la sensibilidad de los peces es tan alta que pueden predecir con precisión una tormenta magnética, un terremoto o una tormenta inminente. Sólo queda aprender a utilizar esta supersensibilidad de los peces.
Orejas doradas
Todo el mundo sabe que los gatos tienen orejas en la parte superior de la cabeza y los monos, como los humanos, tienen orejas a ambos lados de la cabeza. ¿Dónde están las orejas del pez? Y en general ¿los tienen?
¡Los peces tienen orejas! - dice Yulia Sapozhnikova, investigadora del laboratorio de ictiología. - Sólo que no tienen oído externo, el mismo pabellón auricular que estamos acostumbrados a ver en los mamíferos. Algunos peces no tienen un oído en el que haya huesecillos auditivos; el martillo, el yunque y el estribo también son componentes del oído humano. Pero todos los peces tienen un oído interno y está diseñado de una manera muy interesante.
Las orejas de pez son tan pequeñas que caben en diminutas “tabletas” de metal, una docena de las cuales podrían caber fácilmente en la palma de una mano humana.
Se aplica un baño de oro en varias partes del oído interno del pez. Estas orejas de pez bañadas en oro se examinan luego con un microscopio electrónico. Sólo el baño de oro permite a una persona ver los detalles del oído interno del pez. ¡Incluso puedes fotografiarlos en un marco dorado!
Este es un guijarro de oreja u otolito”, muestra Yulia en una de sus fotografías “doradas”. - Este guijarro, bajo la influencia de ondas hidrodinámicas y sonoras, realiza movimientos oscilatorios y los pelos sensoriales más finos los captan y transmiten señales al cerebro. Así distingue el pez los sonidos.
El guijarro oído resultó ser un órgano muy interesante. Por ejemplo, si lo divides, puedes ver anillos en el chip. Estos son anillos anuales, como los que se encuentran en los árboles cortados. Por lo tanto, por los anillos en la piedra de la oreja, al igual que los anillos en las escamas, se puede determinar la edad del pez. Y Yulia Sapozhnikova dice que los otolitos de cada persona son diferentes. En la golomyanka tienen una forma, en el gobio ancho otra y en el omul tienen una tercera. Cada especie de pez del Baikal tiene otolitos especiales; su forma única evita que esta especie se confunda con cualquier otra.
Si observas los cálculos en las orejas que se han acumulado en el estómago de la foca, podrás saber con seguridad qué tipos de pescado comía”, dice Yulia.
¿Cómo hablan los peces?
Después de todo, no tienen un aparato de habla tan perfecto como persona. Sin embargo, quizás el aparato fonador de los peces sea mucho más avanzado... Después de todo, los peces hablan no sólo con la “boca”, es decir, con las mandíbulas y los dientes, sino también con las branquias cuando se alimentan, las aletas cuando se mueven y Incluso... con su abdomen.
Por ejemplo, el Baikal omul es un ávido ventrílocuo. Consigue comunicarse con sus familiares utilizando... su vejiga natatoria. Esta vejiga también mantiene al pez a flote y realiza la función de intercambio de gases. Así, los científicos del Instituto Limnológico de Irkutsk pudieron comprobar que las burbujas que contienen gas ayudan al omul y a otras especies de peces del Baikal a hablar conscientemente.
Es cierto que uno sólo puede adivinar de qué están hablando los peces del Baikal. Probablemente charlan sobre todo lo que hay bajo el sol. Pueden, por ejemplo, averiguar si hay comida cerca. ¿Cómo? Pues, por ejemplo, por el crujido de las mandíbulas de un familiar. Si alguien cerca come, la noticia se difunde muy lejos. Y los peces, al escuchar el atractivo sonido de las mandíbulas al masticar, nadan hacia el lugar donde apareció la comida.
¿Sobre qué tuitean durante la temporada de apareamiento? Quién sabe. Sería primitivo describir esta conversación como señales de los hombres: "Aquí hay mujeres bonitas" o "¡Esta mujer es sólo mía! ¡No la toques!". Aunque, probablemente, este tipo de conversaciones tienen derecho a existir en un entorno de peces. Quizás Piscis esté felicitando a sus amantes, o quizás esté expresando pasiones salvajes que hierven en la fría sangre del pez.
Los científicos también han descubierto que durante una conversación, la sensibilidad de los peces que hablan en voz alta al sonido que producen disminuye notablemente. Por eso no se ensordecen con su propio ruido. Este mecanismo también es posible en los humanos, porque muchos de nosotros no reconocemos nuestra voz cuando la escuchamos grabada. El profesor neurocientífico Andrew Bass dice que más investigaciones podrían desempeñar un papel importante en la comprensión de cómo escuchamos y abrir nuevas vías de investigación sobre las causas de la sordera humana.
Piscis predecirá un terremoto
Increíble, pero cierto: al estar en las profundidades del lago, el pez Baikal puede determinar con precisión que se está produciendo una tormenta magnética en el espacio: una poderosa corriente de partículas cargadas vuela desde el Sol a nuestro planeta. Sólo las personas sensibles al clima pueden sentirse mal durante una tormenta magnética, pero resulta que los peces del lago Baikal se sienten tan mal que ni siquiera comen.
Piscis es muy sensible no sólo a las tormentas magnéticas, sino también a los terremotos, dice Yulia Sapozhnikova. - Tienen sensibilidad sísmica, para ello cuentan con órganos sensoriales especiales que están ausentes en los humanos.
¿Alguna vez has visto moverse un banco de alevines? Recientemente en el lago Baikal, en la zona del Mar Pequeño, tuve la oportunidad de observar la orientación de un pez. Los alevines curiosos, al ver mis aletas multicolores en la parte inferior, se reunieron alrededor como si tuvieran una orden. Pero tan pronto como me moví, el banco de peces inmediatamente cambió de dirección. Es interesante que los alevines, incluso cuando huyen, no choquen entre sí. Simultáneamente giran en una dirección u otra. Esto se puede comparar con el comportamiento de una compañía de soldados bien entrenados en un desfile militar, cuando todos giran “a izquierda y derecha”. Según los ictiólogos de Irkutsk, esta sincronicidad no es más que el trabajo de ese mismo órgano que los humanos no tenemos. Piscis siente simultáneamente que el objeto ha cambiado de posición y ellos mismos giran en la otra dirección. Enseñar a cien personas a moverse sincrónicamente requiere años de entrenamiento y ejercicios militares, porque una persona navega en el espacio con la ayuda de sus ojos y oídos. Piscis - también con la ayuda del "sexto sentido".
Después de todo, a grandes profundidades, más de mil metros, Golomyanka realmente no necesita ojos. Pero la sensibilidad sísmica es sencillamente necesaria. Y también oídos de diseño inusual que pueden oír a largas distancias.
- Pez charlatán
Los científicos saben desde hace mucho tiempo que los peces oyen. Además de de qué están hablando. Durante la Segunda Guerra Mundial, la naturaleza locuaz de los peces a menudo hacía que las minas acústicas dirigidas a barcos y submarinos enemigos explotaran por sí solas. Sólo mucho más tarde los científicos descubrieron que la causa de las explosiones "espontáneas" era el chirrido de los peces. También demostraron que estos peces se vuelven especialmente locuaces durante la temporada de apareamiento, emitiendo sonidos de "croar", "gruñir", "cacarear" y "tararear". Así, los peces tamborilero, los gallos de mar, los peces guardiamarina y los guardiamarinas son especialmente diferentes en este sentido.
Como saben, durante mucho tiempo los peces fueron considerados sordos.
Después de que los científicos realizaron experimentos aquí y en el extranjero utilizando el método de los reflejos condicionados (en particular, entre los sujetos experimentales se encontraban carpas crucianas, percas, tencas, ruffe y otros peces de agua dulce), se demostró de manera convincente que los peces oyen, los límites del órgano auditivo También se determinaron sus funciones fisiológicas y parámetros físicos.
El oído, junto con la visión, es el más importante de los sentidos de acción remota (sin contacto), con su ayuda los peces navegan por su entorno. Sin conocer las propiedades auditivas de los peces, es imposible comprender completamente cómo se mantiene la conexión entre los individuos de un banco, cómo se relacionan los peces con los aparejos de pesca y cuál es la relación entre depredador y presa. La biónica progresiva requiere una gran cantidad de datos acumulados sobre la estructura y el funcionamiento del órgano auditivo en los peces.
Los pescadores recreativos observadores y expertos se han beneficiado durante mucho tiempo de la capacidad de algunos peces para oír el ruido. Así nació el método de pescar bagre con “rallado”. También se utiliza una rana en la boquilla; Al intentar liberarse, la rana, rastrillando con sus patas, crea un ruido bien conocido por el bagre, que muchas veces aparece allí mismo.
Entonces los peces escuchan. Echemos un vistazo a su órgano auditivo. En los peces no se puede encontrar lo que se llama el órgano externo de la audición o de los oídos. ¿Por qué?
Al principio de este libro mencionamos las propiedades físicas del agua como medio acústico transparente al sonido. ¡Qué útil sería para los habitantes de los mares y lagos poder aguzar el oído, como un alce o un lince, para captar un susurro lejano y detectar a tiempo a un enemigo furtivo! Pero mala suerte: resulta que tener orejas no es económico para moverse. ¿Has mirado el lucio? Todo su cuerpo cincelado está adaptado para acelerar y lanzar rápidamente, nada innecesario que dificulte el movimiento.
Los peces tampoco tienen el llamado oído medio, característico de los animales terrestres. En los animales terrestres, el aparato del oído medio desempeña el papel de un transceptor de vibraciones sonoras en miniatura y de diseño sencillo, que realiza su trabajo a través del tímpano y los huesecillos auditivos. Estas “partes” que forman la estructura del oído medio de los animales terrestres tienen un propósito diferente, una estructura diferente y un nombre diferente en los peces. Y no por casualidad. El oído externo y medio con su tímpano no está biológicamente justificado en condiciones de altas presiones de una densa masa de agua que aumenta rápidamente con la profundidad. Es interesante observar que en los mamíferos acuáticos, los cetáceos, cuyos antepasados abandonaron la tierra y regresaron al agua, la cavidad timpánica no tiene salida al exterior, ya que el canal auditivo externo está cerrado o bloqueado por un tapón para los oídos.
Y, sin embargo, los peces tienen un órgano auditivo. Aquí está su diagrama (ver imagen). La naturaleza se aseguró de que este órgano tan frágil y finamente estructurado estuviera suficientemente protegido; con esto pareció enfatizar su importancia. (Y tú y yo tenemos un hueso particularmente grueso que protege nuestro oído interno). Aquí hay un laberinto 2
. La capacidad auditiva de los peces está asociada a esto (canales semicirculares - analizadores de equilibrio). Preste atención a los departamentos indicados por números. 1
Y 3
. Estos son lagena y sacculus: receptores auditivos, receptores que perciben ondas sonoras. Cuando, en uno de los experimentos, se eliminó la parte inferior del laberinto (el sáculo y la lagena) de los pececillos con un reflejo alimentario desarrollado al sonido, dejaron de responder a las señales.
La irritación a lo largo de los nervios auditivos se transmite al centro auditivo ubicado en el cerebro, donde ocurren los procesos aún desconocidos de convertir la señal recibida en imágenes y la formación de una respuesta.
Hay dos tipos principales de órganos auditivos en los peces: órganos sin conexión con la vejiga natatoria y órganos de los cuales la vejiga natatoria es parte integral.
La vejiga natatoria está conectada al oído interno mediante el aparato weberiano: cuatro pares de huesos articulados de forma móvil. Y aunque los peces no tienen oído medio, algunos de ellos (ciprínidos, bagres, caracínidos, anguilas eléctricas) tienen un sustituto: una vejiga natatoria más un aparato weberiano.
Hasta ahora, sabías que la vejiga natatoria es un aparato hidrostático que regula la gravedad específica del cuerpo (y también que la vejiga es un componente esencial de una sopa de pescado cruciano en toda regla). Pero es útil saber algo más sobre este órgano. A saber: la vejiga natatoria actúa como receptor y transductor de sonidos (similar a nuestro tímpano). La vibración de sus paredes se transmite a través del aparato de Weber y el oído del pez la percibe como vibraciones de cierta frecuencia e intensidad. Acústicamente, una vejiga natatoria es esencialmente lo mismo que una cámara de aire colocada en el agua; de ahí las importantes propiedades acústicas de la vejiga natatoria. Debido a las diferencias en las propiedades físicas del agua y el aire, el receptor acústico
como una fina pera de goma o una vejiga natatoria, llena de aire y colocada en agua, cuando se conecta al diafragma de un micrófono, aumenta drásticamente su sensibilidad. El oído interno de un pez es el "micrófono" que funciona junto con la vejiga natatoria. En la práctica, esto significa que, aunque la interfaz agua-aire refleja fuertemente los sonidos, los peces siguen siendo sensibles a las voces y al ruido de la superficie.
La conocida dorada es muy sensible durante la época de desove y teme el más mínimo ruido. Antiguamente incluso estaba prohibido tocar campanas durante el desove de la dorada.
La vejiga natatoria no sólo aumenta la sensibilidad auditiva, sino que también amplía el rango de frecuencia de los sonidos percibidos. Dependiendo de cuántas veces se repitan las vibraciones del sonido en 1 segundo, se mide la frecuencia del sonido: 1 vibración por segundo - 1 hercio. El tictac de un reloj de bolsillo se puede oír en el rango de frecuencia de 1500 a 3000 hercios. Para hablar por teléfono de forma clara e inteligible es suficiente un rango de frecuencia de 500 a 2000 hercios. Así podríamos hablar con el pececillo por teléfono, porque este pez responde a sonidos en el rango de frecuencia de 40 a 6000 hercios. Pero si los guppies "se acercaran" al teléfono, sólo escucharían los sonidos que se encuentran en la banda de hasta 1200 hercios. Los guppies carecen de vejiga natatoria y su sistema auditivo no percibe frecuencias más altas.
A finales del siglo pasado, los experimentadores a veces no tuvieron en cuenta la capacidad de varias especies de peces para percibir sonidos en un rango de frecuencia limitado y sacaron conclusiones erróneas sobre la falta de audición en los peces.
A primera vista, puede parecer que las capacidades del órgano auditivo de los peces no se pueden comparar con las del oído humano, extremadamente sensible, capaz de detectar sonidos de intensidad insignificante y distinguir sonidos cuyas frecuencias oscilan entre 20 y 20.000 hercios. Sin embargo, los peces están perfectamente orientados en sus elementos nativos y, a veces, resulta aconsejable una selectividad de frecuencia limitada, porque permite aislar del flujo de ruido sólo aquellos sonidos que resultan útiles para el individuo.
Si un sonido se caracteriza por una frecuencia determinada, tenemos un tono puro. Se obtiene un tono puro y sin adulterar utilizando un diapasón o un generador de sonido. La mayoría de los sonidos que nos rodean contienen una mezcla de frecuencias, una combinación de tonos y matices de tonos.
Un signo fiable de una audición aguda desarrollada es la capacidad de distinguir tonos. El oído humano es capaz de distinguir alrededor de medio millón de tonos simples, que varían en tono y volumen. ¿Qué pasa con el pescado?
Los pececillos son capaces de distinguir sonidos de diferentes frecuencias. Entrenados en un tono específico, pueden recordar ese tono y responder a él entre uno y nueve meses después del entrenamiento. Algunas personas pueden recordar hasta cinco tonos, por ejemplo, "do", "re", "mi", "fa", "sol", y si el tono de "comida" durante el entrenamiento fue "re", entonces el pececillo es capaz de distinguirlo del vecino: un tono bajo "C" y un tono más alto "E". Además, los pececillos en el rango de frecuencia de 400 a 800 hercios pueden distinguir sonidos que difieren en tono en medio tono. Baste decir que el teclado de un piano, que satisface el oído humano más sutil, contiene 12 semitonos de octava (una relación de frecuencia de dos se llama octava en música). Bueno, quizás los pececillos también tengan algo de musicalidad.
Comparado con el pececillo que “escucha”, el macrópodo no es musical. Sin embargo, el macrópodo también distingue dos tonos si están separados por 1 1/3 de octavas entre sí. Podemos mencionar la anguila, que es notable no sólo porque va a desovar en mares lejanos, sino también porque es capaz de distinguir sonidos que difieren en frecuencia en una octava. Lo anterior sobre la agudeza auditiva de los peces y su capacidad para recordar tonos nos hace releer de una manera nueva las líneas del famoso buceador austriaco G. Hass: “Al menos trescientos grandes caballas plateadas nadaron en una masa sólida y comenzó a dar vueltas alrededor del altavoz. Se mantuvieron a una distancia de unos tres metros de mí y nadaron como si estuvieran en un gran baile circular. Es probable que los sonidos del vals (era "Las rosas del sur" de Johann Strauss) no tuvieran nada que ver con esta escena, y sólo la curiosidad, o en el mejor de los casos los sonidos, atrajeron a los animales. Pero la impresión del vals del pez era tan completa que más tarde la transmití en nuestra película mientras la observaba yo mismo”.
Intentemos ahora comprender con más detalle: ¿cuál es la sensibilidad del oído de los peces?
Vemos a dos personas hablando a lo lejos, vemos las expresiones faciales de cada uno de ellos, gestos, pero no escuchamos sus voces en absoluto. El flujo de energía sonora que llega al oído es tan pequeño que no provoca sensación auditiva.
En este caso, la sensibilidad auditiva se puede evaluar mediante la intensidad (volumen) más baja del sonido que detecta el oído. No es en modo alguno el mismo en todo el rango de frecuencias percibidas por un individuo determinado.
La mayor sensibilidad a los sonidos en humanos se observa en el rango de frecuencia de 1000 a 4000 hercios.
En uno de los experimentos, el cacho de arroyo percibió el sonido más débil a una frecuencia de 280 hercios. A una frecuencia de 2000 hercios, su sensibilidad auditiva se redujo a la mitad. En general, los peces escuchan mejor los sonidos bajos.
Por supuesto, la sensibilidad auditiva se mide a partir de un nivel inicial, tomado como umbral de sensibilidad. Dado que una onda sonora de suficiente intensidad produce una presión bastante notable, se acordó definir el umbral más pequeño de intensidad (o sonoridad) del sonido en unidades de la presión que ejerce. Una unidad de este tipo es una barra acústica. El oído humano normal comienza a detectar sonidos cuya presión supera los 0,0002 bar. Para comprender lo insignificante que es este valor, expliquemos que el sonido de un reloj de bolsillo pegado al oído ejerce una presión sobre el tímpano que supera el umbral 1000 veces. En una habitación muy "tranquila", el nivel de presión sonora supera el umbral 10 veces. Esto significa que nuestro oído registra un fondo sonoro que a veces no logramos apreciar conscientemente. A modo de comparación, tenga en cuenta que el tímpano siente dolor cuando la presión supera los 1000 bar. Sentimos un sonido tan potente cuando estamos cerca del despegue de un avión a reacción.
Hemos dado todas estas cifras y ejemplos de la sensibilidad del oído humano sólo para compararlos con la sensibilidad auditiva de los peces. Pero no es casualidad que digan que cualquier comparación es tonta. El medio acuático y las características estructurales del órgano auditivo de los peces provocan ajustes notables en las mediciones comparativas. Sin embargo, en condiciones de mayor presión ambiental, la sensibilidad del oído humano también disminuye notablemente. Sea como fuere, el bagre enano tiene una sensibilidad auditiva no peor que la de los humanos. Esto parece sorprendente, sobre todo porque los peces no tienen en el oído interno el órgano de Corti, el "dispositivo" más sensible y sutil que en los humanos es el verdadero órgano de la audición.
Todo es así: el pez escucha el sonido, el pez distingue una señal de otra por frecuencia e intensidad. Pero siempre hay que recordar que la capacidad auditiva de los peces no es la misma no sólo entre especies, sino también entre individuos de una misma especie. Si todavía podemos hablar de algún tipo de oído humano "promedio", entonces, en relación con el oído de los peces, no se puede aplicar ningún modelo, porque las peculiaridades del oído de los peces son el resultado de la vida en un entorno específico. Puede surgir la pregunta: ¿cómo encuentra un pez la fuente del sonido? No basta con escuchar la señal, hay que concentrarse en ella. Para el carpín, que ha recibido una señal de peligro formidable: el sonido de la excitación del lucio, es de vital importancia localizar este sonido.
La mayoría de los peces estudiados son capaces de localizar sonidos en el espacio a distancias de fuentes aproximadamente iguales a la longitud de la onda sonora; A largas distancias, los peces suelen perder la capacidad de determinar la dirección hacia la fuente del sonido y realizar movimientos de merodeo y búsqueda, que pueden descifrarse como una señal de "atención". Esta especificidad de la acción del mecanismo de localización se explica por el funcionamiento independiente de dos receptores en los peces: la oreja y la línea lateral. El oído del pez suele funcionar en combinación con la vejiga natatoria y percibe vibraciones sonoras en una amplia gama de frecuencias. La línea lateral registra la presión y el desplazamiento mecánico de las partículas de agua. Por pequeños que sean los desplazamientos mecánicos de las partículas de agua provocados por la presión del sonido, deben ser suficientes para ser observados por los "sismógrafos" vivos, células sensibles de la línea lateral. Aparentemente, el pez recibe información sobre la ubicación de la fuente del sonido de baja frecuencia en el espacio mediante dos indicadores a la vez: la cantidad de desplazamiento (línea lateral) y la cantidad de presión (oído). Se llevaron a cabo experimentos especiales para determinar la capacidad de las perchas de río para detectar fuentes de sonidos submarinos emitidos a través de una grabadora y auriculares dinámicos impermeables. En el agua de la piscina se reproducían sonidos de alimentación previamente grabados: la captura y trituración de la comida con las perchas. Este tipo de experimento en un acuario se complica enormemente por el hecho de que múltiples ecos de las paredes de la piscina parecen embadurnar y amortiguar el sonido principal. Un efecto similar se observa en una habitación espaciosa con un techo abovedado bajo. Sin embargo, las perchas mostraron la capacidad de detectar direccionalmente la fuente del sonido desde una distancia de hasta dos metros.
El método de los reflejos condicionados por la alimentación ayudó a establecer en un acuario que la carpa cruciana y la carpa también son capaces de determinar la dirección hacia la fuente del sonido. En experimentos en acuarios y en el mar, algunos peces marinos (caballa, rulena, salmonete) detectaron la ubicación de la fuente de sonido desde una distancia de 4 a 7 metros.
Pero las condiciones en las que se llevan a cabo los experimentos para determinar tal o cual capacidad acústica de los peces aún no dan una idea de cómo se realiza la señalización sonora en los peces en un entorno natural donde el ruido ambiental de fondo es alto. Una señal de audio que transporta información útil sólo tiene sentido cuando llega al receptor sin distorsionar y esta circunstancia no requiere explicación especial.
Los peces experimentales, incluidas las cucarachas y las percas de río, mantenidos en pequeños cardúmenes en un acuario, desarrollaron un reflejo alimentario condicionado. Como habrás notado, el reflejo alimentario aparece en muchos experimentos. El hecho es que el reflejo alimentario se desarrolla rápidamente en los peces y es el más estable. Los acuaristas lo saben bien. ¿Quién de ellos no ha realizado un sencillo experimento: alimentar a los peces con una ración de polillas, mientras golpea el cristal del acuario? Después de varias repeticiones, al escuchar un golpe familiar, los peces corren juntos "hacia la mesa"; han desarrollado un reflejo de alimentación ante la señal condicionada.
En el experimento anterior, se dieron dos tipos de señales alimentarias condicionadas: una señal sonora monotonal con una frecuencia de 500 hercios, emitida rítmicamente a través de un auricular utilizando un generador de sonido, y un "ramo" de ruido que consta de sonidos pregrabados en una grabadora que ocurren cuando los individuos se alimentan. Para crear interferencias de ruido, se vertió un chorro de agua desde una altura en el acuario. El ruido de fondo que generó, como mostraron las mediciones, contenía todas las frecuencias del espectro sonoro. Era necesario descubrir si los peces son capaces de aislar una señal alimentaria y responder a ella en condiciones de camuflaje.
Resultó que los peces pueden aislar señales útiles del ruido. Además, el pez reconoció claramente un sonido monofónico, emitido rítmicamente, incluso cuando un hilo de agua que caía lo “obstruyó”.
Los peces (como los humanos) emiten sonidos de naturaleza ruidosa (susurros, sorbidos, crujidos, gorgoteos, silbidos, etc.) solo en los casos en que exceden el nivel del ruido circundante.
Este y otros experimentos similares demuestran la capacidad del oído de los peces para aislar señales vitales de un conjunto de sonidos y ruidos inútiles para un individuo de una determinada especie, que en condiciones naturales están presentes en abundancia en cualquier cuerpo de agua en el que haya vida.
En varias páginas examinamos la capacidad auditiva de los peces. Los amantes de los acuarios, si disponen de instrumentos sencillos y accesibles, de los que hablaremos en el capítulo correspondiente, podrían realizar de forma independiente algunos experimentos sencillos: por ejemplo, determinar la capacidad de los peces para centrarse en una fuente de sonido cuando tiene significado biológico para ellos, o la capacidad de los peces para emitir tales sonidos en el contexto de otros ruidos "inútiles", o la detección del límite auditivo de un tipo particular de pez, etc.
Aún se desconoce mucho y es necesario comprender mucho sobre la estructura y el funcionamiento del aparato auditivo de los peces.
Los sonidos del bacalao y el arenque han sido bien estudiados, pero no su audición; en otros peces ocurre todo lo contrario. Se han estudiado más a fondo las capacidades acústicas de los representantes de la familia de los gobios. Así, uno de ellos, el gobio negro, percibe sonidos que no superan una frecuencia de 800 a 900 hercios. Todo lo que vaya más allá de esta barrera de frecuencia no “toca” al toro. Sus capacidades auditivas le permiten percibir el gruñido bajo y ronco emitido por su oponente a través de la vejiga natatoria; Este gruñido en una determinada situación puede descifrarse como una señal de amenaza. Pero los componentes de alta frecuencia de los sonidos que surgen cuando los toros se alimentan no son percibidos por ellos. Y resulta que algún toro astuto, si quiere darse un festín con su presa en privado, tiene un plan directo para comer en tonos ligeramente más altos: sus compañeros de tribu (también conocidos como competidores) no lo escucharán y no lo encontrarán. Por supuesto, esto es una broma. Pero en el proceso de evolución se desarrollaron las adaptaciones más inesperadas, generadas por la necesidad de vivir en comunidad y depender de un depredador de su presa, un individuo débil de su competidor más fuerte, etc. Y ventajas, incluso pequeñas, en los métodos de obtención de información (audición fina, olfato, visión más aguda, etc.) resultaron ser una bendición para la especie.
En el próximo capítulo mostraremos que las señales sonoras tienen una importancia tan grande en la vida del reino de los peces que hasta hace poco ni siquiera se sospechaba.
El agua es la guardiana de los sonidos. .........................................................................................
9
¿Cómo oyen los peces?
...........................................................................................................
17
Un lenguaje sin palabras es un lenguaje de emociones............................................................................................
29
¿"Mudo" entre peces? ................................................. ............................................................ ............ 35
Pescado “esperanto” ................................................ ............................................................ ............ ................ 37
¡Muerde el pescado! ................................................. ............................................................ ............................. 43
No te preocupes: ¡vienen los tiburones! ................................................. ........................................................ 48
Sobre las “voces” de los peces y lo que se entiende por esto
y lo que se sigue de esto................................................ ............................................................ ............................ 52
Señales de peces asociadas con la reproducción.................................... .................................................... 55
“Voces” de peces durante la defensa y el ataque.................................... ........................................ 64
El descubrimiento inmerecidamente olvidado del barón
Münchausen................................................. ........................................................ ................................. 74
“Tabla de rangos” en un banco de peces ......................................... ............................................................ ................. .. 77
Hitos acústicos en rutas migratorias................................................. ........................................ 80
La vejiga natatoria mejora
sismógrafo................................................. ................................................. ........................................ 84
¿Acústica o electricidad? ................................................. ........................................................ 88
Sobre los beneficios prácticos de estudiar las “voces” de los peces
y escuchando...................................................................................................................................
97
"Disculpe, ¿no puede ser más amable con nosotros...?" ................................................. ................ 97
Los pescadores aconsejaron a los científicos; Los científicos siguen adelante................................................ .... ................. 104
Informe desde lo más profundo de la articulación................................................. ......... ........................................ ................. 115
Minas acústicas y peces demoledores................................................. ..... ........................ 120
Bioacústica de peces en la reserva de la biónica................................................ .......................................... 124
Para el cazador submarino aficionado
sonidos ..................................................................................................................................
129
Lectura recomendada................................................ .................................................... ......... 143
