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Órgano del equilibrio y la audición.
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Los ciclóstomos y los peces tienen un órgano par de equilibrio y audición, que está representado por el oído interno (o laberinto membranoso) y ubicado en las cápsulas auditivas de la parte posterior del cráneo. El laberinto membranoso consta de dos sacos: 1) el óvalo superior; 2) el fondo es redondo.
En los animales cartilaginosos, el laberinto no está completamente dividido en sacos ovalados y redondos. En muchas especies, una excrecencia (lagena) se extiende desde el saco redondo, que es el rudimento de la cóclea. Tres canales semicirculares se extienden desde el saco ovalado en planos mutuamente perpendiculares (en lampreas - 2, en mixinos - 1). En un extremo de los canales semicirculares hay una extensión (ampolla). La cavidad del laberinto está llena de endolinfa. Del laberinto parte un conducto endolinfático, que en los peces óseos termina ciegamente y en los cartilaginosos se comunica con el medio externo. El oído interno tiene células ciliadas, que son las terminaciones del nervio auditivo y se encuentran en parches en las ampollas de los canales semicirculares, sacos y lagunas. El laberinto membranoso contiene guijarros auditivos u otolitos. Se ubican en tres a cada lado: uno, el más grande, otolito, está en un saco redondo, el segundo en un saco ovalado y el tercero en la lagena. Los anillos anuales son claramente visibles en los otolitos, que sirven para determinar la edad de algunas especies de peces (perlano, ruffe, etc.).
La parte superior del laberinto membranoso (un saco ovalado con canales semicirculares) realiza la función de un órgano de equilibrio, la parte inferior del laberinto percibe los sonidos. Cualquier cambio en la posición de la cabeza provoca el movimiento de la endolinfa y los otolitos e irrita las células ciliadas.
Los peces perciben sonidos en el agua en el rango de 5 Hz a 15 kHz; los sonidos de frecuencias más altas (ultrasonidos) no son percibidos por los peces. Los peces también perciben sonidos utilizando los órganos sensoriales del sistema de la línea lateral. Las células sensibles del oído interno y de la línea lateral tienen una estructura similar, están inervadas por ramas del nervio auditivo y pertenecen a un único sistema acústicolateral (centro en el bulbo raquídeo). La línea lateral amplía el rango de ondas y permite percibir vibraciones sonoras de baja frecuencia (5-20 Hz) provocadas por terremotos, olas, etc.
La sensibilidad del oído interno aumenta en los peces con vejiga natatoria, que es resonador y reflector de las vibraciones del sonido. La conexión de la vejiga natatoria con el oído interno se realiza mediante el aparato weberiano (sistema de 4 huesecillos) (en ciprínidos), excrecencias ciegas de la vejiga natatoria (en arenque, bacalao) o cavidades de aire especiales. Los más sensibles a los sonidos son los peces que tienen un aparato Weber. Con la ayuda de una vejiga natatoria conectada a oído interno, los peces son capaces de percibir sonidos de frecuencias altas y bajas.
NV ILMAST. INTRODUCCIÓN A LA ICTIOLOGÍA. Petrozavodsk, 2005
El órgano de la audición y su importancia para los peces.. No encontramos ningún pez. orejas, sin agujeros para las orejas. Pero esto no significa que el pez no tenga oído interno, porque nuestro oído externo 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 llena de líquido. El sonido se puede transmitir a dicho oído interno a través de los huesos del cráneo, y podemos descubrir la posibilidad de tal 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 oirá claramente).
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, era la sensación de posición vertical y que, ante todo, eran órganos estáticos para un animal acuático u órganos del equilibrio, bastante similares a los estatocistos de otros animales acuáticos que nadan libremente, empezando por las medusas. Ya los conocemos cuando estudiamos la estructura del cangrejo de río. Lo mismo ocurre con su importancia vital 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 pequeños pero pesados huesecillos auditivos: 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.
El sentido del oído en los peces.. Naturalmente, surge la pregunta: ¿es este órgano del equilibrio capaz de percibir señales sonoras? ¿Podemos atribuir también a los peces el sentido del oído?
Este tema tiene una historia muy interesante que abarca varias décadas del siglo XX. En tiempos pasados, la presencia de oído en los peces no estaba en duda, y lo confirmaban historias sobre crucianos y carpas de estanque, acostumbrados a nadar hasta la orilla al sonar de una campana. Sin embargo, los hechos (o su interpretación) fueron posteriormente cuestionados. Resultó que si el hombre tocaba el timbre, escondiéndose detrás de algún pilar en la verdad, el pez no nadaba. De esto se concluyó que el oído interno de los peces sirve únicamente como un órgano hidrostático, capaz de percibir únicamente las vibraciones agudas que ocurren en el medio acuático (golpes de un remo, sonido de las ruedas de un barco de vapor, etc.), y que no pueden ser considerado un verdadero órgano de audición. Señalaron la imperfección de la estructura de la vesícula auditiva de los peces en comparación con el órgano auditivo de los vertebrados terrestres, el silencio del medio acuático y el entonces generalmente reconocido silencio de los propios peces, que los distingue tan marcadamente de los peces. ranas croando de pájaros vocales.
Sin embargo, posteriormente los experimentos del Prof. Yu. P. Frolov, realizado con todas las precauciones según el método de Acad. P. Pavlov demostró de manera convincente que los peces tienen oído: reaccionan a los sonidos de una campana eléctrica, no acompañados de ningún otro estímulo (luz, mecánico).
Y por último, hace relativamente poco tiempo se ha establecido que, contrariamente al conocido dicho, los peces no son nada mudos, al contrario, son más bien “conversadores” y “que el sentido del oído juega un papel importante en su vida diaria”.
Como suele suceder, una nueva técnica entró en la biología desde un área completamente diferente, esta vez desde la táctica naval. Cuando aparecieron submarinos en las fuerzas armadas de varios estados, en aras de la defensa de su país, los inventores comenzaron a desarrollar métodos para detectar submarinos enemigos que se acercaban en las profundidades. Nuevo método escuchar no sólo descubrió que los peces (así como los delfines) son capaces de emitir diversos sonidos, a veces cloqueando, a veces recordando las voces de los pájaros nocturnos o el cloqueo de los pollos, a veces tocando suavemente un tambor, sino que también permitió estudiar el "léxico " especies individuales pez Como varios cantos de pájaros, algunos de estos sonidos sirven como expresión de emociones, otros resultan ser señales de amenaza, advertencia de peligro, atracción y contacto mutuo (en peces que viajan en cardúmenes o cardúmenes).
Sección longitudinal esquemática de un corazón de pez.
Las voces de muchos peces fueron grabadas en cinta. El método hidroacústico ha descubierto que los peces son capaces de emitir no sólo sonidos accesibles a nuestro oído, sino también vibraciones ultrasónicas que nos resultan inaudibles y que además tienen un valor de señal.
Todo lo dicho anteriormente sobre las señales sonoras se aplica casi exclusivamente a los peces óseos, es decir, a los vertebrados protoacuáticos que ya se encuentran en un nivel superior de organización. En los vertebrados inferiores, los ciclostomas, que tienen un laberinto de una estructura más simple, aún no se ha descubierto la presencia de audición, y en ellos la vesícula auditiva, aparentemente, sirve solo como un órgano estático.
El oído interno de un pez, las vesículas auditivas, es buen ejemplo, que ilustra el principio de cambio de funciones, que es muy importante en el sistema de enseñanza de Darwin: el órgano que surgió en los vertebrados protoacuáticos como órgano de equilibrio percibe simultáneamente vibraciones sonoras, aunque esta capacidad no tiene en estas condiciones. importante para un animal. Sin embargo, con la aparición de los vertebrados de cuerpos de agua "silenciosos" a un entorno terrestre lleno de voces vivas y otros sonidos, valor líder ya adquiere la capacidad de captar y distinguir sonidos, y el oído se convierte en un órgano de audición generalmente reconocido. Su función original pasa a un segundo plano, pero en condiciones adecuadas también se manifiesta en los vertebrados terrestres: una rana con el oído interno destruido artificialmente, que se mueve normalmente en tierra, cuando entra al agua, no mantiene la posición natural del cuerpo y nada. ya sea de lado o boca arriba.
Escamas. El cuerpo del pez está cubierto en su mayor parte de escamas duras y duraderas, que se asientan en los pliegues de la piel, como nuestras uñas, y con sus extremos libres se superponen entre sí, como las tejas de un tejado. Pasa la mano por el cuerpo del pescado desde la cabeza hasta la cola: la piel quedará suave y resbaladiza, porque todas las escamas están dirigidas hacia atrás, apretadas entre sí y, además, están cubiertas por una fina capa mucosa subcutánea. lo que reduce aún más la fricción. Intente pasar unas pinzas o la punta de un cuchillo en la dirección opuesta, desde la cola hasta la cabeza, y sentirá cómo se adherirá y permanecerá en cada escala. Esto significa que no solo la forma del cuerpo, sino también la estructura de la piel ayuda al pez a atravesar fácilmente el agua y deslizarse rápidamente hacia adelante, sin fricción. (También pase el dedo por las cubiertas branquiales y por las aletas de adelante hacia atrás y hacia atrás. ¿Puede sentir la diferencia?) Corte una escama separada con unas pinzas y examínela: creció junto con el crecimiento del pez, y en A la luz verás una serie de líneas concéntricas que recuerdan a los anillos de crecimiento de un corte de madera. En muchos peces, por ejemplo en la carpa, la edad de las escamas y, al mismo tiempo, la edad del propio pez, se puede determinar mediante el número de franjas concéntricas demasiado crecidas.
línea lateral. A lo largo de los lados del cuerpo, a cada lado hay una franja longitudinal, la llamada línea lateral. Las escamas que se encuentran aquí están perforadas con agujeros que se hunden profundamente en la piel. Debajo de ellos se extiende un canal; continúa en la cabeza y se ramifica alrededor de los ojos y la boca. En las paredes de este canal se descubrieron terminaciones nerviosas y los experimentos realizados con lucios demostraron que los peces con canales laterales dañados no reaccionan al movimiento del agua que golpea su cuerpo, es decir, no notan la corriente del río, y en el Dark tropieza con objetos sólidos que se cruzan en su camino (un pez normal siente su proximidad por la presión del agua que se aleja del obstáculo que encuentra). Un órgano de este tipo es importante para los peces principalmente cuando nadan de noche o cuando se mueven en agua turbia cuando el pez no puede ser guiado por la vista. Con la ayuda del canal lateral, los peces probablemente puedan determinar la fuerza de las corrientes. Si no lo sintiera y no lo resistiera, no podría permanecer en el agua corriente, y entonces todos los peces de los ríos y arroyos serían arrastrados por la corriente hacia el mar. Examine las escalas de la línea lateral con una lupa y compárelas con escalas comunes.
¿Qué más puedes notar en el cuerpo del pez? Mirando al pez desde el lado ventral, verá una mancha más oscura (amarilla o rojiza) más cerca de la cola, que indica el lugar donde se encuentra el ano, donde terminan los intestinos. Directamente detrás de él hay dos aberturas más: la genital y la urinaria; a través de apertura genital las hembras liberan caviar (huevos) de sus cuerpos y los machos liberan lecha, líquido seminal, con el que vierten sobre los huevos puestos por las hembras y los fertilizan. A través de una pequeña abertura urinaria se liberan desechos líquidos: la orina secretada por los riñones.
Literatura: Yakhontov A. A. Zoología para profesores: Chordata / Ed. A. V. Mikheeva. - 2ª ed. - M.: Educación, 1985. - 448 p., enfermo.
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 hace poco. 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.
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.
¡Los peces tienen orejas! dice Yulia Sapozhnikova, Investigador laboratorio de ictiología. Solo que no tienen oído externo, el mismo pabellón auricular que estamos acostumbrados a ver en los mamíferos.
Algunos peces no tienen oreja, en la que se encontrarían huesecillos auditivos (martillo, yunque y estribo), también 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 marinos, perchas rocosas) .
¿Pueden los peces oír?
El dicho "tonto como un pez" hace tiempo que perdió su relevancia desde el punto de vista científico. 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.
En el curso de numerosos experimentos realizados por ictiólogos en diferentes paises Se ha establecido con certeza que la línea lateral percibe vibraciones de baja frecuencia, no sólo 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. Mientras 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 hace poco. 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 saben, durante mucho tiempo los peces fueron considerados sordos.
Después de utilizar el método aquí y en el extranjero. reflejos condicionados los científicos realizaron experimentos (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, también se determinaron los límites del órgano auditivo, su 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 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 membrana timpánica no está biológicamente justificado en condiciones de grandes 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, cavidad timpánica no tiene salida al exterior, ya que el conducto 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 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 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 Gravedad específica cuerpo (y también el hecho de 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 percibida de los sonidos. 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 tenían en cuenta las habilidades. varios tipos Los peces perciben sonidos en un rango de frecuencia limitado y llegaron a 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. tono bajo"do" y un tono más alto "mi". 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 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 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 que el umbral de intensidad (o sonoridad) más pequeño del sonido debería determinarse 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?
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; en largas distancias Los peces suelen perder la capacidad de determinar la dirección hacia la fuente del sonido y realizar movimientos de acecho 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 sonora que transmite 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 en el acuario desde una altura. 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 abundan en condiciones naturales en cualquier cuerpo de agua que tenga 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 no la tiene para ellos. significado biológico, o la capacidad de los peces para distinguir dichos sonidos del fondo de otros ruidos "inútiles", o la detección del límite auditivo de una especie 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; es una queja en cierta 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 qué 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 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 (con los oídos bien tapados, acerque un reloj de bolsillo o de pulsera a la cara, y podrá no oirás el tictac; entonces ponte el reloj en los dientes (las horas se oirán 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, era la sensación de posición vertical y que, ante todo, eran órganos estáticos para un animal acuático u órganos del equilibrio, bastante similares a los estatocistos de otros animales acuáticos que nadan libremente, empezando por las medusas.
Lo mismo ocurre con su importancia vital 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 pequeños pero pesados huesecillos auditivos: 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 algunos tipos 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).
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Arroz. 2.18. Conexión entre la vejiga natatoria y el oído interno. diferentes tipos pescado: 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. Medula oblonga. 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.
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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 de Weber proporciona comunicación entre las estructuras centrales del sistema sensorial y la periferia que percibe el 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)
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Arroz. 2.21. Diagrama general de la estructura del órgano auditivo en peces:
1 - cerebro; 2 - utrículo; 3 - sáculo; 4- canal de conexión; 5 - laguna; 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 con el laberinto, y alta sensibilidadórganos de la línea lateral a estímulos sonoros (ondas de compresión de 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. Diferentes tipos ecológicos de peces demuestran varias opciones 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 sistema complejo canales. Los canales de la línea lateral se encuentran dentro de la piel (fig. 2.22) o abiertamente en su superficie.
Un ejemplo de disposición de superficie abierta de neuromastos, las unidades estructurales de la 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 se refieren 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 líneas laterales responde a ondas de compresión del medio acuático, corrientes de flujo, estímulos químicos y campos electromagnéticos con la ayuda de neuromastos, estructuras que unen varias células ciliadas (fig. 2.23).
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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.
Canal y neuromastos libres ubicados en partes diferentes Los cuerpos del pez y el laberinto no se duplican, sino que se complementan funcionalmente. Se cree que el sáculo y la lagena 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 puede 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 son la altura de la ola y la profundidad de inmersión del pez. Para los peces ciprínidos (carpa, carpa cruciana, cucaracha), a una altura de ola de 2-12 mm y el pez sumergido a 20-140 mm, el reflejo de orientación tomó 200-250 ms.
La segunda fase, la fase de movimiento, es una reacción refleja condicionada que se desarrolla en los peces con bastante rapidez. Para peces intactos, de dos a seis refuerzos son suficientes para que ocurra; en peces cegados, después de seis combinaciones de formación de ondas de refuerzo de alimento, se desarrolló un reflejo de búsqueda estable 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 verjovs cegados con una altura de onda de sólo 1-3 mm ya después de la primera presentación del estímulo demostraron reacción indicativa. 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 altura de la ola alcanza los 3 m y la longitud de 100 m. Como regla general, las olas en la superficie del mar generan un movimiento de balanceo, durante las olas, no solo la línea lateral. 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. Tal conciencia de los peces sobre las fluctuaciones. ambiente externo le permite responder a ellos de manera oportuna y adecuada con reacciones locomotoras y cambios en las funciones autónomas.
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 emiten los peces son bastante variados, sin embargo, debido a baja presión Sólo pueden grabarse utilizando 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 emiten chirridos perceptibles al oído.
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.
¿Qué tipo de oído tienen los peces? y ¿Cómo funciona el órgano auditivo en los peces?
Mientras pesca, el pez puede que no nos vea, pero su oído es excelente, y oirá el más mínimo sonido que hagamos. Órganos auditivos en peces: oído interno y línea lateral.
Agua es buena guía vibraciones sonoras y un pescador torpe puede asustar fácilmente a los peces. Por ejemplo, una palmada al cerrar la puerta de un coche, a través de ambiente acuático se extiende a lo largo de muchos cientos de metros. Habiendo causado un gran revuelo, no hay razón para sorprenderse de que la picadura sea débil y tal vez incluso ausente por completo. Los peces grandes son especialmente cuidadosos, lo que, en consecuencia, es el principal objetivo de la pesca.
Los peces de agua dulce se pueden dividir en dos grupos:
. Piscis con excelente audición(carpa, cucaracha, tenca)
. Piscis con audición media(lucio, perca)
¿Cómo oyen los peces?
Se logra una audición excelente gracias a que el oído interno está conectado a la vejiga natatoria. En este caso, las vibraciones externas son amplificadas por la burbuja, que desempeña el papel de resonador. Y de allí pasan al oído interno.
La persona promedio escucha una variedad de sonidos de 20 Hz a 20 kHz. Y los peces, como por ejemplo la carpa, con la ayuda de sus órganos auditivos pueden oír sonidos de 5 Hz a 2 kHz. Es decir, el oído de los peces está mejor sintonizado con las vibraciones bajas, pero las vibraciones altas se perciben peor. Cualquier paso descuidado en la orilla, un golpe, un susurro, es perfectamente escuchado por una carpa o una cucaracha.
En los peces depredadores de agua dulce, los órganos auditivos están construidos de manera diferente; en estos peces no existe conexión entre el oído interno y la vejiga natatoria.
Peces como el lucio, la perca y el lucioperca dependen más de la vista que del oído y no oyen sonidos por encima de los 500 hercios.
Incluso el ruido de los motores de los barcos afecta en gran medida el comportamiento de los peces. Especialmente aquellos que tienen una audición excelente. El ruido excesivo puede provocar que los peces dejen de alimentarse e incluso interrumpan el desove. Los peces ya tenemos buena memoria, recuerdan bien los sonidos y los asocian con eventos.
El estudio demostró que cuando el ruido hizo que la carpa dejara de alimentarse, el lucio siguió cazando sin prestar atención a lo que está pasando.
Órganos auditivos en peces.
Detrás del cráneo de un pez se encuentra un par de orejas que, al igual que el oído interno del ser humano, además de la función auditiva, también son responsables del equilibrio. Pero a diferencia de nosotros, los peces tienen una oreja que no tiene salida.
La línea lateral capta el sonido de baja frecuencia y el movimiento del agua cerca del pez. Los sensores grasos ubicados debajo de la línea lateral transmiten claramente la vibración externa del agua a las neuronas y luego la información llega al cerebro.
Al tener dos líneas laterales y dos oídos internos, el órgano auditivo de los peces determina perfectamente la dirección del sonido. El cerebro procesa un ligero retraso en las lecturas de estos órganos y determina de qué lado proviene la vibración.
Por supuesto, en los ríos, lagos y estacas modernos hay suficiente ruido. Y con el tiempo, el oído del pez se acostumbra a muchos ruidos. Pero una cosa son los sonidos que se repiten periódicamente, aunque sea el ruido de un tren, y otra las vibraciones desconocidas. Entonces, para pescar con normalidad, será necesario guardar silencio y comprender cómo funciona la audición en los peces.
Los sentidos de los peces incluyen: visión, oído, línea lateral, electrorrecepción, olfato, gusto y tacto. Veamos cada uno por separado.
órgano de la visión
Visión- uno de los principales órganos de los sentidos en los peces. El ojo consta de una lente de forma redonda que tiene una estructura dura. Se encuentra cerca de la córnea y permite ver a una distancia de hasta 5 m en reposo, la visión máxima alcanza los 10-14 m.
La lente captura muchos rayos de luz, lo que le permite ver en varias direcciones. A menudo, el ojo tiene una posición elevada, por lo que recibe rayos de luz directos, oblicuos, así como desde arriba, desde abajo y desde los lados. Esto amplía significativamente el campo de visión del pez: en el plano vertical hasta 150° y en el plano horizontal hasta 170°.
Visión monocular– los ojos derecho e izquierdo reciben una imagen separada. El ojo consta de tres membranas: esclerótica (protege del daño mecánico), vascular (suministra nutrientes) y retina (proporciona percepción de la luz y percepción del color a través del sistema de bastones y conos).
órgano auditivo
Audífono(oído interno o laberinto) ubicado en la parte posterior cráneo, incluye dos departamentos: bolsas superiores ovaladas e inferiores redondas. En el saco ovalado hay tres canales semicirculares: este es un órgano de equilibrio; en los peces cartilaginosos, la endolinfa fluye hacia el interior del mismo y se conecta con el conducto excretor; ambiente, en los de hueso termina a ciegas.
El órgano de la audición en los peces se combina con el órgano del equilibrio. El oído interno está dividido en tres cámaras, cada una de las cuales contiene el otolito (parte aparato vestibular, que responde a la estimulación mecánica). El nervio auditivo termina dentro del oído, formando células ciliadas (receptores); cuando cambia la posición del cuerpo, irritan la endolinfa de los canales semicirculares y ayudan a mantener el equilibrio.
La percepción de los sonidos se lleva a cabo gracias a la parte inferior del laberinto, un saco redondo. Los peces pueden detectar sonidos en el rango de 5 Hz a 15 kHz. El audífono incluye la línea lateral (le permite escuchar sonidos de baja frecuencia) y la vejiga natatoria (actúa como un resonador, conectado al oído interno a través de aparato weberiano, que consta de 4 huesos).
Piscis son animales miopes, se mueven a menudo en aguas turbias, con poca iluminación; algunos individuos viven en las profundidades del mar, donde no hay luz alguna; ¿Qué órganos de los sentidos y cómo permiten navegar en el agua en tales condiciones?
línea lateral
En primer lugar, esto línea lateral- el principal órgano sensorial del pescado. Es un canal que discurre bajo la piel a lo largo de todo el cuerpo y se ramifica en la zona de la cabeza formando una red compleja. Tiene orificios por los que se comunica con el entorno. En su interior hay riñones sensibles (células receptoras) que perciben los más mínimos cambios a su alrededor.
De esta manera pueden determinar la dirección de la corriente, navegar por la zona de noche y sentir el movimiento de otros peces, tanto en un banco como de los depredadores que se acercan a ellos. La línea lateral está equipada con mecanorreceptores que ayudan a los habitantes acuáticos a esquivar obstáculos y objetos extraños, incluso en condiciones de poca visibilidad.
La línea lateral puede ser completa (ubicada desde la cabeza hasta la cola), incompleta o puede ser reemplazada por otras terminaciones nerviosas desarrolladas.. Si se lesiona la línea lateral, el pez ya no podrá sobrevivir por mucho tiempo, lo que indica la importancia de este órgano.
La línea lateral del pez es el principal órgano de orientación. Electrorrecepción
Electrorrecepción– un órgano sensorial de peces cartilaginosos y algunos peces óseos (bagre eléctrico). Los tiburones y las rayas detectan los campos eléctricos mediante las ampollas de Lorenzini, pequeñas cápsulas llenas de contenido mucoso y revestidas con células sensibles específicas, situadas en la zona de la cabeza y que se comunican con la superficie de la piel mediante un tubo fino.
Muy susceptible y capaz de detectar campos eléctricos débiles (la reacción se produce a una tensión de 0,001 mKV/m).
Así los peces electrosensibles pueden localizar a sus presas escondidas en la arena gracias a campos eléctricos, que se crean por la contracción de las fibras musculares durante la respiración.
Línea lateral y electrosensibilidad.– ¡Estos órganos de los sentidos son característicos sólo de los peces!
órgano olfativo
Oler Se lleva a cabo utilizando cilios ubicados en la superficie de bolsas especiales. Cuando el pez percibe el olor, los sacos comienzan a moverse: se contraen y se expanden, capturando sustancias olorosas. La nariz incluye cuatro fosas nasales, expulsadas por muchas células sensoriales.
Con su sentido del olfato encuentran fácilmente comida, parientes y pareja para el período de desove. Algunos individuos pueden señalar el peligro liberando sustancias a las que otros peces son sensibles. Se cree que el sentido del olfato para los habitantes acuáticos es más importante que la visión.
órganos del gusto
Papilas gustativas El pescado se concentra en cavidad oral(yemas orales) y orofaringe. En algunas especies (bagre, lota) se encuentran en la zona de los labios y los bigotes, en la carpa, en todo el cuerpo.
Los peces son capaces de reconocer, como los humanos, todas las características gustativas: salado, dulce, ácido, amargo. Con la ayuda de receptores sensibles, los peces pueden encontrar el alimento necesario.
Tocar
Receptores táctiles Ubicado en peces cartilaginosos en áreas del cuerpo que no están cubiertas de escamas (la región abdominal en las mantarrayas). En los teleósteos, las células sensibles están esparcidas por todo el cuerpo, la mayor parte se concentra en las aletas y los labios; permiten sentir el tacto.
Características de los órganos sensoriales en huesos y cartilaginosos.
Los peces inertes tienen una vejiga natatoria, que percibe una gama más amplia de sonidos; los peces cartilaginosos no la tienen y tampoco tienen una división completa del oído interno en sacos ovalados y redondos.
La visión de los colores es característica de los teleósteos, ya que su retina contiene bastones y conos. El órgano sensorial visual cartilaginoso incluye solo bastones que no son capaces de distinguir colores.
Los tiburones tienen un sentido del olfato muy agudo; la parte anterior del cerebro (que proporciona el sentido del olfato) está mucho más desarrollada que otros representantes.
Los órganos eléctricos son órganos especiales de los peces cartilaginosos (rayos). Se utilizan para protección y ataque a la víctima, y generan descargas con una potencia de hasta 600V. Pueden actuar como un órgano sensorial: al formar un campo eléctrico, las mantarrayas detectan cambios cuando entran cuerpos extraños.
