42. Серед риб трапляються види з потужними електричними розрядами і зі слабкими. Поясніть механізм роботи батарей електричних риб. У чому відмінність у використанні ними електричних розрядів?

Відповідь. До видів із потужним електричним розрядом належить електричний вугор, поширений у водоймах Південної Америки, який іноді досягає у довжину 3 м. Цей вугор — справжній потужний генератор, що надсилає у воду електричні розряди, напруга яких досягає 1 200 вольт при силі струму понад 1 ампер. Тіло вугра на 4/5 являє собою парну електричну батарею, що лежить по боках і складається з пластинок із плюсовим та мінусовим зарядами на кінцях, укладених у стовпчики. У вугра є 70 таких стовпчиків, кожен із яких складається із 6 тис. окремих пластинок. Завдяки такій кількості елементів досягається висока напруга і велика сила струму.

Стінки клітин батареї наче сортують йони різного знаку, спрямовуючи одні всередину, а інші залишаючи ззовні. Різниця електричних потенціалів з обох сторін мембран накопичується. До кожної пластинки, розташованої в драглистій оболонці, підходить гілочка нерва. Якщо надходить імпульс, пластинка поляризується: одна її сторона накопичує позитивний електричний заряд, інша — негативний. Коли клітина приходить у збуджений стан, мембрана стає проникною для йонів, і вони активно проникають крізь неї. Батарея починає працювати, розряджатися, давати розряди. Батареї всіх електричних риб працюють ідентично.

Риби зі слабким електричним розрядом видають у воду розряди з напругою 5—10 вольт. Так, сила розряду звичайного чорноморського ската-морського кота, або хвостокола, становить лише 1—2 вольта. У річках Африки водяться риба-гімнарх, або нільська щука, і африканський слоник. Напруга імпульсу у гімнарха — близько 4 вольт. Він має вісім електричних органів, схожих на шнури, розташовані по чотири з обох боків хвоста. Якщо потужні імпульси з сильним електричним розрядом риби використовують для добування їжі й захисту, то низьковольтні розряди риб зі слабким електричним розрядом призначені для інших цілей. Гімнарх, наприклад, видає розряди постійно, створюючи навколо себе поле і відчуваючи його зміни. Слоник же «розряджається», коли хвилюється або хоче з’ясувати довколишню ситуацію. 43. Важливим розділом сучасної біології є вивчення механізмів комунікації у тварин, зокрема у риб. Вважається, що сигнали тварин є сигналами емоцій, на відміну від сигналів — символів предметів і дій, якими є слова людини (друга сигнальна система). У риб найбільший інтерес викликають комунікації у зграї, агресивні та ієрархічні взаємовідносини, міжстатеві комунікації під час підготовки до нересту, а також взаємодія між батьками і нащадками в період батьківської турботи. Якими каналами може здійснюватися у риб передача інформації? Чи змінюється роль окремих комунікаційних каналів у різні періоди їх життя?

Відповідь. Передача інформації у риб може здійснюватися різними каналами: оптичним, акустичним, сейсмосенсорним, хімічним та електричним. При цьому роль окремих комунікаційних каналів може змінюватися. Наприклад, у період переднерестових ігор у чорносму-гастої цихлазоми (Сісіїїахота niqrofasciatum) електричні сигнали використовуються активніше, ніж акустичні, а під час власне нересту (відкладання й запліднення ікри) ситуація змінюється на протилежну. Однак головна роль незмінно належить зоровій сигналізації.

У період турботи про нащадків роль сенсорних систем із часом також змінюється. До появи личинок турбота про ікру полягає головним чином у чищенні, вентиляції та охороні від хижаків. Для реалізації подібної поведінки батьки повинні перш за все розпізнавати власну ікру, відрізняти її від предметів навколишнього середовища чи чужої ікри.

44. Нині не існує єдиної думки щодо здатності риб розпізнавати своїх нащадків, у тому числі й на стадії ікри. Якщо ж риби здатні до розпізнавання, то які органи чуття вони при цьому використовують? На чому ґрунтується розпізнавання ікри?

Відповідь. 50 років тому етологи вважали, що риби не можуть відрізнити власну ікру від чужої чи навіть штучної. У деяких роботах вказувалося, що хеміхроміси (Нетіс/гготів Ьітасиїаііії) впізнають свою кладку, ґрунтуючись лише на зоровому сприйнятті — за топографією субстрату, тобто місця, у якому була відкладена ікра.

Однак у подальших працях доведено протилежне. Нині вчені більше схиляються до думки про те, що всі риби, які виявляють турботу про потомство, у тому числі й хемохроміси, здатні розпізнавати свою ікру. Розпізнавання ґрунтується не лише на зоровій інформації, але значною мірою здійснюється і з допомогою нюху — за індивіду-43. Важливим розділом сучасної біології є вивчення механізмів комунікації у тварин, зокрема у риб. Вважається, що сигнали тварин є сигналами емоцій, на відміну від сигналів — символів предметів і дій, якими є слова людини (друга сигнальна система). У риб найбільший інтерес викликають комунікації у зграї, агресивні та ієрархічні взаємовідносини, міжстатеві комунікації під час підготовки до нересту, а також взаємодія між батьками і нащадками в період батьківської турботи. Якими каналами може здійснюватися у риб передача інформації? Чи змінюється роль окремих комунікаційних каналів у різні періоди їх життя?

Відповідь. Передача інформації у риб може здійснюватися різними каналами: оптичним, акустичним, сейсмосенсорним, хімічним та електричним. При цьому роль окремих комунікаційних каналів може змінюватися. Наприклад, у період переднерестових ігор у чорносму-гастої цихлазоми (Сісіїїахота niqrofasciatum) електричні сигнали використовуються активніше, ніж акустичні, а під час власне нересту (відкладання й запліднення ікри) ситуація змінюється на протилежну. Однак головна роль незмінно належить зоровій сигналізації.

У період турботи про нащадків роль сенсорних систем із часом також змінюється. До появи личинок турбота про ікру полягає головним чином у чищенні, вентиляції та охороні від хижаків. Для реалізації подібної поведінки батьки повинні перш за все розпізнавати власну ікру, відрізняти її від предметів навколишнього середовища чи чужої ікри.

44. Нині не існує єдиної думки щодо здатності риб розпізнавати своїх нащадків, у тому числі й на стадії ікри. Якщо ж риби здатні до розпізнавання, то які органи чуття вони при цьому використовують? На чому ґрунтується розпізнавання ікри?

Відповідь. 50 років тому етологи вважали, що риби не можуть відрізнити власну ікру від чужої чи навіть штучної. У деяких роботах вказувалося, що хеміхроміси (Нетіс/гготів Ьітасиїаііії) впізнають свою кладку, ґрунтуючись лише на зоровому сприйнятті — за топографією субстрату, тобто місця, у якому була відкладена ікра.

Однак у подальших працях доведено протилежне. Нині вчені більше схиляються до думки про те, що всі риби, які виявляють турботу про потомство, у тому числі й хемохроміси, здатні розпізнавати свою ікру. Розпізнавання ґрунтується не лише на зоровій інформації, але значною мірою здійснюється і з допомогою нюху — за індивіду- альним запахом кладки. Це особливо важливо, якщо врахувати, що зорова орієнтація у водоймах із каламутною водою буває утрудненою.

У проведених експериментах зі штучними моделями ікри цихлазо-ми чорносмугастої було встановлено, що штучні воскові ікринки, які навіть зовні не можна розпізнати від натуральних, усе-таки викликають зміни у природній поведінці батьків. Виникає запитання: якщо батьки розпізнають заміну, то чому вони взагалі не кидають фальшиву ікру, а якщо ні; то чому виражене часткове згасання турботи? Відповіді на це питання поки що немає.

Щодо штучних ікринок, які відрізнялися за розмірами від природних, то їх батьки відкидали відразу. Із цього можна зробити висновок про ключову роль у впізнаванні ікри зовнішнього вигляду, а не особливостей навколишніх предметів.