4. Хеморепция

Восприятие животными химических веществ с помощью рецепторов является одной из форм ответной реакции организмов на воздействие внешней среды. У рыб в связи с водным образом жизни нет четкого деления на рецепторы обоняния (воспринимают летучие вещества) и рецепторы вкуса (воспринимают твердые и жидкие вещества) как у наземных животных. Однако органы обоняния у рыб достаточно хорошо обособлены.

Рецепторы обоняния у рыб парные и расположены в передней части головы углублении - ноздре в виде обонятельного эпителия. Так вода с пахучими веществами попадает к рецептору через переднее отверстие, а выходит из заднего. Рецепторные клетки сами генерируют импульсы, содержащие информацию о раздражителе и передают их по отросткам к нервным центрам. Периферический отросток обонятельной клетки заканчивается булавой, на которой имеются ворсинки. Ворсинки способны к движениям и пронизывают слой слизи на поверхности эпителия. Обонятельные клетки окружены опорными клетками, содержащими овальное ядро и многочисленные гранулы. Здесь располагаются также базальные клетки, не содержащие секреторных гранул.

Центральные отростки рецепторных клеток образуют пучки волокон, которые сливаются в стволы, образующие обонятельный нерв, который соединяется с обонятельной луковицей.

Ведущая роль в обонятельной рецепции принадлежит волоскам и булаве обонятельной клетки, которые обеспечивают специфическое взаимодействие раздражающих молекул с мембраной клетки и перевод эффекта взаимодействия в форму электрического потенциала. Информацию в высшие обонятельные центры у рыб передают вторичные нейроны и клетки гранулярного слоя.

По степени развития обоняния рыб делят на две группы:

1. макростоматиков (угорь, сазан, пиранья)

2. микростоматиков (щука, судак, колюшка)

У макростоматиков органы обоняния способны воспринимать большое количество запахов (угорь). У микростоматиков - небольшое количество запахов (щука, колюшка).

Чувствительность рыб к запахам очень высокая. Для восприятия запахов достаточно попадания на обонятельный рецептор нескольких молекул вещества. Обоняние играет руководящую роль в поисках пищи, восприятие партнеров в стае, в нахождении особей другого пола в период размножения. Рыбы одного вида способны воспринимать химические соединения, выделяемые кожей других рыб при ранении, что играет роль сигнала опасности. Когда наступает период размножения, лососевые по запаху отыскивают реку, где они вывелись из икры.

Кроме обонятельной рецепции рыбы способны воспринимать вкус специальными рецепторами - вкусовыми почками. У рыб вкусовые почки имеют овальную форму и состоят из 30-50 клеток. К основанию этих клеток подходят окончания блуждающего, тройничного и некоторых спинномозговых нервов. Вкусовые почки у рыб располагаются в ротовой полости, на губах, жабрах, в глотке, на коже головы и туловища, на усиках и плавниках. Количество вкусовых точек у рыб варьируется от 50 до сотен тысяч и зависят от экологии вида. Вкусовые почки рта и кожи инервируются лицевым нервом, слизистой рта и жабр — языкоглоточным и блуждающим нервами. Центры вкусовой и общей химической чувствительности находятся в продолговатом мозге. Эти центры соединены связями с тиламусом. гипотиламусом и средним мозгом.

Механизм вкусовой рецепции следующий: восприятие вкусовых ощущений -сладкое, горькое, соленое и кислое происходит благодаря взаимодействию молекул вкусовых веществ с четырьмя типами белков. Комбинации этих типов и создают конкретные вкусовые ощущения.

Вкусовая чувствительность рыб очень высокая. Они могут улавливать изменения общей солености до 0.3 %о, концентрацию отдельных солей до 0,3 г/л, изменения рН порядка 0.07. концентрацию углекислоты 0.6 мг/л.

Органические соединения, которые выделяются рыбами, выполняют сигнальную роль для выполнения таких поведенческих реакций как пищевые, межвидовые, стайные и репродуктивные. Все вещества, воспринимающиеся рыбами разделяются на две группы:

1. аттрактанты, т.е. вещества, привлекающие,

2. репелленты, вещества отпугивающие.

Эти свойства широко используются в рыбоводстве (при кормлении), в рыбозащите (отпугивающие от водозаборов и т.д.).