Värityskalan ominaisuus ja merkitys. Miksi eläinmaailmassa urosten väri on kirkkaampi ja houkuttelevampi kuin naaraiden? Syvänmeren kalojen väri on hyvin erityinen.

Miksi kalat tarvitsevat kirkkaita värejä? Mistä kalojen vaihteleva pigmentti johtuu? Mitä mimikri on? Kuka näkee kalojen kirkkaat värit syvyydessä, jossa ikuinen pimeys hallitsee? Biologit Alexander Mikulin ja Gerard Chernyaev kertovat siitä, kuinka kalojen väri korreloi niiden käyttäytymisreaktioihin ja mitä sosiaalisia toimintoja sillä on.

Aiheen yleiskatsaus

Väritys on tärkeää ympäristön merkitys kaloille. Siinä on suojaavia ja varoitusvärejä. Suojaava väritys suunniteltu peittämään kalat ympäristön taustaa vasten. Varoitus- tai semaattinen väritys koostuu tavallisesti silmiinpistävissä olevista suurista, kontrastisia täplistä tai juovista, joilla on selkeät rajat. Se on tarkoitettu esimerkiksi myrkyllisissä ja myrkyllisissä kaloissa estämään petoeläintä hyökkäämästä niihin, ja tässä tapauksessa sitä kutsutaan pelotteeksi. Tunnistusväriä käytetään varoittamaan territoriaalisia kaloja kilpailijoista tai houkuttelemaan naaraat uroksiin varoittamalla niitä, että urokset ovat valmiita kutemaan. Viimeistä varoitusvärityyppiä kutsutaan yleisesti kalojen parittelupuvuksi. Usein tunnistusväri paljastaa kalan. Tästä syystä monien aluetta tai niiden jälkeläisiä suojelevien kalojen tunnistusväri kirkkaan punaisen täplän muodossa sijaitsee vatsassa, näytetään tarvittaessa vastustajalle, eikä se häiritse kalan naamiointia. kun se sijaitsee vatsa pohjassa.

On myös pseudosemaattinen väritys, joka jäljittelee toisen lajin varoitusväriä. Sitä kutsutaan myös mimikriksi. Sen avulla vaarattomat kalalajit voivat välttää saalistajan hyökkäyksen, joka pitää niitä vaarallisena lajina.

On muitakin väriluokituksia. Esimerkiksi kalojen värityypit erotellaan, mikä heijastaa tämän lajin ekologisen rajoituksen ominaisuuksia. Pelaginen väri on tyypillistä makean ja meriveden pinta-alan asukkaille. Sille on ominaista musta, sininen tai vihreä selkä ja hopeiset sivut ja vatsa. Tumma selkä tekee kalasta vähemmän näkyvän pohjaa vasten. joen kalat on musta ja tummanruskea selkäväri, joten ne ovat vähemmän havaittavissa tummaa pohjaa vasten. Järvikaloilla selkä on värjätty sinertävän ja vihertävän sävyin, koska tämä selän väri on vähemmän havaittavissa vihertävän veden taustalla. Sininen ja vihreä selkä on tyypillistä useimmille merikaloille, mikä piilottaa ne meren sinisten syvyyksien taustalla. Kalan hopeiset sivut ja vaalea vatsa näkyvät huonosti alhaalta peilipinnan taustalla. Pelagisten kalojen vatsassa oleva köli minimoi vatsan puolelta muodostuvan varjon ja paljastaa kalan. Kalaa sivulta katsottuna tummaan selkään osuva valo ja suomujen kiilteen peittämä kalan alaosan varjo antavat kalalle harmaan, huomaamattoman ulkonäön.

Pohjan väritykselle on ominaista tumma selkä ja sivut, joissa on joskus tummempia tahroja, sekä vaalea vatsa. Pohjassa kalat elävät jokien pikkukivimaaperän yläpuolella kirkas vesi, yleensä vartalon sivuilla on vaaleita, mustia ja muita värillisiä täpliä, joskus hieman pidentyneitä selkä-vatsan suunnassa, joskus pitkittäisnauhan muodossa (ns. kanavaväri). Tämä väritys tekee kalasta tuskin havaittavissa pikkukivimaata vasten kirkkaassa virtaavassa vedessä. Seisovien makean veden altaiden pohjakaloissa ei ole kirkkaita tummia täpliä kehon sivuilla tai niiden ääriviivat ovat epäselviä.

Kalojen umpeenkasvulle on tunnusomaista ruskehtava, vihertävä tai kellertävä selkä ja yleensä poikittaiset tai pitkittäiset raidat ja tahrat sivuilla. Tämä väri on ominaista kaloille, jotka elävät vedenalaisen kasvillisuuden ja koralliriuttojen keskellä. Poikittaiset raidat ovat ominaisia ​​väijyspetoeläimille, jotka metsästävät rannikon pensaikkoja (hauki, ahven) tai niiden välissä hitaasti uivia kaloja (väkä). Pinnalla eläville kaloille, pinnalla makaavien levien joukossa, on tunnusomaista pitkittäiset raidat (seeprakala). Raidat eivät vain peitä kaloja levien joukossa, vaan myös leikkaavat kalan ulkonäköä. Leikkaava väritys, joka on usein erittäin kirkas kaloille epätavallista taustaa vasten, on tyypillistä korallikaloille, joissa ne ovat näkymättömiä kirkkaiden korallien taustalla.

Parvikaloille on ominaista parviväritys. Tämä väritys helpottaa parven yksilöiden suuntautumista toisiinsa. Se esiintyy yleensä muiden värimuotojen taustalla ja ilmenee joko yhtenä tai useampana täplänä kehon sivuilla tai selkäevä, tai tumma raita pitkin vartaloa tai kaudaalivarren tyvessä.

monet rauhallinen kala kehon takaosassa on "petossilmä", joka häiritsee petoeläintä saaliin heiton suuntaan.

Kalojen värivalikoima johtuu erityisistä soluista - kromatoforeista, joita esiintyy kalan ihossa ja jotka sisältävät pigmenttejä. Seuraavat kromatoforit erotetaan toisistaan: melanoforit, jotka sisältävät mustia pigmenttijyviä (melaniinia); punaiset erytroforit ja keltaiset ksantoforit, joita kutsutaan lipoforeiksi, koska niissä olevat pigmentit (karotenoidit) ovat liuenneet lipideihin; guanoforeja tai iridosyyttejä, jotka sisältävät rakenteessa guaniinikiteitä, jotka antavat kaloille metallisen kiillon ja hopeanhohtoisia suomuja. Melanoforit ja erytroforit ovat tähtivärisiä, ksantoforit pyöristettyjä.

Kemiallisesti eri pigmenttisolujen pigmentit eroavat toisistaan ​​merkittävästi. Melaniinit ovat polymeerejä, joilla on suhteellisen korkea molekyylipaino musta, ruskea, punainen tai keltainen.

Melaniinit ovat erittäin pysyviä yhdisteitä. Ne eivät liukene mihinkään polaarisiin tai ei-polaarisiin liuottimiin eivätkä happoihin. Melaniinit voivat kuitenkin värjäytyä kirkkaassa auringonvalossa, pitkäaikaisessa altistumisessa ilmalle tai, erityisen tehokkaasti, pitkäaikaisessa hapettumisessa vetyperoksidilla.

Melanoforit pystyvät syntetisoimaan melaniinia. Melaniinin muodostuminen tapahtuu useissa vaiheissa johtuen tyrosiinin peräkkäisestä hapettumisesta dihydroksifenyylialaniiniksi (DOPA) ja sitten kunnes melaniinin makromolekyylin polymeroituminen tapahtuu. Melaniineja voidaan myös syntetisoida tryptofaanista ja jopa adrenaliinista.

Ksantoforeissa ja erytroforeissa vallitsevat pigmentit ovat rasvaan liuenneita karotenoideja. Niiden lisäksi nämä solut voivat sisältää pteriinejä joko ilman karotenoideja tai yhdessä niiden kanssa. Näiden solujen pteriinit sijaitsevat erikoistuneissa pienissä organelleissa, joita kutsutaan pterinosomeiksi ja jotka sijaitsevat kaikkialla sytoplasmassa. Myös pääasiassa karotenoideilla värjätyissä lajeissa pteriinit syntetisoituvat ensin ja tulevat näkyviin kehittyvissä ksantoforeissa ja erytroforeissa, kun taas karotenoidit, jotka on saatava ruoasta, havaitaan vasta myöhemmin.

Pteriinit tarjoavat keltaista, oranssia tai punaista väriä useissa kalaryhmissä, samoin kuin sammakkoeläimissä ja matelijoissa. Pteriinit ovat amfoteerisia molekyylejä, joilla on heikkoja happamia ja emäksisiä ominaisuuksia. Ne liukenevat huonosti veteen. Pteriinien synteesi tapahtuu puriinin (guaniinin) välituotteiden kautta.

Guanoforit (iridoforit) ovat muodoltaan ja kooltaan hyvin erilaisia. Guanoforit koostuvat guaniinikiteistä. Guaniini on puriiniemäs. Guaniinin kuusikulmainen kiteet sijaitsevat guanoforien plasmassa, ja plasmavirtojen ansiosta ne voivat keskittyä tai jakautua koko soluun. Tämä seikka, ottaen huomioon valon tulokulman, johtaa kalojen ihon värin muuttumiseen hopeanvalkoisesta sinertävän violetiksi ja sinivihreäksi tai jopa kelta-punaiseksi. Siis loistava sinivihreä raita neon kalat sähkövirran vaikutuksesta se saa punaisen kiillon, kuten erythrosonus. Guanoforit, jotka sijaitsevat ihossa muiden pigmenttisolujen alapuolella, yhdessä ksantoforien ja erytroforien kanssa antavat vihreää, ja näiden solujen ja melanoforien kanssa - sinistä.

Toinen tapa saada kalojen ihon sinivihreä väri on löydetty. On havaittu, että naaraspalakalat eivät synny kaikkia munasoluja kutemisen aikana. Jotkut niistä jäävät sukurauhasiin ja saavat sinivihreän värin resorptioprosessissa. Kutujen jälkeisenä aikana kokkarikalanaaraiden veriplasma kerääntyy kirkkaan vihreä väri. Naaraiden eväistä ja ihosta löydettiin samanlainen sinivihreä pigmentti, jolla on ilmeisesti mukautuva arvo kutujen jälkeisen lihotuksen aikana meren rannikkovyöhykkeellä levien keskuudessa.

Joidenkin tutkijoiden mukaan vain melanoforit soveltuvat hermopäätteille, ja melanoforilla on kaksoishermotus: sympaattinen ja parasympaattinen, kun taas ksantoforeilla, erytroforeilla ja guanoforeilla ei ole hermotusta. Muiden kirjoittajien kokeelliset tiedot viittaavat myös erytroforien hermostoon. Kaikentyyppiset pigmenttisolut ovat humoraalisen säätelyn alaisia.

Muutoksia kalojen värissä tapahtuu kahdella tavalla: pigmentin kerääntymisestä, synteesistä tai tuhoutumisesta soluun sekä kromatoforin itsensä fysiologisen tilan muutoksesta muuttamatta sen pigmenttipitoisuutta. Esimerkki ensimmäisestä värinmuutosmenetelmästä on sen tehostaminen kutua edeltävänä aikana monissa kaloissa, koska karotenoidipigmentit kerääntyvät ksantoforeihin ja erytroforeihin, kun ne tulevat näihin soluihin muista elimistä ja kudoksista. Toinen esimerkki: kalojen asuminen vaalealla taustalla lisää guaniinin muodostumista guanoforeissa ja samalla melaniinin hajoamista melanoforeissa ja päinvastoin, tummalla taustalla tapahtuvaan melaniinin muodostumiseen liittyy katoamista. guaniinista.

Kun melanoforin tila muuttuu fysiologisesti hermoimpulssin vaikutuksesta, plasman liikkuvassa osassa - kinoplasmassa sijaitsevat pigmenttijyvät kerätään yhdessä sen kanssa solun keskiosaan. Tätä prosessia kutsutaan melanoforin supistumiseksi (aggregaatioksi). Supistumisen seurauksena valtaosa pigmenttisoluista vapautuu pigmenttirakeista, mikä johtaa värin kirkkauden heikkenemiseen. Samaan aikaan melanoforin muoto, jota tukevat solun pintakalvo ja luustofibrillit, pysyy muuttumattomana. Pigmenttirakeiden jakautumisprosessia solussa kutsutaan laajenemiseksi.

Keuhkokalojen orvaskedessä sijaitsevat melanoforit ja sinä ja minä emme pysty vaihtamaan väriä niissä olevien pigmenttijyvien liikkeen vuoksi. Ihmisillä ihon tummuminen auringossa tapahtuu pigmentin synteesin vuoksi melanoforeissa ja valaistuminen ihon hilseilyn seurauksena pigmenttisolujen mukana.

Hormonaalisen säätelyn vaikutuksesta ksantoforien, erytroforien ja guanoforien väri muuttuu johtuen itse solun ja ksantoforien ja erytroforien muodon muutoksesta sekä pigmenttien pitoisuuden muutoksesta itse solussa.

Melanoforien pigmenttirakeiden supistumis- ja laajenemisprosessit liittyvät muutoksiin solun kinoplasman ja ektoplasman kostuvuusprosesseissa, mikä johtaa pintajännityksen muutokseen näiden kahden plasmakerroksen rajalla. Tämä on puhtaasti fysikaalinen prosessi, ja se voidaan suorittaa keinotekoisesti jopa kuolleissa kaloissa.

Hormonaalisessa säätelyssä melatoniini ja adrenaliini aiheuttavat melanoforien supistumista, aivolisäkkeen takaosan hormonit puolestaan ​​laajentamista: pituitriini aiheuttaa melanoforeja ja prolaktiini ksantoforien ja erytroforien laajenemista. Guanoforit ovat myös alttiina hormonaalisille vaikutuksille. Siten adrenaliini lisää verihiutaleiden hajoamista guanoforeissa, kun taas cAMP:n solunsisäisen tason nousu lisää verihiutaleiden aggregaatiota. Melanoforit säätelevät pigmentin liikettä muuttamalla solunsisäistä cAMP- ja Ca ++ -pitoisuutta, kun taas erytroforeissa säätely tapahtuu vain kalsiumin perusteella. Solunulkoisen kalsiumin tason jyrkkä nousu tai sen mikroinjektio soluun liittyy pigmenttirakeiden aggregoitumiseen erytroforeissa, mutta ei melanoforeissa.

Yllä olevat tiedot osoittavat, että sekä solunsisäisellä että ekstrasellulaarisella kalsiumilla on tärkeä rooli sekä melanoforien että erytroforien laajenemisen ja supistumisen säätelyssä.

Kalojen väritys niiden evoluutiossa ei voinut syntyä erityisesti käyttäytymisreaktioiden vuoksi, ja sillä on oltava jokin aikaisempi fysiologinen toiminta. Toisin sanoen ihon pigmenttien joukko, pigmenttisolujen rakenne ja niiden sijainti kalojen ihossa eivät ilmeisesti ole satunnaisia, ja niiden pitäisi heijastaa näiden rakenteiden toimintojen muutosten kehityspolkua, jonka aikana moderni organisaatio elävien kalojen ihon pigmenttikompleksi.

Oletettavasti pigmenttijärjestelmä osallistui alun perin kehon fysiologisiin prosesseihin osana ihon eritysjärjestelmää. Myöhemmin kalan ihon pigmenttikompleksi alkoi osallistua koriumissa tapahtuvien fotokemiallisten prosessien säätelyyn, ja evoluution kehityksen myöhemmissä vaiheissa se alkoi suorittaa kalojen todellisen värjäyksen tehtävää käyttäytymisreaktioissa.

Alkukantaisille organismeille ihon eritysjärjestelmällä on tärkeä rooli heidän elämässään. Luonnollisesti yksi aineenvaihdunnan lopputuotteiden haitallisten vaikutusten vähentämisen tehtävistä on vähentää niiden vesiliukoisuutta polymeroinnilla. Tämä toisaalta mahdollistaa niiden myrkyllisen vaikutuksen neutralisoinnin ja samanaikaisesti metaboliittien kerääntymisen erikoistuneisiin soluihin ilman niitä. merkittäviä kustannuksia poistamalla nämä polymeerirakenteet edelleen kehosta. Toisaalta itse polymerointiprosessi liittyy usein valoa absorboivien rakenteiden venymiseen, mikä voi johtaa värillisten yhdisteiden ilmestymiseen.

Ilmeisesti puriinit guaniinikiteiden muodossa ja pteriinit päätyivät ihoon typen aineenvaihdunnan tuotteina ja poistuivat tai kerääntyivät esimerkiksi soiden muinaisille asukkaille kuivuuden aikana, kun he joutuivat horrostilaan. On mielenkiintoista huomata, että puriinit ja erityisesti pteriinit ovat laajalti edustettuina kalojen, mutta myös sammakkoeläinten ja matelijoiden sekä niveljalkaisten, erityisesti hyönteisten, kehon ihossa, mikä saattaa johtua niiden poistamisen vaikeudesta. johtuen näiden eläinryhmien ilmaantumisesta maalle.

Melaniinin ja karotenoidien kertymistä kalan ihoon on vaikeampi selittää. Kuten edellä mainittiin, melaniinin biosynteesi tapahtuu indolimolekyylien polymeroitumisen vuoksi, jotka ovat tyrosiinin entsymaattisen hapettumisen tuotteita. Indoli on myrkyllistä elimistölle. Melaniini osoittautuu ihanteelliseksi vaihtoehdoksi haitallisten indolijohdannaisten säilytykseen.

Karotenoidipigmentit, toisin kuin edellä käsitellyt, eivät ole aineenvaihdunnan lopputuotteita ja ovat erittäin reaktiivisia. Ne ovat ravintoperäisiä, ja siksi niiden roolin selventämiseksi on helpompi ottaa huomioon niiden osallistuminen aineenvaihduntaan suljettu järjestelmä esimerkiksi kalanmarissa.

Kuluneen vuosisadan aikana on ilmaistu yli kaksi tusinaa mielipidettä karotenoidien toiminnallisesta merkityksestä eläinten elimistöön, mukaan lukien kalat ja niiden kaviaari. Erityisen kiivasta keskustelua käytiin karotenoidien roolista hengityksessä ja muissa redox-prosesseissa. Näin ollen oletettiin, että karotenoidit pystyvät kuljettamaan kalvon läpi happea tai varastoimaan sitä pigmentin keskimmäistä kaksoissidosta pitkin. Viime vuosisadan 70-luvulla Viktor Vladimirovich Petrunyaka ehdotti karotenoidien mahdollista osallistumista kalsiumin aineenvaihduntaan. Hän löysi karotenoidien pitoisuuden tietyillä mitokondrioiden alueilla, joita kutsutaan kalkosfääriksi. Kalojen alkionkehityksen aikana on havaittu karotenoidien vuorovaikutusta kalsiumin kanssa, minkä seurauksena näiden pigmenttien väri muuttuu.

On todettu, että karotenoidien päätehtävät kalanmarissa ovat: niiden antioksidanttirooli suhteessa lipideihin sekä osallistuminen kalsiumin aineenvaihdunnan säätelyyn. Ne eivät ole suoraan mukana hengitysprosesseissa, vaan edistävät puhtaasti fyysisesti hapen liukenemista ja siten hapen varastointia rasvasulkeutumissa.

Näkemykset karotenoidien toiminnasta ovat muuttuneet perusteellisesti niiden molekyylien rakenteellisen organisoinnin yhteydessä. Karotenoidit koostuvat ionirenkaista, mukaan lukien happea sisältävät ryhmät - ksantofyllit tai ilman niitä - karoteenit ja hiiliketju, mukaan lukien kaksoiskonjugoitujen sidosten järjestelmä. Aikaisemmin karotenoidien toiminnassa suurta merkitystä annettiin niiden molekyylien iononirenkaiden ryhmien muutoksille, eli joidenkin karotenoidien muuttumiseen toisiksi. Olemme osoittaneet, että laadullinen koostumus työssä karotenoideja suuri merkitys ei, ja karotenoidien toiminnallisuus liittyy konjugaatioketjun läsnäoloon. Se määrittää näiden pigmenttien spektriominaisuudet sekä niiden molekyylien avaruudellisen rakenteen. Tämä rakenne sammuttaa radikaalien energian lipidien peroksidaatioprosesseissa ja suorittaa antioksidanttien tehtävää. Se tarjoaa tai häiritsee kalsiumin siirtoa kalvon läpi.

Kalakaviaarissa on muitakin pigmenttejä. Siten pigmentti, joka on lähellä valon absorptiospektrissä sappipigmenttejä ja sen proteiinikompleksi skorpionikaloissa, määrää näiden kalojen munien värien monimuotoisuuden varmistaen alkuperäisen kytkimen havaitsemisen. Siikamunien keltuaisessa oleva ainutlaatuinen hemoproteiini edistää sen selviytymistä pagon-tilassa, eli sen jäätyessä jääksi. Se edistää osan keltuaisen palamista tyhjäkäynnillä. Todettiin, että sen pitoisuus kaviaarissa on korkeampi niissä siikalajeissa, joiden kehitys tapahtuu ankarammissa olosuhteissa. lämpötilaolosuhteet talvet.

Karotenoidit ja niiden johdannaiset - retinoidit, kuten A-vitamiini, pystyvät keräämään tai kalvon läpi siirtämään kaksiarvoisten metallien suoloja. Tämä ominaisuus on ilmeisesti erittäin tärkeä meren selkärangattomille, jotka poistavat kalsiumia kehosta, jota käytetään myöhemmin ulkoisen luuston rakentamisessa. Ehkä tämä on syy siihen, että suurimmalla osalla selkärangattomista on ulkoinen eikä sisäinen luuranko. On hyvin tunnettua, että ulkoiset kalsiumia sisältävät rakenteet ovat laajalti edustettuina sienissä, hydroideissa, koralleissa ja matoissa. Ne sisältävät merkittäviä pitoisuuksia karotenoideja. Nilviäisissä karotenoidien päämassa on keskittynyt liikkuviin vaippasoluihin - amoebosyytteihin, jotka kuljettavat ja erittävät CaCO 3:a kuoreen. Äyriäisillä ja piikkinahkaisilla karotenoidit yhdessä kalsiumin ja proteiinin kanssa ovat osa niiden kuorta.

On edelleen epäselvää, kuinka nämä pigmentit kulkeutuvat iholle. On mahdollista, että fagosyytit olivat alkuperäisiä soluja, jotka toimittivat pigmenttejä iholle. Kaloista on löydetty melaniinia fagosytoivia makrofageja. Melanoforien samankaltaisuus fagosyyttien kanssa on osoituksena prosessien läsnäolosta niiden soluissa ja sekä fagosyyttien että melanoforien esiasteiden ameboidisena liikkeenä pysyviin paikkoihinsa ihossa. Kun orvaskesi tuhoutuu, siihen ilmestyy myös makrofageja, jotka kuluttavat melaniinia, lipofuskiinia ja guaniinia.

Kromatoforien muodostumispaikka kaikissa selkärankaisten luokissa on ns. hermoharjan solujen kerääntyminen, joka syntyy hermoputken yläpuolelle hermoputken irtoamiskohdassa ektodermista hermotuksen aikana. Tämän irtautumisen suorittavat fagosyytit. Pigmentoimattomien kromatoblastien muodossa olevat kromatoforit kalojen kehitysvaiheessa pystyvät siirtymään geneettisesti ennalta määrätyille kehon alueille. Kypsemmät kromatoforit eivät pysty ameboidisiin liikkeisiin eivätkä muuta muotoaan. Lisäksi niihin muodostuu tätä kromatoforia vastaava pigmentti. AT alkion kehitys luiset kalat kromatoforit erilaisia ​​tyyppejä näkyvät tietyssä järjestyksessä. Ihon melanoforit erottuvat ensin, sen jälkeen ksantoforit ja guanoforit. Ontogeneesiprosessissa erytroforit ovat peräisin ksantoforeista. Siten fagosytoosin varhaiset prosessit alkiogeneesissä osuvat ajallisesti ja avaruudessa yhteen pigmentoimattomien kromatoblastien, melanoforien esiasteiden, ilmaantumisen kanssa.

Niin, vertaileva analyysi Melanoforien ja melanomakrofagien rakenne ja toiminnot viittaavat siihen, että eläinten fylogeneesin alkuvaiheessa pigmenttijärjestelmä ilmeisesti oli osa ihon eritysjärjestelmää.

Kehon pintakerroksiin ilmestyessään pigmenttisolut alkoivat suorittaa erilaista toimintaa, joka ei liittynyt eritysprosesseihin. Luisten kalojen ihon dermaalisessa kerroksessa kromatoforit sijaitsevat erityisellä tavalla. Ksantoforit ja erytroforit sijaitsevat yleensä dermiksen keskikerroksessa. Niiden alla on guanoforeja. Melanoforeja löytyy alemmasta dermiksestä guanoforien alapuolelta ja ylemmästä dermiksestä juuri orvaskeden alapuolelta. Tällainen pigmenttisolujen järjestely ei ole sattumaa ja mahdollisesti johtuen siitä, että useiden aineenvaihduntaprosessien kannalta tärkeiden aineiden, erityisesti D-ryhmän vitamiinien, valoindusoidut synteesiprosessit keskittyvät ihoon. , melanoforit säätelevät valon tunkeutumisen voimakkuutta ihoon, ja guanoforit suorittavat heijastimen tehtävää kuljettaen valoa kahdesti dermiksen läpi sen puuttuessa. On mielenkiintoista huomata, että suora altistuminen valolle ihoalueilla johtaa muutokseen melanoforien vasteessa.

Melanoforeja on kahta tyyppiä, jotka eroavat ulkonäöltään, ihoalueelta, reaktioista hermostuneisiin ja humoraalisiin vaikutuksiin.

Korkeammissa selkärankaisissa, mukaan lukien nisäkkäät ja linnut, löytyy pääasiassa epidermaalisia melanoforeja, joita kutsutaan yleisemmin melanosyyteiksi. Sammakkoeläimissä ja matelijoissa ne ovat ohuita pitkänomaisia ​​soluja, joilla on vähäinen rooli nopeassa värinmuutoksessa. Alkukantaisissa kaloissa, erityisesti keuhkokaloissa, on epidermaalisia melanoforeja. Niillä ei ole hermotusta, ne eivät sisällä mikrotubuluksia eivätkä pysty supistumaan ja laajenemaan. Suuremmassa määrin näiden solujen värin muutos liittyy niiden kykyyn syntetisoida omaa melaniinipigmenttiään, erityisesti altistuessaan valolle, ja värin heikkeneminen tapahtuu orvaskeden hilseilyprosessissa. Epidermaaliset melanoforit ovat ominaisia ​​organismeille, jotka elävät joko kuivuvissa vesistöissä ja joutuvat anabioosiin (keuhkokalat) tai vedestä eläville (maan selkärankaiset).

Melkein kaikilla poikilotermisillä eläimillä, myös kaloilla, on dendro-muotoisia ihomelanoforeja, jotka reagoivat nopeasti hermostuneisiin ja humoraalisiin vaikutuksiin. Ottaen huomioon, että melaniini ei ole reaktiivinen, se ei voi suorittaa muita fysiologisia toimintoja, paitsi seulontaa tai annosteltua valon siirtymistä ihoon. On mielenkiintoista huomata, että tyrosiinin hapettumisprosessi etenee tietystä hetkestä alkaen kahteen suuntaan: kohti melaniinin muodostumista ja kohti adrenaliinin muodostumista. Evoluutioteorian mukaan muinaisissa chordaateissa tällainen tyrosiinin hapettuminen saattoi tapahtua vain ihossa, jossa happea oli saatavilla. Samaan aikaan adrenaliini itse nykykaloissa vaikuttaa hermoston kautta melanoforeihin, ja aiemmin mahdollisesti ihossa muodostuneena se johti suoraan niiden supistumiseen. Ottaen huomioon, että eritystoimintoa suoritti alun perin iho, ja myöhemmin munuaiset, jotka saavat intensiivisesti veren happea, ovat erikoistuneet tämän toiminnon suorittamiseen, nykyaikaisten kalojen kromafiinisolut, jotka tuottavat adrenaliinia, sijaitsevat lisämunuaisissa.

Tarkastellaanpa ihon pigmenttijärjestelmän muodostumista primitiivisten chordaattien, kalamuotoisten ja kalojen fylogeneettisen kehityksen aikana.

Lansetissa ei ole pigmenttisoluja ihossa. Lansetissa on kuitenkin pariton valoherkkä pigmenttitäplä hermoputken etuseinässä. Myös koko hermoputken varrella, neurocoelin reunoja pitkin, on valoherkkiä muodostelmia - Hessen silmät. Jokainen niistä on kahden solun yhdistelmä: valoherkkä ja pigmentti.

Vaippaeläimissä vartalo on pukeutunut yksikerroksiseen soluepidermiin, joka korostaa pinnallaan erityistä paksua hyytelömäistä kalvoa - tunikaa. Suonet kulkevat tunikan paksuuden läpi, jonka läpi veri kiertää. Ihossa ei ole erityisiä pigmenttisoluja. Ei ole vaippaeläimiä ja erikoistuneita erityselimiä. Heillä on kuitenkin erityisiä soluja - nefrosyytit, joihin aineenvaihduntatuotteet kerääntyvät, antaen heille ja keholle punaruskean värin.

Primitiivisten syklostomien ihossa on kaksi kerrosta melanoforeja. Ihon ylemmässä kerroksessa - corium, orvaskeden alla on harvinaisia ​​soluja, ja alaosassa on voimakas solukerros, joka sisältää melaniinia tai guaniinia, joka suojaa valoa pääsemästä alla oleviin elimiin ja kudoksiin. . Kuten edellä mainittiin, keuhkokaloilla on hermottomia orvaskeden ja ihon melanoforeja. Fylogeneettisesti edistyneemmissä kaloissa melanoforit, jotka pystyvät muuttamaan valonläpäisyään hermoston ja humoraalisen säätelyn vuoksi, sijaitsevat ylemmissä kerroksissa orvaskeden alla ja guanoforit - dermiksen alemmissa kerroksissa. Luisissa ganoideissa ja teleosteissa ksantoforeja ja erytroforeja esiintyy dermiksessä melanoforien ja guanoforien kerrosten välissä.

Alempien selkärankaisten fylogeneettisen kehityksen prosessissa, samanaikaisesti ihon pigmenttijärjestelmän komplikaatioiden kanssa, näköelimet paranivat. Se on valoherkkyys hermosolut yhdessä melanoforien valonläpäisyn säätelyn kanssa muodostivat perustan näköelinten syntymiselle selkärankaisilla.

Siten monien eläinten neuronit reagoivat valaistukseen sähköisen aktiivisuuden muutoksella sekä hermopäätteistä vapautuvien välittäjäaineiden lisääntymisnopeudella. Ei-spesifinen valoherkkyys havaittu hermokudosta sisältävät karotenoideja.

Kaikki aivojen osat ovat valoherkkiä, mutta aivojen keskiosa, joka sijaitsee silmien välissä, ja käpyrauhanen ovat valoherkimpiä. Käpyrauhasen soluissa on entsyymi, jonka tehtävänä on muuttaa serotoniinia melatoniiniksi. Jälkimmäinen aiheuttaa ihon melanoforien supistumista ja tuottajien sukurauhasten kasvun hidastumista. Kun käpylisäke on valaistu, melatoniinin pitoisuus siinä laskee.

Tiedetään, että näkevät kalat tummuvat tummalla taustalla ja kirkastuvat vaalealla. Kirkas valo kuitenkin aiheuttaa kalojen tummenemista käpyrauhasen melatoniinituotannon vähenemisen vuoksi, ja vähäinen tai ei valoa aiheuttaa kirkastumista. Samoin kalat reagoivat valoon poistaessaan silmänsä, eli ne kirkastuvat pimeässä ja tummuvat valossa. Todettiin, että sokeassa luolakalassa päänahan ja kehon keskiosan jäännösmelanoforit reagoivat valoon. Monilla kaloilla ihon väri voimistuu kypsyessään käpylisäkkeen hormonien vuoksi.

Guanoforien valon aiheuttama heijastuksen värimuutos havaittiin silmänpohjassa, punaisessa neonissa ja sinisessä neonissa. Tämä osoittaa, että päivä- ja yövärin määräävän kiillon värin muutos ei riipu pelkästään kalojen visuaalisesta valon havaitsemisesta, vaan myös valon suorasta vaikutuksesta ihoon.

Kalan alkioissa, toukissa ja poikasissa, jotka kehittyvät ylemmissä, hyvin valaistuissa vesikerroksissa, melanoforeissa, selkäpuoli, peittävät keskushermoston valolta ja näyttää siltä, ​​että kaikki viisi aivojen osaa ovat näkyvissä. Pohjassa kehittyvillä ei ole tällaista sopeutumista. Sevan-siikan munien ja toukkien altistuminen valolle lisää melaniinin synteesiä alkioiden ihossa tämän lajin alkionkehityksen aikana.

Kalan ihon valon säätelyn melanofori-guanoforijärjestelmällä on kuitenkin haittapuoli. Valokemiallisten prosessien suorittamiseen tarvitaan valoanturi, joka määrittäisi, kuinka paljon valoa todella pääsi ihoon, ja välittäisi tämän tiedon melanoforeille, joiden pitäisi joko tehostaa tai heikentää valovirtaa. Näin ollen tällaisen anturin rakenteiden tulee toisaalta absorboida valoa, eli sisältää pigmenttejä, ja toisaalta raportoida tietoa niille putoavan valovirran suuruudesta. Tätä varten niiden on oltava erittäin reaktiivisia, rasvaliukoisia ja myös muutettava kalvojen rakennetta valon vaikutuksesta ja muutettava sen läpäisevyyttä erilaisille aineille. Tällaisten pigmenttianturien tulisi sijaita ihossa melanoforien alapuolella, mutta guanoforien yläpuolella. Juuri tässä paikassa sijaitsevat karotenoideja sisältävät erytroforit ja ksantoforit.

Kuten tiedetään, karotenoidit osallistuvat primitiivisten organismien valon havaitsemiseen. Karotenoideja on fototaksiseen yksisoluisten organismien silmissä, sienten rakenteissa, joiden hyyfit reagoivat valoon, useiden selkärangattomien ja kalojen silmissä.

Myöhemmin kehittyneemmissä organismeissa näköelinten karotenoidit korvataan A-vitamiinilla, joka ei absorboi valoa spektrin näkyvässä osassa, mutta osana rodopsiinia on myös pigmentti. Tällaisen järjestelmän etu on ilmeinen, koska värillinen rodopsiini, joka on absorboinut valoa, hajoaa opsiiniksi ja A-vitamiiniksi, jotka, toisin kuin karotenoidit, eivät absorboi näkyvää valoa.

Itse lipoforien jakautuminen erytroforeiksi, jotka pystyvät muuttamaan valonläpäisyä hormonien vaikutuksesta, ja ksantoforeihin, jotka itse asiassa ovat ilmeisesti valonilmaisimia, antoi tälle järjestelmälle mahdollisuuden säädellä ihon fotosynteesiprosesseja, ei vain Samanaikainen altistuminen valolle keholle ulkopuolelta, mutta myös sen korreloiminen on fysiologisen tilan ja kehon näiden aineiden tarpeiden kanssa, mikä säätelee hormonaalisesti valonläpäisyä sekä melanoforien että erytroforien kautta.

Siten itse väri ilmeisesti oli muuttunut seuraus pigmenttien suorituksesta muista kehon pintaan liittyvistä fysiologisista toiminnoista, ja evolutionaarisen valinnan avulla hankittu itsenäinen toiminto mimiikassa ja signaalitarkoituksiin.

ilmaantuminen erilaisia ​​tyyppejä oli alunperin värejä fysiologisista syistä. Näin ollen maanpinnan lähellä olevien vesien asukkaille, jotka ovat alttiina merkittävälle säteilylle, kehon selkäosa vaatii voimakasta melaniinipigmentaatiota ylemmän dermiksen melanoforien muodossa (valon läpäisyn säätelemiseksi ihoon) ja alemmassa kerroksessa. dermis (suojaamaan kehoa liialliselta valolta). Sivuilla ja erityisesti vatsassa, jossa valon tunkeutuminen ihoon on pienempi, on tarpeen vähentää melanoforien pitoisuutta ihossa lisäämällä guanoforien määrää. Tällaisen värin ilmaantuminen pelagisissa kaloissa vaikutti samanaikaisesti näiden kalojen näkyvyyden heikkenemiseen vesipatsaassa.

Nuoret kalat reagoivat enemmän valon voimakkuuteen kuin taustan muutokseen, eli täydellisessä pimeydessä ne kirkastuvat ja tummuvat valossa. Tämä osoittaa melanoforien suojaavan roolin liiallista altistumista valolle kehossa. Tässä tapauksessa kalanpoikaset ovat aikuisia pienemmän koonsa vuoksi alttiimpia valon haitallisille vaikutuksille. Tämän vahvistaa melanoforeilla vähemmän pigmentoituneiden poikasten huomattavasti suurempi kuolema, kun ne altistetaan suoralle auringonvalolle. Toisaalta saalistajat syövät intensiivisemmin tummempia poikasia. Näiden kahden tekijän, valon ja petoeläinten, vaikutus johtaa vuorokauden pystysuuntaisiin vaelluksiin useimmissa kaloissa.

Monien kalalajien nuorilla, jotka elävät kouluelämää aivan veden pinnalla, suojatakseen kehoa liialliselta valolta, selkään muodostuu melanoforien alle voimakas guanoforikerros, joka antaa selän sinertävän. tai vihertävä sävy, ja joidenkin kalojen, kuten keltin, poikasissa selkä guaniinin takana kirjaimellisesti hehkuu heijastuneen valon kanssa, suojaa liialliselta säteilyltä, mutta tekee poikaset näkyvät myös kalaa syöville linnuille.

Monissa trooppisissa kaloissa, jotka elävät pienissä puroissa, joita metsän latvus varjoaa auringonvalolta, ihossa on melanoforien alla oleva guanoforikerros, joka siirtää valoa toissijaisesti ihon läpi. Tällaisista kaloista löytyy usein lajeja, jotka käyttävät lisäksi guaniinikiiltoa "valaisina" raidoina, kuten neoneina, tai täplinä ohjeena luodessaan parvia tai kutukäyttäytymisessä havaitakseen lajinsa vastakkaista sukupuolta olevia yksilöitä hämärässä. .

Merenpohjakalat, usein litistyneet selkä-vatsan suunnassa ja johtavat istuva kuva ihon valokemiallisten prosessien säätelemiseksi ihon pinnalla on oltava nopeita muutoksia yksittäisissä pigmenttisoluryhmissä ihon pinnalla tapahtuvan valon paikallisen fokusoitumisen mukaisesti, mikä tapahtuu sen taittuessa veden vaikutuksesta. pinta aaltojen ja aaltoilun aikana. Tämä ilmiö voidaan havaita valinnalla ja johtaa mimikriin ilmaantumiseen, joka ilmaistaan ​​​​vartalon sävyn tai kuvion nopeana muutoksena vastaamaan pohjan väriä. On mielenkiintoista huomata, että merenpohjan asukkailla tai kaloilla, joiden esi-isät olivat pohja, on yleensä suuri kyky muuttaa väriään. AT makeat vedet"auringonsäteiden" ilmiötä pohjassa ei yleensä tapahdu, eikä ole kaloja, joiden väri muuttuu nopeasti.

Syvyyden myötä valon intensiteetti pienenee, mikä mielestämme johtaa tarpeeseen lisätä valon läpäisyä ihon läpi ja siten melanoforien lukumäärän vähenemiseen samalla kun valon läpäisyn säätely lisääntyy. lipoforien avulla. Ilmeisesti tämä johtuu siitä, että monet puoliksi syvänmeren kalat muuttuu punaiseksi. Punaiset pigmentit syvyydellä, johon auringonvalon punaiset säteet eivät pääse, näyttävät mustilta. Käytössä suuria syvyyksiä kalat ovat joko värittömiä tai valoisissa kaloissa mustia. Tässä ne eroavat luolakaloista, joissa valon puuttuessa ihoon ei tarvita lainkaan valoa säätelevää järjestelmää, jonka yhteydessä niihin katoavat melanoforit ja guanoforit ja viimeiseksi moniin lipoforit. .

Suoja- ja varoitusvärien kehittäminen eri systemaattisissa kalaryhmissä voisi mielestämme edetä vain tietyn kalaryhmän ihon pigmenttikompleksin organisoitumisen perusteella, joka oli jo syntynyt kalastuksen aikana. evoluution kehitys.

Niinpä sellaisella ihon pigmenttijärjestelmän monimutkaisella organisaatiolla, jonka ansiosta monet kalat voivat muuttaa väriä ja sopeutua erilaisiin elinolosuhteisiin, oli oma esihistoriansa toimintojen muutoksilla, kuten osallistumisella eritysprosesseihin, ihon valoprosesseihin ja lopuksi. , kalan vartalon todellisessa värissä.

Bibliografia

Britton G. Luonnollisten pigmenttien biokemia. M., 1986

Karnaukhov VN Karotenoidien biologiset toiminnot. M., 1988

Cott K. Mukautuva väritys eläimet. M., 1950

Mikulin A.E., Soin S.G. Karotenoidien toiminnallisesta merkityksestä luukalojen alkionkehityksessä//Vopr. iktyologia. 1975. Vol. 15. Issue. 5 (94)

Mikulin A. E., Kotik L. V., Dubrovin V. N. Karotenoidipigmenttien muutosten dynamiikan kuviot luukalojen alkionkehityksen aikana//Biol. tiede. 1978. Nro 9

Mikulin AE Karotenoidien spektriominaisuuksien muutosten syyt luisten kalojen alkionkehityksessä / Biologisesti aktiiviset aineet ja tekijät vesiviljelyssä. M., 1993

Mikulin A.E. Pigmenttien ja pigmentaation toiminnallinen merkitys kalojen ontogeneesissä. M., 2000

Petrunyaka VV Karotenoidien ja A-vitamiinin vertaileva jakautuminen ja rooli eläinkudoksissa//Journal. evoluutio biochem. ja fysiologia. 1979. V.15. Nro 1

Chernyaev Zh. A., Artsatbanov V. Yu., Mikulin A. E., Valyushok D. S. Sytokromi "O" siikakaviaarissa // Vopr. iktyologia. 1987. T. 27. Numero. 5

Chernyaev Zh. A., Artsatbanov V. Yu., Mikulin A. E., Valyushok D. S. Siikakaviaarin pigmentaation erityispiirteet//Siikabiologia: la. tieteellinen tr. M., 1988

Kalojen väri on hyvin monipuolinen. AT Kaukoidän vedet jossa asuu pieniä (8-10 senttimetriä1), kuoremaisia ​​nuudelikalaja, joiden runko on väritön, täysin läpinäkyvä: sisäosat näkyvät ohuen ihon läpi. Lähellä merenrantaa, jossa vesi niin usein vaahtoaa, tämän kalan laumat ovat näkymättömiä. Lokit onnistuvat syömään "nuudeleita" vasta, kun kalat hyppäävät ulos ja ilmestyvät veden yläpuolelle. Mutta samat valkeat rannikon aallot, jotka suojaavat kaloja linnuilta, usein tuhoavat ne: rannoilla voi joskus nähdä kokonaisia ​​kalanuudeleita, joita merestä heittää ulos. Uskotaan, että ensimmäisen kutu jälkeen tämä kala kuolee. Tämä ilmiö on tyypillinen joillekin kaloille. Niin julma luonto! Meri heittää ulos sekä eläviä että luonnolliseen kuolemaan kuolleita "nuudeleita".

Koska kalanuudeleita löytyy yleensä suurista karjoista, niitä olisi pitänyt käyttää; osittain se on edelleen louhittu.

On olemassa muita kaloja, joilla on läpinäkyvä runko, esimerkiksi syvänmeren Baikal golomyanka, josta keskustelemme yksityiskohtaisemmin alla.

Aasian itäisessä kärjessä Tšuktšin niemimaan järvissä elää musta dalliumkala. Sen pituus on jopa 20 senttimetriä. Musta väri tekee kalasta huomaamattoman. Dallium asuu turveisissa tummavesisissä joissa, järvissä ja soissa, hautautuu talveksi kosteaan sammaleen ja ruohoon. Ulkoisesti dallium on samanlainen kuin tavalliset kalat, mutta se eroaa niistä siinä, että sen luut ovat herkkiä, ohuita ja jotkut puuttuvat kokonaan (infraorbitaalisia luita ei ole). Mutta tämä kala on erittäin kehittynyt rintaevät. Eivätkö evät, kuten lapalavat, auta kaloja tunkeutumaan säiliön pehmeään pohjaan selviytyäkseen talven kylmyydestä? Purotaimen on värjätty erikokoisilla mustilla, sinisillä ja punaisilla täplillä. Tarkemmin katsottuna taimen vaihtaa vaatteitaan: kutuaikana se on pukeutunut erityisen kukkaiseen ”pukuun”, muina aikoina vaatimattomampiin vaatteisiin.

Melkein joka viileästä purosta ja järvestä löytyvä pieni minnow kala on väriltään epätavallisen kirjava: selkä on vihertävä, sivut keltaiset kulta- ja hopeaheijastuksin, vatsa punainen, kellertävät evät tummalla reunalla. . Sanalla sanoen minnow on pienikokoinen, mutta hänellä on paljon voimaa. Ilmeisesti tästä syystä hänet kutsuttiin lempinimeksi "buffoon", tällainen nimi on ehkä oikeudenmukaisempi kuin "minnow", koska minnow ei ole ollenkaan alasti, mutta sillä on suomukset.

Värikkäimmät kalat ovat merivesiä, erityisesti trooppisia vesiä. Monet heistä voivat kilpailla menestyksekkäästi paratiisin linnut. Täällä ei ole kukkia! Punainen, rubiini, turkoosi, musta sametti ... Ne yhdistyvät yllättävän harmonisesti toisiinsa. Kihara, ikään kuin taitavien käsityöläisten hioama, joidenkin kalojen evät ja runko on koristeltu geometrisesti säännöllisillä raidoilla.

Luonnossa, korallien ja merililjojen joukossa nämä värikkäät kalat ovat upea kuva. Tässä on, mistä hän kirjoittaa trooppiset kalat kuuluisa sveitsiläinen tiedemies Keller kirjassa "The Life of the Sea": "Koralliriuttojen kalat ovat tyylikkäin näky. Niiden värit eivät ole huonompia kirkkaudessaan ja loistossaan kuin väritys. trooppisia perhosia ja linnut. Taivaansininen, kellertävänvihreä, samettisen musta ja raidallinen kala välkkyy ja käpristyy väkijoukkoon. Tartut tahattomasti verkkoon saadaksesi heidät kiinni, mutta ... yksi silmänräpäys - ja ne kaikki katoavat. Sivuttain puristetun rungon ansiosta ne voivat tunkeutua helposti koralliriuttojen halkeamiin ja rakoihin.

Tunnetuilla hauilla ja ahvenilla on vartalossa vihertäviä raitoja, jotka peittävät nämä petoeläimet jokien ja järvien ruohomaisissa metsikköissä ja auttavat lähestymään saalista hiljaa. Mutta takaa-ajetuilla kaloilla (särki, särki jne.) on myös suojaava väritys: valkoinen vatsa tekee niistä melkein näkymätön alhaalta katsottuna, tumma selkä ei ole silmiinpistävää ylhäältä katsottuna.

Veden ylemmissä kerroksissa elävät kalat ovat väriltään hopeisempia. Yli 100-500 metrin syvyydessä on punaisia ​​(meriahven), vaaleanpunaisia ​​(liparis) ja tummanruskeita (pinagora) kaloja. Yli 1000 metrin syvyydessä kalat ovat pääosin tummia (merikrotti). Meren syvyyksien alueella, yli 1700 metriä, kalojen väri on musta, sininen, violetti.

Kalan väri riippuu pitkälti veden ja pohjan väristä.

Kirkkaissa vesissä yleensä harmaan värinen bersh erottuu valkoisuudesta. Tätä taustaa vasten tummat poikittaiset raidat erottuvat erityisen terävästi. Matalissa suoisissa järvissä ahven on mustaa ja turvesuosta virtaavissa joissa sinistä ja keltaista ahventa.

Volhovin siika, joka asui aikoinaan suuria määriä Volhovin lahdella ja kalkkikiven läpi virtaavassa Volhovjoessa, eroaa kaikista Laatokan sioista vaaleissa suomuissa. Sen mukaan tämä siika on helppo löytää Laatokan siian kokonaissaaliista.

Laatokan pohjoisosan siikasta löytyy musta siika (suomeksi sitä kutsutaan nimellä "musta siyka", joka tarkoittaa "musta siika").

Pohjoisen Laatokan siikan musta väri, kuten vaalean Volhovin, pysyy melko vakaana: Etelä-Laatokan siika ei menetä väriään. Mutta ajan myötä, monien sukupolvien jälkeen, tämän eteläiseen Laatokaan jääneen siikan jälkeläiset menettävät mustan värinsä. Siksi tämä ominaisuus voi vaihdella veden värin mukaan.

Laskuveden jälkeen rannikon harmaaseen mutaan jäänyt kampela on lähes täysin näkymätön: harmaa väri hänen selkänsä sulautuu lietteen väriin. Kampela ei saanut tällaista suojaavaa väriä sillä hetkellä, kun se joutui likaiselle rannalle, vaan peri sen läheisiltä ja kaukaisilta esivanhemmiltaan. Mutta kalat pystyvät vaihtamaan väriä hyvin nopeasti. Laita minnow tai muu kirkkaanvärinen kala mustapohjaiseen akvaarioon ja hetken kuluttua huomaat, että kalan väri on haalistunut.

Kalojen värjäyksessä on monia yllättäviä asioita. Kalojen joukossa, jotka elävät syvyyksissä, joissa edes heikko auringonsäde ei tunkeudu, on kirkkaanvärisiä.

Se tapahtuu myös näin: kalaparvessa, jonka väri on yhteinen tietylle lajille, tulee valkoisia tai mustia yksilöitä; ensimmäisessä tapauksessa havaitaan niin kutsuttu albinismi, toisessa - melanismi.

Minä, Pravdin "Tarina kalojen elämästä" V. Sabunaev, "Viihdyttävä ihtologia"

Värityksellä on suuri biologinen merkitys kaloille. Siinä on suojaavia ja varoitusvärejä. Suojaväri on tarkoitettu

Chena peittää kalat ympäristön taustaa vasten. Varoitus- tai semaattinen väritys koostuu tavallisesti silmiinpistävissä olevista suurista, kontrastisia täplistä tai juovista, joilla on selkeät rajat. Se on tarkoitettu esimerkiksi myrkyllisissä ja myrkyllisissä kaloissa estämään petoeläintä hyökkäämästä niihin, ja tässä tapauksessa sitä kutsutaan pelotteeksi.

Tunnistusväriä käytetään varoittamaan territoriaalisia kaloja kilpailijoista tai houkuttelemaan naaraat uroksiin varoittamalla niitä, että urokset ovat valmiita kutemaan. Viimeistä varoitusvärityyppiä kutsutaan yleisesti kalojen parittelupuvuksi. Usein tunnistusväri paljastaa kalan. Tästä syystä monien aluetta tai niiden jälkeläisiä suojelevien kalojen tunnistusväri kirkkaan punaisen täplän muodossa sijaitsee vatsassa, näytetään tarvittaessa vastustajalle, eikä se häiritse kalan naamiointia. kun se sijaitsee vatsa pohjassa. On myös pseudosemaattinen väritys, joka jäljittelee toisen lajin varoitusväriä. Sitä kutsutaan myös mimikriksi. Sen avulla vaarattomat kalalajit voivat välttää saalistajan hyökkäyksen, joka pitää niitä vaarallisena lajina.

Myrkkyrauhaset.

Joillakin kalalajeilla on myrkkyrauhasia. Ne sijaitsevat pääasiassa evien piikien tai piikkisäteiden juuressa (kuva 6).

Kaloissa on kolmenlaisia ​​myrkkyrauhasia:

1. orvaskeden yksittäiset solut, jotka sisältävät myrkkyä (stargazer);

2. myrkyllisten solujen kompleksi (stingray-stingray);

3. itsenäinen monisoluinen myrkyllinen rauhanen (syyli).

Vapautuneen myrkyn fysiologinen vaikutus ei ole sama. Rauskussa myrkky aiheuttaa voimakasta kipua, voimakasta turvotusta, vilunväristyksiä, pahoinvointia ja oksentelua, joissakin tapauksissa kuolemaa. Syylin myrkky tuhoaa punasoluja, vaikuttaa hermostoon ja johtaa halvaukseen, jos myrkky pääsee verenkiertoon, se johtaa kuolemaan.

Joskus myrkyllisiä soluja muodostuu ja ne toimivat vain lisääntymisen aikana, muissa tapauksissa - jatkuvasti. Kalat jaetaan:

1) aktiivisesti myrkyllinen (tai myrkyllinen, jolla on erikoistunut myrkyllinen laite);

2) passiivisesti myrkyllinen (jolla on myrkyllisiä elimiä ja kudoksia). Myrkyllisimpiä ovat pufferfish-luokan kalat, joissa aikana sisäelimet(sukurauhaset, maksa, suolet) ja iho sisältää myrkkyhermomyrkkyä (tetrodotoksiinia). Myrkky vaikuttaa hengitys- ja vasomotorisiin keskuksiin, kestää 4 tunnin kiehumista ja voi aiheuttaa nopean kuoleman.

Myrkyllinen ja myrkyllinen kala.

Kalat, joilla on myrkyllisiä ominaisuuksia, jaetaan myrkyllisiin ja myrkyllisiin. myrkyllisiä kaloja on myrkyllinen laite - piikkejä ja myrkyllisiä rauhasia, jotka sijaitsevat piikkien tyvessä (esim. meriskorpionissa

(Eurapean kerchak) kutuaikana) tai piikkien ja eväsäteiden urissa (Scorpaena, Frachinus, Amiurus, Sebastes jne.). Myrkkyjen vaikutuksen voimakkuus on erilainen - paiseen muodostumisesta pistoskohdassa hengitys- ja sydänsairauksiin ja kuolemaan (vakavissa Trachurus-infektion tapauksissa). Syödessään nämä kalat ovat vaarattomia. Kalat, joiden kudokset ja elimet ovat myrkyllisiä kemiallinen koostumus ovat myrkyllisiä, eikä niitä pidä syödä. Niitä on erityisen paljon tropiikissa. Carcharinus glaucus -hain maksa on myrkyllistä, kun taas hain Tetrodonissa on myrkyllisiä munasarjoja ja munia. Eläimistössämme marinka Schizothorax ja Osman Diptychus, kaviaari ja vatsakalvo ovat myrkyllisiä, barbus barbus ja templar Varicorhynus, kaviaari on laksatiivinen vaikutus. Myrkyttää myrkyllisiä kaloja vaikuttaa hengitys- ja vasomotorisiin keskuksiin, ei tuhoudu keittämällä. Joissakin kaloissa on myrkyllistä verta (ankeriaat Muraena, Anguilla, Conger, samoin kuin nahkiainen, suutari, tonnikala, karppi jne.)

Myrkylliset ominaisuudet näkyvät näiden kalojen veriseerumin ruiskeessa; ne katoavat kuumennettaessa happojen ja emästen vaikutuksesta. Vanhentuneiden kalojen myrkytys liittyy siihen, että siihen ilmestyy myrkyllisiä putrefaktiivisten bakteerien jätetuotteita. Erityistä "kalamyrkyä" muodostuu hyvänlaatuisissa kaloissa (pääasiassa sammessa ja valkolohissa) anaerobisten Bacillus ichthyismi -bakteerien (lähellä B. botulinusta) elintärkeän toiminnan tuotteena. Myrkyn vaikutus ilmenee raa'an (mukaan lukien suolatun) kalan käytöllä.

Kalojen valoisat elimet.

Kyky lähettää kylmää valoa on laajalle levinnyt erilaisten ryhmien keskuudessa. meren kalat(useimmissa syvissä vesissä). Tämä on erityislaatuista hehkua, jossa valon emissio (toisin kuin tavallinen - lämpösäteilystä johtuva - joka perustuu elektronien lämpövirittymiseen ja johon liittyy siksi lämmön vapautuminen) liittyy kylmän valon syntymiseen ( seurauksena syntyy tarvittava energia kemiallinen reaktio). Jotkut lajit tuottavat valoa itse, kun taas toiset ovat hehkunsa velkaa symbioottisille valobakteerille, jotka ovat kehon pinnalla tai erityisissä elimissä.

Luminesenssielinten laite ja sijainti eri vesiväestössä ovat erilaisia ​​ja palvelevat eri tarkoitusta. Hehkua tarjoavat yleensä erityiset rauhaset, jotka sijaitsevat orvaskedessä tai tietyissä asteikoissa. Rauhaset koostuvat valoisista soluista. Kalat pystyvät mielivaltaisesti "sytymään" ja "sammuttamaan" hehkunsa. Valoisten elinten sijainti on erilainen. Useimmissa syvänmeren kaloissa ne kerätään ryhmiin ja riveihin sivuille, vatsaan ja päähän.

Valoiset elimet auttavat löytämään saman lajin yksilöitä pimeässä (esimerkiksi kalojen parvella), toimivat suojakeinona - ne valaisevat yhtäkkiä vihollisen tai heittävät ulos valoverhon, karkottaen näin hyökkääjät ja piiloutuen ne tämän valopilven suojeluksessa. Monet petoeläimet käyttävät hehkua kevyenä syöttinä ja houkuttelevat niitä pimeässä kaloihin ja muihin organismeihin, joista ne ruokkivat. Joten esimerkiksi joillakin matalanmeren nuorilla hailla on erilaisia valoisia elimiä, ja grönlanninhain silmät hehkuvat kuin kirkkaat lyhdyt. Näiden elinten lähettämä vihertävä fosforivalo houkuttelee kaloja ja muita merieläimiä.

Kalan aistielimet.

Näköelin - silmä - muistuttaa rakenteeltaan valokuvauslaitetta, ja silmän linssi on kuin linssi ja verkkokalvo on kuin filmi, jolle kuva saadaan. Maaeläimillä linssillä on linssimäinen muoto ja se pystyy muuttamaan kaarevuuttaan, joten eläimet voivat säätää näkökykynsä etäisyyden mukaan. Kalan linssi on pallomainen eikä voi muuttaa muotoaan. Heidän näkemyksensä muuttuu erilaisia ​​etäisyyksiä kun linssi lähestyy verkkokalvoa tai siirtyy pois siitä.

Kuuloelin - esitetään vain alanumero. korva, joka koostuu nesteellä täytetystä labyrintista, leikatussa kuulokivissä (otoliitteissa) kellua. Kuulohermo havaitsee heidän värähtelynsä, joka välittää signaaleja aivoihin. Otoliittit toimivat myös kalojen tasapainoelimenä. Useimpien kalojen vartaloa pitkin kulkee sivuviiva - elin, joka havaitsee matalataajuisia ääniä ja veden liikkeen.

Hajuelin sijaitsee sieraimissa, jotka ovat yksinkertaisia ​​kuoppia, joiden limakalvon läpäisee hajusta tuleva hermohaara. aivojen osia. Akvaariokalojen hajuaisti on hyvin kehittynyt ja auttaa niitä löytämään ruokaa.

Makuelimet - makuhermoja edustavat suuontelon, antenneissa, päässä, vartalon sivuilla ja evien säteissä; auttaa kaloja määrittämään ruoan tyypin ja laadun.

Kosketuselimet ovat erityisen hyvin kehittyneitä lähellä pohjaa elävillä kaloilla, jotka ovat aistiryhmiä. huulilla sijaitsevat solut, kuonon pää, evät ja erityiset. tunnuselimet (dec. antennit, lihaiset kasvut).

Uimarakko.

Kalojen kelluvuus (kalojen tiheyden suhde veden tiheyteen) voi olla neutraali (0), positiivinen tai negatiivinen. Useimmissa lajeissa kelluvuus vaihtelee välillä +0,03 - -0,03. Positiivisella kelluvuudella kalat kelluvat ylös, neutraalilla kelluvuudella ne kelluvat vesipatsassa, negatiivisella kelluvuudella ne uppoavat.

Kaloissa saavutetaan neutraali kelluvuus (tai hydrostaattinen tasapaino):

1) uimarakon avulla;

2) lihasten kasteleminen ja luurangon keventäminen (syvänmeren kaloissa)

3) rasvan kerääntyminen (hait, tonnikalat, makrillit, kampela, gobies, särmät jne.).

Useimmilla kaloilla on uimarakko. Sen esiintyminen liittyy luun luuston ulkonäköön, mikä lisää ominaispainoa luiset kalat. Rustoisilla kaloilla ei ole uimarakkoa, luisuisilla kaloilla se puuttuu pohjakaloista (gobies, kampela, kokkara), syvänmeren kaloissa ja joissakin nopeasti uivissa lajeissa (tonnikala, bonito, makrilli). Ylimääräinen hydrostaattinen sopeutuminen näissä kaloissa on nostovoima, joka muodostuu lihasvoiman vaikutuksesta.

Uimarakko muodostuu ruokatorven selän seinämän ulkonemisen seurauksena, sen päätehtävä on hydrostaattinen. Uimarakko havaitsee myös paineen muutokset, liittyy suoraan kuuloelimeen, koska se on äänivärähtelyjen resonaattori ja heijastaja. Loachesissa uimarakko on peitetty luukapselilla, on menettänyt hydrostaattisen toimintansa ja on saanut kyvyn havaita muutoksia. ilmakehän paine. Keuhkokaloissa ja luisissa ganoideissa uimarakko suorittaa hengitystoimintoa. Jotkut kalat pystyvät pitämään ääntä uimarakon avulla (turska, kummeliturska).

Uimarakko on suhteellisen suuri elastinen pussi, joka sijaitsee munuaisten alla. Se tapahtuu:

1) pariton (useimmat kalat);

2) parillinen (keuhkokala ja monisulinen).

Luolissa elävät kalat ovat hyvin erilaisia. Tällä hetkellä luolissa tunnetaan useiden syprinidiryhmien edustajia - Cypriniformes (Aulopyge, Paraphoxinus, Chondrostoma, amerikkalainen monni jne.), Cyprinodontiformes (Chologaster, Troglichthys, Amblyopsis), useita gobilajeja jne.

Veden valaistusolosuhteet eroavat ilman valon voimakkuudesta, mutta myös spektrin yksittäisten säteiden tunkeutumisasteesta veden syvyyteen. Kuten tiedetään, eri aallonpituuksilla olevien säteiden veden absorptiokerroin on kaukana samasta. Punaiset säteet imeytyvät voimakkaimmin veteen. Kun ohitetaan 1 metrin vesikerros, 25% punaisista säteistä imeytyy ja vain 3% violetista. Kuitenkin jopa violetit säteet yli 100 metrin syvyydessä tulevat lähes erottamattomiksi. Näin ollen kalojen syvyyksissä värit eroavat huonosti.

Kalojen havaitsema näkyvä spektri on jonkin verran erilainen kuin maaselkärankaisten havaitsema spektri. Eri kaloilla on eroja, jotka liittyvät niiden elinympäristön luonteeseen. Rannikkovyöhykkeellä ja alueella elävät kalalajit

Riisi. 24. Luolakala (ylhäältä alas) - Chologaster, Typhli-chthys; Amblyopsis (Cyprinodontiformes)

Veden pintakerroksilla on laajempi näkyvä kirjo kuin suurissa syvyyksissä elävillä kaloilla. Sculpin Myoxocephalus scorpius (L.) on matalien syvyyksien asukas, havaitsee värejä aallonpituudella 485-720 mkm, ja suurilla syvyyksillä säilyvä tähtirausku on Raja radiata Donov. - 460 - 620 mmk, kolja Melanogrammus aeglefinus L. - 480 - 620 mmk (Protasov ja Golubtsov, 1960). On kuitenkin huomattava, että vähennys näkyvyys menee, pääasiassa spektrin pitkän aallonpituuden vuoksi (Protasov, 1961).

Useimmat havainnot osoittavat, että useimmat kalalajit erottavat värit. Ilmeisesti vain jotkut rustokalat (Chondrichthyes) ja rustokalat (Chondrostei) eivät erottele värejä. Loput kalat erottuvat hyvin
värit, mikä on todistettu erityisesti monissa kokeissa, joissa käytetään ehdollista refleksitekniikkaa. Esimerkiksi minnow - Gobio gobio (L.) - voitaisiin opettaa ottamaan ruokaa tietyn värisestä kupista.

Tiedetään, että kalat voivat muuttaa ihon väriä ja kuviota riippuen maaperän väristä, jolla ne sijaitsevat.

Samanaikaisesti, jos mustaan ​​maaperään tottuneet ja sen mukaan väriä muuttaneet kalat saivat valita useista erivärisistä maaperistä, niin kala valitsi yleensä sen maaperän, johon se oli. on tottunut ja jonka väri vastaa hänen ihonsa väriä.

Kampelassa havaitaan erityisen teräviä muutoksia kehon värissä eri maaperällä. Samanaikaisesti ei vain sävy muuttuu, vaan myös kuvio riippuen maaperän luonteesta, jolla kala sijaitsee. Mikä tämän ilmiön mekanismi on, ei ole vielä selvää. Tiedetään vain, että värin muutos tapahtuu vastaavan silmän ärsytyksen seurauksena. Semtser (Sumner, 1933) laittoi läpinäkyvät värilliset lippalakit kalan silmiin ja sai sen vaihtamaan väriä vastaamaan korkkien väriä. Kampela, jonka runko on yhden värinen ja pää on erivärinen, muuttaa kehon väriä sen mukaan, millä taustalla pää sijaitsee (kuva 25). "

Luonnollisesti kalan rungon väri liittyy läheisesti valaistusolosuhteisiin.

Yleensä on tapana erottaa seuraavat kalojen värin päätyypit, jotka ovat sopeutumista tiettyihin elinympäristön olosuhteisiin.

Riisi. 25. Kampelan rungon värin riippuvuus maaperän väristä, jolla sen pää sijaitsee

Pelaginen väri - sinertävä tai vihertävä selkä ja hopeiset sivut ja vatsa. Tämäntyyppinen väritys on tyypillistä vesipatsassa eläville kaloille (silli, anjovis,
synkkä jne.). Sinertävä selkä tekee kalasta tuskin havaittavissa ylhäältä, ja hopeiset sivut ja vatsa näkyvät huonosti alhaalta peilipinnan taustalla.

Umpikasvanut maalaus- ruskehtava, vihertävä tai kellertävä selkä ja yleensä poikittaisia ​​raitoja tai tahroja sivuilla. Tämä väri on tyypillistä pensaikkoissa tai koralliriutoissa oleville kaloille. Joskus nämä kalat, varsinkin sisällä trooppinen vyöhyke, voidaan värjätä erittäin kirkkaasti.

Esimerkkejä umpeen kasvaneista kaloista ovat: tavallinen ahven ja hauki - makean veden muodoista; meriskorpioniruffi, monet haarat ja koralli kalaa- merestä.

Pohjan väritys- tumma selkä ja sivut, joskus tummempia raitoja ja vaalea vatsa (kampeloissa maata päin oleva puoli on vaalea). Kirkasvetisten jokien pikkukivimaan yläpuolella elävillä pohjakaloilla on yleensä mustat kantapäät vartalon sivuilla, joskus hieman pidentyneet selän ja vatsan suunnassa, joskus pitkittäisnauhan muodossa (ns. kanavaväri) . Tällainen väritys on tyypillistä esimerkiksi lohenpoikasille jokielämässä, harjuspoikasille, kaloihin ja muille kaloille. Tämä väritys tekee kalasta tuskin havaittavissa läpinäkyvässä virtaavassa pikkukivimaata vasten. Pysähtyneiden vesien pohjakaloissa ei yleensä ole kirkkaita tummia täpliä kehon sivuilla tai niiden ääriviivat ovat epäselviä.

Kalojen parvivärjäys on erityisen näkyvä. Tämä väritys helpottaa parven yksilöiden suuntautumista toisiinsa. Se näkyy joko yhtenä tai useampana täplänä kehon sivuilla tai selkäevässä tai tummina raitana kehoa pitkin. Esimerkkinä on amurin minnow - Phoxinus lagovskii Dyb., piikikäskarvaan poikaset - Acanthorhodeus asmussi Dyb., jotkut silli, kolja jne. (kuva 26).

Syvänmeren kalojen väritys on hyvin erityinen.

Yleensä nämä kalat ovat joko tummia, joskus melkein mustia tai punaisia. Tämä selittyy sillä, että jopa suhteellisen matalia syvyyksiä punainen väri veden alla näyttää mustalta ja sitä on vaikea nähdä petoeläimille.

Hieman erilainen värikuvio havaitaan syvänmeren kaloissa, joiden kehossa on luminesenssielimiä. Näiden kalojen ihossa on paljon guaniinia, joka antaa keholle hopeisen kiillon (Argyropelecus jne.).

Kuten hyvin tiedetään, kalojen väri ei pysy muuttumattomana yksilön kehityksen aikana. Se muuttuu kalojen siirtyessä, kehitysprosessissa, elinympäristöstä toiseen. Joten esimerkiksi nuorten lohien värillä joessa on luonnetta kanavan tyyppi, kun se liukuu mereen, se korvautuu pelagisella kalalla, ja kun kala palaa takaisin jokeen pesimäksi, se saa taas kanavaluonteen. Väritys voi muuttua päivän aikana; Siten joillakin Characinoidein (Nannostomuksen) edustajilla väri kasvaa päivällä - musta raita vartaloa pitkin, ja yöllä ilmestyy poikittaista raidoitusta, eli väri kasvaa umpeen.

Niin sanottu paritteluvärjäys kaloissa on usein

Riisi. 26, Kalojen parviväritystyypit (ylhäältä alas): Amur minnow - Phoxinus lagowsku Dyb.; piikikäs katkera (nuori) - Acanthorhodeus asmussi Dyb.; kolja - Melanogrammus aeglefinus (L.)

suojalaite. Paritteluväri puuttuu syvyyksissä kutevista kaloista, ja se ilmenee yleensä huonosti yöllä kutevissa kaloissa.

Eri kalalajit reagoivat valoon eri tavalla. Joitakin valo houkuttelee: kilohaili Clupeonella delicatula (norm.), saury Cololabis saita (Brev.) jne. Jotkut<рыбы, как например сазан, избегают света. На свет обычно привлекаются рыбы, которые питаются, ориентируясь при помощи органа зрения, главным образом так называемые «зрительные планктофаги». Меняется реакция на свет и у рыб, находящихся в разном биологическом состоянии. Так, самки анчоусовидной кильки с текучей икрой на свет не привлекаются, а отнерестовавшие или находящиеся в преднерестовом состоянии идут на свет. Меняется у многих рыб характер реакции на свет и в процессе индивидуального развития. Молодь лососей, гольяна и некот- рых других рыб прячется от света под камни, что обеспечивает ей сохранность от врагов. У пескороек - личинок миноги (кру- глоротые), у которых хвост несет светочувствительные клетки,- эта особенность связана с жизнью в грунте. Пескоройки на освещение хвостовой области реагируют плавательными движениями, глубже закапываясь в грунт.

Mitkä ovat syyt kalojen reaktioon valoon? Tästä aiheesta on olemassa useita hypoteeseja. J. Loeb pitää kalojen vetovoimaa valoon pakotettuna, ei-adaptiivisena liikkeenä - fototaksisena. Useimmat tutkijat pitävät kalojen reaktiota valoon sopeutumisena. Franz (mainitsee Protasov) uskoo, että valolla on signaaliarvo, joka toimii monissa tapauksissa merkkinä vaarasta. S. G. Zusser (1953) katsoo, että kalojen reaktio valoon on ravinnon refleksi.

Epäilemättä kaikissa tapauksissa kalat reagoivat valoon mukautuvasti. Joissakin tapauksissa tämä voi olla puolustusreaktio, kun kala välttää valoa, toisissa tapauksissa valoon lähestyminen liittyy ruoan talteenottoon. Tällä hetkellä kalastuksessa käytetään kalojen positiivista tai negatiivista reaktiota valoon (Borisov, 1955). Valon vetämät kalat, jotka muodostavat klustereita valonlähteen ympärille, pyydetään sitten joko verkkotyökaluilla tai pumpataan kannelle pumpulla. Valoon negatiivisesti reagoivat kalat, kuten karppi, karkotetaan valon avulla kalastuksen kannalta epämukavista paikoista, esimerkiksi lammen kaivoista.

Valon merkitys kalojen elämässä ei rajoitu sen yhteyteen näkökykyyn.

Valaistuksella on suuri merkitys kalojen kehitykselle. Monilla lajeilla normaali aineenvaihdunta häiriintyy, jos ne pakotetaan kehittymään valoolosuhteissa, jotka eivät ole niille tyypillisiä (valossa kehittymään sopeutuneet merkitään pimeässä ja päinvastoin). Tämän osoittaa selvästi N. N. Disler (1953) käyttämällä esimerkkiä chum lohen kehityksestä valossa.

Valolla on myös vaikutusta kalojen lisääntymistuotteiden kypsymisen kulkuun. Kokeet amerikkalaisella nieriällä - Salvelintis foritinalis (Mitchiil) osoittivat, että kokeellisissa kaloissa, jotka altistettiin tehostetulle valaistukselle, kypsyminen tapahtuu aikaisemmin kuin kontrollit, jotka olivat normaalissa valossa. Kuitenkin kaloissa korkeissa vuoristo-olosuhteissa, ilmeisesti, aivan kuten joissakin nisäkkäissä keinovalaistuksen olosuhteissa, valo voi stimuloituaan sukurauhasten lisääntynyttä kehitystä aiheuttaa niiden toiminnan jyrkän laskun. Tässä suhteessa muinaiset alppimuodot kehittivät vatsakalvon intensiivisen värin, joka suojaa sukurauhasia liialliselta altistumiselta valolle.

Valaistusvoimakkuuden dynamiikka vuoden aikana määrää suurelta osin kalojen sukupuolisyklin kulun. Se, että trooppisissa kaloissa lisääntyminen tapahtuu ympäri vuoden ja lauhkeiden leveysasteiden kaloissa vain tiettyinä aikoina, johtuu suurelta osin auringonpaisteen voimakkuudesta.

Monien pelagisten kalojen toukissa havaitaan erikoinen suojasopeutuminen valolta. Näin ollen silakkasukujen Sprattus ja Sardina toukissa hermoputken yläpuolelle kehittyy musta pigmentti, joka suojaa hermostoa ja taustaelimiä liialliselta valolta. Keltuaispussin resorption myötä hermoputken yläpuolella oleva pigmentti katoaa poikasessa. Mielenkiintoista on, että läheisissä lajeissa, joilla on pohjamunia ja pohjakerroksissa pysyviä toukkia, ei ole tällaista pigmenttiä.

Auringon säteet vaikuttavat erittäin merkittävästi kalojen aineenvaihduntaan. Gambusialla suoritetut kokeet (Gambusia affinis Baird. et Gir.). ovat osoittaneet, että valoa vailla olevilla hyttyskaloilla vitamiinin puutos kehittyy melko nopeasti, mikä johtaa ennen kaikkea lisääntymiskyvyn menetykseen.