Kādu lomu spēlē zivju tēviņu spilgtā krāsa. Kas nosaka zivju krāsu

Krāsai zivīm ir liela bioloģiska nozīme. Ir aizsargājošas un brīdinājuma krāsas. Paredzēts aizsargkrāsojums

chena maska ​​zivis uz fona vide. Brīdinājuma jeb sematiskā krāsa parasti sastāv no pamanāmiem lieliem, kontrastējošiem plankumiem vai joslām, kurām ir skaidras robežas. Tas ir paredzēts, piemēram, indīgām un indīgām zivīm, lai neļautu tām uzbrūk plēsējs, un šajā gadījumā to sauc par atbaidīšanas līdzekli.

Identifikācijas krāsojumu izmanto, lai brīdinātu teritoriālās zivis par konkurentiem vai piesaistītu mātītes tēviņiem, brīdinot, ka tēviņi ir gatavi nārstam. Pēdējais brīdinājuma krāsojuma veids parasti tiek saukts par zivju pārošanās tērpu. Bieži vien identifikācijas krāsojums atmasko zivis. Tieši šī iemesla dēļ daudzām zivīm, kas sargā teritoriju vai to pēcnācējus, identifikācijas krāsojums spilgti sarkana plankuma veidā atrodas uz vēdera, vajadzības gadījumā tiek parādīts pretiniekam un netraucē zivju maskēšanu. kad tas atrodas no vēdera līdz apakšai. Ir arī pseidosemātisks krāsojums, kas atdarina citas sugas brīdinājuma krāsojumu. To sauc arī par mīmiku. Tas ļauj nekaitīgām zivju sugām izvairīties no plēsoņa uzbrukuma, kas tās uztver par bīstamu sugu.

Indes dziedzeri.

Dažām zivju sugām ir indes dziedzeri. Tie atrodas galvenokārt spuru pamatnē vai spuru staros (6. att.).

Zivīs ir trīs veidu indes dziedzeri:

1. atsevišķas epidermas šūnas, kas satur indi (stargazer);

2. indīgo šūnu komplekss (stingray-stingray);

3. neatkarīgs daudzšūnu indīgs dziedzeris (kārpu).

Izdalītās indes fizioloģiskā iedarbība nav vienāda. Stingrai inde izraisa stipras sāpes, smagu pietūkumu, drebuļus, sliktu dūšu un vemšanu, dažos gadījumos iestājas nāve. Kārpu inde iznīcina sarkanās asins šūnas, ietekmē nervu sistēmu un izraisa paralīzi, ja inde nonāk asinsritē, tā noved pie nāves.

Dažkārt indīgās šūnas veidojas un funkcionē tikai vairošanās laikā, citos gadījumos – pastāvīgi. Zivis iedala:

1) aktīvi indīgs (vai indīgs, kam ir specializēts indīgs aparāts);

2) pasīvi indīgs (ar indīgiem orgāniem un audiem). Indīgākās ir zivis no pūtīšu kārtas, kuru iekšējie orgāni (gonādi, aknas, zarnas) un āda satur indes neirotoksīnu (tetrodotoksīnu). Inde iedarbojas uz elpošanas un vazomotorajiem centriem, iztur vārīšanu 4 stundas un var izraisīt ātru nāvi.

Indīgas un indīgas zivis.

Zivis ar indīgām īpašībām iedala indīgajās un indīgajās. Indīgajām zivīm ir indīgs aparāts - smailes un indīgie dziedzeri, kas atrodas vārpu pamatnē (piemēram, jūras skorpions

(Eirāpiešu kerčaks) nārsta laikā) vai smailu un spuru staru rievās (Scorpaena, Frachinus, Amiurus, Sebastes u.c.). Indes iedarbības stiprums ir dažāds – no abscesa veidošanās injekcijas vietā līdz elpošanas un sirdsdarbības traucējumiem un nāvei (smagos Trachurus infekcijas gadījumos). Ēdot, šīs zivis ir nekaitīgas. Zivis, kuru audi un orgāni ir indīgi ķīmiskais sastāvs, ir indīgi un tos nedrīkst ēst. Īpaši daudz tie ir tropos. Haizivs Carcharinus glaucus aknas ir indīgas, savukārt haizivs Tetrodon ir indīgas olnīcas un olas. Mūsu faunā marinkā Šizotorakss un osmana Diptychus ikri un vēderplēve ir indīgi, barbu un templāri Varicorhynus kaviāram ir caureju veicinoša iedarbība. Indīgo zivju inde iedarbojas uz elpošanas un vazomotorajiem centriem, un vārot netiek iznīcināta. Dažām zivīm ir indīgas asinis (zuši Muraena, Anguilla, Conger, kā arī nēģi, līņi, tuncis, karpas u.c.)

Šo zivju asins seruma injekcijas laikā tiek parādītas indīgās īpašības; tie izzūd, karsējot skābju un sārmu ietekmē. Saindēšanās ar novecojušām zivīm ir saistīta ar pūšanas baktēriju indīgu atkritumu parādīšanos tajā. Specifiska "zivju inde" veidojas labdabīgās zivīs (galvenokārt stores un baltajos lašos) kā anaerobo baktēriju Bacillus ichthyismi (tuvu B. botulinus) dzīvībai svarīgās aktivitātes produkts. Indes darbība izpaužas, lietojot jēlas (arī sālītas) zivis.

Gaismas zivju orgāni.

Spēja izstarot aukstu gaismu ir plaši izplatīta dažādās, nesaistītās jūras zivju grupās (lielākajā daļā dziļjūras zivju). Tas ir īpaša veida mirdzums, kurā gaismas emisija (atšķirībā no parastās - kas rodas no termiskā starojuma - balstās uz elektronu termisko ierosmi un tāpēc to pavada siltuma izdalīšanās) ir saistīta ar aukstas gaismas veidošanos ( rezultātā tiek radīta nepieciešamā enerģija ķīmiskā reakcija). Dažas sugas pašas ģenerē gaismu, bet citas ir parādā savu mirdzumu simbiotiskām gaismas baktērijām, kas atrodas uz ķermeņa virsmas vai īpašos orgānos.

Luminiscences orgānu ierīce un to atrašanās vieta dažādos ūdens iemītniekos ir atšķirīga un kalpo dažādiem mērķiem. Mirdzumu parasti nodrošina īpaši dziedzeri, kas atrodas epidermā vai noteiktos svaros. Dziedzeri sastāv no gaismas šūnām. Zivis spēj patvaļīgi “ieslēgt” un “izslēgt” savu mirdzumu. Gaismas orgānu atrašanās vieta ir atšķirīga. Lielākajā daļā dziļūdens zivju tos savāc grupās un rindās sānos, vēderā un galvā.

Gaismas orgāni palīdz atrast vienas sugas īpatņus tumsā (piemēram, zivju barībā), kalpo kā aizsardzības līdzeklis - tie pēkšņi izgaismo ienaidnieku vai izmet gaismas priekškaru, tādējādi padzenot uzbrucējus un paslēpjoties no tos šī gaismas mākoņa aizsardzībā. Daudzi plēsēji mirdzumu izmanto kā vieglu ēsmu, tumsā tos piesaistot zivīm un citiem organismiem, ar kuriem tie barojas. Tā, piemēram, dažām seklās jūras jauno haizivju sugām ir dažādas gaismas orgāni, un Grenlandes haizivs acis mirdz kā spožas laternas. Šo orgānu izstarotā zaļganā fosfora gaisma piesaista zivis un citas jūras radības.

Zivju maņu orgāni.

Redzes orgāns - acs - savā struktūrā atgādina fotoaparātu, un acs lēca ir kā lēca, un tīklene ir kā plēve, uz kuras tiek iegūts attēls. Sauszemes dzīvniekiem lēcai ir lēcveida forma un tā spēj mainīt savu izliekumu, tāpēc dzīvnieki var pielāgot savu redzi attālumam. Zivju lēca ir sfēriska un nevar mainīt formu. Viņu redze tiek atjaunota dažādos attālumos, kad lēca tuvojas tīklenei vai attālinās no tās.

Dzirdes orgāns - tiek uzrādīts tikai ext. auss, kas sastāv no labirinta, kas piepildīts ar šķidrumu, izgrieztā dzirdes oļos (otolītos) peld. Viņu vibrācijas uztver dzirdes nervs, kas pārraida signālus uz smadzenēm. Otolīti kalpo arī kā zivju līdzsvara orgāns. Gar lielāko daļu zivju ķermeni iet sānu līnija - orgāns, kas uztver zemas frekvences skaņas un ūdens kustību.

Ožas orgāns atrodas nāsīs, kas ir vienkāršas bedres ar gļotādu, kurā caurduras ar smakas nākošo nervu atzarojumu. smadzeņu daļas. Ožas sajūta akvārija zivisļoti labi attīstīta un palīdz viņiem atrast pārtiku.

Garšas orgāni – ko attēlo garšas kārpiņas mutes dobums, uz antenām, uz galvas, uz ķermeņa sāniem un uz spuru stariem; palīdziet zivīm noteikt barības veidu un kvalitāti.

Pieskāriena orgāni ir īpaši labi attīstīti zivīm, kas dzīvo netālu no grunts, un ir maņu grupas. šūnas, kas atrodas uz lūpām, snuķa galā, spuras un speciālās. palpācijas orgāni (dec. antenas, gaļīgi izaugumi).

Peldpūslis.

Zivju peldspēja (zivju ķermeņa blīvuma attiecība pret ūdens blīvumu) var būt neitrāla (0), pozitīva vai negatīva. Lielākajā daļā sugu peldspēja svārstās no +0,03 līdz -0,03. Ar pozitīvu peldspēju zivis peld uz augšu, ar neitrālu peldspēju tās peld ūdens stabā, ar negatīvu peldspēju tās nogrimst.

Zivīs tiek panākta neitrāla peldspēja (jeb hidrostatiskais līdzsvars):

1) ar peldpūšļa palīdzību;

2) muskuļu laistīšana un skeleta atvieglošana (dziļūdens zivīm)

3) tauku uzkrāšanās (haizivis, tuncis, skumbrijas, plekstes, gobijas, cirtas u.c.).

Lielākajai daļai zivju ir peldpūslis. Tās rašanās ir saistīta ar kaulu skeleta parādīšanos, kas palielina kaulaino zivju īpatsvaru. Skrimšļainajām zivīm nav peldpūšļa, kaulainās zivīs tā nav grunts zivīm (gobijas, butes, vienreizējās zivis), dziļūdens un dažās ātri peldošās sugās (tunzivis, bonito, makrele). Papildu hidrostatiskā adaptācija šajās zivīs ir celšanas spēks, kas veidojas muskuļu piepūles dēļ.

Peldpūslis veidojas barības vada muguras sieniņas izvirzīšanās rezultātā, tā galvenā funkcija ir hidrostatiska. Peldpūslis uztver arī spiediena izmaiņas, ir tieši saistīts ar dzirdes orgānu, būdams skaņas vibrāciju rezonators un atstarotājs. Loačos peldpūslis ir pārklāts ar kaula kapsulu, ir zaudējis hidrostatisko funkciju un ir ieguvis spēju uztvert atmosfēras spiediena izmaiņas. Plaušu zivīm un kaulainiem ganoīdiem peldpūslis veic elpošanas funkciju. Dažas zivis spēj radīt skaņas ar peldpūšļa palīdzību (menca, heks).

Peldpūslis ir salīdzinoši liels elastīgs maisiņš, kas atrodas zem nierēm. Tas notiek:

1) nepāra (lielākā daļa zivju);

2) pāra (plaušu un daudzspalvu).

Daudzi dabas noslēpumi un noslēpumi joprojām ir neatklāti, taču ik gadu zinātnieki atklāj arvien jaunas līdz šim nezināmu dzīvnieku un augu sugas.

Tādējādi nesen tika atklāti gliemežu tārpi, kuru senči dzīvoja uz Zemes pirms vairāk nekā 500 miljoniem gadu; zinātniekiem izdevās arī noķert zivi, par kuru iepriekš tika uzskatīts, ka tā izmirusi pirms 70 miljoniem gadu.

Šis materiāls ir veltīts neparastajām, noslēpumainajām un līdz šim neizskaidrojamām okeāna dzīves parādībām. Iemācieties izprast sarežģītās un daudzveidīgās attiecības starp okeāna iemītniekiem, no kuriem daudzi ir dzīvojuši tā dzīlēs miljoniem gadu.

Nodarbības veids: Zināšanu vispārināšana un sistematizēšana

Mērķis: erudīcijas attīstība, izziņas un radošums studenti; spēju meklēt informāciju, lai atbildētu uz uzdotajiem jautājumiem, veidošanās.

Uzdevumi:

Izglītojoši: veidošana kognitīvā kultūra, kas apgūta izglītojošās darbības procesā, un estētiskā kultūra kā spēja emocionāli un vērtīgi izturēties pret savvaļas objektiem.

Attīstās: kognitīvo motīvu attīstība, kas vērsta uz jaunu zināšanu iegūšanu par savvaļas dzīvniekiem; indivīda kognitīvās īpašības, kas saistītas ar pamatu asimilāciju zinātniskās zināšanas, dabas izpētes metožu apgūšana, intelektuālo prasmju veidošana;

Izglītības: orientācija morāles normu un vērtību sistēmā: atzīšana augsta vērtība dzīve visās tās izpausmēs, sava un citu cilvēku veselība; ekoloģiskā apziņa; dabas mīlestības audzināšana;

Personīga: izpratne par atbildību par iegūto zināšanu kvalitāti; izpratne par savu sasniegumu un spēju adekvāta novērtējuma vērtību;

izziņas: spēja analizēt un novērtēt vides faktoru ietekmi, riska faktorus uz veselību, cilvēka darbības sekas ekosistēmās, savas rīcības ietekmi uz dzīviem organismiem un ekosistēmām; koncentrēties uz nepārtrauktu attīstību un pašattīstību; prasme strādāt ar dažādiem informācijas avotiem, pārvērst to no vienas formas citā, salīdzināt un analizēt informāciju, izdarīt secinājumus, sagatavot ziņojumus un prezentācijas.

Normatīvie akti: prasme patstāvīgi organizēt uzdevumu izpildi, izvērtēt darba pareizību, savas darbības atspoguļojumu.

Komunikabls: komunikatīvās kompetences veidošana saskarsmē un sadarbībā ar vienaudžiem, dzimumu socializācijas īpatnību izpratne pusaudža gados, sabiedriski noderīgas, izglītojošas, pētnieciskas, radošas un citas aktivitātes.

Tehnoloģija: Veselību taupoša, problemātiska, attīstoša izglītība, grupu aktivitātes

Nodarbības struktūra:

Saruna - argumentācija par iepriekš iegūtajām zināšanām par noteiktu tēmu,

skatoties video (filmu),

Priekšmets «

« Kas nosaka zivju krāsu?

Prezentācija "Kas nosaka zivju krāsu"

Jūras iemītnieki ir vieni no spilgtākajiem pasaulē.Šādi organismi, mirdzoši visās varavīksnes krāsās, dzīvo silto tropisko jūru saules pielietajos ūdeņos.

Zivju krāsojums, to bioloģiskā nozīme.

Krāsai zivīm ir liela bioloģiska nozīme. Ir aizsargājošas un brīdinājuma krāsas. Aizsargkrāsojums paredzēts zivju maskēšanai uz apkārtējās vides fona. Brīdinājuma jeb sematiskā krāsa parasti sastāv no pamanāmiem lieliem, kontrastējošiem plankumiem vai joslām, kurām ir skaidras robežas. Tas ir paredzēts, piemēram, indīgām un indīgām zivīm, lai neļautu tām uzbrūk plēsējs, un šajā gadījumā to sauc par atbaidīšanas līdzekli.

Identifikācijas krāsa izmanto, lai brīdinātu sāncensi teritoriālajās zivīs vai piesaistītu mātītes tēviņiem, brīdinot viņus, ka tēviņi ir gatavi nārstam. Pēdējais brīdinājuma krāsojuma veids parasti tiek saukts par zivju pārošanās tērpu. Bieži vien identifikācijas krāsojums atmasko zivis. Tieši šī iemesla dēļ daudzām zivīm, kas sargā teritoriju vai to pēcnācējus, identifikācijas krāsojums spilgti sarkana plankuma veidā atrodas uz vēdera, vajadzības gadījumā tiek parādīts pretiniekam un netraucē zivju maskēšanu. kad tas atrodas no vēdera līdz apakšai. Ir arī pseidosemātisks krāsojums, kas atdarina citas sugas brīdinājuma krāsojumu. To sauc arī par mīmiku. Tas ļauj nekaitīgām zivju sugām izvairīties no plēsoņa uzbrukuma, kas tās uztver par bīstamu sugu.

Kas nosaka zivju krāsu?

Zivju krāsa var būt pārsteidzoši daudzveidīga, taču visas iespējamās to krāsas nokrāsas ir saistītas ar īpašu šūnu, ko sauc par hromatoforiem, darbu. Tie atrodas noteiktā zivs ādas slānī un satur vairāku veidu pigmentus. Hromatofori ir sadalīti vairākos veidos.

Pirmkārt, tie ir melanofori satur melnu pigmentu, ko sauc par melanīnu. Turklāt etitrofori, kas satur sarkano pigmentu, un ksantofori, kuros tas ir dzeltens. Pēdējo veidu dažreiz sauc par lipoforiem, jo ​​karotinoīdi, kas veido pigmentu šajās šūnās, ir izšķīdināti lipīdos. Guanofori jeb iridocīti satur guanīnu, kas piešķir zivju krāsai sudrabainu krāsu un metālisku spīdumu. Hromatoforos esošie pigmenti ķīmiski atšķiras pēc stabilitātes, šķīdības ūdenī, jutīguma pret gaisu un dažām citām īpašībām. Arī paši hromatofori pēc formas nav vienādi – tie var būt vai nu zvaigžņu, vai noapaļoti. Daudzas krāsas zivju krāsojumā tiek iegūtas, uzklājot dažus hromatoforus uz citiem, šo iespēju nodrošina šūnu rašanās ādā dažādos dziļumos. Piemēram, zaļa krāsa tiek iegūts, ja dziļi guļus guanoforus apvieno ar ksantoforiem un tos pārklājošajiem eritroforiem. Ja pievieno melanoforus, zivju ķermenis iegūst zila krāsa.

Hromatoforiem nav nervu galu, izņemot melanoforus. Viņi pat ir iesaistīti divās sistēmās vienlaikus, kam ir gan simpātiska, gan parasimpātiska inervācija. Cita veida pigmenta šūnas tiek kontrolētas humorāli.

Zivju krāsai ir diezgan liela nozīme viņu dzīvē.. Krāsošanas funkcijas ir sadalītas aizbildnībā un brīdinājumā. Pirmais variants ir paredzēts, lai maskētu zivs ķermeni vidē, tāpēc parasti šis krāsojums sastāv no nomierinošām krāsām. Brīdinājuma krāsošana, gluži pretēji, ietver lielu skaitu spilgtu plankumu un kontrastējošu krāsu. Tās funkcijas ir atšķirīgas. Indīgajiem plēsējiem, kuri parasti ar sava ķermeņa spilgtumu saka: "Nenāc man klāt!", Tam ir atturoša loma. Teritoriālās zivis, kas sargā savu māju, ir spilgtas krāsas, lai brīdinātu sāncensi, ka vieta ir aizņemta, un piesaistītu mātīti. Sava veida brīdinājuma krāsojums ir arī zivju laulības tērps.

Atkarībā no dzīvotnes zivju ķermeņa krāsa iegūst rakstura iezīmes, ļaujot atšķirt pelaģisko, grunts, biezokņu un skološanās krāsas.

Tādējādi zivju krāsa ir atkarīga no daudziem faktoriem, tostarp dzīvesvietas, dzīvesveida un uztura, gadalaika un pat zivju noskaņojuma.

Identifikācijas krāsa

Ūdeņos ap koraļļu rifiem, kuros ir daudz dažādu dzīvības formu, katrai zivju sugai ir sava identifikācijas krāsa, līdzīgas vienas komandas futbolistu formām. Tas ļauj citām zivīm un vienas sugas indivīdiem to uzreiz atpazīt.

Suņa krāsa kļūst spilgtāka, kad tā cenšas piesaistīt mātīti.

Suns - nāvējošs bīstams plēsējs

Suņu zivis pieder pie pūšļavu jeb pūšļavu kārtas, un to sugu ir vairāk nekā deviņdesmit. Tas atšķiras no citām zivīm unikāla spēja uzbriest, kad nobijies, norijot lielu daudzumu ūdens vai gaisa. Tajā pašā laikā viņa saduras ar smailēm, izspiežot nervu indi, ko sauc par tetrodotoksīnu, kas ir 1200 reižu efektīvāks par kālija cianīdu.

Zobu īpašās struktūras dēļ suņuzivs tika saukta par pūšļavu. Puderzobi ir ļoti spēcīgi, saauguši kopā un izskatās kā četras plāksnes. Ar viņu palīdzību viņa sadala gliemju un krabju čaumalas, iegūstot pārtiku. Ir zināms rets gadījums, kad dzīvas zivis, negribēdams tikt apētam, nokoda pavāra pirkstā. Dažas zivju sugas spēj arī iekost, taču galvenās briesmas rada tās gaļa. Japānā šo eksotisko zivi sauc par fugu, prasmīgi pagatavota, tā ir vietējās virtuves delikateses topa augšgalā. Cena par vienu šāda ēdiena porciju sasniedz 750 USD. Kad tā gatavošanu pārņem šefpavārs amatieris, degustācija beidzas letāls iznākums, jo šīs zivs āda un iekšējie orgāni satur spēcīgāko indi. Pirmkārt, sastindzis mēles gals, tad ekstremitātes, kam seko krampji un tūlītēja nāve. Izķidājot zivi, suns izdala dusmīgu, baisu smaku.

Mauru elku zivs krāsa ir visspilgtākā, kad tā medī savu upuri.

Galvenā korpusa krāsa ir balta. Augšžokļa mala ir melna. Apakšžoklis ir gandrīz pilnībā melns. Purna augšdaļā ir spilgti oranžs plankums ar melnu apmali. Starp pirmo muguras spuru un vēdera spuru ir plata melna svītra. Divas plānas, izliektas zilganas svītras sākas no pirmās melnās svītras, no sākuma iegurņa spuras uz muguras spuras priekšpusi un no vēdera līdz muguras spuras pamatnei. Trešā, mazāk pamanāmā, zilganā svītra atrodas no acīm uz aizmuguri. Otrā, pakāpeniski paplašinās, plata melna svītra atrodas no muguras stariem vēdera virzienā. Aiz otrās platās melnās svītras ir plāna vertikāla balta līnija. Spilgti dzelteni oranžs plankums ar plānu baltu apmali stiepjas no astes līdz ķermeņa vidum, kur tas pamazām saplūst ar galveno balto krāsu. Astes spura ir melna ar baltu apdari.

Dienas un nakts krāsošana

Naktī fusilier zivs guļ tālāk jūras dibens, iegūstot krāsai atbilstošu tumšu krāsojumu jūras dziļumi un apakšā. Pamostoties, tas kļūst gaišāks un kļūst pilnīgi viegls, tuvojoties virsmai. Mainot krāsu, tas kļūst mazāk pamanāms.

nomodā zivs

Pamodina zivis

guļošas zivis

Brīdinājuma krāsojums

Redzot no tālienes spilgtas krāsas arlekīna zobzivs”, citas zivis uzreiz saprot, ka šī medību platība jau ir aizņemta.

Brīdinājuma krāsojums

Spilgtā krāsa brīdina plēsēju: uzmanieties, šī radība negaršo vai ir indīga! Smailas degungalsārkārtīgi indīgs, un citas zivis tam nepieskaras. Japānā šī zivs tiek uzskatīta par ēdamu, taču, to griežot, jābūt klāt pieredzējušam zinātājam, lai izvadītu indi un padarītu gaļu nekaitīgu. Un tomēr šī zivs, ko sauc par fugu un tiek uzskatīta par delikatesi, katru gadu atņem daudzu cilvēku dzīvības. Tātad 1963. gadā odžu zivis saindējās ar gaļu un nomira 82 cilvēki.

Pūšļa zivs pēc izskata nemaz nav biedējoša: tā ir tikai plaukstas lielumā, peld ar asti uz priekšu, ļoti lēni. Zvīņu vietā - plāna elastīga āda, kas briesmu gadījumā spēj piepūsties līdz trīsreiz lielākam izmēram nekā oriģināls - sava veida briļļu acs, ārēji nekaitīga bumba.

Tomēr viņas aknas, āda, zarnas, ikri, piens un pat acis satur tetrodoksīnu, spēcīgu nervu indi, no kura 1 mg ir nāvējoša deva cilvēkiem. Efektīva pretlīdzekļa tai vēl nav, lai gan pati inde mikroskopiskās devās tiek izmantota ar vecumu saistītu slimību profilaksei, kā arī priekšdziedzera slimību ārstēšanai.

Daudzkrāsains noslēpums

Lielākā daļa jūras zvaigznes pārvietojas ļoti lēni un dzīvo uz tīra dibena, neslēpjoties no ienaidniekiem. Izbalējuši, pieklusināti toņi palīdzētu tiem kļūt neredzamiem, un ļoti dīvaini, ka zvaigznēm ir tik spilgta krāsa.

Atkarībā no dzīvotnes zivju ķermeņa krāsa iegūst raksturīgas iezīmes, kas ļauj atšķirt pelaģisks, dibens, biezoknis un skološanās krāsa.

Pelaģiskās zivis

Termins "pelaģiskās zivis" nāk no vietas, kur tās dzīvo. Šis apgabals ir jūras vai okeāna apgabals, kas neaprobežojas ar apakšējo virsmu. Pelageal - kas tas ir? No grieķu valodas "pelagial" tiek interpretēts kā "atklāta jūra", kas kalpo kā nektona, planktona un pleustona dzīvotne. Tradicionāli pelaģiskā zona ir sadalīta vairākos slāņos: epipelaģiskā - atrodas dziļumā līdz 200 metriem; mezopelāgiāls - dziļumā līdz 1000 metriem; batypelagial - līdz 4000 metriem; virs 4000 metriem - abyspelagial.

Populāri veidi

Galvenā komerciālā zivju nozveja ir pelaģiskā. Tas veido 65–75% no kopējās nozvejas. Lielā dabiskā piedāvājuma un pieejamības dēļ pelaģiskās zivis ir lētākais jūras velšu veids. Tomēr tas neietekmē garšas īpašības un lietderība. Komerciālās nozvejas līderpozīcijas ieņem Melnās jūras, Ziemeļjūras, Marmora jūras, Baltijas jūras, kā arī Ziemeļatlantijas un Klusā okeāna baseina jūras pelaģiskās zivis. Tajos ietilpst salakas (moivas), anšovi, siļķes, siļķes, stavridas, mencas (putasu), makreles.

grunts zivis- lielākā daļa dzīves cikls veic apakšā vai tiešā apakšā. Tie ir sastopami gan kontinentālā šelfa piekrastes reģionos, gan atklātā okeānā gar kontinentālo nogāzi.

Grunts zivis var iedalīt divos galvenajos veidos: tīri grunts un bentopelāģiskās, kas paceļas virs dibena un peld ūdens stabā. Papildus saplacinātajai ķermeņa formai daudzu grunts zivju struktūras adaptīvā iezīme ir apakšējā mute, kas ļauj tām baroties no zemes. Smiltis, kas iesūktas kopā ar pārtiku, parasti tiek izmestas caur žaunu spraugām.

aizaugusi krāsojums

Aizaugusi glezna- brūngana, zaļgana vai dzeltenīga mugura un parasti šķērseniskas svītras vai traipi sānos. Šis krāsojums ir raksturīgs zivīm biezokņos vai koraļļu rifos. Dažreiz šīs zivis, īpaši tropu zonā, var būt ļoti spilgtas krāsas.

Zivju piemēri ar aizaugušu krāsojumu ir: parastais asari un līdaka - no saldūdens formām; jūras skorpiona ruff, daudzas ērkšķu un koraļļu zivis ir no jūras.

Veģetācija kā ainavas elements ir svarīga arī pieaugušām zivīm. Daudzas zivis ir īpaši pielāgotas dzīvei biezokņos. Tiem ir atbilstošs aizsargkrāsojums. vai īpaša ķermeņa forma, kas atgādina ts zardeli, starp kuriem dzīvo zivis. Tātad lupatu plūcēju jūraszirdziņa spuru garie izaugumi kombinācijā ar atbilstošo krāsu padara to pilnīgi neredzamu starp zemūdens brikšņiem.

bara krāsošana

Vairākas struktūras iezīmes ir saistītas arī ar skolas dzīvesveidu, jo īpaši ar zivju krāsu. Skolas krāsojums palīdz zivīm orientēties vienai uz otru. Tajās zivīs, kurās skološanās dzīvesveids raksturīgs tikai mazuļiem, attiecīgi var parādīties arī barošanas krāsojums.

Kustīgais ganāmpulks pēc formas atšķiras no stacionāra, kas saistīts ar labvēlīgu hidrodinamisko apstākļu nodrošināšanu kustībai un orientācijai. Kustīgas un stacionāras bara forma dažādām zivju sugām atšķiras, un np var būt atšķirīga vienai un tai pašai sugai. Kustīga zivs ap savu ķermeni veido noteiktu spēka lauku. Tāpēc, pārvietojoties barā, zivis savā starpā pieskaņojas viena otrai Barus grupē no zivīm parasti tuvu izmēriem un līdzīga bioloģiskā stāvokļa. Barā esošajām zivīm, atšķirībā no daudziem zīdītājiem un putniem, acīmredzot nav pastāvīga līdera, un tās pārmaiņus koncentrējas vai nu uz vienu vai otru savu biedru, vai, biežāk, uz vairākām zivīm vienlaikus. Zivis pārvietojas barā, pirmkārt, izmantojot redzes orgānus un sānu līniju.

Mīmika

Viens no pielāgojumiem ir krāsu maiņa. Plakanās zivis ir šī brīnuma meistari: tās var mainīt krāsu un savu rakstu atbilstoši jūras gultnes paraugam un krāsai.

Prezentāciju hostings

Zivis ir ārkārtīgi dažādas krāsas ar ļoti dīvainu dizainu. Īpaša krāsu dažādība vērojama tropu un silto ūdeņu zivīs. Zināms, ka vienas sugas zivīm dažādās ūdenstilpēs ir dažādas krāsas, lai gan tās pārsvarā saglabā šai sugai raksturīgo rakstu. Ņemiet vismaz līdaku: tās krāsa mainās no tumši zaļas līdz spilgtai dzeltena krāsa. Asarim parasti ir koši sarkanas spuras, zaļgana krāsa no sāniem un tumša mugura, bet ir bālganas (upēs) un otrādi tumšas (ilmenēs). Visi šādi novērojumi liecina, ka zivju krāsa ir atkarīga no to sistemātiska pozīcija no dzīvotnes vides faktori, uztura nosacījumi.

Zivju krāsojums ir saistīts ar īpašām šūnām, kas atrodamas ādu saturošajos pigmenta graudos. Šādas šūnas sauc par hromatoforiem.

Atšķirt: melanoforus (satur melnus pigmenta graudus), eritroforus (sarkanus), ksantoforus (dzeltenus) un guanofori, iridocīti (sudraba krāsa).

Lai gan pēdējie tiek uzskatīti par hromatoforiem un tajos nav pigmenta graudiņu, tie satur kristālisku vielu – guanīnu, kā dēļ zivs iegūst metālisku spīdumu un sudrabainu krāsu. No hromatoforiem tikai melanoforiem ir nervu gali. Hromatoforu forma ir ļoti daudzveidīga, tomēr visizplatītākās ir zvaigžņu un diskveida.

Ķīmiskās izturības ziņā melnais pigments (melanīns) ir visizturīgākais. Tas nešķīst skābēs, sārmos, kā arī nemainās zivju fizioloģiskā stāvokļa izmaiņu rezultātā (bads, barošana). Sarkanie un dzeltenie pigmenti ir saistīti ar taukiem, tāpēc tos saturošās šūnas sauc par lipoforiem. Eritroforu un ksantoforu pigmenti ir ļoti nestabili, šķīst spirtos un ir atkarīgi no uztura kvalitātes.

Ķīmiski pigmenti ir sarežģītas vielas, kas pieder pie dažādām klasēm:

1) karotinoīdi (sarkans, dzeltens, oranžs)

2) melanīni - indoli (melni, brūni, pelēki)

3) flavīni un purīnu grupas.

Melanofori un lipofori atrodas dažādos ādas slāņos robežslāņa (cutis) ārējā un iekšējā pusē. Guanofori (vai leikofori, vai iridocīti) atšķiras no hromatoforiem ar to, ka tiem nav pigmenta. To krāsa ir saistīta ar guanīna, proteīna atvasinājuma, kristālisko struktūru. Guanofori atrodas zem horija. Ir ļoti svarīgi, ka guanīns atrodas šūnas plazmā līdzīgi pigmenta graudiņiem, un tā koncentrācija var mainīties intracelulāro plazmas strāvu ietekmē (sabiezējums, retināšana). Guanīna kristāliem ir sešstūra forma, un atkarībā no to atrašanās vietas šūnā krāsa mainās no sudrabaini bālganas līdz zilgani violetai.

Guanofori daudzos gadījumos tiek atrasti kopā ar melanoforiem un eritroforiem. Tiem ir oti liela bioloiska loma zivju dzv, jo atrodas uz vēdera virsmas un sāniem, tie padara zivis mazāk pamanāmas no apakšas un no sāniem; krāsojuma aizsargājošā loma šeit ir īpaši izteikta.

Pigmenta stabiņu funkcija galvenokārt ir paplašināt, t.i. aizņemot vairāk vietas (izplešanās) un samazinot t.i. aizņemot mazāko telpu (līgums). Plazmai saraujoties, samazinoties apjomam, plazmā koncentrējas pigmenta graudi. Lielākā daļašūnas virsma atbrīvojas no šī pigmenta un rezultātā samazinās krāsas spilgtums. Izplešanās laikā šūnu plazma izplatās pa lielāku virsmu, un kopā ar to tiek izplatīti pigmenta graudi. Pateicoties tam, liela zivs ķermeņa virsma ir pārklāta ar šo pigmentu, piešķirot zivīm pigmentam raksturīgu krāsu.

Pigmenta šūnu koncentrācijas palielināšanās iemesls var būt gan iekšējie faktori (šūnas, organisma fizioloģiskais stāvoklis), gan daži faktori. ārējā vide(temperatūra, skābekļa saturs un oglekļa dioksīda ieplūde). Melanoforiem ir inervācija. Kantoforiem un eritroforiem trūkst inervācijas: tāpēc nervu sistēma var tikai tieši ietekmēt melanoforus.

Konstatēts, ka kaulaino zivju pigmenta šūnas saglabā nemainīgu formu. Koļcovs uzskata, ka pigmenta šūnas plazmai ir divi slāņi: ektoplazma (virsmas slānis) un kinoplazma (iekšējais slānis), kas satur pigmenta graudus. Ektoplazmu fiksē radiālās fibrils, savukārt kinoplazma ir ļoti kustīga. Ektoplazma nosaka hromatofora ārējo formu (sakārtotas kustības formu), regulē vielmaiņu, nervu sistēmas ietekmē maina tā darbību. Ektoplazma un kinoplazma, kurām ir dažādas fizikālās un ķīmiskās īpašības, savstarpēja mitrināmība, mainoties to īpašībām ārējās vides ietekmē. Izplešanās (izplešanās) laikā kinoplazma labi samitrina ektoplazmu un, pateicoties tam, izplatās pa plaisām, kas pārklātas ar ektoplazmu. Pigmenta graudi atrodas kinoplazmā, ir labi ar to samitrināti un seko kinoplazmas plūsmai. Koncentrējoties, tiek novērots pretējs attēls. Ir divi protoplazmas koloidālie slāņi. Kinoplazma nesamitrina ektoplazmu un līdz ar to arī kinoplazmu
aizņem mazāko tilpumu. Šis process ir balstīts uz virsmas spraiguma izmaiņām divu protoplazmas slāņu robežās. Ektoplazma pēc savas būtības ir olbaltumvielu šķīdums, un kinoplazma ir lecitīna tipa lipoīds. Kinoplazma ir emulģēta (ļoti smalki sadalīta) ektoplazmā.

Papildus nervu regulēšanai hromatoforiem ir arī hormonālā regulēšana. Jāpieņem, ka pie dažādiem nosacījumiem tiek veikta viena vai otra regulēšana. Uzkrītoša ķermeņa krāsas pielāgošanās apkārtējās vides krāsai ir novērojama jūras skujām, gobiem, plekstēm. Piemēram, plekstes var ar lielu precizitāti kopēt zemes un pat šaha galdiņa rakstu. Šī parādība ir izskaidrojama ar to, ka nervu sistēmai ir vadošā loma šajā adaptācijā. Zivis uztver krāsu caur redzes orgānu un pēc tam, pārveidojot šo uztveri, nervu sistēma kontrolē pigmenta šūnu darbību.

Citos gadījumos skaidri parādās hormonālais regulējums (krāsošanās vaislas sezonā). Zivju asinīs ir virsnieru dziedzera hormoni adrenalīns un aizmugures hipofīzes hormoni - pituitrīns. Adrenalīns izraisa koncentrēšanos, pituitrīns ir adrenalīna antagonists un izraisa izplešanos (difūziju).

Tādējādi pigmenta šūnu darbība ir nervu sistēmas un hormonālo faktoru kontrolē, t.i. iekšējie faktori. Bet bez tiem ir svarīgi arī vides faktori (temperatūra, oglekļa dioksīds, skābeklis utt.). Laiks, kas nepieciešams, lai mainītu zivju krāsu, ir atšķirīgs un svārstās no dažām sekundēm līdz vairākām dienām. Jaunās zivis parasti maina savu krāsu ātrāk nekā pieaugušas.

Ir zināms, ka zivis maina ķermeņa krāsu atkarībā no vides krāsas. Šāda kopēšana tiek veikta tikai tad, ja zivs var redzēt grunts krāsu un rakstu. Par to liecina šāds piemērs. Ja plekste guļ uz melna dēļa, bet to neredz, tad tai ir nevis melna dēļa krāsa, bet gan tai redzamā baltā augsne. Gluži pretēji, ja plekste guļ uz baltas zemes, bet ierauga melnu dēli, tad tās ķermenis iegūst melna dēļa krāsu.Šie eksperimenti pārliecinoši parāda, ka zivis viegli pielāgojas, mainot savu krāsu uz tām neparastu zemi.

Apgaismojums ietekmē zivju krāsu. "Tāpat kā tumšās vietās, kur ir vājš apgaismojums, zivis zaudē savu krāsu. Spilgtas zivis, kas kādu laiku dzīvojušas tumsā, kļūst bālas. Aklām zivīm kļūst tumša krāsa. un atkarīgs no zivs ķermeņa gaišuma. ne tikai uz zemes apgaismojumu, bet arī uz skata leņķi, kurā zivs var redzēt zemi.Tātad, ja forelei acis ir sasietas vai noņemtas, zivs kļūst melna.Ja aizsedz tikai apakšējo daļu. puse no acs, zivs kļūst tumša, un, ja līmē tikai acs augšējo pusi, zivs saglabā savu krāsu.

Gaismai ir visspēcīgākā un daudzveidīgākā ietekme uz zivju krāsu. Gaisma
iedarbojas uz melanoforiem gan caur acīm un nervu sistēmu, gan tieši. Tātad Frisch, izgaismojot noteiktas zivju ādas vietas, saņēma lokālas krāsas izmaiņas: tika novērota apgaismotās zonas tumšāka (melanoforu izplešanās), kas pazuda 1-2 minūtes pēc gaismas izslēgšanas. Saistībā ar ilgstošu apgaismojumu zivīm mainās muguras un vēdera krāsa. Parasti zivju mugura dzvo uz seklā dziļumā un dzidrajos ūdeņos tam ir tumšs tonis, un vēders ir gaišs. Zivīs, kas dzīvo lielā dziļumā un dubļaini ūdeņišāda krāsu atšķirība nav novērojama. Tiek uzskatīts, ka muguras un vēdera krāsas atšķirībai ir adaptīva vērtība: tumšā zivs mugura ir mazāk redzama no augšas uz tumša fona, bet gaišais vēders no apakšas. Šajā gadījumā dažādais vēdera un muguras krāsojums ir saistīts ar nevienmērīgu pigmentu izvietojumu. Uz muguras un sāniem ir melanofori, sānos ir tikai iridocīti (tuanofori), kas piešķir vēderam metālisku spīdumu.

Ar lokālu ādas karsēšanu notiek melanoforu izplešanās, izraisot tumšumu, savukārt atdziestot - izgaismošanu. Skābekļa koncentrācijas samazināšanās un ogļskābes koncentrācijas palielināšanās maina arī zivju krāsu. Jūs droši vien ievērojāt, ka zivīm pēc nāves ķermeņa daļai, kas atradās ūdenī, ir gaišāka krāsa (melanofora koncentrācija), bet daļa, kas izvirzīta no ūdens un saskaras ar gaisu, ir tumša (melanofora izplešanās). Zivis ir normālā stāvoklī, parasti krāsa ir spilgta, daudzkrāsaina. Ar strauju skābekļa samazināšanos vai nosmakšanas stāvoklī tas kļūst bālāks, gandrīz pilnībā izzūd tumši toņi. Zivju tīkla apvalka krāsas izbalēšana ir hromatoforu koncentrācijas un , galvenokārt melanofori. Skābekļa trūkuma rezultātā zivju ādas virsma netiek apgādāta ar skābekli asinsrites apstāšanās vai sliktas ķermeņa piegādes (nosmakšanas sākuma) rezultātā, tā vienmēr iegūst bālus toņus. Oglekļa dioksīda palielināšanās ūdenī ietekmē zivju krāsu tāpat kā skābekļa trūkums. Līdz ar to šie faktori (oglekļa dioksīds un skābeklis) iedarbojas tieši uz hromatoforiem, tāpēc kairinājuma centrs atrodas pašā šūnā – plazmā.

Hormonu iedarbība uz zivju krāsu atklājas, pirmkārt, laikā pārošanās sezona(vairošanās periods). It īpaši interesanta krāsošanaāda un spuras novērotas vīriešiem. Hromatoforu funkciju kontrolē hormonālie līdzekļi un spalvu sistēma. Piemērs ar kaujas zivis. Šajā gadījumā nobrieduši tēviņi hormonu ietekmē iegūst atbilstošu krāsojumu, kura spilgtumu un mirdzumu pastiprina mātītes skats. Tēviņa acis redz mātīti, šī uztvere caur nervu sistēmu tiek pārraidīta uz hromatoforiem un liek tiem paplašināties. Vīriešu ādas hromatofori šajā gadījumā darbojas hormonu un nervu sistēmas kontrolē.

Eksperimentālais darbs ar minnow parādīja, ka adrenalīna injekcija izraisa zivju ādas apgaismojumu (melanofora kontrakcija). Mikroskopiskā adrenalizēta zīdaiņa ādas izmeklēšana parādīja, ka melanofori ir kontrakcijas stāvoklī, bet lipofori izplešas.

Pašpārbaudes jautājumi:

1. Zivju ādas uzbūve un funkcionālā nozīme.

2. Gļotu veidošanās mehānisms, to sastāvs un nozīme.

3. Svaru uzbūve un funkcijas.

4. Ādas fizioloģiskā loma un zvīņu atjaunošanās.

5. Pigmentācijas un krāsojuma nozīme zivju dzīvē.

2. sadaļa: Laboratorijas darbu materiāli.

Kāpēc zivīm vajag spilgtas krāsas? Kāda ir zivju daudzveidīgās pigmentācijas izcelsme? Kas ir mīmika? Kurš redz zivju košās krāsas dziļumā, kur valda mūžīga tumsa? Par to, kā zivju krāsa korelē ar viņu uzvedības reakcijām un kādas sociālās funkcijas tai ir - biologi Aleksandrs Mikuļins un Žerārs Čerņajevs.

Tēmas pārskats

Krāsai zivīm ir liela ekoloģiskā nozīme. Ir aizsargājošas un brīdinājuma krāsas. Aizsargkrāsojums paredzēts zivju maskēšanai uz apkārtējās vides fona. Brīdinājuma jeb sematiskā krāsa parasti sastāv no pamanāmiem lieliem, kontrastējošiem plankumiem vai joslām, kurām ir skaidras robežas. Tas ir paredzēts, piemēram, indīgām un indīgām zivīm, lai neļautu tām uzbrūk plēsējs, un šajā gadījumā to sauc par atbaidīšanas līdzekli. Identifikācijas krāsojumu izmanto, lai brīdinātu teritoriālās zivis par konkurentiem vai piesaistītu mātītes tēviņiem, brīdinot, ka tēviņi ir gatavi nārstam. Pēdējais brīdinājuma krāsojuma veids parasti tiek saukts par zivju pārošanās tērpu. Bieži vien identifikācijas krāsojums atmasko zivis. Tieši šī iemesla dēļ daudzām zivīm, kas sargā teritoriju vai to pēcnācējus, identifikācijas krāsojums spilgti sarkana plankuma veidā atrodas uz vēdera, vajadzības gadījumā tiek parādīts pretiniekam un netraucē zivju maskēšanu. kad tas atrodas no vēdera līdz apakšai.

Ir arī pseidosemātisks krāsojums, kas atdarina citas sugas brīdinājuma krāsojumu. To sauc arī par mīmiku. Tas ļauj nekaitīgām zivju sugām izvairīties no plēsoņa uzbrukuma, kas tās uztver par bīstamu sugu.

Ir arī citas krāsu klasifikācijas. Piemēram, tiek izdalīti zivju krāsojuma veidi, kas atspoguļo šīs sugas ekoloģiskās norobežojuma īpatnības. Pelaģiskā krāsa ir raksturīga saldūdeņu un jūras ūdeņu gandrīz virszemes iedzīvotājiem. To raksturo melna, zila vai zaļa mugura un sudrabaini sāni un vēders. Tumšā mugura padara zivi mazāk redzamu pret dibenu. Upes zivīm ir melnas un tumši brūnas muguras, tāpēc tās ir mazāk pamanāmas uz tumšā dibena fona. Ezera zivīm mugura ir iekrāsota zilganos un zaļganos toņos, jo uz zaļgana ūdens fona šī muguras krāsa ir mazāk pamanāma. Zilā un zaļā mugura ir raksturīga lielākajai daļai jūras pelaģisko zivju, kas slēpj tās uz zilo jūras dzīļu fona. Zivs sudrabainie sāni un gaišais vēders no apakšas uz spoguļvirsmas fona ir slikti redzami. Ķīļa klātbūtne pelaģisko zivju vēderā samazina ēnu, kas veidojas no vēdera puses, un atmasko zivi. Skatoties uz zivi no malas, uz tumšo muguru krītošā gaisma un zvīņu spīduma slēptā zivs apakšējās daļas ēna piešķir zivij pelēku, neuzkrītošu izskatu.

Apakšējo krāsojumu raksturo tumša mugura un sāni, dažreiz ar tumšākiem traipiem, un gaišs vēders. Grunts zivis dzvo virs upju oains augsnes ar tīrs ūdens, parasti ķermeņa sānos ir gaiši, melni un citu krāsu plankumi, dažreiz nedaudz izstiepti muguras-vēdera virzienā, dažreiz atrodas gareniskas sloksnes veidā (tā sauktais kanālu krāsojums). Šis krāsojums padara zivis neuzkrītošu uz oļu fona caurspīdīgā veidā plūstošs ūdens. Stāvošo saldūdens rezervuāru grunts zivīm ķermeņa sānos nav spilgti tumši plankumi vai arī tām ir izplūdušas kontūras.

Zivju aizaugušo krāsojumu raksturo brūngana, zaļgana vai dzeltenīga mugura un parasti šķērseniskas vai gareniskas svītras un traipi sānos. Šis krāsojums ir raksturīgs zivīm, kas dzīvo starp zemūdens veģetāciju un koraļļu rifiem. Šķērssvītras ir raksturīgas plēsējiem, kas medī no piekrastes brikšņu slazdiem (līdakas, asari), vai zivīm, kas lēni peld starp tiem (barbs). Zivīm, kas dzīvo netālu no virsmas, starp aļģēm, kas atrodas uz virsmas, ir raksturīgas gareniskas svītras (zebrafish). Svītras ne tikai maskē zivis starp aļģēm, bet arī izdala zivju izskatu. Raksturīgs ir preparējošs krāsojums, kas bieži vien ir ļoti spilgts uz zivīm neparastā fona koraļļu zivis kur tie ir neredzami uz spožu koraļļu fona.

Barošanas zivīm raksturīgs skološanās krāsojums. Šis krāsojums atvieglo ganāmpulka indivīdu orientāciju vienam pret otru. Tas parasti parādās uz citu krāsojuma formu fona un izpaužas vai nu viena vai vairāku plankumu veidā uz ķermeņa sāniem vai uz muguras spura, vai kā tumša svītra gar ķermeni vai astes kāta pamatnē.

Daudzām miermīlīgām zivīm ķermeņa aizmugurē ir "mānīga acs", kas dezorientē plēsēju medījuma metiena virzienā.

Visa zivju krāsu dažādība ir saistīta ar īpašām šūnām - hromatoforiem, kas sastopami zivju ādā un satur pigmentus. Izšķir šādus hromatoforus: melanoforus, kas satur melnos pigmenta graudus (melanīnu); sarkanie eritrofori un dzeltenie ksantofori, ko sauc par lipoforiem, jo ​​tajos esošie pigmenti (karotinoīdi) ir izšķīdināti lipīdos; guanofori jeb iridocīti, kas savā struktūrā satur guanīna kristālus, kas zivīm piešķir metālisku spīdumu un sudrabainus zvīņas. Melanofori un eritrofori ir zvaigžņveida, ksantofori ir noapaļoti.

Ķīmiski dažādu pigmenta šūnu pigmenti būtiski atšķiras. Melanīni ir polimēri ar salīdzinoši augstu molekulārais svars melns, brūns, sarkans vai dzeltens.

Melanīni ir ļoti stabili savienojumi. Tie nešķīst ne polārajos vai nepolārajos šķīdinātājos, ne skābēs. Tomēr melanīni var mainīt krāsu spilgtā saules gaismā, ilgstoši atrodoties gaisā vai, īpaši efektīvi, ilgstoši oksidējoties ar ūdeņraža peroksīdu.

Melanofori spēj sintezēt melanīnus. Melanīna veidošanās notiek vairākos posmos, pateicoties secīgai tirozīna oksidēšanai par dihidroksifenilalanīnu (DOPA), un pēc tam līdz notiek melanīna makromolekulas polimerizācija. Melanīnus var sintezēt arī no triptofāna un pat no adrenalīna.

Ksantoforos un eritroforos dominējošie pigmenti ir taukos izšķīdināti karotinoīdi. Papildus tiem šīs šūnas var saturēt pterīnus vai nu bez karotinoīdiem, vai kombinācijā ar tiem. Pterīni šajās šūnās ir lokalizēti specializētās mazās organellās, ko sauc par pterinosomām, kas atrodas visā citoplazmā. Pat sugās, kuras krāso galvenokārt karotinoīdi, pterīni vispirms tiek sintezēti un kļūst redzami ksantoforu un eritroforu attīstībā, savukārt karotinoīdi, kas jāiegūst no pārtikas, tiek atklāti tikai vēlāk.

Pterīni nodrošina dzeltenu, oranžu vai sarkanu krāsojumu vairākām zivju grupām, kā arī abiniekiem un rāpuļiem. Pterīni ir amfoteriskas molekulas ar vājām skābām un bāzes īpašībām. Tie slikti šķīst ūdenī. Pterīnu sintēze notiek caur purīna (guanīna) starpproduktiem.

Guanofori (iridofori) ir ļoti dažādi pēc formas un izmēra. Guanofori sastāv no guanīna kristāliem. Guanīns ir purīna bāze. Guanīna sešstūra kristāli atrodas guanoforu plazmā un plazmas strāvu ietekmē var koncentrēties vai izplatīties pa visu šūnu. Šis apstāklis, ņemot vērā gaismas krišanas leņķi, izraisa zivju ādas krāsas izmaiņas no sudrabaini baltas līdz zilgani violetai un zili zaļai vai pat dzeltensarkanai. Tātad, izcili zili zaļa strīpa neona zivs ietekmē elektriskā strāva iegūst sarkanu spīdumu, piemēram, eritrosonu. Guanofori, kas atrodas ādā zem pārējām pigmenta šūnām, kombinācijā ar ksantoforiem un eritroforiem dod zaļu, bet ar šīm šūnām un melanoforiem – zilu.

Ir atklāta vēl viena metode, kā zivis iegūt to ādas apvalku zilgani zaļo krāsu. Ir konstatēts, ka nārsta laikā ne visus olšūnas nārsto mātītes. Daži no tiem paliek dzimumdziedzeros un rezorbcijas procesā iegūst zilgani zaļu krāsu. Pēcnārsta periodā vienreizējo zivju mātīšu asins plazma iegūst spilgti zaļu krāsu. Mātīšu spurās un ādā tika atrasts līdzīgs zilganzaļš pigments, kam acīmredzot ir adaptīva vērtība pēcnārsta nobarošanas laikā jūras piekrastes zonā starp aļģēm.

Pēc dažu pētnieku domām, nervu galiem ir piemēroti tikai melanofori, un melanoforiem ir divējāda inervācija: simpātiska un parasimpātiska, savukārt ksantoforiem, eritroforiem un guanoforiem inervācijas nav. Arī citu autoru eksperimentālie dati norāda uz eritroforu nervu regulējumu. Visu veidu pigmenta šūnas ir pakļautas humorālajam regulējumam.

Zivju krāsas izmaiņas notiek divos veidos: pigmenta uzkrāšanās, sintēzes vai iznīcināšanas rezultātā šūnā un paša hromatofora fizioloģiskā stāvokļa maiņas dēļ, nemainot pigmenta saturu tajā. Pirmās krāsas maiņas metodes piemērs ir tās pastiprināšana daudzām zivīm pirmsnārsta periodā, jo karotinoīdu pigmenti uzkrājas ksantoforos un eritroforos, kad tie nonāk šajās šūnās no citiem orgāniem un audiem. Vēl viens piemērs: zivju atrašanās uz gaiša fona palielina guanīna veidošanos guanoforos un vienlaikus melanīna sabrukšanu melanoforos un, gluži pretēji, melanīna veidošanos uz tumša fona pavada izzušana. no guanīna.

Ar fizioloģiskām izmaiņām melanofora stāvoklī nervu impulsa ietekmē pigmenta graudi, kas atrodas plazmas kustīgajā daļā - kinoplazmā, kopā ar to tiek savākti šūnas centrālajā daļā. Šo procesu sauc par melanofora kontrakciju (agregāciju). Kontrakcijas rezultātā lielākā daļa pigmenta šūnas tiek atbrīvota no pigmenta graudiņiem, kā rezultātā samazinās krāsas spilgtums. Tajā pašā laikā melanofora forma, ko atbalsta šūnas virsmas membrāna un skeleta fibrils, paliek nemainīga. Pigmenta graudu izplatīšanās procesu šūnā sauc par izplešanos.

Melanofori, kas atrodas plaušu zivju epidermā un jūs un es, nespējam mainīt krāsu pigmenta graudu kustības dēļ tajos. Cilvēkiem āda kļūst tumšāka saulē, pateicoties pigmenta sintēzei melanoforos, un apgaismošanos izraisa epidermas deskvamācija kopā ar pigmenta šūnām.

Hormonālās regulēšanas ietekmē mainās ksantoforu, eritroforu un guanoforu krāsa, mainoties pašas šūnas formai, kā arī ksantoforos un eritroforos, kā arī mainoties pigmentu koncentrācijai pašā šūnā.

Melanoforu pigmenta granulu kontrakcijas un izplešanās procesi ir saistīti ar izmaiņām šūnas kinoplazmas un ektoplazmas mitrināšanas procesos, izraisot virsmas spraiguma izmaiņas uz šo divu plazmas slāņu robežas. Tas ir tīri fizisks process, un to var mākslīgi veikt pat beigtām zivīm.

Hormonālajā regulējumā melatonīns un adrenalīns izraisa melanoforu kontrakciju, savukārt hipofīzes aizmugurējās daļas hormoni - paplašināšanos: pituitrīns - melanofori, bet prolaktīns izraisa ksantoforu un eritroforu paplašināšanos. Guanofori ir pakļauti arī hormonālai ietekmei. Tādējādi adrenalīns palielina trombocītu izkliedi guanoforos, savukārt cAMP intracelulārā līmeņa paaugstināšanās uzlabo trombocītu agregāciju. Melanofori regulē pigmenta kustību, mainot cAMP un Ca ++ intracelulāro saturu, savukārt eritroforos regulēšana notiek tikai uz kalcija bāzes. Strauju ekstracelulārā kalcija līmeņa paaugstināšanos vai tā mikroinjekciju šūnā pavada pigmenta granulu agregācija eritroforos, bet ne melanoforos.

Iepriekš minētie dati liecina, ka gan intracelulārajam, gan ārpusšūnu kalcijam ir svarīga loma gan melanoforu, gan eritroforu izplešanās un kontrakcijas regulēšanā.

Zivju krāsa to evolūcijas laikā nevarēja rasties tieši uzvedības reakciju dēļ, un tai ir jābūt iepriekšējai fizioloģiskai funkcijai. Citiem vārdiem sakot, ādas pigmentu kopums, pigmenta šūnu struktūra un to atrašanās vieta zivju ādā acīmredzot nav nejauša, un tai jāatspoguļo šo struktūru funkciju izmaiņu evolūcijas ceļš, kura laikā moderna organizācija dzīvo zivju ādas pigmentu komplekss.

Jādomā, ka sākotnēji pigmenta sistēma piedalījās ķermeņa fizioloģiskajos procesos kā daļa no ādas ekskrēcijas sistēmas. Pēc tam zivju ādas pigmentu komplekss sāka piedalīties korijā notiekošo fotoķīmisko procesu regulēšanā, un vēlākajos evolūcijas attīstības posmos tas sāka pildīt zivju faktiskās iekrāsošanās funkciju uzvedības reakcijās.

Primitīvo organismu dzīvē svarīga loma ir ādas ekskrēcijas sistēmai. Dabiski, ka viens no vielmaiņas galaproduktu kaitīgās ietekmes mazināšanas uzdevumiem ir polimerizācijas ceļā samazināt to šķīdību ūdenī. Tas, no vienas puses, ļauj neitralizēt to toksisko iedarbību un vienlaikus uzkrāt metabolītus specializētās šūnās bez tiem. ievērojamas izmaksas ar turpmāku šo polimēru struktūru izņemšanu no ķermeņa. No otras puses, pats polimerizācijas process bieži ir saistīts ar gaismu absorbējošu struktūru pagarināšanos, kas var izraisīt krāsainu savienojumu parādīšanos.

Acīmredzot purīni guanīna kristālu veidā un pterīni nokļuva ādā kā slāpekļa metabolisma produkti un tika izņemti vai uzkrājušies, piemēram, senajiem purvu iemītniekiem sausuma periodos, kad tie iekrita ziemas miegā. Interesanti atzīmēt, ka purīni un īpaši pterīni ir plaši pārstāvēti ne tikai zivju, bet arī abinieku un rāpuļu, kā arī posmkāju, jo īpaši kukaiņu ķermeņa struktūrā, kas var būt saistīts ar to izņemšanas grūtībām. sakarā ar šo dzīvnieku grupu parādīšanos uz sauszemes.

Grūtāk ir izskaidrot melanīna un karotinoīdu uzkrāšanos zivju ādā. Kā minēts iepriekš, melanīna biosintēze tiek veikta, pateicoties indola molekulu polimerizācijai, kas ir tirozīna fermentatīvās oksidācijas produkti. Indols ir toksisks ķermenim. Melanīns izrādās ideāls variants kaitīgo indola atvasinājumu saglabāšanai.

Karotinoīdu pigmenti, atšķirībā no iepriekš apspriestajiem, nav vielmaiņas galaprodukti un ir ļoti reaģējoši. Tie ir pārtikas izcelsmes, un tāpēc, lai noskaidrotu to lomu, ir ērtāk apsvērt to dalību vielmaiņā slēgta sistēma, piemēram, zivju ikri.

Pagājušajā gadsimtā vairāk nekā divi desmiti viedokļu ir izteikti par karotinoīdu funkcionālo nozīmi dzīvnieku, tostarp zivju un to kaviāra, organismā. Īpaši karstas diskusijas bija par karotinoīdu lomu elpošanā un citos redoksprocesos. Tādējādi tika pieņemts, ka karotinoīdi spēj transmembranāli transportēt skābekli vai uzglabāt to gar pigmenta centrālo dubultsaiti. Pagājušā gadsimta septiņdesmitajos gados Viktors Vladimirovičs Petrunyaka ierosināja iespējamo karotinoīdu līdzdalību kalcija metabolismā. Viņš atklāja karotinoīdu koncentrāciju noteiktos mitohondriju apgabalos, ko sauc par kalkosfērām. Ir konstatēta karotinoīdu mijiedarbība ar kalciju zivju embrionālās attīstības laikā, kā rezultātā notiek šo pigmentu krāsas maiņa.

Konstatēts, ka karotinoīdu galvenās funkcijas zivju ikros ir: to antioksidanta loma attiecībā pret lipīdiem, kā arī līdzdalība kalcija metabolisma regulēšanā. Tie nav tieši iesaistīti elpošanas procesos, bet tīri fiziski veicina skābekļa izšķīšanu un līdz ar to arī skābekļa uzglabāšanu tauku ieslēgumos.

Uzskati par karotinoīdu funkcijām ir būtiski mainījušies saistībā ar strukturālā organizācija to molekulas. Karotinoīdi sastāv no jonu gredzeniem, tajā skaitā skābekli saturošām grupām – ksantofiliem, vai bez tiem – karotīniem un oglekļa ķēdes, ieskaitot dubultkonjugētu saišu sistēmu. Iepriekš liela nozīme karotinoīdu funkcijās tika piešķirta to molekulu jonu gredzenu grupu izmaiņām, tas ir, dažu karotinoīdu pārvēršanai citos. Mēs esam parādījuši, ka kvalitatīvais sastāvs darbā karotinoīdus liela nozīme nē, un karotinoīdu funkcionalitāte ir saistīta ar konjugācijas ķēdes klātbūtni. Tas nosaka šo pigmentu spektrālās īpašības, kā arī to molekulu telpisko struktūru. Šī struktūra dzēš radikāļu enerģiju lipīdu peroksidācijas procesos, veicot antioksidantu funkciju. Tas nodrošina vai traucē kalcija transmembrānu pārnesi.

Zivju ikros ir arī citi pigmenti. Tādējādi pigments, kas gaismas absorbcijas spektrā ir tuvs žults pigmentiem, un tā proteīnu komplekss skorpionu zivīs nosaka šo zivju ikru krāsas daudzveidību, nodrošinot vietējās sajūga noteikšanu. Unikāls hemoproteīns sīgu ikru dzeltenumā veicina tā izdzīvošanu attīstības laikā pagona stāvoklī, tas ir, kad tas sasalst ledū. Tas veicina daļas dzeltenuma dedzināšanu tukšgaitā. Konstatēts, ka tā saturs ikros ir lielāks tām sīgu sugām, kuru attīstība notiek smagākos apstākļos. temperatūras apstākļi ziemas.

Karotinoīdi un to atvasinājumi – retinoīdi, piemēram, A vitamīns, spēj uzkrāt vai transmembrānu pārnest divvērtīgo metālu sāļus. Šī īpašība acīmredzot ir ļoti svarīga jūras bezmugurkaulniekiem, kas izvada no organisma kalciju, ko vēlāk izmanto ārējā skeleta būvē. Varbūt tas ir iemesls ārēja, nevis iekšēja skeleta klātbūtnei lielākajā daļā bezmugurkaulnieku. Ir labi zināms, ka ārējās kalciju saturošas struktūras ir plaši pārstāvētas sūkļos, hidroīdos, koraļļos un tārpos. Tie satur ievērojamu karotinoīdu koncentrāciju. Gliemjiem galvenā karotinoīdu masa ir koncentrēta kustīgās mantijas šūnās - amoebocītos, kas transportē un izdala CaCO 3 čaulā. Vēžveidīgajiem un adatādaiņiem karotinoīdi kombinācijā ar kalciju un olbaltumvielām ir daļa no to čaumalas.

Joprojām nav skaidrs, kā šie pigmenti tiek nogādāti ādā. Iespējams, ka fagocīti bija sākotnējās šūnas, kas piegādāja pigmentus ādā. Zivīs ir atrasti makrofāgi, kas fagocitizē melanīnu. Par melanoforu līdzību ar fagocītiem liecina procesu klātbūtne to šūnās un gan fagocītu, gan melanoforu prekursoru amoeboīda kustība uz to pastāvīgajām atrašanās vietām ādā. Kad epiderma tiek iznīcināta, tajā parādās arī makrofāgi, kas patērē melanīnu, lipofuscīnu un guanīnu.

Hromatoforu veidošanās vieta visās mugurkaulnieku klasēs ir tā sauktā nervu cekula šūnu uzkrāšanās, kas rodas virs nervu caurules vietā, kur neirulācijas laikā tiek atdalīta nervu caurule no ektodermas. Šo atdalīšanu veic fagocīti. Hromatofori nepigmentētu hromatoblastu veidā zivju attīstības embrionālajās stadijās spēj pārvietoties uz ģenētiski iepriekš noteiktām ķermeņa zonām. Nobriedušāki hromatofori nav spējīgi uz amēboīdām kustībām un nemaina savu formu. Tālāk tajos veidojas šim hromatoforam atbilstošs pigments. AT embriju attīstība kaulaino zivju hromatofori dažādi veidi parādās noteiktā secībā. Vispirms atšķiras ādas melanofori, pēc tam ksantofori un guanofori. Ontoģenēzes procesā eritrofori rodas no ksantoforiem. Tādējādi agrīnie fagocitozes procesi embrioģenēzē laikā un telpā sakrīt ar nepigmentētu hromatoblastu, melanoforu prekursoru, parādīšanos.

Tādējādi melanoforu un melanomakrofāgu struktūras un funkciju salīdzinošā analīze dod pamatu uzskatīt, ka dzīvnieku filoģenēzes sākumposmā pigmentu sistēma acīmredzot bija daļa no ādas ekskrēcijas sistēmas.

Parādījušās ķermeņa virsmas slāņos, pigmenta šūnas sāka pildīt citu funkciju, kas nav saistītas ar izvadīšanas procesiem. Kaulu zivju ādas dermālajā slānī hromatofori ir īpaši lokalizēti. Ksantofori un eritrofori parasti atrodas dermas vidējā slānī. Zem tiem atrodas guanofori. Melanofori atrodas dermas apakšējā daļā zem guanoforiem un augšējā dermā tieši zem epidermas. Šāds pigmenta šūnu izvietojums nav nejaušs un, iespējams, saistīts ar to, ka ādā koncentrējas fotoinducēti vairāku vielmaiņas procesiem svarīgu vielu sintēzes procesi, jo īpaši D grupas vitamīni. melanofori regulē gaismas iekļūšanas ādā intensitāti, un guanofori pilda atstarotāja funkciju, divas reizes izlaižot gaismu caur dermu, kad tās trūkst. Interesanti atzīmēt, ka tieša gaismas iedarbība uz ādas vietām izraisa izmaiņas melanoforu reakcijā.

Ir divu veidu melanofori, kas atšķiras izskats, lokalizācija ādā, reakcijas uz nervu un humora ietekmi.

Augstākiem mugurkaulniekiem, tostarp zīdītājiem un putniem, galvenokārt ir sastopami epidermas melanofori, ko biežāk dēvē par melanocītiem. Abiniekiem un rāpuļiem tās ir plānas iegarenas šūnas, kurām ir neliela nozīme straujajā krāsas maiņā. Primitīvās zivīs, īpaši plaušu zivīs, ir epidermas melanofori. Viņiem nav inervācijas, tie nesatur mikrotubulus un nespēj sarauties un paplašināties. Lielākā mērā šo šūnu krāsas izmaiņas ir saistītas ar to spēju sintezēt savu melanīna pigmentu, īpaši, ja tās tiek pakļautas gaismai, un krāsas pavājināšanās notiek epidermas deskvamācijas procesā. Epidermas melanofori ir raksturīgi organismiem, kas dzīvo vai nu izžūstošās ūdenstilpēs un iekrīt anabiozē (plaušu zivis), vai dzīvo ārpus ūdens (sauszemes mugurkaulnieki).

Gandrīz visiem poikilotermiskajiem dzīvniekiem, tostarp zivīm, ir dendro formas dermas melanofori, kas ātri reaģē uz nervu un humora ietekmi. Ņemot vērā, ka melanīns nav reaktīvs, tas nevar veikt nekādas citas fizioloģiskas funkcijas, izņemot skrīningu vai dozētu gaismas pārraidi ādā. Interesanti atzīmēt, ka tirozīna oksidēšanās process no noteikta brīža notiek divos virzienos: uz melanīna veidošanos un uz adrenalīna veidošanos. Evolūcijas izteiksmē senajos akordos šāda tirozīna oksidēšanās varēja notikt tikai ādā, kur bija pieejams skābeklis. Tajā pašā laikā pats adrenalīns modernas zivis iedarbojas caur nervu sistēmu uz melanoforiem, un agrāk, iespējams, radās ādā, tiešā veidā izraisīja to kontrakciju. Ņemot vērā, ka sākotnēji ekskrēcijas funkciju veica āda, bet vēlāk šīs funkcijas veikšanā specializējās nieres, kuras intensīvi apgādā ar skābekli, mūsdienu zivīs hromafīna šūnas, kas ražo adrenalīnu, atrodas virsnieru dziedzeros.

Apskatīsim pigmentu sistēmas veidošanos ādā primitīvo hordātu, zivju formas un zivju filoģenētiskās attīstības laikā.

Lancelei ādā nav pigmenta šūnu. Tomēr lancetei ir nepāra gaismjutīgs pigmenta plankums uz nervu caurules priekšējās sienas. Tāpat pa visu nervu caurulīti, gar neirokoela malām, atrodas gaismas jutīgi veidojumi - Heses acis. Katra no tām ir divu šūnu kombinācija: gaismjutīga un pigmenta.

Tunikātiem ķermenis ir ietērpts viena slāņa šūnu epidermā, kas uz tās virsmas izceļ īpašu biezu želatīna membrānu - tuniku. Caur tunikas biezumu iziet kuģi, caur kuriem cirkulē asinis. Ādā nav specializētu pigmenta šūnu. Nav tunikātu un specializētu ekskrēcijas orgānu. Taču tiem ir īpašas šūnas – nefrocīti, kuros uzkrājas vielmaiņas produkti, piešķirot tiem un organismam sarkanbrūnu krāsu.

Primitīvo ciklostomu ādā ir divi melanoforu slāņi. Ādas augšējā slānī - korijā, zem epidermas atrodas retas šūnas, un koriija apakšējā daļā ir spēcīgs melanīnu vai guanīnu saturošs šūnu slānis, kas pasargā gaismu no iekļūšanas apakšējos orgānos un audos. . Kā minēts iepriekš, plaušu zivīm ir neinervēti epidermas un dermas melanofori. Filoģenētiski attīstītākām zivīm melanofori, kas nervu un humorālās regulācijas dēļ spēj mainīt gaismas caurlaidību, atrodas augšējos slāņos zem epidermas, bet guanofori - dermas apakšējos slāņos. Kaulu ganoīdos un teleostos ksantofori un eritrofori parādās dermā starp melanoforu un guanoforu slāņiem.

Apakšējo mugurkaulnieku filoģenētiskās attīstības procesā paralēli ādas pigmentu sistēmas komplikācijai uzlabojās redzes orgāni. Tieši nervu šūnu fotosensitivitāte kombinācijā ar gaismas caurlaidības regulēšanu ar melanoforu palīdzību veidoja pamatu redzes orgānu parādīšanās mugurkaulniekiem.

Tādējādi daudzu dzīvnieku neironi reaģē uz apgaismojumu, mainot elektrisko aktivitāti, kā arī palielinot neirotransmitera izdalīšanās ātrumu no nervu galiem. Tika konstatēta karotinoīdus saturošu nervu audu nespecifiska fotosensitivitāte.

Visas smadzeņu daļas ir gaismjutīgas, bet visjutīgākā ir smadzeņu vidusdaļa, kas atrodas starp acīm, un čiekurveidīgs dziedzeris. Čiekurveida dziedzera šūnās ir ferments, kura funkcija ir serotonīna pārvēršana melatonīnā. Pēdējais izraisa ādas melanoforu kontrakciju un ražotāju dzimumdziedzeru augšanas aizkavēšanos. Kad epifīze ir izgaismota, tajā samazinās melatonīna koncentrācija.

Ir zināms, ka redzīgas zivis uz tumša fona kļūst tumšākas, bet uz gaiša fona kļūst gaišākas. Tomēr spilgta gaisma izraisa zivju tumšumu, jo samazinās melatonīna ražošana čiekurveidīgajā dziedzerī, un vāja gaisma vai tās neesamība izraisa gaišumu. Līdzīgi zivis reaģē uz gaismu pēc acu izņemšanas, tas ir, tumsā tās kļūst gaišākas un gaismā kļūst tumšākas. Tika atzīmēts, ka aklās alas zivīs galvas ādas un ķermeņa vidusdaļas atlikušie melanofori reaģē uz gaismu. Daudzām zivīm nobriestot, čiekurveidīgo hormonu ietekmē pastiprinās ādas krāsa.

Gaismas izraisītas krāsas izmaiņas atstarojumā no guanoforiem tika konstatētas fundulusā, sarkanajā neonā un zilajā neonā. Tas norāda, ka spīduma krāsas maiņa, kas nosaka dienas un nakts krāsojumu, ir atkarīga ne tikai no zivju vizuālās gaismas uztveres, bet arī no gaismas tiešās ietekmes uz ādu.

Augšējos, labi apgaismotajos ūdens slāņos attīstoties embrijiem, kāpuri un zivju mazuļi, melanofori, muguras pusē, no gaismas iedarbības pārklāj centrālo nervu sistēmu un šķiet, ka ir redzamas visas piecas smadzeņu daļas. Tiem, kas attīstās apakšā, šādas adaptācijas nav. Gaismas iedarbība uz Sevanas sīgu ikriem un kāpuriem šīs sugas embrionālās attīstības laikā izraisa pastiprinātu melanīna sintēzi embriju ādā.

Tomēr melanofora-guanofora gaismas regulēšanas sistēmai zivju ādā ir trūkums. Lai veiktu fotoķīmiskos procesus, nepieciešams gaismas sensors, kas noteiktu, cik daudz gaismas patiesībā nokļuvis ādā, un nodotu šo informāciju melanoforiem, kam vajadzētu vai nu pastiprināt, vai vājināt gaismas plūsmu. Līdz ar to šāda sensora struktūrām, no vienas puses, ir jāabsorbē gaisma, t.i., jāsatur pigmenti, un, no otras puses, jāziņo informācija par uz tām krītošās gaismas plūsmas lielumu. Lai to izdarītu, tiem jābūt ļoti reaģējošiem, taukos šķīstošiem, kā arī jāmaina membrānu struktūra gaismas ietekmē un jāmaina to caurlaidība pret dažādām vielām. Šādiem pigmenta sensoriem jāatrodas ādā zem melanoforiem, bet virs guanoforiem. Tieši šajā vietā atrodas eritrofori un ksantofori, kas satur karotinoīdus.

Kā zināms, primitīvo organismu gaismas uztverē ir iesaistīti karotinoīdi. Karotinoīdi atrodas vienšūnu organismu, kas spēj veikt fototaksiju, acīs, sēņu struktūrās, kuru hifas reaģē uz gaismu, vairāku bezmugurkaulnieku un zivju acīs.

Vēlāk augstāk attīstītos organismos karotinoīdus redzes orgānos aizstāj A vitamīns, kas gan neuzsūc gaismu redzamajā spektra daļā, bet, būdams rodopsīna sastāvā, ir arī pigments. Šādas sistēmas priekšrocība ir acīmredzama, jo krāsains rodopsīns, absorbējot gaismu, sadalās opsīnā un A vitamīnā, kas atšķirībā no karotinoīdiem neuzsūc redzamo gaismu.

Pašu lipoforu sadalīšana eritroforos, kas spēj mainīt gaismas caurlaidību hormonu ietekmē, un ksantoforos, kas patiesībā, šķiet, ir gaismas detektori, ļāva šai sistēmai regulēt fotosintēzes procesus ādā, ne tikai tad, kad gaisma vienlaikus tiek pakļauta ķermenim no ārpuses, bet arī korelē to ar fizioloģisko stāvokli un organisma vajadzībām pēc šīm vielām, hormonāli regulējot gaismas caurlaidību gan caur melanoforiem, gan eritroforiem.

Tādējādi pati krāsa, acīmredzot, bija pārveidota pigmentu citu fizioloģisko funkciju, kas saistītas ar ķermeņa virsmu, veiktspējas sekas, un evolucionārās atlases rezultātā tā ieguva neatkarīgu funkciju mīmikas un signalizācijas nolūkos.

parādīšanās dažādi veidi Krāsošanai sākotnēji bija fizioloģiski iemesli. Tātad virszemes ūdeņu iedzīvotājiem ietekmēja ievērojama insolācija, spēcīga melanīna pigmentācija ir nepieciešama ķermeņa muguras daļā augšējās dermas melanoforu veidā (lai regulētu gaismas caurlaidību ādā) un dermas apakšējā slānī (lai pasargātu ķermeni no pārpalikuma gaisma). Sānos un īpaši vēderā, kur gaismas iekļūšanas ādā intensitāte ir mazāka, ir nepieciešams samazināt melanoforu koncentrāciju ādā, palielinoties guanoforu skaitam. Šādas krāsas parādīšanās pelaģiskajās zivīs vienlaikus veicināja šo zivju redzamības samazināšanos ūdens stabā.

Zivju mazuļi reaģē uz apgaismojuma intensitāti vairāk nekā uz fona izmaiņām, tas ir, pilnīgā tumsā tās kļūst gaišākas un kļūst tumšākas gaismā. Tas norāda uz melanoforu aizsargājošo lomu pret pārmērīgu gaismas iedarbību uz ķermeni. Šajā gadījumā zivju mazuļi mazāka izmēra nekā pieaugušie zivju mazuļi ir jutīgāki pret gaismas kaitīgo ietekmi. To apstiprina ievērojami lielāka ar melanoforiem mazāk pigmentētu mazuļu bojāeja, pakļaujot tiešiem saules stariem. Savukārt tumšākus mazuļus plēsēji ēd intensīvāk. Šo divu faktoru: gaismas un plēsēju ietekme izraisa diennakts vertikālās migrācijas rašanos lielākajā daļā zivju.

Daudzu zivju sugu mazuļiem, kas piekopj skolas dzīvesveidu pašā ūdens virspusē, lai pasargātu ķermeni no pārmērīgas gaismas iedarbības, aizmugurē zem melanoforiem veidojas spēcīgs gvanoforu slānis, kas piešķir mugurai zilganu nokrāsu. vai zaļganu nokrāsu, un dažu zivju, piemēram, kefales, mazuļos mugura aiz guanīna burtiski spīd ar atstaroto gaismu, pasargājot no pārmērīgas insolācijas, bet arī padarot mazuļus redzamus zivēdājiem putniem.

Daudzām tropiskajām zivīm, kas dzīvo mazās strautiņos, ko no saules gaismas aizēno meža lapotne, ādā zem melanoforiem tiek pastiprināts gvanoforu slānis, kas nodrošina sekundāro gaismas caurlaidību caur ādu. Šādās zivīs bieži sastopamas sugas, kas papildus izmanto guanīna spīdumu “gaismojošu” svītru veidā, piemēram, neonus vai plankumus kā ceļvedi, veidojot ganāmpulkus vai nārstot, lai atklātu savas sugas pretējā dzimuma īpatņus krēslā. .

Jūras grunts zivīm, kas bieži ir saplacinātas dorso-ventrālā virzienā un piekopj mazkustīgu dzīvesveidu, lai regulētu fotoķīmiskos procesus ādā, ir jābūt straujām izmaiņām atsevišķās pigmenta šūnu grupās uz to virsmas atbilstoši lokālajai gaismas fokusēšanai. uz to ādas virsmas, kas notiek procesa laikā.tā laušana ar ūdens virsmu viļņu un viļņošanās laikā. Šo parādību var uztvert atlases rezultātā un izraisīt mīmikas rašanos, kas izpaužas kā strauja ķermeņa toņa vai modeļa maiņa, lai tā atbilstu dibena krāsai. Interesanti atzīmēt, ka jūras dibena iemītniekiem vai zivīm, kuru senči bija dibens, parasti ir augsta spēja mainīt savu krāsu. Saldūdeņos "saules staru" parādība apakšā, kā likums, nenotiek, un nav zivju ar strauju krāsas maiņu.

Līdz ar dziļumu gaismas intensitāte samazinās, kas, mūsuprāt, rada nepieciešamību palielināt gaismas caurlaidību caur apvalku un līdz ar to arī melanoforu skaita samazināšanos, vienlaikus palielinot gaismas caurlaidības regulēšanu. lipoforu palīdzība. Acīmredzot ar to tas kļūst sarkans daudzās pusdziļūdens zivīs. Sarkanie pigmenti dziļumā, kur saules gaismas sarkanie stari nesasniedz, šķiet melni. Lielā dziļumā zivis ir vai nu bezkrāsainas, vai gaišās zivīs melnā krāsā. Ar to tie atšķiras no alu zivis, kur gaismas trūkuma gadījumā vispār nav nepieciešama gaismas regulēšanas sistēma ādā, saistībā ar kuru tajās pazūd melanofori un guanofori un visbeidzot daudzos lipofori.

Aizsardzības un brīdinājuma krāsojuma izstrāde dažādās sistemātiskās zivju grupās, mūsuprāt, varētu notikt tikai, pamatojoties uz konkrētas zivju grupas ādas pigmentu kompleksa organizācijas līmeni, kas jau bija izveidojies zivju grupas procesā. evolūcijas attīstība.

Līdz ar to tik sarežģītai ādas pigmentu sistēmas organizācijai, kas ļauj daudzām zivīm mainīt krāsu un pielāgoties dažādiem dzīves apstākļiem, bija sava aizvēsture ar funkciju maiņu, piemēram, līdzdalību izvadīšanas procesos, ādas fotoprocesos un, visbeidzot. , zivju ķermeņa faktiskajā krāsā.

Bibliogrāfija

Britton G. Dabisko pigmentu bioķīmija. M., 1986. gads

Karnauhovs V. N. bioloģiskās funkcijas karotinoīdi. M., 1988. gads

Kott K. Dzīvnieku adaptīvā krāsošana. M., 1950. gads

Mikulin A. E., Soin S. G. Par karotinoīdu funkcionālo nozīmi kaulainu zivju embriju attīstībā//Vopr. ihtioloģija. 1975. Sēj. 15. Izdevums. 5 (94)

Mikulin A. E., Kotik L. V., Dubrovin V. N. Patterns of the Dynamics of Changes in karotinoīdu pigmenti kaulu zivju embrionālās attīstības laikā//Biol. Zinātnes. 1978. 9.nr

Mikulin AE Karotinoīdu spektrālo īpašību izmaiņu cēloņi kaulu zivju embrionālajā attīstībā / Bioloģiski aktīvās vielas un faktori akvakultūrā. M., 1993. gads

Mikulin A.E. Pigmentu un pigmentācijas funkcionālā nozīme zivju ontoģenēzē. M., 2000. gads

Petrunyaka VV Karotinoīdu un A vitamīna salīdzinošais sadalījums un loma dzīvnieku audos//Žurnāls. evolūcija bioķīm. un fiziol. 1979. V.15. Nr.1

Čerņajevs Ž.A., Artsatbanovs V.Ju., Mikuļins A.E., Valjušoks D.S. Citohroms "O" sīgu ikros // Vopr. ihtioloģija. 1987. T. 27. Izdevums. 5

Chernyaev Zh. A., Artsatbanov V. Yu., Mikulin A. E., Valyushok D. S. Sīgu kaviāra pigmentācijas īpatnības//Sīgu bioloģija: Sat. zinātnisks tr. M., 1988. gads

Zivju krāsa ir ļoti daudzveidīga. AT Tālo Austrumu ūdeņi apdzīvo nelielas (8-10 centimetrus *), salaka līdzīgas nūdeles zivtiņas ar bezkrāsainu, pilnīgi caurspīdīgu ķermeni: iekšpuses ir redzamas caur plāno ādu. Netālu no jūras krasta, kur ūdens tik bieži puto, šo zivju bari ir neredzami. Kaijām izdodas apēst "nūdeles" tikai tad, kad zivs izlec un parādās virs ūdens. Taču tie paši bālganie piekrastes viļņi, kas pasargā zivis no putniem, tās nereti iznīcina: krastos dažkārt var redzēt veselas zivju nūdeļu šahtas, ko jūra izmet. Tiek uzskatīts, ka pēc pirmā nārsta šī zivs iet bojā. Šī parādība ir raksturīga dažām zivīm. Tik nežēlīga daba! Jūra izmet gan dzīvās, gan dabiskās nāves "nūdeles".

* (Tekstā un zem attēliem norādīti lielākie zivju izmēri.)

Tā kā zivju nūdeles parasti sastopamas lielos ganāmpulkos, tās vajadzēja izmantot; daļēji tas joprojām tiek iegūts.

Ir arī citas zivis ar caurspīdīgu ķermeni, piemēram, dziļūdens Baikāla golomjanka, par kuru mēs sīkāk runāsim tālāk.

Āzijas tālākajā austrumu galā Čukču pussalas ezeros mīt melnā dāllija zivs.

Tās garums ir līdz 20 centimetriem. Melnais krāsojums padara zivis neuzkrītošu. Dālijs dzīvo kūdrajās tumšūdens upēs, ezeros un purvos, ziemai ierakās slapjās sūnās un zālē. Ārēji dālijs ir līdzīgs parastajām zivīm, taču atšķiras no tām ar to, ka tā kauli ir smalki, plāni un dažu pilnīgi nav (nav infraorbitālo kaulu). Bet šī zivs ir ļoti attīstīta krūšu spuras. Vai spuras, piemēram, lāpstiņas, nepalīdz zivīm iezagties mīkstajā rezervuāra dibenā, lai tās varētu izdzīvot ziemas aukstumā?

Strauta foreles ir iekrāsotas ar dažāda lieluma melniem, ziliem un sarkaniem plankumiem. Uzmanīgi ieskatoties, var redzēt, ka forele maina apģērbu: nārsta laikā tā ietērpta īpaši puķainā "kleitā", citreiz - pieticīgākā apģērbā.

Mazai zivtiņai, kas sastopama gandrīz katrā vēsā strautā un ezerā, ir neparasti raiba krāsa: mugura zaļgana, sāni dzelteni ar zelta un sudraba atspīdumiem, vēders sarkans, dzeltenīgas spuras ir ar tumšu malu. . Vārdu sakot, maziņš augumā mazs, bet spēka viņam ir daudz. Acīmredzot tāpēc viņš tika nosaukts par "buffoon", un šis vārds, iespējams, ir vairāk taisnīgs nekā "minnow", jo maziņš nemaz nav kails, bet tam ir zvīņas.

Īpaši spilgtākās jūras zivis tropiskie ūdeņi. Daudzi no viņiem var veiksmīgi konkurēt ar paradīzes putni. Apskatiet 1. tabulu. Šeit nav ziedu! Sarkans, rubīns, tirkīzs, melns samts ... Tie ir pārsteidzoši harmoniski apvienoti viens ar otru. Krokainās, it kā prasmīgu amatnieku noslīpētas, dažu zivju spuras un ķermeni rotā ģeometriski regulāras svītras.

Dabā, starp koraļļiem un jūras lilijām, šīs krāsainās zivis ir pasakains attēls. Lūk, ko slavenais Šveices zinātnieks Kellers savā grāmatā Life of the Sea raksta par tropiskajām zivīm: "Koraļļu rifu zivis ir elegantākais skats. To krāsas ar spilgtumu un mirdzumu neatpaliek no krāsām. tropu tauriņi un putni. debeszils, dzeltenīgi zaļš, samtaini melns un svītrains zivis ņirb un čokurojas pūļos. Jūs neviļus paņemat tīklu, lai viņus noķertu, bet .., viens acu mirklis - un viņi visi pazūd. Ar sāniski saspiestu korpusu tie var viegli iekļūt koraļļu rifu plaisās un plaisās."

Pazīstamajām līdakām un asariem uz ķermeņa ir zaļganas svītras, kas maskē šos plēsējus upju un ezeru zāļainajos brikšņos un palīdz tiem nemanot pietuvoties savam upurim. Bet vajātajām zivīm (drūmajām, raudām utt.) arī ir patronizējošs krāsojums: baltais vēders padara tos gandrīz neredzamus, skatoties no apakšas, tumšā mugura nav uzkrītoša, skatoties no augšas.

Zivīm, kas dzīvo ūdens augšējos slāņos, ir vairāk sudraba krāsa. Dziļāk par 100-500 metriem ir sarkanās zivis ( jūras asaris), rozā (liparis) un tumši brūnā (pinagore) ziedi. Dziļumā, kas pārsniedz 1000 metrus, zivīm pārsvarā ir tumša krāsa (zveja). Vairāk nekā 1700 metru okeāna dziļumā zivju krāsa ir melna, zila, violeta.

Zivju krāsa lielā mērā ir atkarīga no ūdens un grunts krāsas.

Caurspīdīgos ŪDENS beršu, kas parasti ir pelēkā krāsā, izceļas ar baltumu. Uz šī fona īpaši asi izceļas tumšas šķērssvītras. Seklos purvainos ezeros asari ir melni, upēs, kas plūst no kūdras purviem, sastopami zilie un dzeltenie asari.

Volhovas sīga, kas kādreiz bija lielā skaitā dzīvoja Volhovas līcī un Volhovas upe, kas tek cauri kaļķakmenim, ar gaišiem zvīņām atšķiras no visām Ladogas sīgām. Saskaņā ar to šī sīga ir viegli atrodama kopējā Ladoga sīgu lomā. No Ladoga ezera ziemeļu puses sīgām izšķir melnās sīgas (somu valodā to sauc par "musta siyka", kas tulkojumā nozīmē melnā sīga).

Ladogas ziemeļu sīgu melnā krāsa, tāpat kā gaišajai Volhovas, saglabājas diezgan stabila: melnā sīga, kas atrodas Ladogas dienvidu daļā, nezaudē savu krāsu. Bet laika gaitā, pēc daudzām paaudzēm, šīs sīgas pēcteči, kas palika dzīvot Ladogas dienvidos, zaudēs savu melno krāsu. Tāpēc šī funkcija var atšķirties atkarībā no ūdens krāsas.

Pēc bēguma piekrastes pelēkajos dubļos palikušās plekstes ir gandrīz pilnībā neredzamas: pelēka krāsa viņas mugura saplūst ar dūņu krāsu. Tādu aizsargkrāsojumu plekste neieguva brīdī, kad nokļuva netīrā krastā, bet saņēma mantojumā no kaimiņiem; un tālie senči. Bet zivis spēj ļoti ātri mainīt krāsu. Ielieciet tvertnē ar melnu dibenu mīklu vai citu spilgtas krāsas zivi un pēc kāda laika redzēsiet, ka zivs krāsa ir izbalējusi.

Zivju krāsošanā ir daudz pārsteidzošu lietu. Starp zivīm, kas dzīvo dziļumā, kur pat vājš saules stars neiekļūst, ir spilgtas krāsas.

Tas notiek arī šādi: zivju barā ar noteiktai sugai kopīgu krāsu sastopami balti vai melni indivīdi; pirmajā gadījumā tiek novērots tā sauktais albīnisms, otrajā - melānisms.