Jaką rolę odgrywa jasna kolorystyka samców ryb. Co decyduje o kolorze ryb

Zabarwienie ma dla ryb ogromne znaczenie biologiczne. Występują kolory ochronne i ostrzegawcze. Barwienie ochronne jest przeznaczone

china maska ​​ryby na tle środowisko. Zabarwienie ostrzegawcze lub sematyczne zwykle składa się z rzucających się w oczy dużych, kontrastujących plam lub pasm, które mają wyraźne granice. Przeznaczony jest np. do ryb trujących i trujących, aby uniemożliwić drapieżnikowi ich zaatakowanie iw tym przypadku nazywany jest środkiem odstraszającym.

Ubarwienie identyfikacyjne służy do ostrzegania ryb terytorialnych przed rywalami lub przyciągania samic do samców, ostrzegając je, że samce są gotowe do tarła. Ostatni rodzaj ubarwienia ostrzegawczego jest powszechnie określany jako strój godowy ryb. Często ubarwienie identyfikacyjne demaskuje rybę. Z tego powodu u wielu ryb pilnujących terytorium lub ich potomstwa ubarwienie identyfikacyjne w postaci jasnoczerwonej plamki znajduje się na brzuchu, pokazywane w razie potrzeby przeciwnikowi i nie przeszkadza w maskowaniu ryb gdy znajduje się od brzucha do dołu. Istnieje również ubarwienie pseudosematyczne, które naśladuje ubarwienie ostrzegawcze innego gatunku. Nazywa się to również mimikrą. Pozwala nieszkodliwym gatunkom ryb uniknąć ataku drapieżnika, który uważa je za gatunek niebezpieczny.

Trujące gruczoły.

Niektóre gatunki ryb mają gruczoły jadowe. Znajdują się one głównie u podstawy kolców lub kolczastych promieni płetw (ryc. 6).

W rybach występują trzy rodzaje gruczołów jadowych:

1. pojedyncze komórki naskórka zawierające truciznę (stargazer);

2. kompleks trujących komórek (stingray-stingray);

3. niezależny wielokomórkowy gruczoł trujący (brodawka).

Fizjologiczne działanie uwolnionej trucizny nie jest takie samo. U płaszczki trucizna powoduje silny ból, silny obrzęk, dreszcze, nudności i wymioty, w niektórych przypadkach dochodzi do śmierci. Trucizna brodawki niszczy czerwone krwinki, wpływa na układ nerwowy i prowadzi do paraliżu, jeśli trucizna dostanie się do krwiobiegu, prowadzi do śmierci.

Czasami komórki trujące powstają i funkcjonują tylko podczas rozmnażania, w innych przypadkach - stale. Ryby dzielą się na:

1) aktywnie trujący (lub trujący, posiadający wyspecjalizowany aparat trujący);

2) biernie trujący (posiadający trujące narządy i tkanki). Najbardziej trujące są ryby z rzędu rozdymkowatych, w których narządy wewnętrzne (gonady, wątroba, jelita) i skóra zawierają trującą neurotoksynę (tetrodotoksynę). Trucizna działa na ośrodki oddechowe i naczynioruchowe, wytrzymuje gotowanie przez 4 godziny i może spowodować szybką śmierć.

Trujące i trujące ryby.

Ryby o właściwościach trujących dzielą się na trujące i trujące. Trujące ryby mają aparat jadowity - kolce i trujące gruczoły zlokalizowane u podstawy kolców (na przykład w skorpion morski

(Eurapean kerchak) podczas tarła) lub w rowkach kolców i promieni płetw (Scorpaena, Frachinus, Amiurus, Sebastes itp.). Siła działania trucizn jest różna - od powstania ropnia w miejscu wstrzyknięcia po zaburzenia oddechowe i kardiologiczne oraz śmierć (w ciężkich przypadkach infekcji Trachurus). Po zjedzeniu te ryby są nieszkodliwe. Ryby, których tkanki i organy są trujące skład chemiczny, są trujące i nie należy ich spożywać. Szczególnie licznie występują w tropikach. Wątroba rekina Carcharinus glaucus jest trująca, podczas gdy rozdymka Tetrodon ma trujące jajniki i jaja. W naszej faunie, w marince Schizothorax i osman Duptychus, kawior i otrzewna są trujące, u brzany i templariuszy Varicorhynus kawior ma działanie przeczyszczające. Trucizna trujących ryb działa na ośrodki oddechowe i naczynioruchowe i nie ulega zniszczeniu przez gotowanie. Niektóre ryby mają trującą krew (węgorze Muraena, Anguilla, Conger, a także minóg, lin, tuńczyk, karp itp.)

Trujące właściwości są widoczne po wstrzyknięciu surowicy krwi tych ryb; znikają po podgrzaniu pod działaniem kwasów i zasad. Zatrucie nieświeżą rybą wiąże się z pojawieniem się w niej trujących produktów odpadowych bakterii gnilnych. Specyficzny „jad rybi” powstaje w łagodnych rybach (głównie jesiotrach i łososiach białych) jako produkt odpadowy beztlenowej bakterii Bacillus ichthyismi (zbliżonej do B. botulinus). Działanie trucizny objawia się użyciem surowych (w tym solonych) ryb.

Świecące organy ryb.

Zdolność do emitowania zimnego światła jest powszechna w różnych, niepowiązanych ze sobą grupach ryb morskich (w większości głębinowych). Jest to poświata szczególnego rodzaju, w której emisja światła (w przeciwieństwie do zwykłego – wynikającego z promieniowania cieplnego – opartego na termicznym wzbudzeniu elektronów, a więc z towarzyszącym wydzielaniem się ciepła) wiąże się z generowaniem światła zimnego ( niezbędna energia jest generowana w wyniku Reakcja chemiczna). Niektóre gatunki same wytwarzają światło, podczas gdy inne zawdzięczają swój blask symbiotycznym bakteriom świecącym, które znajdują się na powierzchni ciała lub w specjalnych organach.

Urządzenie narządów luminescencji i ich lokalizacja w różnych mieszkańcach wodnych są różne i służą różnym celom. Blask zwykle zapewniają specjalne gruczoły zlokalizowane w naskórku lub na określonych łuskach. Gruczoły składają się ze świecących komórek. Ryby potrafią dowolnie „włączać” i „wyłączać” swój blask. Lokalizacja organów świetlnych jest inna. U większości ryb głębinowych zbiera się je w grupach i rzędach po bokach, brzuchu i głowie.

Świecące narządy pomagają odnaleźć osobniki tego samego gatunku w ciemności (np. podczas łapania ryb), służą jako środek ochrony - nagle oświetlają wroga lub zarzucają kurtynę świetlną, odpędzając w ten sposób napastników i chowając się przed nimi. je pod ochroną tej świetlistej chmury. Wiele drapieżników używa blasku jako lekkiej przynęty, wabiąc je w ciemności do ryb i innych organizmów, którymi się żywią. Na przykład niektóre gatunki młodych rekinów płytkomorskich mają różne świecące organy, a oczy rekina grenlandzkiego świecą jak jasne latarnie. Emitowane przez te organy zielonkawe światło fosforowe przyciąga ryby i inne stworzenia morskie.

Narządy zmysłów ryb.

Narząd wzroku - oko - w swojej budowie przypomina aparat fotograficzny, a soczewka oka jest jak soczewka, a siatkówka jak film, na którym uzyskuje się obraz. U zwierząt lądowych soczewka ma kształt soczewkowaty i może zmieniać swoją krzywiznę, dzięki czemu zwierzęta mogą dostosować swój wzrok do odległości. Soczewka ryby jest kulista i nie może zmieniać kształtu. Ich widzenie jest odbudowywane na różnych odległościach, gdy soczewka zbliża się lub oddala od siatkówki.

Narząd słuchu - przedstawiono tylko wew. ucho, składające się z labiryntu wypełnionego cieczą, w pociętym kamyczku słuchowym (otolitach) pływaka. Ich wibracje są odbierane przez nerw słuchowy, który przekazuje sygnały do ​​mózgu. Otolity służą również jako narząd równowagi dla ryb. Wzdłuż ciała większości ryb biegnie linia boczna - narząd, który odbiera dźwięki o niskiej częstotliwości i ruch wody.

Narząd węchowy znajduje się w nozdrzach, które są prostymi dołkami z błoną śluzową penetrowaną przez rozgałęzienie nerwów wychodzące z zapachu. części mózgu. Zmysł węchu ryby akwariowe bardzo dobrze rozwinięty i pomaga im w znajdowaniu pożywienia.

Narządy smakowe - reprezentowane przez kubki smakowe Jama ustna, na czułkach, na głowie, po bokach ciała i na promieniach płetw; pomóc rybom określić rodzaj i jakość pokarmu.

Narządy dotyku są szczególnie dobrze rozwinięte u ryb żyjących przy dnie i są to grupy zmysłów. komórki znajdujące się na ustach, końcu pyska, płetwach i specjalnych. narządy palpacyjne (dec. czułki, mięsiste narośla).

Pęcherz pławny.

Pływalność ryb (stosunek gęstości ciała ryby do gęstości wody) może być neutralna (0), dodatnia lub ujemna. U większości gatunków pływalność waha się od +0,03 do -0,03. Przy dodatniej pływalności ryby unoszą się do góry, przy neutralnej pływają w toni wody, przy ujemnej pływalności toną.

U ryb uzyskuje się neutralną pływalność (lub równowagę hydrostatyczną):

1) za pomocą pęcherza pławnego;

2) nawadnianie mięśni i rozjaśnianie szkieletu (u ryb głębinowych)

3) nagromadzenie tłuszczu (rekiny, tuńczyki, makrele, flądry, babki, bocje itp.).

Większość ryb ma pęcherz pławny. Jej występowanie wiąże się z pojawieniem się szkieletu kostnego, co zwiększa udział ryb kostnych. U ryb chrzęstnych nie ma pęcherza pławnego, u ryb kostnych nie ma go u ryb przydennych (babki, flądry, taczaki), głębinowych i niektórych gatunków szybko pływających (tuńczyk, bonito, makrela). Dodatkową adaptacją hydrostatyczną u tych ryb jest siła nośna, która powstaje w wyniku wysiłku mięśniowego.

Pęcherz pławny powstaje w wyniku wysunięcia grzbietowej ściany przełyku, jego główną funkcją jest hydrostatyka. Pęcherz pławny również odbiera zmiany ciśnienia, jest bezpośrednio związany z narządem słuchu, będąc rezonatorem i odbijaczem drgań dźwiękowych. W bocji pęcherz pławny jest pokryty torebką kostną, utracił swoją funkcję hydrostatyczną i nabył zdolność postrzegania zmian ciśnienia atmosferycznego. U ryb dwudysznych i kostnych ganoidów pęcherz pławny pełni funkcję oddychania. Niektóre ryby są w stanie wydawać dźwięki za pomocą pęcherza pławnego (dorsz, morszczuk).

Pęcherz pławny to stosunkowo duży elastyczny worek, który znajduje się pod nerkami. Zdarza się:

1) niesparowane (większość ryb);

2) sparowane (ryby dwudyszne i wielopióre).

Wiele tajemnic i zagadek natury wciąż pozostaje nierozwiązanych, jednak z roku na rok naukowcy odkrywają coraz więcej nowych gatunków nieznanych wcześniej zwierząt i roślin.

W ten sposób niedawno odkryto ślimaki, których przodkowie żyli na Ziemi ponad 500 milionów lat temu; naukowcom udało się również złapać rybę, o której wcześniej sądzono, że wyginęła 70 milionów lat temu.

Materiał ten poświęcony jest niezwykłym, tajemniczym i jak dotąd niewytłumaczalnym zjawiskom życia oceanicznego. Naucz się rozumieć złożone i zróżnicowane relacje między mieszkańcami oceanu, z których wielu żyje w jego głębinach od milionów lat.

Rodzaj lekcji: Generalizacja i systematyzacja wiedzy

Cel: rozwój erudycji, poznawczy i kreatywność studenci; kształtowanie umiejętności wyszukiwania informacji w celu odpowiedzi na zadawane pytania.

Zadania:

Edukacyjny: kształtowanie kultura poznawcza, opanowana w procesie działalności edukacyjnej, a kultura estetyczna jako umiejętność emocjonalnego i wartościowego stosunku do obiektów dzikiej przyrody.

Rozwijanie: rozwój motywów poznawczych mających na celu zdobycie nowej wiedzy o dzikiej przyrodzie; cechy poznawcze jednostki związane z przyswajaniem podstaw wiedza naukowa, opanowanie metod badania przyrody, kształtowanie umiejętności intelektualnych;

Edukacyjny: orientacja w systemie norm i wartości moralnych: uznanie wysoka wartośćżycie we wszystkich jego przejawach, zdrowie własne i innych ludzi; świadomość ekologiczna; wychowanie do miłości do przyrody;

Osobisty: zrozumienie odpowiedzialności za jakość zdobywanej wiedzy; zrozumienie wartości adekwatnej oceny własnych osiągnięć i możliwości;

kognitywny: umiejętność analizowania i oceny wpływu czynników środowiskowych, czynników ryzyka na zdrowie, konsekwencji działalności człowieka w ekosystemach, wpływu własnych działań na organizmy żywe i ekosystemy; koncentracja na ciągłym rozwoju i samorozwoju; umiejętność pracy z różnymi źródłami informacji, przekształcania ich z jednej formy w drugą, porównywania i analizowania informacji, wyciągania wniosków, przygotowywania komunikatów i prezentacji.

Przepisy: umiejętność samodzielnego organizowania realizacji zadań, oceny poprawności pracy, odzwierciedlenie swoich działań.

Rozmowny: kształtowanie kompetencji komunikacyjnych w komunikacji i współpracy z rówieśnikami, rozumienie cech socjalizacji płci w okresie dorastania, działań społecznie użytecznych, edukacyjnych, badawczych, twórczych i innych.

Technologia: Oszczędzanie zdrowia, edukacja problemowa, rozwojowa, zajęcia grupowe

Struktura lekcji:

Konwersacja – wnioskowanie o zdobytej wcześniej wiedzy na zadany temat,

Oglądanie wideo (film),

Podmiot «

« Od czego zależy kolor ryb?

Prezentacja „Co decyduje o kolorze ryb”

Mieszkańcy morza należą do najjaśniejszych stworzeń na świecie. Takie organizmy, mieniące się wszystkimi kolorami tęczy, żyją w zalanych słońcem wodach ciepłych tropikalnych mórz.

Zabarwienie ryb, jego znaczenie biologiczne.

Zabarwienie ma dla ryb ogromne znaczenie biologiczne. Występują kolory ochronne i ostrzegawcze. Barwa ochronna ma za zadanie maskować ryby na tle otoczenia. Zabarwienie ostrzegawcze lub sematyczne zwykle składa się z rzucających się w oczy dużych, kontrastujących plam lub pasm, które mają wyraźne granice. Przeznaczony jest np. do ryb trujących i trujących, aby uniemożliwić drapieżnikowi ich zaatakowanie iw tym przypadku nazywany jest środkiem odstraszającym.

Zabarwienie identyfikacyjne służy do ostrzegania rywala w rybach terytorialnych lub do przyciągania samic do samców, ostrzegając je, że samce są gotowe do tarła. Ostatni rodzaj ubarwienia ostrzegawczego jest powszechnie określany jako strój godowy ryb. Często ubarwienie identyfikacyjne demaskuje rybę. Z tego powodu u wielu ryb pilnujących terytorium lub ich potomstwa ubarwienie identyfikacyjne w postaci jasnoczerwonej plamki znajduje się na brzuchu, pokazywane w razie potrzeby przeciwnikowi i nie przeszkadza w maskowaniu ryb gdy znajduje się od brzucha do dołu. Istnieje również ubarwienie pseudosematyczne, które naśladuje ubarwienie ostrzegawcze innego gatunku. Nazywa się to również mimikrą. Pozwala nieszkodliwym gatunkom ryb uniknąć ataku drapieżnika, który uważa je za gatunek niebezpieczny.

Od czego zależy kolor ryb?

Kolorystyka ryb może być zaskakująco zróżnicowana, ale wszystkie możliwe odcienie ich barwy wynikają z pracy specjalnych komórek zwanych chromatoforami. Znajdują się w określonej warstwie skóry ryby i zawierają kilka rodzajów pigmentów. Chromatofory dzielą się na kilka typów.

Po pierwsze są to melanofory zawierający czarny pigment zwany melaniną. Ponadto etitrofory zawierające czerwony pigment i ksantofory, w których jest żółty. Ten ostatni typ jest czasami nazywany lipoforami, ponieważ karotenoidy tworzące pigment w tych komórkach są rozpuszczone w lipidach. Guanofory lub irydocyty zawierają guaninę, która nadaje rybom srebrzysty kolor i metaliczny połysk. Pigmenty zawarte w chromatoforach różnią się pod względem chemicznym stabilnością, rozpuszczalnością w wodzie, wrażliwością na powietrze i kilkoma innymi cechami. Same chromatofory również nie mają takiego samego kształtu - mogą być gwiaździste lub zaokrąglone. Wiele kolorów w ubarwieniu ryb uzyskuje się przez nałożenie jednych chromatoforów na inne, taką możliwość daje występowanie komórek w skórze na różnych głębokościach. Na przykład, zielony kolor uzyskuje się, gdy głęboko leżące guanofory łączy się z pokrywającymi je ksantoforami i erytroforami. Jeśli dodasz melanofory, ciało ryby nabierze niebieski kolor.

Chromatofory nie posiadają zakończeń nerwowych, z wyjątkiem melanoforów. Są nawet zaangażowane w dwa systemy naraz, posiadając zarówno unerwienie współczulne, jak i przywspółczulne. Inne typy komórek pigmentowych są kontrolowane humoralnie.

Kolor ryb jest bardzo ważny dla ich życia.. Funkcje kolorowania dzielą się na protekcjonalne i ostrzegawcze. Pierwsza opcja ma na celu maskowanie ciała ryby w środowisku, więc zwykle ta kolorystyka składa się z kojących kolorów. Wręcz przeciwnie, kolorystyka ostrzegawcza obejmuje dużą liczbę jasnych plam i kontrastujących kolorów. Jego funkcje są inne. U jadowitych drapieżników, które zwykle swoim blaskiem ciała mówią: „Nie zbliżaj się do mnie!”, pełni odstraszającą rolę. Ryby terytorialne strzegące swojego domu są jaskrawo ubarwione, aby ostrzec rywala, że ​​miejsce jest zajęte i zwabić samicę. Swoistym ubarwieniem ostrzegawczym jest również ubiór małżeński ryb.

W zależności od siedliska kolor ciała ryby nabiera cechy charakteru, pozwalające na rozróżnienie kolorów pelagicznych, dennych, zaroślowych i szkolnych.

Tak więc kolor ryb zależy od wielu czynników, w tym siedliska, stylu życia i odżywiania, pory roku, a nawet nastroju ryb.

Zabarwienie identyfikacyjne

W pełnych życia wodach wokół raf koralowych każdy gatunek ryb ma własną farbę identyfikacyjną, zbliżone do strojów piłkarzy jednej drużyny. Dzięki temu inne ryby i osobniki tego samego gatunku mogą go natychmiast rozpoznać.

Ubarwienie kolenia staje się jaśniejsze, gdy stara się zwabić samicę.

Koleń - zabójczy niebezpieczny drapieżnik

Ryba psia należy do rzędu rozdymkowatych lub rozdymkowatych i jest ich ponad dziewięćdziesiąt gatunków. Różni się od innych ryb unikalna umiejętność puchnąć, gdy się przestraszy, połykając dużą ilość wody lub powietrza. Jednocześnie kłuje kolcami, wypluwając truciznę nerwową zwaną tetrodotoksyną, która jest 1200 razy skuteczniejsza niż cyjanek potasu.

Dog-ryba, ze względu na specjalną budowę zębów, została nazwana rozdymką. Zęby puffera są bardzo mocne, zrośnięte i wyglądają jak cztery płytki. Z ich pomocą dzieli skorupy mięczaków i skorupy krabów, zdobywając pożywienie. Rzadki przypadek jest znany, gdy żywe ryby, nie chcąc być zjedzonym, odgryzł kucharzowi palec. Niektóre gatunki ryb również potrafią gryźć, ale głównym niebezpieczeństwem jest ich mięso. W Japonii ta egzotyczna ryba nazywa się fugu, umiejętnie ugotowana, znajduje się na szczycie listy lokalnych przysmaków. Cena za jedną porcję takiego dania sięga 750 USD. Degustacja kończy się, gdy jej przygotowaniem przejmuje amatorski kucharz śmiertelny wynik, ponieważ skóra i narządy wewnętrzne tej ryby zawierają najsilniejszą truciznę. Najpierw czubek języka drętwieje, potem kończyny, po czym następują konwulsje i natychmiastowa śmierć. Podczas patroszenia ryb pies wydziela cuchnący, niesamowity zapach.

Kolorystyka mauretańskiej ryby idola jest najbardziej uderzająca, gdy poluje na swoją zdobycz.

Główny kolor korpusu to biały. Krawędź górnej szczęki jest czarna. Dolna szczęka jest prawie całkowicie czarna. W górnej części kufy znajduje się jasnopomarańczowa plama z czarną obwódką. Między pierwszą płetwą grzbietową a płetwą brzuszną znajduje się szeroki czarny pasek. Od pierwszego czarnego paska od początku biegną dwa cienkie, zakrzywione, niebieskawe paski płetwy brzuszne do przodu płetwy grzbietowej i od brzucha do podstawy płetwy grzbietowej. Trzeci, mniej zauważalny, niebieskawy pasek znajduje się od oczu do tyłu. Drugi, stopniowo rozszerzający się, szeroki czarny pasek znajduje się od promieni grzbietowych w kierunku brzusznych. Za drugim szerokim czarnym paskiem znajduje się cienka pionowa biała linia. Jasna żółto-pomarańczowa plama z cienką białą obwódką rozciąga się od ogona do środka ciała, gdzie stopniowo łączy się z głównym białym kolorem. Płetwa ogonowa jest czarna z białymi wykończeniami.

Kolorystyka w dzień i w nocy

W nocy ryba fizylier śpi dalej dno morskie, przybierając ciemne zabarwienie pasujące do koloru morskie głębiny i na dole. Budząc się, rozjaśnia się i staje się całkowicie lekka, gdy zbliża się do powierzchni. Zmieniając kolor, staje się mniej zauważalny.

obudzona ryba

Budząca się ryba

śpiąca ryba

Zabarwienie ostrzegawcze

Widząc z daleka jaskrawo ubarwiony antar arlekina”, inne ryby natychmiast rozumieją, że ten obszar łowiecki jest już zajęty.

Zabarwienie ostrzegawcze

Jasna kolorystyka ostrzega drapieżnika: uważaj, to stworzenie źle smakuje lub jest trujące! Rozdymka spiczastonosa wyjątkowo trujący, a inne ryby go nie dotykają. W Japonii ta ryba jest uważana za jadalną, ale podczas jej krojenia musi być obecny doświadczony koneser, który usunie truciznę i unieszkodliwi mięso. A jednak ta ryba, zwana fugu i uważana za przysmak, co roku pochłania życie wielu ludzi. Tak więc w 1963 r. Ryby żmijowe zostały zatrute mięsem i zmarły 82 osoby.

Ryba rozdymkowa wcale nie jest przerażająca: jest wielkości dłoni, bardzo wolno pływa z ogonem do przodu. Zamiast łusek - cienka, elastyczna skóra, zdolna w razie niebezpieczeństwa nadmuchać się do rozmiaru trzykrotnie większego niż oryginał - rodzaj wyłupiastej, zewnętrznie nieszkodliwej piłki.

Jednak jej wątroba, skóra, jelita, kawior, mleko, a nawet oczy zawierają tetrodoksynę, silną truciznę nerwową, której 1 mg jest dawką śmiertelną dla ludzi. Skuteczne antidotum na nią jeszcze nie istnieje, chociaż sama trucizna w mikroskopijnych dawkach jest stosowana do zapobiegania chorobom związanym z wiekiem, a także do leczenia chorób gruczołu krokowego.

Wielokolorowa tajemnica

Większość rozgwiazd porusza się bardzo powoli i żyje na czystym dnie, nie chowając się przed wrogami. Wyblakłe, przytłumione odcienie pomogłyby im stać się niewidocznymi i bardzo dziwne jest, że gwiazdy mają tak jasny kolor.

W zależności od siedliska kolor ciała ryb nabiera charakterystycznych cech, które pozwalają na rozróżnienie ubarwienie pelagiczne, denne, zaroślowe i szkolne.

Ryby pelagiczne

Termin „ryby pelagiczne” pochodzi od miejsca, w którym żyją. Ten obszar to obszar morza lub oceanu, który nie ogranicza dolnej powierzchni. Pelageal - co to jest? Z greckiego „pelagial” jest interpretowane jako „otwarte morze”, które służy jako siedlisko nektonu, planktonu i pleustonu. Konwencjonalnie strefa pelagiczna jest podzielona na kilka warstw: epipelagiczną - znajdującą się na głębokości do 200 metrów; mezopelagium - na głębokości do 1000 metrów; batypelagial - do 4000 metrów; ponad 4000 metrów - abyspelagial.

Popularne typy

Głównym komercyjnym połowem ryb są ryby pelagiczne. Stanowi 65-75% całkowitego połowu. Ze względu na dużą naturalną podaż i dostępność, ryby pelagiczne są najtańszym rodzajem owoców morza. Nie ma to jednak wpływu na smakowitość i użyteczność. Wiodącą pozycję w połowach handlowych zajmują ryby pelagiczne z Morza Czarnego, Morza Północnego, Morza Marmara, Morza Bałtyckiego, a także mórz Północnego Atlantyku i basenu Pacyfiku. Należą do nich stynka (gromadnik), anchois, śledź, śledź, ostrobok, dorsz (witlinka), makrela.

ryby denne- bardzo koło życia przeprowadzane na dnie lub w bliskiej odległości od dna. Występują zarówno w rejonach przybrzeżnych szelfu kontynentalnego, jak i na otwartym oceanie wzdłuż zbocza kontynentalnego.

Ryby denne można podzielić na dwa główne typy: czysto denne i bentopelagiczne, które wznoszą się ponad dno i pływają w słupie wody. Oprócz spłaszczonego kształtu ciała, cechą adaptacyjną budowy wielu ryb dennych jest dolny pysk, który umożliwia im żerowanie z ziemi. Piasek zassany z jedzeniem jest zwykle wyrzucany przez szczeliny skrzelowe.

zarośnięta kolorystyka

Zarośnięty obraz- grzbiet brązowawy, zielonkawy lub żółtawy i zwykle poprzeczne paski lub plamy po bokach. To ubarwienie jest charakterystyczne dla ryb żyjących w zaroślach lub rafach koralowych. Czasami te ryby, zwłaszcza w strefie tropikalnej, mogą być bardzo jaskrawe.

Przykładami ryb o przerośniętym ubarwieniu są: pospolity okoń i szczupak – z form słodkowodnych; kryza skorpiona morskiego, wiele wargaczy i ryb koralowych pochodzi z morza.

Roślinność, jako element krajobrazu, jest ważna także dla dorosłych ryb. Wiele ryb jest specjalnie przystosowanych do życia w zaroślach. Posiadają odpowiednie zabarwienie ochronne. lub specjalna forma ciała, przypominająca ts zardeli, wśród której żyje ryba. Tak więc długie wyrostki płetw konika morskiego zbieracza szmat w połączeniu z odpowiednim kolorem sprawiają, że jest on całkowicie niewidoczny wśród podwodnych zarośli.

barwienie stada

Szereg cech w strukturze wiąże się również ze szkolnym trybem życia, w szczególności kolorem ryb. Ubarwienie ławicy pomaga rybom orientować się względem siebie. U tych ryb, u których szkolny tryb życia jest charakterystyczny tylko dla osobników młodocianych, może pojawić się również ubarwienie szkolne.

Stado w ruchu ma inny kształt niż stado stacjonarne, co wiąże się z zapewnieniem dogodnych warunków hydrodynamicznych do ruchu i orientacji. Kształt ławicy ruchomej i stacjonarnej różni się u różnych gatunków ryb i np. może być różny u tego samego gatunku. Poruszająca się ryba tworzy wokół swojego ciała określone pole siłowe. Dlatego też, poruszając się w stadzie, ryby dostosowują się do siebie w określony sposób.Stada są pogrupowane z ryb zwykle o zbliżonych rozmiarach i podobnym stanie biologicznym. Ryby w stadzie, w przeciwieństwie do wielu ssaków i ptaków, najwyraźniej nie mają stałego przywódcy i naprzemiennie skupiają się na jednym lub drugim członku, a częściej na kilku rybach jednocześnie. Ryby poruszają się w stadzie przede wszystkim za pomocą narządów wzroku i linii bocznej.

Mimika

Jedną z adaptacji jest zmiana koloru. Płaskowce są mistrzami tego cudu: potrafią zmieniać kolor i jego wzór zgodnie z wzorem i kolorem dna morskiego.

Hosting prezentacji

Ryby są niezwykle różne kolory z bardzo dziwnym projektem. Szczególną różnorodność kolorów obserwuje się u ryb wód tropikalnych i ciepłych. Wiadomo, że ryby tego samego gatunku w różnych akwenach mają różne kolory, chociaż w większości zachowują charakterystyczny dla tego gatunku wzór. Weź przynajmniej szczupaka: jego kolor zmienia się z ciemnozielonego na jasny żółty kolor. Okoń ma zwykle jasnoczerwone płetwy, zielonkawy kolor po bokach i ciemny grzbiet, ale są też białawe okonie (w rzekach) i odwrotnie, ciemne (w ilmenach). Wszystkie takie obserwacje sugerują, że kolor ryb zależy od ich pozycja systematyczna z siedliska czynniki środowiskowe, warunki żywieniowe.

Zabarwienie ryb jest spowodowane specjalnymi komórkami znajdującymi się w ziarnach pigmentu zawierających skórę. Takie komórki nazywane są chromatoforami.

Rozróżnij: melanofory (zawierają czarne ziarna pigmentu), erytrofory (czerwone), ksantofory (żółte) i guanofory, irydocyty (kolor srebrny).

Chociaż te ostatnie uważane są za chromatofory i nie mają ziaren pigmentowych, zawierają substancję krystaliczną - guaninę, dzięki której ryba nabiera metalicznego połysku i srebrzystego koloru. Spośród chromatoforów tylko melanofory mają zakończenia nerwowe. Kształt chromatoforów jest bardzo zróżnicowany, jednak najczęściej spotykane są gwiaździste i dyskoidalne.

Pod względem odporności chemicznej najbardziej odporny jest czarny pigment (melanina). Nie rozpuszcza się w kwasach, zasadach i nie zmienia się w wyniku zmian stanu fizjologicznego ryb (głodzenie, żywienie). Barwniki czerwone i żółte są związane z tłuszczami, więc komórki je zawierające nazywane są lipoforami. Barwniki erytroforów i ksantoforów są bardzo nietrwałe, rozpuszczają się w alkoholach i zależą od jakości żywienia.

Chemicznie pigmenty to złożone substancje należące do różnych klas:

1) karotenoidy (czerwony, żółty, pomarańczowy)

2) melaniny - indole (czarny, brązowy, szary)

3) flawiny i grupy purynowe.

Melanofory i lipofory znajdują się w różnych warstwach skóry po zewnętrznej i wewnętrznej stronie warstwy granicznej (cutis). Guanofory (lub leukofory lub irydocyty) różnią się od chromatoforów tym, że nie mają pigmentu. Ich kolor wynika z krystalicznej struktury guaniny, pochodnej białka. Guanofory znajdują się pod chorium. Bardzo ważne jest, że guanina znajduje się w plazmie komórki, podobnie jak ziarna pigmentu, a jej stężenie może się zmieniać pod wpływem wewnątrzkomórkowych prądów plazmy (zagęszczanie, ścieńczenie). Kryształy guaniny mają kształt sześciokątny i, w zależności od ich umiejscowienia w komórce, ich kolor zmienia się od srebrzystobiałego do niebieskawo-fioletowego.

Guanofory w wielu przypadkach występują razem z melanoforami i erytroforami. Odgrywają bardzo ważną rolę biologiczną w życiu ryb, ponieważ umieszczone na powierzchni brzucha i po bokach sprawiają, że ryby są mniej widoczne od dołu i z boków; szczególnie wyraźna jest tu ochronna rola koloryzacji.

Funkcja klepek pigmentowych polega głównie na rozszerzaniu, tj. zajęcie większej przestrzeni (rozbudowa) i zmniejszenie m.in. zajmując najmniejszą powierzchnię (umowa). Gdy plazma kurczy się, zmniejszając swoją objętość, ziarna pigmentu w plazmie są skoncentrowane.Dzięki temu większość powierzchnia komórki jest uwalniana z tego pigmentu, w wyniku czego zmniejsza się jasność koloru. Podczas ekspansji plazma komórkowa rozprzestrzenia się na większej powierzchni, a wraz z nią rozprowadzane są ziarna pigmentu. Dzięki temu duża powierzchnia ciała ryby pokryta jest tym pigmentem, nadając rybie kolor charakterystyczny dla pigmentu.

Przyczyną wzrostu koncentracji komórek barwnikowych mogą być zarówno czynniki wewnętrzne (stan fizjologiczny komórki, organizmu), jak i niektóre czynniki. otoczenie zewnętrzne(temperatura, zawartość wlotu tlenu i dwutlenku węgla). Melanofory mają unerwienie. Kantofory i erytrofory nie mają unerwienia: dlatego układ nerwowy może mieć bezpośredni wpływ tylko na melanofory.

Ustalono, że komórki pigmentowe ryb kostnych zachowują stały kształt. Koltsov uważa, że ​​plazma komórki pigmentowej ma dwie warstwy: ektoplazmę (warstwę powierzchniową) i kinoplazmę (warstwę wewnętrzną) zawierającą ziarna pigmentu. Ektoplazma jest utrwalona przez włókienka promieniste, podczas gdy kinoplazma jest wysoce ruchliwa. Ektoplazma określa zewnętrzną formę chromatoforu (formę uporządkowanego ruchu), reguluje metabolizm, zmienia jego funkcję pod wpływem układu nerwowego. Ektoplazma i kinoplazma, posiadające różne właściwości fizyczne i chemiczne, wykazują wzajemną zwilżalność, gdy ich właściwości zmieniają się pod wpływem środowiska zewnętrznego. Podczas ekspansji (ekspansji) kinoplazma dobrze zwilża ektoplazmę i dzięki temu rozprzestrzenia się przez szczeliny pokryte ektoplazmą. Ziarna pigmentu znajdują się w kinoplazmie, są dobrze zwilżone i podążają za przepływem kinoplazmy. W koncentracji obserwuje się odwrotny obraz. Następuje oddzielenie dwóch koloidalnych warstw protoplazmy. Kinoplazma nie zwilża ektoplazmy, dzięki czemu kinoplazma
zajmuje najmniejszą objętość. Proces ten opiera się na zmianie napięcia powierzchniowego na granicy dwóch warstw protoplazmy. Ektoplazma z natury jest roztworem białka, a kinoplazma jest lipoidem typu lecytyny. Kinoplazma jest emulgowana (bardzo drobno rozdrobniona) w ektoplazmie.

Oprócz regulacji nerwowej chromatofory mają również regulację hormonalną. Należy założyć, że w różnych warunkach przeprowadzana jest ta lub inna regulacja. Uderzające dostosowanie koloru ciała do koloru otoczenia obserwuje się u igieł morskich, babkowatych, fląder. Na przykład flądry potrafią z dużą dokładnością kopiować wzór podłoża, a nawet szachownicę. Zjawisko to tłumaczy się faktem, że w tej adaptacji wiodącą rolę odgrywa układ nerwowy. Ryba postrzega kolor za pomocą narządu wzroku, a następnie, przekształcając tę ​​percepcję, układ nerwowy kontroluje funkcję komórek pigmentowych.

W innych przypadkach wyraźnie pojawia się regulacja hormonalna (zabarwienie w okresie lęgowym). We krwi ryb znajdują się hormony adrenaliny nadnerczy i tylnej przysadki - pituitrina. Adrenalina powoduje koncentrację, pituitryna jest antagonistą adrenaliny i powoduje ekspansję (dyfuzję).

Tym samym funkcja komórek barwnikowych jest pod kontrolą układu nerwowego i czynników hormonalnych, tj. czynniki wewnętrzne. Ale oprócz nich liczą się czynniki środowiskowe (temperatura, dwutlenek węgla, tlen itp.). Czas potrzebny na zmianę koloru ryby jest różny i waha się od kilku sekund do kilku dni. Z reguły młode ryby zmieniają kolor szybciej niż dorośli.

Wiadomo, że ryby zmieniają kolor ciała w zależności od koloru otoczenia. Takie kopiowanie odbywa się tylko wtedy, gdy ryba widzi kolor i wzór podłoża. Świadczy o tym następujący przykład. Jeśli flądra leży na czarnej desce, ale jej nie widzi, to nie ma koloru czarnej planszy, ale widocznej dla niej białej gleby. Wręcz przeciwnie, jeśli flądra leży na białym podłożu, ale widzi czarną deskę, to jej ciało nabiera koloru czarnej deski.Te doświadczenia przekonująco pokazują, że ryby łatwo przystosowują się, zmieniając kolor na nietypowe dla nich podłoże.

Oświetlenie wpływa na kolor ryb. "Podobnie jak w ciemnych miejscach, w których jest słabe światło, ryby tracą kolor. Jasne ryby, które żyły przez jakiś czas w ciemności, stają się blade. Oślepione ryby stają się ciemne, a rozjaśnienie ciała ryb zależy nie tylko na oświetleniu podłoża, ale także na kącie widzenia, pod jakim ryba widzi podłoże. Tak więc, jeśli oczy pstrąga są związane lub usunięte, ryba robi się czarna. Jeśli zakryjesz tylko dolne połowa oka, ryba staje się ciemna, a jeśli przykleisz tylko górną połowę oka, ryba zachowuje swój kolor.

Światło ma najsilniejszy i najbardziej zróżnicowany wpływ na barwę ryb. Lekki
wpływa na melanofory zarówno przez oczy, jak i układ nerwowy oraz bezpośrednio. Tak więc Frisch, oświetlając pewne obszary skóry ryby, otrzymał lokalną zmianę koloru: zaobserwowano ciemnienie oświetlanego obszaru (ekspansja melanoforów), które zniknęło po 1-2 minutach po wyłączeniu światła. W związku z przedłużającym się oświetleniem ryb zmienia się kolor pleców i brzucha. Zwykle grzbiet ryb żyjących dalej płytkie głębokości a w wodach czystych ma ciemną barwę, a brzuch jasny. U ryb żyjących na dużych głębokościach i mętne wody nie obserwuje się takiej różnicy kolorów. Uważa się, że różnica w ubarwieniu grzbietu i brzucha ma wartość adaptacyjną: ciemny grzbiet ryby jest mniej widoczny z góry na ciemnym tle, a jasny brzuch od dołu. W tym przypadku odmienne zabarwienie brzucha i pleców wynika z nierównomiernego rozmieszczenia pigmentów. Na grzbiecie i bokach znajdują się melanofory, a po bokach jedynie irydocyty (tuanofory), które nadają brzuchowi metaliczny połysk.

Przy miejscowym ogrzewaniu skóry dochodzi do ekspansji melanoforów, co prowadzi do ciemnienia, a ochłodzenia - do rozjaśnienia. Spadek stężenia tlenu i wzrost stężenia kwasu węglowego również zmieniają kolor ryb. Zapewne zaobserwowałeś, że u ryb po śmierci część ciała, która znajdowała się w wodzie ma jaśniejszy kolor (stężenie melanoforu), a część, która wystaje z wody i styka się z powietrzem, jest ciemna (rozszerzanie się melanoforu). Ryby są w stanie normalnym, zwykle kolor jest jasny, wielobarwny. Przy gwałtownym spadku tlenu lub w stanie uduszenia staje się jaśniejszy, ciemne odcienie prawie całkowicie znikają. Blaknięcie koloru powłoki sieci rybnej jest wynikiem koncentracji chromatoforów i , przede wszystkim melanofory. W wyniku braku tlenu powierzchnia skóry ryby nie jest zaopatrywana w tlen w wyniku zatrzymania krążenia lub niedotlenienia organizmu (początek duszenia), zawsze nabiera bladych odcieni. Wzrost dwutlenku węgla w wodzie wpływa na kolor ryb tak samo jak brak tlenu. W konsekwencji czynniki te (dwutlenek węgla i tlen) działają bezpośrednio na chromatofory, dlatego centrum podrażnienia znajduje się w samej komórce - w plazmie.

Działanie hormonów na kolor ryb ujawnia się przede wszystkim podczas sezon godowy(okres lęgowy). Szczególnie ciekawa kolorystyka skóra i płetwy obserwowane u samców. Funkcja chromatoforów jest pod kontrolą czynników hormonalnych i układu pierza. Przykład z walcząca ryba. W tym przypadku dojrzałe samce pod wpływem hormonów nabierają odpowiedniego ubarwienia, którego jasność i blask potęguje widok samicy. Oczy mężczyzny widzą samicę, ta percepcja jest przekazywana przez układ nerwowy do chromatoforów i powoduje ich rozszerzenie. Chromatofory skóry męskiej funkcjonują w tym przypadku pod kontrolą hormonów i układu nerwowego.

Prace eksperymentalne na strzeblach wykazały, że wstrzyknięcie adrenaliny powoduje rozjaśnienie skóry ryb (skurcz melanoforu). Badanie mikroskopowe skóry strzebla z nadnerczami wykazało, że melanofory są w stanie skurczu, a lipofory w ekspansji.

Pytania do samodzielnego zbadania:

1. Struktura i znaczenie funkcjonalne skóry ryb.

2. Mechanizm powstawania śluzu, jego skład i znaczenie.

3. Budowa i funkcje wag.

4. Fizjologiczna rola regeneracji skóry i łuski.

5. Rola pigmentacji i ubarwienia w życiu ryb.

Sekcja 2: Materiały prac laboratoryjnych.

Dlaczego ryby potrzebują? żywe kolory? Jakie jest pochodzenie zróżnicowanej pigmentacji ryb? Czym jest mimikra? Kto widzi jasne kolory ryb na głębokości, gdzie panuje wieczna ciemność? O tym, jak kolor ryb koreluje z ich reakcjami behawioralnymi i jakie ma funkcje społeczne - biolodzy Aleksander Mikulin i Gerard Czerniajew.

Przegląd tematów

Zabarwienie ma dla ryb ogromne znaczenie ekologiczne. Występują kolory ochronne i ostrzegawcze. Barwa ochronna ma za zadanie maskować ryby na tle otoczenia. Zabarwienie ostrzegawcze lub sematyczne zwykle składa się z rzucających się w oczy dużych, kontrastujących plam lub pasm, które mają wyraźne granice. Przeznaczony jest np. do ryb trujących i trujących, aby uniemożliwić drapieżnikowi ich zaatakowanie iw tym przypadku nazywany jest środkiem odstraszającym. Ubarwienie identyfikacyjne służy do ostrzegania ryb terytorialnych przed rywalami lub przyciągania samic do samców, ostrzegając je, że samce są gotowe do tarła. Ostatni rodzaj ubarwienia ostrzegawczego jest powszechnie określany jako strój godowy ryb. Często ubarwienie identyfikacyjne demaskuje rybę. Z tego powodu u wielu ryb pilnujących terytorium lub ich potomstwa ubarwienie identyfikacyjne w postaci jasnoczerwonej plamki znajduje się na brzuchu, pokazywane w razie potrzeby przeciwnikowi i nie przeszkadza w maskowaniu ryb gdy znajduje się od brzucha do dołu.

Istnieje również ubarwienie pseudosematyczne, które naśladuje ubarwienie ostrzegawcze innego gatunku. Nazywa się to również mimikrą. Pozwala nieszkodliwym gatunkom ryb uniknąć ataku drapieżnika, który uważa je za gatunek niebezpieczny.

Istnieją inne klasyfikacje kolorów. Na przykład rozróżnia się rodzaje ubarwienia ryb, odzwierciedlające cechy ekologicznego zamknięcia tego gatunku. Zabarwienie pelagiczne jest charakterystyczne dla przypowierzchniowych mieszkańców wód słodkich i morskich. Charakteryzuje się czarnym, niebieskim lub zielonym grzbietem oraz srebrzystymi bokami i brzuchem. Ciemny grzbiet sprawia, że ​​ryba jest mniej widoczna na dnie. Ryby rzeczne mają czarno-ciemnobrązowe grzbiety, dzięki czemu są mniej widoczne na tle ciemnego dna. W rybach jeziornych grzbiet jest zabarwiony na niebiesko i zielonkawo, ponieważ ten kolor grzbietu jest mniej widoczny na tle zielonkawej wody. Niebiesko-zielony grzbiet jest charakterystyczny dla większości morskich ryb pelagicznych, co ukrywa je na tle błękitnych głębin morskich. Srebrzyste boki i jasny brzuch ryb są słabo widoczne od dołu na tle lustrzanej powierzchni. Obecność stępki na brzuchu ryb pelagicznych minimalizuje cień tworzący się od strony brzusznej i demaskuje rybę. Patrząc na rybę z boku, światło padające na ciemny grzbiet oraz cień dolnej części ryby, ukryty pod połyskiem łusek, nadają rybie szary, niepozorny wygląd.

Ubarwienie spodu charakteryzuje się ciemnym tyłem i bokami, czasem z ciemniejszymi plamami oraz jasnym brzuchem. W dnie ryby żyjące nad żwirową glebą rzek z czysta woda, zwykle na bokach ciała występują jasne, czarne i inne barwne plamy, czasem lekko wydłużone w kierunku grzbietowo-brzusznym, czasem zlokalizowane w postaci podłużnego pasa (tzw. zabarwienie kanałowe). To ubarwienie sprawia, że ​​ryba jest niepozorna na tle kamyczkowej ziemi w przezroczystym Płynąca woda. Ryby denne stagnujących zbiorników słodkowodnych nie mają jasnych, ciemnych plam po bokach ciała lub mają rozmyte kontury.

Zarośnięte ubarwienie ryb charakteryzuje się brązowawym, zielonkawym lub żółtawym grzbietem oraz zazwyczaj poprzecznymi lub podłużnymi paskami i plamami na bokach. To ubarwienie jest charakterystyczne dla ryb żyjących wśród podwodnej roślinności i raf koralowych. Pasy poprzeczne są charakterystyczne dla drapieżników polujących z zasadzki z zarośli przybrzeżnych (szczupak, okoń) lub pływających wśród nich wolno ryb (kolce). Ryby żyjące przy powierzchni, wśród glonów zalegających na powierzchni, charakteryzują się podłużnymi paskami (danio pręgowany). Paski nie tylko maskują ryby wśród alg, ale także analizują wygląd ryb. Charakterystyczne dla ryb jest ubarwienie preparowane, często bardzo jasne na tle nietypowym dla ryb ryba koralowa gdzie są niewidoczne na tle jasnych koralowców.

Ryby szkolne charakteryzują się ubarwieniem ławicowym. To zabarwienie ułatwia orientację osobników w stadzie względem siebie. Zwykle pojawia się na tle innych form ubarwienia i wyraża się w postaci jednej lub więcej plam na bokach ciała lub na płetwa grzbietowa, lub jako ciemny pasek wzdłuż ciała lub u podstawy szypułki ogonowej.

Wiele spokojnych ryb ma „oszukańcze oko” z tyłu ciała, które dezorientuje drapieżnika w kierunku rzutu ofiary.

Cała różnorodność barw ryb wynika z obecności specjalnych komórek - chromatoforów, które występują w skórze ryb i zawierają barwniki. Wyróżnia się następujące chromatofory: melanofory zawierające ziarna czarnego pigmentu (melaninę); czerwone erytrofory i żółte ksantofory, zwane lipoforami, ponieważ zawarte w nich pigmenty (karotenoidy) są rozpuszczone w lipidach; guanofory lub irydocyty zawierające w swojej strukturze kryształy guaniny, które nadają rybom metaliczny połysk i srebrzyste łuski. Melanofory i erytrofory są gwiaździste, ksantofory są zaokrąglone.

Pod względem chemicznym pigmenty różnych komórek pigmentowych znacznie się różnią. Melaniny to polimery o stosunkowo wysokim waga molekularna czarny, brązowy, czerwony lub żółty.

Melaniny są bardzo stabilnymi związkami. Są nierozpuszczalne w żadnym z polarnych i niepolarnych rozpuszczalników ani w kwasach. Jednak melaniny mogą odbarwiać się w jasnym świetle słonecznym, długotrwałej ekspozycji na powietrze lub, szczególnie skutecznie, przedłużonym utlenianiu nadtlenkiem wodoru.

Melanofory są zdolne do syntezy melanin. Tworzenie melaniny zachodzi w kilku etapach w wyniku sekwencyjnego utleniania tyrozyny do dihydroksyfenyloalaniny (DOPA), a następnie do momentu polimeryzacji makrocząsteczki melaniny. Melaniny można również syntetyzować z tryptofanu, a nawet z adrenaliny.

W ksantoforach i erytroforach dominującymi pigmentami są karotenoidy rozpuszczone w tłuszczach. Oprócz nich komórki te mogą zawierać pteryny, bez karotenoidów lub w połączeniu z nimi. Pteryny w tych komórkach są zlokalizowane w wyspecjalizowanych małych organellach zwanych pterinosomami, które znajdują się w całej cytoplazmie. Nawet u gatunków, które są barwione głównie przez karotenoidy, pteryny są najpierw syntetyzowane i stają się widoczne w rozwijających się ksantoforach i erytroforach, podczas gdy karotenoidy, które muszą być pozyskiwane z pożywienia, są wykrywane dopiero później.

Pteryny zapewniają żółte, pomarańczowe lub czerwone zabarwienie wielu grup ryb, a także płazów i gadów. Pteryny to amfoteryczne cząsteczki o słabych właściwościach kwasowych i zasadowych. Są słabo rozpuszczalne w wodzie. Synteza pteryn odbywa się poprzez półprodukty purynowe (guaninowe).

Guanofory (irydofory) są bardzo zróżnicowane pod względem kształtu i wielkości. Guanofory składają się z kryształów guaniny. Guanina jest bazą purynową. Heksagonalne kryształy guaniny znajdują się w plazmie guanoforów i dzięki prądom plazmowym mogą być skoncentrowane lub rozprowadzone w całej komórce. Ta okoliczność, biorąc pod uwagę kąt padania światła, prowadzi do zmiany barwy skóry ryb ze srebrnobiałej na niebieskofioletową i niebieskozieloną, a nawet żółtoczerwoną. Czyli genialny niebiesko-zielony pasek neonowej ryby pod wpływem prąd elektryczny nabiera czerwonego połysku, jak erytrosonus. Guanofory, znajdujące się w skórze poniżej pozostałych komórek barwnikowych, w połączeniu z ksantoforami i erytroforami dają kolor zielony, a wraz z tymi komórkami i melanoforami kolor niebieski.

Odkryto inną metodę uzyskiwania przez ryby niebiesko-zielonego koloru ich powłok. Zauważono, że nie wszystkie oocyty są rozmnażane przez samice ryjki podczas tarła. Część z nich pozostaje w gonadach i w procesie resorpcji nabiera niebiesko-zielonego koloru. W okresie po tarle osocze krwi samic gruszyc nabiera jasnozielonego koloru. Podobny niebiesko-zielony pigment znaleziono w płetwach i skórze samic, co najwyraźniej ma wartość adaptacyjną podczas ich tuczu potarłowego w strefie przybrzeżnej morza wśród glonów.

Według niektórych badaczy tylko melanofory nadają się na zakończenia nerwowe, a melanofory mają podwójne unerwienie: współczulne i przywspółczulne, natomiast ksantofory, erytrofory i guanofory nie mają unerwienia. Dane eksperymentalne innych autorów wskazują również na nerwową regulację erytroforów. Wszystkie typy komórek pigmentowych podlegają regulacji humoralnej.

Zmiany barwy ryb zachodzą dwojako: na skutek akumulacji, syntezy lub niszczenia pigmentu w komórce oraz na skutek zmiany stanu fizjologicznego samego chromatoforu bez zmiany w nim zawartości pigmentu. Przykładem pierwszej metody zmiany barwy jest jej wzmocnienie w okresie przed tarłem u wielu ryb w wyniku gromadzenia się barwników karotenoidowych w ksantoforach i erytroforach, gdy wnikają one do tych komórek z innych narządów i tkanek. Inny przykład: przebywanie ryb na jasnym tle powoduje wzrost powstawania guaniny w guanoforach i jednocześnie rozpad melaniny w melanoforach i odwrotnie, powstawaniu melaniny występującemu na ciemnym tle towarzyszy zanik guaniny.

Przy fizjologicznej zmianie stanu melanoforu pod wpływem impulsu nerwowego ziarna pigmentu znajdujące się w ruchomej części plazmy - w kinoplazmie wraz z nią gromadzą się w centralnej części komórki. Proces ten nazywa się skurczem (agregacją) melanoforu. W wyniku skurczu zdecydowana większość komórki pigmentowej jest uwalniana z ziaren pigmentu, co powoduje zmniejszenie jasności koloru. Jednocześnie forma melanoforu, podtrzymywanego przez błonę komórkową i włókna szkieletowe, pozostaje niezmieniona. Proces rozmieszczenia ziaren pigmentu w komórce nazywa się ekspansją.

Melanofory znajdujące się w naskórku ryb dwudysznych i ty i ja nie jesteśmy w stanie zmienić koloru ze względu na ruch w nich ziaren pigmentu. U ludzi ciemnienie skóry na słońcu następuje w wyniku syntezy pigmentu w melanoforach, a oświecenie w wyniku złuszczania się naskórka wraz z komórkami pigmentowymi.

Pod wpływem regulacji hormonalnej zmienia się kolor ksantoforów, erytroforów i guanoforów na skutek zmiany kształtu samej komórki, a w przypadku ksantoforów i erytroforów oraz na skutek zmiany stężenia barwników w samej komórce.

Procesy kurczenia się i rozszerzania granulek pigmentowych melanoforów są związane ze zmianami w procesach zwilżalności kinoplazmy i ektoplazmy komórki, prowadząc do zmiany napięcia powierzchniowego na granicy tych dwóch warstw plazmy. Jest to proces czysto fizyczny i można go sztucznie przeprowadzić nawet w przypadku martwych ryb.

W warunkach regulacji hormonalnej melatonina i adrenalina powodują kurczenie się melanoforów, z kolei hormony tylnego przysadki mózgowej powodują ekspansję: pituitryna wywołuje melanofory, a prolaktyna powoduje ekspansję ksantoforów i erytroforów. Guanofory podlegają również wpływom hormonalnym. Adrenalina zwiększa zatem dyspersję płytek krwi w guanoforach, podczas gdy wzrost wewnątrzkomórkowego poziomu cAMP wzmaga agregację płytek. Melanofory regulują ruch pigmentu poprzez zmianę wewnątrzkomórkowej zawartości cAMP i Ca++, natomiast w erytroforach regulacja odbywa się tylko na bazie wapnia. Gwałtownemu wzrostowi poziomu wapnia pozakomórkowego lub jego mikroiniekcji do komórki towarzyszy agregacja granulek pigmentu w erytroforach, ale nie w melanoforach.

Powyższe dane pokazują, że zarówno wewnątrzkomórkowy, jak i zewnątrzkomórkowy wapń odgrywa ważną rolę w regulacji rozszerzania się i kurczenia zarówno melanoforów, jak i erytroforów.

Zabarwienie ryb w ich ewolucji nie mogło powstać specjalnie z powodu reakcji behawioralnych i musi mieć jakąś wcześniejszą funkcję fizjologiczną. Innymi słowy, zestaw pigmentów skóry, budowa komórek pigmentowych i ich umiejscowienie w skórze ryb najwyraźniej nie są przypadkowe i powinny odzwierciedlać ewolucyjną ścieżkę zmian funkcji tych struktur, podczas której nowoczesna organizacja kompleks pigmentowy skóry żywych ryb.

Przypuszczalnie początkowo układ pigmentowy uczestniczył w procesach fizjologicznych organizmu jako część układu wydalniczego skóry. Następnie kompleks pigmentowy skóry ryb zaczął brać udział w regulacji procesów fotochemicznych zachodzących w warstwie korium, a w późniejszych stadiach rozwoju ewolucyjnego zaczął pełnić funkcję rzeczywistego ubarwienia ryb w reakcjach behawioralnych.

Dla prymitywnych organizmów układ wydalniczy skóry odgrywa ważną rolę w ich życiu. Oczywiście jednym z zadań ograniczania szkodliwych skutków końcowych produktów przemiany materii jest zmniejszenie ich rozpuszczalności w wodzie poprzez polimeryzację. To z jednej strony umożliwia neutralizację ich toksycznego działania i jednoczesne gromadzenie metabolitów w wyspecjalizowanych komórkach bez nich. znaczne koszty z dalszym usuwaniem tych struktur polimerowych z ciała. Z drugiej strony sam proces polimeryzacji często wiąże się z wydłużaniem struktur pochłaniających światło, co może prowadzić do pojawienia się związków barwnych.

Podobno puryny w postaci kryształków guaniny i pteryny trafiały do ​​skóry jako produkty metabolizmu azotu i były usuwane lub gromadzone np. u dawnych mieszkańców bagien w okresach suszy, kiedy zapadali w stan hibernacji. Warto zauważyć, że puryn, a zwłaszcza pteryny są szeroko reprezentowane w powłokach ciała nie tylko ryb, ale także płazów i gadów, a także stawonogów, w szczególności owadów, co może wynikać z trudności w ich usuwaniu ze względu na pojawienie się tych grup zwierząt na lądzie.

Trudniej wytłumaczyć gromadzenie się melaniny i karotenoidów w skórze ryb. Jak wspomniano powyżej, biosynteza melaniny odbywa się w wyniku polimeryzacji cząsteczek indolu, które są produktami enzymatycznego utleniania tyrozyny. Indol jest toksyczny dla organizmu. Melanina okazuje się idealną opcją dla zachowania szkodliwych pochodnych indolu.

Pigmenty karotenoidowe, w przeciwieństwie do tych omówionych powyżej, nie są końcowymi produktami metabolizmu i są wysoce reaktywne. Są pochodzenia spożywczego, dlatego dla wyjaśnienia ich roli wygodniej jest rozważyć ich udział w metabolizmie w zamknięty system, na przykład w ikry ryb.

W ciągu ostatniego stulecia wyrażono ponad dwadzieścia opinii na temat funkcjonalnego znaczenia karotenoidów w organizmie zwierząt, w tym ryb i ich kawioru. Szczególnie gorąca debata dotyczyła roli karotenoidów w oddychaniu i innych procesach redoks. Założono zatem, że karotenoidy są zdolne do transbłonowego transportu tlenu lub magazynowania go wzdłuż centralnego wiązania podwójnego pigmentu. W latach siedemdziesiątych ubiegłego wieku Wiktor Władimirowicz Pietruniaka zasugerował możliwy udział karotenoidów w metabolizmie wapnia. Odkrył stężenie karotenoidów w niektórych obszarach mitochondriów, zwanych kalkosferami. Stwierdzono oddziaływanie karotenoidów z wapniem podczas rozwoju embrionalnego ryb, w wyniku którego zmienia się kolor tych pigmentów.

Stwierdzono, że głównymi funkcjami karotenoidów w ikry rybiej są: ich rola antyoksydacyjna w stosunku do lipidów, a także udział w regulacji gospodarki wapniowej. Nie biorą bezpośredniego udziału w procesach oddychania, ale czysto fizycznie przyczyniają się do rozpuszczania, a w konsekwencji do magazynowania tlenu we wtrąceniach tłuszczowych.

Poglądy na funkcje karotenoidów uległy zasadniczej zmianie w związku z: organizacja strukturalna ich cząsteczki. Karotenoidy składają się z pierścieni jonowych, zawierających grupy zawierające tlen - ksantofile lub bez nich - karoteny oraz łańcuch węglowy, w tym układ podwójnych wiązań sprzężonych. Wcześniej duże znaczenie w funkcjach karotenoidów przypisywano zmianom grup w pierścieniach jononowych ich cząsteczek, czyli przemianie jednych karotenoidów w inne. Wykazaliśmy, że skład jakościowy w pracy karotenoidów wielkie znaczenie nie, a funkcjonalność karotenoidów jest związana z obecnością łańcucha koniugacji. Decyduje o właściwościach spektralnych tych pigmentów, a także o przestrzennej budowie ich cząsteczek. Struktura ta wygasza energię rodników w procesach peroksydacji lipidów, pełniąc funkcję antyoksydantów. Zapewnia lub zakłóca transbłonowy transfer wapnia.

W kawiorze rybnym znajdują się inne pigmenty. Tak więc pigment zbliżony widmem absorpcji światła do pigmentów żółciowych i jego kompleks białkowy u skorpionów determinują zróżnicowanie barwy jaj tych ryb, zapewniając wykrycie rodzimego lęgu. Unikalna hemoproteina w żółtku ikry siei przyczynia się do jej przetrwania podczas rozwoju w stanie pagonowym, to znaczy, gdy zamarza w lód. Przyczynia się do bezczynnego spalania części żółtka. Stwierdzono, że jego zawartość w kawiorze jest wyższa u tych gatunków siei, których rozwój następuje w trudniejszych warunkach. warunki temperaturowe zimy.

Karotenoidy i ich pochodne - retinoidy, takie jak witamina A, są zdolne do akumulacji lub transferu przezbłonowego soli metali dwuwartościowych. Ta właściwość najwyraźniej jest bardzo ważna dla bezkręgowców morskich, które usuwają z organizmu wapń, który jest wykorzystywany później w budowie szkieletu zewnętrznego. Być może to jest przyczyną obecności szkieletu zewnętrznego, a nie wewnętrznego u zdecydowanej większości bezkręgowców. Powszechnie wiadomo, że zewnętrzne struktury zawierające wapń są szeroko reprezentowane w gąbkach, hydroidach, koralowcach i robakach. Zawierają znaczne stężenia karotenoidów. W mięczakach większość karotenoidów jest skoncentrowana w ruchliwych komórkach płaszcza - amebocytach, które transportują i wydzielają CaCO 3 do skorupy. U skorupiaków i szkarłupni karotenoidy w połączeniu z wapniem i białkiem są częścią ich skorupy.

Nie jest jasne, w jaki sposób te pigmenty są dostarczane do skóry. Możliwe, że fagocyty były pierwotnymi komórkami dostarczającymi pigmenty do skóry. W rybach znaleziono makrofagi, które fagocytują melaninę. Na podobieństwo melanoforów z fagocytami wskazuje obecność procesów w ich komórkach oraz amebooidalne przemieszczanie się zarówno fagocytów, jak i prekursorów melanoforów do ich stałych lokalizacji w skórze. Gdy naskórek ulega zniszczeniu, pojawiają się w nim również makrofagi, które trawią melaninę, lipofuscynę i guaninę.

Miejscem powstawania chromatoforów we wszystkich klasach kręgowców jest nagromadzenie komórek tak zwanego grzebienia nerwowego, który powstaje nad cewą nerwową w miejscu oddzielenia cewy nerwowej od ektodermy podczas neurulacji. To oderwanie jest przeprowadzane przez fagocyty. Chromatofory w postaci niepigmentowanych chromatoblastów w embrionalnych stadiach rozwoju ryb są w stanie przemieszczać się w określone genetycznie obszary ciała. Bardziej dojrzałe chromatofory nie są zdolne do ruchów ameboidalnych i nie zmieniają swojego kształtu. Ponadto tworzy się w nich pigment odpowiadający temu chromatoforowi. W rozwój zarodkowy chromatofory ryb kostnych różne rodzaje pojawiają się w określonej kolejności. Melanofory skórne różnicują się jako pierwsze, a następnie ksantofory i guanofory. W procesie ontogenezy erytrofory powstają z ksantoforów. Tak więc wczesne procesy fagocytozy w embriogenezie zbiegają się w czasie i przestrzeni z pojawieniem się niepigmentowanych chromatoblastów, prekursorów melanoforów.

Tak więc analiza porównawcza struktury i funkcji melanoforów i melanomakrofagów daje powody, by sądzić, że we wczesnych stadiach filogenezy zwierząt układ pigmentowy najwyraźniej był częścią układu wydalniczego skóry.

Po pojawieniu się w powierzchniowych warstwach ciała komórki pigmentowe zaczęły pełnić inną funkcję, niezwiązaną z procesami wydalniczymi. W warstwie skórnej skóry ryb kostnych chromatofory są zlokalizowane w szczególny sposób. Ksantofory i erytrofory znajdują się zwykle w środkowej warstwie skóry właściwej. Pod nimi leżą guanofory. Melanofory znajdują się w dolnej skórze właściwej poniżej guanoforów iw górnej skórze właściwej tuż poniżej naskórka. Taki układ komórek pigmentowych nie jest przypadkowy i prawdopodobnie wynika z faktu, że w skórze skoncentrowane są fotoindukowane procesy syntezy szeregu ważnych dla procesów metabolicznych substancji, w szczególności witamin z grupy D. Aby pełnić tę funkcję melanofory regulują intensywność wnikania światła w głąb skóry, a guanofory pełnią funkcję reflektora, przepuszczając światło dwukrotnie przez skórę właściwą w przypadku jego braku. Warto zauważyć, że bezpośrednia ekspozycja na światło na obszarach skóry prowadzi do zmiany reakcji melanoforów.

Istnieją dwa rodzaje melanoforów, różniące się wygląd zewnętrzny, lokalizacja w skórze, reakcje na wpływy nerwowe i humoralne.

U wyższych kręgowców, w tym ssaków i ptaków, występują głównie melanofory naskórkowe, zwane częściej melanocytami. U płazów i gadów są to cienkie, wydłużone komórki, które odgrywają niewielką rolę w szybkiej zmianie koloru. U prymitywnych ryb, zwłaszcza dwudysznych, występują melanofory naskórkowe. Nie posiadają unerwienia, nie zawierają mikrotubul, nie są zdolne do kurczenia się i rozszerzania. W większym stopniu zmiana barwy tych komórek związana jest z ich zdolnością do syntezy własnego barwnika melaniny, zwłaszcza pod wpływem światła, a osłabienie barwy następuje w procesie złuszczania naskórka. Melanofory naskórkowe są charakterystyczne dla organizmów żyjących albo w wysychających zbiornikach wodnych i popadających w anabiozę (ryby dwudyszne), albo żyjących poza wodą (kręgowce lądowe).

Prawie wszystkie zwierzęta poikilotermiczne, w tym ryby, mają melanofory skórne w kształcie dendro, które szybko reagują na wpływy nerwowe i humoralne. Z uwagi na to, że melanina nie jest reaktywna, nie może pełnić żadnych innych funkcji fizjologicznych poza badaniem przesiewowym lub dawkową transmisją światła w głąb skóry. Warto zauważyć, że proces utleniania tyrozyny od pewnego momentu przebiega w dwóch kierunkach: w kierunku tworzenia melaniny oraz w kierunku tworzenia adrenaliny. W kategoriach ewolucyjnych, w starożytnych akordach, takie utlenianie tyrozyny mogło zachodzić tylko w skórze, gdzie dostępny był tlen. Jednocześnie sama adrenalina nowoczesna ryba działa poprzez układ nerwowy na melanofory, a w przeszłości prawdopodobnie wytwarzane w skórze, bezpośrednio prowadziło do ich skurczu. Biorąc pod uwagę, że pierwotnie funkcję wydalniczą pełniła skóra, a później wyspecjalizowane w pełnieniu tej funkcji nerki, które są intensywnie zaopatrywane w tlen krwi, w nadnerczach znajdują się komórki chromochłonne, które produkują adrenalinę.

Rozważmy powstawanie systemu pigmentowego w skórze podczas rozwoju filogenetycznego prymitywnych strunowców, rybokształtnych i ryb.

Lancelet nie posiada komórek pigmentowych w skórze. Jednak lancet ma niesparowaną, światłoczułą plamkę pigmentową na przedniej ścianie cewy nerwowej. Również wzdłuż całej cewy nerwowej, wzdłuż krawędzi neurocoela, znajdują się formacje światłoczułe - oczy Hessego. Każda z nich to połączenie dwóch komórek: światłoczułych i pigmentowych.

W osłonicach ciało odziane jest w jednowarstwowy naskórek komórkowy, który uwydatnia na swojej powierzchni specjalną grubą galaretowatą błonę - tunikę. Naczynia przechodzą przez grubość tuniki, przez którą krąży krew. W skórze nie ma wyspecjalizowanych komórek pigmentowych. Nie ma osłonic i wyspecjalizowanych narządów wydalniczych. Posiadają jednak specjalne komórki - nefrocyty, w których gromadzą się produkty przemiany materii, nadając im i ciału czerwonawo-brązowy kolor.

Prymitywne cyklostomy mają w skórze dwie warstwy melanoforów. W górnej warstwie skóry – corium, pod naskórkiem znajdują się rzadkie komórki, a w dolnej warstwie skóry właściwej potężna warstwa komórek zawierająca melaninę lub guaninę, która chroni przed wnikaniem światła do leżących pod nią narządów i tkanek . Jak wspomniano powyżej, ryby dwudyszne mają nie unerwione gwiaździste melanofory naskórka i skóry. U ryb bardziej zaawansowanych filogenetycznie w górnych warstwach pod naskórkiem znajdują się melanofory, zdolne do zmiany przepuszczania światła w wyniku regulacji nerwowej i humoralnej, a w dolnych warstwach skóry właściwej guanofory. U ganoidów kostnych i doskonałokostnych ksantofory i erytrofory pojawiają się w skórze właściwej między warstwami melanoforów i guanoforów.

W procesie rozwoju filogenetycznego kręgowców niższych, równolegle z powikłaniem układu pigmentowego skóry, poprawiły się narządy wzroku. To właśnie światłoczułość komórek nerwowych w połączeniu z regulacją przepuszczania światła przez melanofory stworzyła podstawę do powstania narządów wzrokowych u kręgowców.

Zatem neurony wielu zwierząt reagują na oświetlenie zmianą aktywności elektrycznej, a także wzrostem szybkości uwalniania neuroprzekaźników z zakończeń nerwowych. Stwierdzono nieswoistą światłoczułość tkanki nerwowej zawierającej karotenoidy.

Wszystkie części mózgu są światłoczułe, ale środkowa część mózgu, zlokalizowana między oczami i szyszynka, jest najbardziej światłoczuła. W komórkach szyszynki znajduje się enzym, którego funkcją jest konwersja serotoniny do melatoniny. To ostatnie powoduje kurczenie się melanoforów skóry i zahamowanie wzrostu gonad producentów. Gdy szyszynka jest oświetlona, ​​zmniejsza się w niej stężenie melatoniny.

Wiadomo, że widzące ryby ciemnieją na ciemnym tle, a rozjaśniają się na jasnym tle. Jednak jasne światło powoduje ciemnienie ryb ze względu na zmniejszenie produkcji melatoniny przez szyszynkę, a słabe lub brak światła powoduje rozjaśnienie. Podobnie ryby reagują na światło po usunięciu oczu, czyli rozjaśniają się w ciemności i ciemnieją w świetle. Zauważono, że u ślepej ryby jaskiniowej na światło reagują resztkowe melanofory skóry głowy i środkowej części ciała. U wielu ryb, gdy dojrzeją, pod wpływem hormonów szyszynki, kolor skóry intensyfikuje się.

W przypadku dna oka, czerwonego neonu i niebieskiego neonu stwierdzono zmianę koloru wywołaną światłem w odbiciu przez guanofory. Wskazuje to, że zmiana barwy połysku, która determinuje zabarwienie dnia i nocy, zależy nie tylko od wizualnego postrzegania światła przez ryby, ale również od bezpośredniego oddziaływania światła na skórę.

W embrionach, larwach i narybku ryb rozwijającym się w górnych, dobrze oświetlonych warstwach wody, melanofory po stronie grzbietowej osłaniają centralny układ nerwowy przed wystawieniem na działanie światła i wydaje się, że widoczne są wszystkie pięć części mózgu. Te rozwijające się na dole nie mają takiej adaptacji. Wystawienie na działanie światła jaj i larw siei sewańskiej powoduje zwiększoną syntezę melaniny w skórze zarodków podczas rozwoju embrionalnego tego gatunku.

System melanoforowo-guanoforowy regulujący światło w skórze ryb ma jednak wadę. Aby przeprowadzić procesy fotochemiczne, potrzebny jest czujnik światła, który określiłby, ile światła faktycznie przeszło przez skórę i przekazałby tę informację do melanoforów, które powinny wzmocnić lub osłabić strumień światła. W konsekwencji struktury takiego czujnika muszą z jednej strony absorbować światło, czyli zawierać pigmenty, az drugiej strony przekazywać informacje o wielkości strumienia padającego na nie światła. Aby to zrobić, muszą być wysoce reaktywne, rozpuszczalne w tłuszczach, a także zmieniać strukturę błon pod wpływem światła i zmieniać ich przepuszczalność dla różnych substancji. Takie czujniki pigmentowe powinny znajdować się w skórze poniżej melanoforów, ale powyżej guanoforów. To właśnie w tym miejscu znajdują się erytrofory i ksantofory zawierające karotenoidy.

Jak wiadomo, karotenoidy biorą udział w percepcji światła w organizmach prymitywnych. Karotenoidy są obecne w oczach organizmów jednokomórkowych zdolnych do fototaksji, w strukturach grzybów, których strzępki reagują na światło, w oczach wielu bezkręgowców i ryb.

Później w organizmach bardziej rozwiniętych karotenoidy w narządach wzroku zostają zastąpione witaminą A, która nie absorbuje światła w widzialnej części widma, ale będąc częścią rodopsyny jest również pigmentem. Zaleta takiego systemu jest oczywista, ponieważ kolorowa rodopsyna po pochłonięciu światła rozkłada się na opsynę i witaminę A, które w przeciwieństwie do karotenoidów nie pochłaniają światła widzialnego.

Podział samych lipoforów na erytrofory zdolne do zmiany transmisji światła pod wpływem hormonów i ksantofory, które w rzeczywistości są detektorami światła, pozwolił temu systemowi regulować procesy fotosyntezy w skórze, nie tylko wtedy, gdy światło jest jednocześnie eksponowane na organizm z zewnątrz, ale także koreluje je ze stanem fizjologicznym i zapotrzebowaniem organizmu na te substancje, regulując hormonalnie transmisję światła zarówno przez melanofory, jak i erytrofory.

Tak więc samo zabarwienie było najwyraźniej przekształconą konsekwencją pełnienia przez pigmenty innych funkcji fizjologicznych związanych z powierzchnią ciała i, wychwycone przez dobór ewolucyjny, nabyło niezależną funkcję w mimice i celach sygnalizacyjnych.

powstanie różne rodzaje zabarwienie początkowo miało przyczyny fizjologiczne. Tak więc dla mieszkańców wód powierzchniowych pod wpływem znaczne nasłonecznienie, wymagana silna pigmentacja melaninowa na grzbietowej części ciała w postaci melanoforów górnej skóry właściwej (w celu regulacji przepuszczania światła w głąb skóry) oraz w dolnej warstwie skóry właściwej (w celu ochrony ciała przed nadmiarem lekki). Na bokach a zwłaszcza na brzuchu, gdzie intensywność wnikania światła w głąb skóry jest mniejsza, konieczne jest zmniejszenie stężenia melanoforów w skórze wraz ze wzrostem liczby guanoforów. Pojawienie się takiego ubarwienia u ryb pelagicznych jednocześnie przyczyniło się do zmniejszenia widoczności tych ryb w toni wodnej.

Młode ryby w większym stopniu reagują na natężenie oświetlenia niż na zmiany tła, czyli w całkowitej ciemności rozjaśniają się, a ciemnieją w świetle. Wskazuje to na ochronną rolę melanoforów przed nadmierną ekspozycją organizmu na światło. W tym przypadku narybek, ze względu na mniejsze rozmiary niż osobniki dorosłe, jest bardziej podatny na szkodliwe działanie światła. Potwierdza to znacznie większa śmierć narybku mniej ubarwionego melanoforami pod wpływem bezpośredniego działania promieni słonecznych. Z kolei ciemniejszy narybek jest intensywniej zjadany przez drapieżniki. Oddziaływanie tych dwóch czynników: światła i drapieżników prowadzi do występowania u większości ryb dziennych migracji pionowych.

U osobników młodocianych wielu gatunków ryb prowadzących szkolny tryb życia przy samej powierzchni wody, w celu ochrony organizmu przed nadmiernym naświetleniem, na grzbiecie pod melanoforami rozwija się potężna warstwa guanoforów, nadając grzbiecie niebieskawy odcień. lub zielonkawym odcieniem, a u narybku niektórych ryb, np. barweny, grzbiet znajduje się za guaniną dosłownie świeci odbitym światłem, chroniąc przed nadmiernym nasłonecznieniem, ale także czyniąc narybek widocznym dla rybożernych ptaków.

U wielu ryb tropikalnych żyjących w małych strumieniach zacienionych przez baldachim lasu przed światłem słonecznym, warstwa guanoforów jest wzmocniona w skórze pod melanoforami, aby wtórnie przepuszczać światło przez skórę. W takich rybach często spotyka się gatunki, które dodatkowo wykorzystują połysk guaninowy w postaci „świecących” pasków, takich jak neony lub plamy jako przewodnika podczas tworzenia stad lub zachowań tarłowych, aby wykryć osobniki przeciwnej płci ich gatunku o zmierzchu .

Ryby denne, często spłaszczone w kierunku grzbietowo-brzusznym i prowadzące siedzący tryb życia, muszą mieć, w celu regulacji procesów fotochemicznych w skórze, gwałtowne zmiany w poszczególnych grupach komórek barwnikowych na swojej powierzchni zgodnie z miejscowym skupieniem światła na ich powierzchni skóry, co zachodzi podczas procesu jej załamywania się przez powierzchnię wody podczas fal i fal. Zjawisko to mogło zostać wychwycone przez selekcję i doprowadzić do pojawienia się mimikry, wyrażającej się w gwałtownej zmianie tonu lub wzoru ciała w celu dopasowania do koloru dna. Warto zauważyć, że mieszkańcy dna morskiego lub ryby, których przodkowie byli na dnie, mają zwykle dużą zdolność do zmiany koloru. W wodach słodkich zjawisko „promieni słonecznych” na dnie z reguły nie występuje i nie ma ryb o szybkiej zmianie koloru.

Wraz z głębokością zmniejsza się natężenie światła, co naszym zdaniem prowadzi do konieczności zwiększenia przepuszczalności światła przez powłokę, a w konsekwencji do zmniejszenia liczby melanoforów przy jednoczesnym wzroście regulacji przenikania światła z pomoc lipoforów. Najwyraźniej dzięki temu staje się czerwony u wielu ryb półgłębokich. Czerwone pigmenty na głębokości, do której nie docierają czerwone promienie słoneczne, wydają się czarne. Na dużych głębokościach ryby są albo bezbarwne, albo u ryb świecących mają kolor czarny. W tym różnią się od ryby jaskiniowe, gdzie przy braku światła nie ma w ogóle potrzeby stosowania w skórze systemu regulującego światło, w związku z czym znikają w nich melanofory i guanofory, a w końcu w wielu lipoforach.

Rozwój ubarwienia ochronnego i ostrzegawczego w różnych systematycznych grupach ryb, naszym zdaniem, mógł przebiegać tylko na podstawie poziomu organizacji kompleksu pigmentowego skóry określonej grupy ryb, który już powstał w procesie ewolucyjny rozwój.

Tak więc tak złożona organizacja systemu pigmentacji skóry, która pozwala wielu rybom na zmianę koloru i przystosowanie się do różnych warunków życia, miała swoją własną prehistorię ze zmianą funkcji, takich jak udział w procesach wydalniczych, w fotoprocesach skóry, wreszcie , w rzeczywistym kolorze ciała ryby.

Bibliografia

Britton G. Biochemia pigmentów naturalnych. M., 1986

Karnauchow W.N. funkcje biologiczne karotenoidy. M., 1988

Kott K. Adaptacyjne ubarwienie zwierząt. M., 1950

Mikulin A. E., Soin S. G. O funkcjonalnym znaczeniu karotenoidów w rozwoju embrionalnym ryb kostnych//Vopr. ichtiologia. 1975. Vol. 15. Wydanie. 5 (94)

Mikulin A. E., Kotik L. V., Dubrovin V. N. Wzorce dynamiki zmian barwników karotenoidowych podczas rozwoju embrionalnego ryb kostnych//Biol. Nauki. 1978. Nr 9

Mikulin AE Przyczyny zmian właściwości spektralnych karotenoidów w rozwoju embrionalnym ryb kostnych / Substancje i czynniki biologicznie czynne w akwakulturze. M., 1993

Mikulin A.E. Funkcjonalne znaczenie pigmentów i pigmentacji w ontogenezie ryb. M., 2000

Petrunyaka VV Rozmieszczenie porównawcze i rola karotenoidów i witaminy A w tkankach zwierząt//Dziennik. ewolucja biochem. i fizjol. 1979. V.15. nr 1

Chernyaev Zh. A., Artsatbanov V. Yu., Mikulin A. E., Valyushok D. S. Cytochrome „O” w kawiorze z siei // Vopr. ichtiologia. 1987. T. 27. Wydanie. 5

Chernyaev Zh. A., Artsatbanov V. Yu., Mikulin A. E., Valyushok D. S. Osobliwości pigmentacji kawioru siei//Biologia siei: sob. naukowy tr. M., 1988

Kolor ryby jest bardzo zróżnicowany. W Wody Dalekiego Wschodu zamieszkane przez małe (8-10 centymetrów*), stynkowate rybki makaronowe o bezbarwnym, całkowicie przezroczystym ciele: wnętrze widoczne przez cienką skórkę. W pobliżu brzegu morza, gdzie woda tak często się pieni, stada tej ryby są niewidoczne. Mewom udaje się zjeść „makaron” tylko wtedy, gdy ryby wyskoczą i pojawią się nad wodą. Ale te same białawe fale przybrzeżne, które chronią ryby przed ptakami, często je niszczą: na brzegach można czasem zobaczyć całe wałki makaronu rybnego wyrzucane przez morze. Uważa się, że po pierwszym tarle ta ryba umiera. Zjawisko to jest charakterystyczne dla niektórych ryb. Tak okrutna natura! Morze wyrzuca „makaron” zarówno żywej, jak i naturalnej śmierci.

* (W tekście i pod rysunkami podano największe rozmiary ryb.)

Ponieważ makaron rybny zwykle znajduje się w dużych stadach, powinien był zostać użyty; po części nadal jest wydobywany.

Istnieją inne ryby o przezroczystym ciele, na przykład głębinowa golomyanka Bajkał, którą omówimy bardziej szczegółowo poniżej.

Na dalekim wschodnim krańcu Azji, w jeziorach Półwyspu Czukockiego, występuje czarna ryba dalliowa.

Jego długość wynosi do 20 centymetrów. Czarne ubarwienie sprawia, że ​​ryba nie rzuca się w oczy. Dallium żyje w torfowych, ciemnych rzekach, jeziorach i bagnach, na zimę zakopuje się w mokrym mchu i trawie. Zewnętrznie dalium jest podobne do zwykłej ryby, ale różni się od nich tym, że jego kości są delikatne, cienkie, a niektóre są całkowicie nieobecne (nie ma kości podoczodołowych). Ale ta ryba jest wysoko rozwinięta płetwy piersiowe. Czy płetwy, takie jak łopatki, nie pomagają rybom zagrzebać się w miękkim dnie zbiornika, aby przetrwać zimowe mrozy?

Pstrągi potokowe są ubarwione w czarne, niebieskie i czerwone cętki różnej wielkości. Jeśli przyjrzymy się uważnie, można zauważyć, że pstrąg przebiera się: w okresie tarła ubiera się w szczególnie kwiecistą „sukienę”, innym razem – w skromniejsze ubrania.

Mała strzebla, którą można znaleźć w prawie każdym chłodnym strumieniu i jeziorze, ma niezwykle różnorodny kolor: grzbiet zielonkawy, boki żółte ze złotymi i srebrnymi refleksami, brzuch czerwony, żółtawe płetwy z ciemną obwódką . Jednym słowem, strzebla jest niskiego wzrostu, ale ma dużą siłę. Podobno dlatego nadano mu przydomek „bufon”, a taka nazwa jest chyba bardziej po prostu „strzebla”, ponieważ strzebla wcale nie jest naga, ale ma łuski.

Zwłaszcza najbardziej jaskrawe ryby morskie wody tropikalne. Wiele z nich może z powodzeniem konkurować z rajskie ptaki. Spójrz na tabelę 1. Nie ma tu kwiatów! Czerwień, rubin, turkus, czarny aksamit… Zaskakująco harmonijnie łączą się ze sobą. Kręcone, jakby szlifowane przez wprawnych rzemieślników, płetwy i korpus niektórych ryb ozdobiono geometrycznymi regularnymi paskami.

W naturze, wśród koralowców i lilii morskich, te kolorowe ryby stanowią bajeczny obrazek. Oto, co słynny szwajcarski naukowiec Keller pisze o rybach tropikalnych w swojej książce „Życie morza”: „Ryby rafy koralowej reprezentują najbardziej elegancki widok. Ich kolory nie są gorsze pod względem jasności i blasku tropikalne motyle i ptaki. Lazurowe, żółtawo-zielone, aksamitnie czarne i pręgowane ryby migoczą i wiją się w tłumie. Mimowolnie chwytasz siatkę, żeby je złapać, ale… jedno mrugnięcie okiem – i wszystkie znikają. Dzięki bocznie skompresowanemu korpusowi mogą z łatwością penetrować pęknięcia i szczeliny raf koralowych."

Dobrze znane szczupaki i okonie mają na ciele zielonkawe pasy, które maskują te drapieżniki w trawiastych zaroślach rzek i jezior i pomagają niezauważonym zbliżyć się do ofiary. Ale ścigane ryby (ukleja, płoć itp.) również mają protekcjonalne zabarwienie: biały brzuch sprawia, że ​​są prawie niewidoczne, gdy patrzy się z dołu, ciemny grzbiet nie jest uderzający, gdy ogląda się go z góry.

Ryby żyjące w górnych warstwach wody mają bardziej srebrzysty kolor. Głębiej niż 100-500 metrów są czerwone ryby ( okoń morski), różowe (liparis) i ciemnobrązowe (pinagore). Na głębokościach przekraczających 1000 metrów ryby są przeważnie ciemne (żabnice). Na obszarze głębin oceanicznych, ponad 1700 metrów, ryby mają kolor czarny, niebieski, fioletowy.

Kolor ryb w dużej mierze zależy od koloru wody i dna.

W przezroczystych WATERACH beczka, która zwykle jest koloru szarego, wyróżnia się bielą. Na tym tle szczególnie ostro wyróżniają się ciemne poprzeczne prążki. W płytkich, podmokłych jeziorach okoń jest czarny, aw rzekach wypływających z torfowisk występuje okoń niebieski i żółty.

Sieja Wołchowa, która kiedyś była w dużych ilościach mieszkał w Zatoce Wołchowskiej i rzece Wołchow, która przepływa przez wapień, różni się od wszystkich sielawy Ładoga jasnymi łuskami. Zgodnie z nim ta sielawa jest łatwa do znalezienia w całkowitym połowu sielawy Ładoga. Wśród siei północnej połowy jeziora Ładoga wyróżnia się sieja czarna (po fińsku nazywa się to „musta siyka”, co w tłumaczeniu oznacza czarną sieję).

Czarny kolor siei północnej Ładoga, podobnie jak jasna sieja Wołchowa, pozostaje dość stabilny: czarna sieja, znajdująca się w południowej Ładodze, nie traci koloru. Ale z czasem, po wielu pokoleniach, potomkowie tej siei, która pozostała w południowej Ładodze, stracą swój czarny kolor. Dlatego ta funkcja może się różnić w zależności od koloru wody.

Po odpływie stornia pozostająca w przybrzeżnym szarym błocie jest prawie całkowicie niewidoczna: szary kolor jej plecy zlewają się z kolorem mułu. Flądra nie nabrała tak ochronnego ubarwienia w chwili, gdy znalazła się na brudnym brzegu, ale otrzymała ją w spadku po sąsiadach; i odległych przodków. Ale ryby bardzo szybko zmieniają kolor. Umieść strzebelkę lub inną rybę w jaskrawych kolorach w zbiorniku z czarnym dnem, a po chwili zobaczysz, że kolor ryby wyblakł.

W kolorystyce ryb jest wiele zaskakujących rzeczy. Wśród ryb żyjących na głębokościach, do których nawet słaby promień słońca nie dociera, są ryby o jaskrawych kolorach.

Dzieje się też tak: w stadzie ryb o kolorze wspólnym dla danego gatunku spotykają się osobniki o barwie białej lub czarnej; w pierwszym przypadku obserwuje się tzw. bielactwo, w drugim melanizm.