Защитные приспособления у рыб. Ядовитые железы, электрические органы, панцири и некоторые другие

03.02.2016

К числу приспособлений, имеющих значение при защите и нападении, относятся шипы плавниковых лучей или жаберной крышки, которые рыба произвольно может поднимать и опускать. У некоторых рыб существует далее особое запирающее приспособление. Однако одни шипы еще не являются надежным орудием защиты, и даже такие рыбы, как окунь и колюшка, проглатываются угрем и щукой. Даже морской кот (Trygon pastinaca) с его страшным орудием — шипом — поедается акулой молотом (Zуgaena). Часто шипы комбинируются с ядовитыми железами, выделяющими сильнейший яд — токе альбумин. Уколы шипа в таком случае вызывают заболевание и даже смерть животного.
Простейший вид ядовитого аппарата рыб — это одноклеточные эпидермические железы в эпидерме шипов плавников и шипов покровных костей черепа. У некоторых бычков (Cottus), звездочота (Uranoscopus scaber) железы образованы двумя эпидермическими карманами, открывающимися в жолоб соответствующего шипа; на их внутренней поверхности в период нереста появляются секреторные клетки, позже исчезающие. У морского кота (Trygon pastinaca) па хвосте имеется зазубренный шип, возле которого масса одноклеточных белковых (серозных) и слизистых желез. Настоящих ядовитых желез еще нет. Наиболее совершенные ядовитые железы мы видим у скорпены (Scorpaena), дракона (Trachinus draco) и марулек (Sebastes). У Trachinus ядовитые органы стоят в связи с шипом жаберной крышки и с пятью или шестью жесткими лучами переднего спинного плавника. Железы образованы постоянными и резко дифференцированными от эпидермиса комплексами клеток, в которых имеется известное уклонение от строения остального эпидермиса. He вполне ясно, каким образом яд попадает в рану. Можно думать, что благодаря тому давлению, которое получается, если шип вдавливается в мясо. У представителя скорпеновых (Synanceia) по обе стороны спинного плавника имеется длинный, наполненный ядом замкнутый мешок, который лопается лишь при сильном надавливании, причем яд может быть перенесен в рану при помощи снабженных бороздами тринадцати плавниковых лучей. Укол этот вызывает сильнейшую боль в точение нескольких часов.

Защитные приспособления у рыб. Ядовитые железы, электрические органы, панцири и некоторые другие

К рыбам, хорошо защищенным, несомненно, относятся и электрические рыбы. Электрические органы построены весьма однообразно у всех рыб и состоят из ряда слоев аналогично вольтову столбу. Эти слои одеты соединительнотканным чехлом и подразделены соединительнотканными перегородками па расположенные в порядке ряды. К электрическим пластинкам подходит нерв, обильно разветвляясь и образуя нервный слой органа. Поверхность этого органа увеличивается посредством образования многочисленных сосочков. Поверхность последних граничит со студенистой тканью, выполняющей свободное пространство. Весь электрический орган является таким образом суммой пластинок, чередующихся со студнеобразными слоями, соответственно меди и цинку вольтова столба (рис. 194). У всех электрических рыб (кроме Malapterurus) этот орган представляет видоизменение мышц. У Malapterurus он происходит из желез кожи, имеет ряд отличий в строении, по все же построен по одному типу с органами остальных рыб. Отдельные электрические разряды происходят под влиянием нервной системы, с которой соединяется каждая пластинка. Сила разряда всецело зависит от величины и состояния рыбы. У электрического угря (Gymnotus) она достигает 300 вольт. У электрического ската (Torpedo marmorata) максимальная сила удара равняется 70—80 вольт. Для силы удара имеет значение количество отдельных пластинок, действующих как масса соединенных маленьких элементов. Число пластинок у Torpedo marmorata равняется 600, у Gymnotus — 6 000. Орган иннервируется 350 спинными нервами. Произведя ряд ударов, рыба должна некоторое время иметь отдых и пищу для восстановления сил.
Электрический орган рыбы оглушает и даже убивает добычу, но может служить и для защиты от врагов. Удары электрического угря сразу убивают рыб и лягушек, которых он затем глотает. Он может даже свалить человека. Все рыбы с электрическими органами медлительны, мало подвижны. Здесь потенциальная энергия превращается не в движение, а в электрическую энергию.
Приспособительный характер имеют, вероятно, и органы свечения рыб.
Эти органы развиты у некоторых других животных глубин. У рыб они развиты независимо в четырех совершенно не связанных между собой группах: в семействах — иглоротов (Stomiatidae), складчатогрудых (Sternoptychidae), светящихся анчоусов (ScopeIidae) и морских дьяволов (Ceratidae). Мы имеем здесь пример конвергенции, т. е. развития одних и тех же особенностей строения, у совершенно различных форм, по-видимому, в связи с приспособлениями к одинаковым условиям жизни. Этот случай тем более интересен, что здесь развиваются не какие-нибудь незначительные особенности, а органы совершенно особого назначения и очень сложного строения. Однако при микроскопическом изучении органов свечения в этих различных группах они обнаруживают различие в строении, как и бывает обычно в явлении конвергенции.
Последние исследования показали, что определенные и локализованные органы свечения находятся главным образом у пелагических животных. У донных животных береговых отмелей способность светиться крайне редка. Многие донные животные глубин светятся, хотя органов свечения у них найдено не было, и их способность светиться связана с поверхностным эпителием. Органы свечения найдены только у океанических форм теплой области и свойственны главным образом рыбам, живущим выше горизонта в 600 и 600 м глубиной.
Органы свечения могут находиться на чешуях боковой линии, на нижней челюсти, на усиках или на усиковидных выростах, под жаберной крышкой, около глаз, на хвосте или же они могут быть рассеяны по телу. Строение их часто очень сложное. Наиболее примитивным органом является железа, вырабатывающая светящуюся слизь. Железистая часть есть самая главная часть в каждом органе свечения. Как правило вокруг нее развивается слой черного пигмента. Часто испускаемый железой свет проходит через хрусталикоподобное образование. В общем такие органы свечения напоминают по своему строению глаз. На рис. 196 изображены фотофоры рыбки Cyclothone снаружи, а на рис. 196 — разрез сложного органа свечения хаулиода (Chauliodus). Мы видим здесь слой черного пигмента, рефлектор из плоских светлых, блестящих клеток, железистую часть органа, линзу или хрусталик и часть эпителия, соответствующую роговице. Форма многих органов свечения в точности соответствует форме прожекторов, употребляемых в военном деле и для освещения маяков, и таким образом способствует наилучшему функционированию, наиболее полному отражению света.

Как показали эксперименты, свечение с трудом вызывается различными раздражениями, но легко возникает, если поместить светящуюся рыбу в щелочную воду, сделанную щелочной путем прибавки водного раствора аммиака.
Даже куски рыбы, умершей 5—6 часов назад, помещенные в аммиачную воду, давали свечение. Точно так же и пропускание сильного тока вызывало свечение. У большинства рыб свечение, видимо, происходит временами произвольно под влиянием нервного возбуждения.
Свет, испускаемый органами свечения, холодный, т. е. тепла здесь почти не производится. Точными физическими методами доказано, что, например, у светящегося жука (Photinus) 97,5% затраченной энергии превращается в световые лучи и лишь маленький остаток — в тепло. В наших искусственных источниках освещения, наоборот, лишь от 0.4 до 4% энергии превращается в свет.
Большое значение для свечения имеет вода. Высыхание светящихся органов прекращает свечение. Смачивание фотофоров, обращенных в порошок, дает свечение. Точно так же необходим для свечения организмов и кислород. По старому воззрению, свечение даже стоит в прямой связи с дыханием. Однако этому противоречит свечение вырезанных и даже высушенных фотофоров. Это отнюдь не жизненный процесс. Зато выделение железистыми клетками фотофора способной к свечению субстанции есть процесс жизненный. Возможно, что многие органы свечения окажутся обязанными своим существованием бактериям, внедряющимся в клетки рыбы.
По одним морфологическим данным трудно составить себе представление о функции фотофоров и их биологическом значении. Вероятнее всего, что различные фотофоры у различных рыб играют неодинаковую экологическую роль. То обстоятельство, что у всех особей одного и того же вида фотофоры расположены совершенно одинаковым образом, т. е. число и расположение фотофоров является видовым признаком, — приводит к мысли, что в темноте органы свечения заменяют видовую окраску наземных животных и служат отличительным признаком при отыскании полами друг друга. Это своего рода брачный наряд. Кроме того, фотофоры на конце усикообразных придатков могут служить для приманки добычи. Возможность использования для рыбной ловли фотофора Anomalops подтверждает предположение. Внезапное вспыхивание органа свечения может служить отпугивающим, устрашающим признаком, подобно тому как развертывание плавников служит у некоторых рыб для этой цели. Предположение о такой функции органа находит себе подтверждение в том, что у каракатиц, у которых в освещенной зоне моря имеется чернильный менюк для защиты от врагов, в глубинах вместо него развивается светящаяся железа; в темноте, где чернильное облако было бы невидимо, выделение светящегося секрета достигает с успехом цели защиты от врага. Такое защитное значение свечения выделяемой слизи подтверждается наблюдениями Биба, спускавшегося в глубины в так называемой батисфере. Наконец, при помощи сильно развитых органов свечения на голове некоторые рыбы могут освещать себе путь и добычу. Однако все это предположения, проверить которые пока невозможно.
К защитным приспособлениям следует, конечно, отнести и тот панцырь, который мы видим у кузовка (Ostracion), у панцырных сомов (Loricaria, Callichthys) и некоторых других рыб. В особенности развит был панцырь у древних рыб девонского времени, у рыб из «древнего красного песчаника», и у родственных круглоротых панцырных (Ostracodermi). Надо думать, что панцырь этих существ служил им защитой от хищников, из которых можно вспомнить гигантских ракообразных. Борьба за жизнь была, вероятно, очень напряженной в водоемах того времени.