Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Физиология органов зрения



Физиология рыб.

Лекция 3

Понятие о рецепции.

Жизнедеятельность животных, в том числе и рыб, становится возможной благодаря наличию адекватных (ответных) реакций организма на изменения, происходящие во внешней среде и в самом организме. Получение определенной информации о физических и химических характеристиках среды называется рецепцией, структуры организма, воспринимающие информацию, называются рецепторами.

Рецептор - это по существу начало любой рефлекторной дуги. Рецептор воспринимает раздражение и преобразует (трансформирует) энергию раздражения в нервные импульсы. Анатомически рецепторы представляют собой нервные окончания, которые имеют высокую специфичность к раздражителям. Каждый вид рецепторов реагирует только на определенный раздражитель.

Различают три основных группы рецепторов:

1.Экстерорецепторы - рецепторы, возбуждающиеся под влиянием раздражителей из окружающей среды (рецепторы кожи, глаза, боковой линии, слизистой оболочки ротовой полости).

2.Интерорецепторы - рецепторы, воспринимающие раздражения из внутренней среды организма (рецепторы внутренних органов и сосудов).

3. Проприорецепторы - рецепторы, реагирующие на изменение положения тела в пространстве (рецепторы мышц, связок).

 

Рыбы обладают всеми тремя видами рецепторов. Указанные группы рецепторов обуславливают следующие виды рецепции:

1.Фоторецепция - реакция на свет и внешний вид объектов.

2.Терморецепция - реакция на температуру воды.

3.Хеморецепция - вкус, обоняние, т.е. воспринимает химические вещества.

4.Слух - воспринимает колебания среды.

5.Проприорецепция - анализирует позу и положение тела.

6.Тактильная рецепция - реакция на прикосновение, удар, давление.

7.Электрорецепция - реагирует на электрический ток.

На радиоактивное излучение рыбы, как и другие живые организмы, не реагируют, так как у них нет специальных органов или рецепторов, фиксирующих радиацию.

 

Физиология органов зрения

Основным органом зрения у рыб, как и у других высших позвоночных животных, является глаз (зрительный анализатор). Значение глаза заключается в восприятии предметов внешней среды, т.е. освещенности, цвета, величины, формы, расположения в пространстве, а также в определении расстояния до предмета.

Кроме глаз, светочувствительную функцию у рыб могут выполнять фоторецепторы, расположенные в самых разнообразных отделах тела. Так, у миног фоторецепторы имеются в области хвостового плавника. К восприятию света способна железа внутренней секреции - эпифиз.

Развитие органов зрения зависит от той роли, которую оно играет в жизни данного вида (у миксин и пещерных рыб глаза недоразвиты, у рыб, живущих на больших глубинах, глаза очень большие по размерам, а у некоторых они недоразвиты, хорошо развиты глаза у рыб, обитающих в среде с хорошей освещенностью (тунец, скумбрия), у придонных видов (вьюн, сом) глаза имеют небольшие размеры).

В зависимости от расположения глаз, рыб подразделяют на 2 типа зрения:

1. Монокулярное зрение - поля зрения двух глаз не перекрещиваются;

2. Бинокулярное зрение - поля зрения двух глаз перекрещиваются.

У большинства рыб глаза двигаются согласованно. У некоторых рыб (камбала, морские иглы) несогласованно, т.е. независимо друг от друга. Особенностью строения глаз рыб, связанной с водным образом жизни, является отсутствие век и слезных желез. Лишь у акул имеется мигательная перепонка, а у некоторых сельдей - жировое веко.

Строение глаза рыб сходно со строением глаз позвоночных с некоторыми изменениями.

Рассмотрим строение глаза рыбы:

свет проходит в глаз через прозрачную роговицу, далее зрачок – отверстие в радужной оболочке – пропускает его на хрусталик, а хрусталик передает фокусирует свет на внутреннюю стенку глаза сетчатку, где и происходит его непосредственное восприятие (рис. 1). Сетчатка состоит из светочувствительных (фоторецепторные), нервных, а также опорных клеток.


Рис. 1 Строение зрительного анализатора костистых рыб (по Протасову, 1968):
1 зрительный нерв, 2 – ганглиозные клетки, 3 – слой палочек и колбочек, 4 – сетчатка,
5 – хрусталик, 6 – роговица, 7 – стекловидное тело

 

Периферическим отделом зрительного анализатора являются фоторецепторы -палочки и колбочки. Палочки функционируют при дневном свете и сумерках, колбочки - только при сильном дневном освещении, т.е. палочки более чувствительные образования.

Кроме рецепторного аппарата в состав глаза входит оптическая система. У рыб, как и у других позвоночных, она представлена роговой оболочкой, хрусталиком и стекловидным телом. Значение оптической системы заключается в сборе световых лучей, обеспечивающем действительное изображение предметов на сетчатке, но в уменьшенном и обратном виде (негатив). Световые лучи поступают в глаз рыбы, проходят через оптическую систему и попадают на сетчатку. Для ясного видения предмета необходимо чтобы лучи от всех его точек попали на сетчатку. Приспособление глаза к ясному видению разноудаленных предметов называется аккомодацией. У млекопитающих аккомодация осуществляется за счет изменения кривизны хрусталика. У рыб аккомодация осуществляется за счет галлерова органа - специальной мышцы, которая изменяет положение хрусталика по отношению к сетчатке.

При сокращении галлерова органа глаз рыб становится дальнозорким, т.е. изображение предмета проектируется за сетчаткой, в результате чего изображение получается расплывчатым. В спокойном состоянии глаза рыб установлены на бесконечность, т.е. на дальнозоркость. При сильном расслаблении галлерова органа глаз рыб становится близоруким, т.к. благодаря перемещению хрусталика вперед изображение фокусируется перед сетчаткой, а на сетчатке вместо точки возникает круг светорассеяния.

При попадании света на сетчатку в ней происходят следующие процессы:

1.фотохимические

Электрические

3. ретиномоторные.

Фотохимические процессы заключаются в распаде пигментов - родопсина содержащегося в палочках и родопсина, содержащегося в колбочках. Колбочки возбуждаются при действии длинноволновой части спектра, палочки – при действии коротковолновой части спектра. Палочки в 1000 раз чувствительнее к свету, чем колбочки. При интенсивном освещении преобладают процессы распада зрительных пигментов, при затемнении - восстановительные процессы. Распад и восстановление пигментов происходит в течение нескольких секунд.

Электрические явления заключаются в том, что продукты распада зрительных пигментов приводят фоторецепторы в возбуждение, т.е. рецепторы сетчатки генерируют нервные импульсы - биотоки. Биотоки поступают на нервные клетки сосудистой оболочки, а с них по зрительным нервам поступают в центральную нервную систему и, частности, в средний мозг, где происходит их переработка (анализ), и возникают зрительные ощущения (формы, размеры, цвета, расположение в пространстве предметов).

Ретиномоторные явления у водных пойкилотерных животных, в том числе и рыб, заключаются в перемещении фоторецепторов (палочек и колбочек) в зависимости от интенсивности освещения. При слабом свете и темноте палочки подтягиваются к наружной мембране, а колбочки не прикрываются пигментными клетками серебристой оболочки. При сильном освещении светочувствительные элементы палочек и колбочки покрываются пигментными клетками.

Следует отметить, что фоторецепторы в глазах рыб воспринимают раздражение и возбуждаются только при сильном изменении их освещенности. Если освещенность не меняется, то фоторецепторы не возбуждаются и информация не поступает в зрительный центр головного мозга и зрительные образы становятся невидимыми. Поэтому рыбы лучше воспринимают движущиеся объекты, что необходимо учитывать при их промысле.

Разрешающая способность глаз рыб ограничена, т.к. у них имеется достаточно большой рефрактерный период (т.е. временная потеря чувствительности после рабочего времени - время отдыха). Критическая частота мельканий у рыб колеблется от 14 Гц (у верховки) до 67 Гц, у человека (18-24 Гц).

Экспериментально доказано, что многие костистые рыбы обладают цветным зрением. У рыб, как и у человека, в сетчатке имеются три вида фоточувствительных колбочек, воспринимающих определенные цвета (красный, зеленый и синий). Одинаковое и одновременное раздражение всех трех типов цветовоспринимающих элементов сетчатки дает ощущение белого цвета.

Механорецепция

Все клетки живых тканей животных, в том числе и рыб, чувствительны к механическим воздействиям. Они реагируют на сжатие, растяжение, смещение, деформацию и т.д. Рецепторы, воспринимающие механические воздействия называются механорецепторами или тактильными рецепторами. Простейшими тактильными рецепторами у рыб являются свободные нервные окончания, разбросанные в кожном покрове, плавниках и сухожилиях. Тактильные рецепторы поверхности тела рыбы воспринимают инфразвук или вибрацию частотой от 0,1 до 16 Гц при контакте с предметами.

Кроме того, у рыб имеются специальные органы, воспринимающие механические раздражения. К ним относятся:

Основные органы:

Органы боковой линии




©2015 studenchik.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.