Глаз — совершенный оптический прибор. Он напоминает фотографический аппарат. Хрусталик глаза подобен объективу, а сетчатка — пленке, на которой получается изображение. У наземных животных хрусталик чечевицеобразный и может изменять свою кривизну. Это дает возможность приспосабливать зрение к расстоянию.

Под водой человек видит очень плохо. Способность преломлять световые лучи у воды и хрусталика глаза наземных животных почти одинакова, поэтому лучи собираются в фокусе далеко позади сетчатой оболочки. На самой же сетчатке получается неясное размытое изображение.

Хрусталик глаза у рыб шарообразен, он лучше преломляет лучи, но не может менять форму. И все же в какой-то степени рыбы могут приспосабливать зрение к расстоянию. Они достигают этого приближением или удалением хрусталика от сетчатой оболочки с помощью особых мышц.

Практически рыба в прозрачной воде видит не далее чем на 10-12 метров, а ясно — только в пределах полутора метров.

Угол зрения у рыб очень велик. Не поворачивая тела, они могут видеть предметы каждым глазом по вертикали в зоне около 150° и по горизонтали до 170°. Объясняется это расположением глаз по обеим сторонам головы и положением хрусталика, сдвинутого к самой роговице.

Совершенно необычным должен казаться рыбе надводный мир. Без искажения рыба видит лишь предметы, находящиеся прямо над ее головой — в зените. Например, облако или парящую чайку. Но чем острее угол входа светового луча в воду и чем ниже расположен надводный предмет, тем более искаженным кажется он рыбе. При падении светового луча под углом 5-10°, особенно если водная поверхность неспокойна, рыба вообще перестает видеть предмет.

Лучи, идущие от глаза рыбы вне конуса в 97,6°, полностью отражаются от водной поверхности, и она представляется рыбе зеркальной. В ней отражаются дно, водные растения, плавающие рыбы.

С другой стороны, особенности преломления лучей позволяют рыбе видеть как бы скрытые предметы. Представим себе водоем с крутым обрывистым берегом. Сидящий на берегу человек не увидит рыбу — она скрыта береговым выступом, а рыба увидит человека.

Фантастически выглядят полупогруженные в воду предметы. Вот как, по словам Л. Я. Перельмана, должен представляться рыбам человек, находящийся по грудь в воде: «Для них мы, идя по мелководью, раздваиваемся, превращаемся в два существа: верхнее — безногое, нижнее — безголовое с четырьмя ногами! Когда мы удаляемся от подводного наблюдателя, верхняя половина нашего тела все сильнее сжимается в нижней части; на некотором расстоянии почти все надводное туловище пропадает,- останется лишь одна свободно реющая голова».

Даже опустившись под воду, человеку трудно проверить, как видят рыбы. Невооруженным глазом он вообще ничего четко не увидит, а наблюдая через застекленную маску или из окна подводной лодки, увидит все в искаженном виде. Ведь в этих случаях между глазом человека и водой будет еще и воздух, который обязательно изменит ход световых лучей.

Как видят рыбы предметы, расположенные вне воды, удалось проверить подводной съемкой. С помощью особой фотоаппаратуры были получены снимки, которые полностью подтвердили высказанные выше соображения. Представление о том, каким кажется надводный мир подводным наблюдателям, можно составить, опустив под воду зеркало. При определенном наклоне мы увидим в нем отражение надводных предметов.

Особенности строения глаза рыб, так же как и других органов, зависят прежде всего от условий обитания и образа их жизни.

Зорче других — дневные хищные рыбы: форель, жерех, щука. Это и понятно: они обнаруживают добычу, главным образом, зрением. Хорошо видят рыбы, питающиеся планктоном и донными организмами. У них зрение тоже имеет первостепенное значение для отыскивания добычи.

Наши пресноводные рыбы — лещ, судак, сом, налим — чаще охотятся ночью. Им нужно хорошо видеть в темноте. И природа позаботилась об этом. У леща и судака в сетчатой оболочке глаз находится светочувствительное вещество, а у сома и налима имеются даже специальные пучки нервов, воспринимающие самые слабые световые лучи.

Рыбки аномалопс и фотоблефарон, обитающие в водах Малайского архипелага, пользуются в темноте собственным освещением. Фонарики расположены у них около глаз и светят вперед, совсем как автомобильные фары. Свечение вызывают бактерии, находящиеся в особых колбочках. Фонарики по желанию хозяев могут зажигаться и гаснуть. Аномалопс выключает их, поворачивая светящейся стороной внутрь, а фотоблефарон задергивает фонарики, как шторой, складкой кожи.

От образа жизни зависит и расположение глаз на голове. У многих донных рыб — камбалы, сома, звездочета — глаза расположены в верхней части головы. Это позволяет им лучше видеть врагов и добычу, проплывающих над ними. Интересно, что у камбал в младенческом возрасте глаза расположены так же, как у большинства рыб, — по обеим сторонам головы. В это время камбалы имеют цилиндрическую форму тела, живут в толще воды и кормятся зоопланктоном. Позднее они переходят на питание червями, моллюсками, а иногда и рыбками. И тут с камбалами происходят замечательные превращения: левая сторона начинает у них расти быстрее, чем правая, левый глаз переходит на правую сторону, тело становится плоским, и в конце концов оба глаза оказываются на правой стороне. Закончив превращение, камбалы опускаются на дно и ложатся на левый бок — не зря их метко прозвали лежебоками.

Глаза камбал имеют и другую особенность. Они могут поворачиваться в разные стороны независимо один от другого. Это позволяет рыбам одновременно следить за приближением добычи или врага справа и слева.

Панцирный сомик-каллихт (Callichthys callichthys)

У рыбы-молот глаза расположены по обоим концам молотообразного выроста. Это не случайно. Рыба-молот часто охотится за скатами, а ведь у некоторых из них имеются на хвосте шипы, и будь расположение глаз у рыбы-молот иное, они могли бы легко пострадать.

Вне воды огромное большинство рыб совсем слепы. Но есть и исключения. Илистый прыгун охотится за насекомыми на суше и неплохо видит в воздушной среде, чтобы на воздухе глаза не обсыхали, они убираются у него в углубления.

Неплохо видят вне воды и морские собачки. Они, ведь много времени проводят, охотясь на прибрежном песке!

Совершенно необычно устроены глаза у небольшой живородящей рыбки тетрафтальмус, что в переводе на русский язык означает четырехглаз. Эта рыбка обитает в мелководных лагунах тропического побережья Южной Америки. Глаза у нее устроены так, что могут видеть и в воде, и в воздухе. Они разделены горизонтальной перегородкой на две части. Перегородка делит и хрусталик, и радужную оболочку, и роговицу. Получается действительно четыре глаза. Нижняя часть хрусталика более выпуклая и служит рыбке для подводного зрения; верхняя — более плоская — дает ей возможность хорошо видеть в воздухе. И так как четырехглазка большую часть времени проводит на поверхности, выставив наружу верхнюю часть глаза, то она одновременно может следить за врагами и добычей и в воздухе и под водой.

Количество света, проникающее на различные глубины, не одинаково. У поверхности светло, но чем глубже, тем темнее. На глубине 200-300 метров еще кое-что видно, а ниже 500-600 метров солнечные лучи вообще не проникают. Мрак там нарушается лишь светящимися организмами. Поэтому у рыб, живущих на глубинах, глаза устроены иначе, чем у рыб, обитающих в верхних слоях воды. Какие они — рассказано в главе «Рыбы пучин». Различно освещение и в пещерах. Поэтому среди их обитателей встречаются рыбы с самыми различными глазами, есть с очень маленькими, а есть рыбы и вовсе без глаз.

Особенно интересны рыбки анонтихтис. Их обнаружили в пещерных водоемах Мексики в 1938 году. Эти рыбки появляются из икринки с глазами. Первое время мальки держатся в верхних слоях воды и питаются зоопланктоном. Без глаз им было бы трудно ловить юрких инфузорий и рачков. К концу второго месяца жизни рыбки переходят на питание донными беспозвоночными и опускаются в глубину. Здесь совсем темно, и не всем рыбам нужны глаза, чтобы ловить малоподвижных моллюсков, поэтому они разрушаются, зарастая кожей.

Рыбы различают цвета и даже их оттенки.

Попробуйте опустить в аквариум несколько разноцветных чашечек, но корм положите только в одну из них. Продолжайте ежедневно давать корм в чашечке одного и того же цвета. Вскоре рыбы станут устремляться к чашечке только того цвета, в которой вы обычно давали им пищу; они найдут чашечку даже в том случае, если вы поставите ее в другое место.

Или другой опыт: одну сторону аквариума закрывают картоном, оставляя посредине узкую вертикальную щель. У противоположной стороны аквариума помещают белую палочку, а в щель пропускают лучи, окрашивающие палочку в тот или иной цвет. Корм рыбам дают при определенном цвете. Через некоторое время рыбы начинают собираться к палочке, как только она окрашивается в «пищевой» цвет.

Эти опыты показали, что рыбы воспринимают не только цвета, но и отдельные их оттенки не хуже человека. Караси, например, отличают лимонный, желтый и оранжевый.

То, что рыбы обладают цветовым зрением, подтверждается их защитной и брачной окраской, — ведь иначе она была бы просто бесполезной. Ослепленные рыбы не различают цвета и всегда остаются темноокрашенными.

Рыболовы-спортсмены хорошо знают, что для успешной ловли не безразличен цвет применяемых блесен.

Способность различать цвета развита у различных рыб не одинаково. Лучше всего различают цвета рыбы, обитающие у поверхности, где много света. Хуже те, которые живут в глубине, куда проникает только часть световых лучей. Есть среди рыб и дальтоники, например скаты.

Рыбы не одинаково относятся к искусственному свету. Одних он привлекает, других отпугивает. Например, костер, разведенный на берегу реки, привлекает, по мнению старых рыболовов, плотву, налимов, сомов. В Средиземном море рыбаки издавна ловят сардину, подманивая ее светом факелов.

Исследования последних лет показали, что кильки, сайра, кефаль, сырть, сардина всегда направляются к источникам подводного освещения. Эти особенности рыб использовали рыбаки. Сейчас в СССР электрический свет применяют при промысловом лове кильки на Каспии, сайры у Курильских островов, сардины у берегов Африки.

Иногда используют и надводные источники освещения. В Конго на озере Танганьика рыбаки подвешивают к своим катамаранам газокалильные лампы. На свет устремляются рыбки ндакала. Когда рыбы собирается достаточное количество, ее вылавливают сетью.

А вот минога, угорь, сазан не любят света. Эту особенность рыб тоже используют в промысле. На Волге при добыче миноги, а в Дании и Швеции — угря. Делают это так. Среди освещенной зоны оставляют узкий темный коридор. В конце коридора устанавливают сетную ловушку. Рыбы, избегая света, плывут по темному проходу и попадают в западню. При ловле сетями сазана его ярким светом выгоняют из закоряженных участков.

Почему рыбы идут на свет, окончательно не установлено. Согласно одной теории, в море, в местах, лучше освещенных солнцем, рыбы находят больше пищи. Здесь бурно развивается растительный планктон, скапливается множество мелких ракообразных. И у рыб в течение ряда поколений выработалась положительная реакция на свет. Свет стал для них сигналом «пища». Эта теория не объясняет, почему же на свет устремляются и рыбы, поедающие моллюсков, а не только питающиеся планктоном. Не объясняет она также, почему рыбы, попав в освещенную зону и не найдя пищи, задерживаются в ней.

По другой теории, рыб к свету влечет «любопытство». Согласно учению И. П. Павлова, животным свойствен рефлекс «Что такое?» Электрический свет необычен под водой и, заметив его, рыбы подплывают ближе, чтобы познакомиться с новым явлением. В дальнейшем вблизи источника света у различных рыб, в зависимости от образа их жизни, возникают самые разнообразные рефлексы. Если возникает оборонительный рефлекс, рыбы немедленно уплывают, если же появляется стайный или пищевой, рыбы надолго задерживаются в освещенном участке.

Литература: Сабунаев Виктор Борисович. Занимательная ихтиология, 1967

Удивительны эти рыбы — проходные тихоокеанские лососи. Красивые, сильные и беспримерно выносливые, с очень сложной, до конца еще не изученной трагической жизнью. Нерестовый ход вверх по Амуру и его притокам горбуши, симы, а особенно кеты, представляет грандиозное зрелище. Рыбы с фанатическим упорством проплывают тысячи километров, чтобы отложить икру в том месте, где родились, и погибнуть.

При слове «лосось» в воображении жителей многих европейских стран встает прежде всего семга, или атлантический лосось. Этой рыбе присвоен еще один видовой эпитет — благородный лосось. Тут отразилось все: красота и изящество рыбы, ее нежный вкус, солидные размеры… Но русские (и иные национальные) названия видов — дело в известной мере условное, нередко зависящее от случайностей, и не следует думать, будто семга — эталон из эталонов, а другие лососи менее «благородны». К примеру, нашу кету американцы называют собачьим лососем, и это правильно лишь в том смысле, что когда-то он в большом количестве шел на корм собакам. Интерпретировать теперь данное название как годный в пищу только собакам, конечно, нельзя, ибо и американцы, и мы хорошо знаем, какие высокие гастрономические качества у кеты.

А другие наши лососи? Если на минуту представить, что семга водилась бы в Тихом океане, а камчатская чавыча, наоборот, — в Атлантическом, то вполне возможно, что все утонченнейшие гурманы Европы единодушно провозгласили бы именно чавычу благородным лососем. Тем более что она и поувесистее семги — вырастает до полу-центнера. Кстати, американцы называют ее королевским лососем, а японцы — князем лососей.

Однако не будем ориентироваться на те или иные названия и составлять на их основе «табели о рангах». Все лососи — представители славного семейства сальмонид — рыбы благородные, вызывающие у нас восхищение и особенно интерес: кто не хотел бы поймать лосося, кто не хотев, бы отведать лососины?

Я очень сожалею, что в своем рассказе смог лишь вскользь упомянуть о чавыче, в порядке сравнения. Она обитает в суровых Беринговом и Охотском морях, а потомство оставляет в реках Камчатки и Приохотья (и Северной Америки тоже), а в лимане Амура появляется только случайно, единично, совсем редко. Это-то и не дает мне оснований для обстоятельного разговора о чавыче в книге про амурских рыб.

И еще несколько интересных представителей сальмонид наведываются в Амур лишь в ту его лиманную часть, которая своими просторами уже уподобляется морю. Для примера — кунджа, живущая в северо-западной части Тихого океана вдоль азиатского побережья к югу до Владивостока. Заходит она на икромет лишь в приустьевую часть Амура, и на короткое время появляется, и в небольшом числе.

Мальма, неправильно называемая еще форелью, житель высоких тихоокеанских широт. Осенью ее небольшие косяки бывают только в коротких горных речках, впадающих в Амурский лиман… А какая жалость, что не приходится рассказывать о своеобразной красоте этой рыбы, об особенностях и неразгаданных странностях в ее жизни!

Самой многочисленной и ценной лососевой рыбой Амура является кета… Но прежде чем приступить к разговору о ней и ее ближайшей родне, надо бы, во избежание повторения общих мест, кратко упомянуть основные черты, объединяющие различные виды в семейство сальмонид. Его полноправными представителями являются и некоторые речные рыбы — таймень, ленок и другие, не нуждающиеся в путешествиях к морю. О них вы прочтете отдельные рассказы. Все наше внимание здесь — к тихоокеанским проходным, то есть тем, которые растут и откармливаются на морских просторах, а нерестятся в небольших горных реках, которых достигают после грандиозных, продолжительных путешествий.

И еще. Казалось бы, что общего между чавычей и тайменем или горбушей и ленком, в образе жизни которых так мало сходства? Но систематиков в решающей мере интересует не то, как разные виды живут-существуют, а как они устроены. Так вот, у всех лососевых имеются короткий спинной плавник, с количеством лучей не более шестнадцати и плюс к нему бесперый жировой — он ближе к хвосту. Кишечник — с многочисленными пилорическими придатками. Яйцеводы у самок зачаточные или их совсем нет, то есть икра через разрывы в стенках яичников поступает в полость тела, откуда выводится наружу без посредства специального «шланга».

Некоторые представители лососевых изменяют свое поведение, вид и окраску тела в зависимости от внешних условий. Например, камчатская нерка.

Кета (Oncorhynchus keta)

Проходные все беззубы, все крупны, стройны и серебристы. Разумеется, когда они плавают в холодной части Тихого океана. Другие же лососевые зубасты. Возьмите тайменя или ленка.

Живут проходные лососи небольшими косяками, главным образом в верхнем слое морской воды, густо нашпигованном всевозможным кормом… Зимуют поюжнее, поближе к тепловому течению Куросио, весной же устремляются в берингийскую сторону. А летом или к осени те, которым настал срок, табунятся день ото дня гуще, сбиваются в большие плотные косяки и начинают ту нерестовую миграцию, которой завершается их жизнь.

Удивительнейшим образом отыскав устье Амура, лососи несколько дней постепенно привыкают к пресной воде, отдыхают, а потом, как по общей команде, устремляются против течения…

С. П. Крашенинников два с половиной века назад писал, что эти лососи «идут летом из моря в реки такими многочисленными рунами, что реки от того прибывают и, выступая из берегов, текут до самого вечера, пока перестает рыба входить в их устья«. Это о них путешественники — первоисследователи дальневосточной природы рассказывали: воткни шест в плывущее стадо — и он стоит, не падая, и тоже плывет вместе с рыбой, качаясь, — столь плотно и велико то стадо…

Особенность нерестовой миграции еще и в том, что рыбы совершенно перестают питаться, расходуя накопленную в морях энергию и день ото дня худея. И перерождаясь: кишечник за полной ненадобностью сжимается и атрофируется, печень не вырабатывает желчь, форма тела становится уже отнюдь не изящной, и оно покрывается брачным нарядом — можно сказать, и смертным саваном. Продукты размножения дозревают в рыбах в течение всего их пути.

Итак — кета.

Ее в Амуре две формы, или расы: летняя и осенняя. Первая отличается лишь тем, что заметно меньше: в среднем 58-61 сантиметр в длину и 2,4-3,1 килограмма весом, у самых крупных самцов забирается 77 сантиметров при 5,5 килограмма. Осенняя же обычно на четверть длиннее и округленно на 60 процентов увесистее, но встречаются и великаны, схожие с чавычей. Почти метровые вытягивали до десятка килограммов, а М. Л. Крыхтин держал в руках кетину весом в 17 килограммов.

Летняя кета в Амурском лимане появляется з конце июня, рунный ход обычно с 6-8 числа этого месяца по 10-12 августа, затухание миграции — к последним дням лета. Поднимается до Анюя, но в преобладающем большинстве не выше Горина, что под Комсомольском. Основные лерестилища в бассейне Амгуни. Икромет проходит с середины лета до половины сентября.

Осенняя же раса кеты в Амуре объявляется в разгаре последнего летнего месяца, а Николаевск авангардным мощным валом проходит с 20-25 августа по 1-5 сентяб-ря. Это кета так называемого первого хода — самая сильная, серебристая и жирная. А всего их три, так они «организованы», что на нерестилищах готовые к икромету производители появляются с середины сентября до конца ноября. В истоках Уссури и верховьях Кура мне приходилось видеть нерестящуюся подо льдом кету в последних числах ноября.

С какой же скоростью поднимается эта рыба? Ихтиолог В. К- Бражников в 1900 году назвал цифру: 63,6 километра в сутки. В. К. Солдатов четырнадцатью годами позже высказал иное мнение — 47. А наш современник М..Л. Крыхтин пометил в Амурском лимане свыше 12 тысяч сгрудившихся на старте кетин и на основании возврата меток с фиксацией места и времени поимки точно установил: в лимане она всего лишь разминается, одолевая за сутки 1-1,5 километра; в приустьевой части Амура темпы движения нарастают до 6-18, в среднем 12,5 километра за 24 часа; в нижнем участке реки достигают 25-40; у Мариинска — 45-61; у Хабаровска же — 53-66 километров в сутки. В горных реках против стремительных потоков рыба одолевает немного меньше — 50-60 километров за день и ночь. Но если в Амуре с учетом встречного течения она относительно воды проходит где-то 150 километров — немного более шести в час, то в горных — 170 в сутки и семь в час. Это для рыбы, так долго преодолевающей встречное течение, поразительно много!

Первые российские землепроходцы, увидев нерестовую миграцию кеты, поражались. Вот что записал в середине прошлого века один из них — А. Ф. Миддендорф: «С неудержимой силой, целыми миллионами… кета мчится вверх по рекам, в горные потоки. Вода кишит ею, принимая рыбий вкус, весла вязнут, подкидывая рыб, и как скоро лодка плывет вдоль несколько плоского берега, так крайние ряды вытесняются на сушу, где они жалостно погибают.

Но главная стая продолжает стремиться вперед, пробирается против напора потока, против быстрин, вверх в горы, все дальше и дальше, пока наконец не хватает воды. Уже выдаются из воды спинные плавники, даже самые спины; люди, вооруженные уже не сетями и гарпунами, а просто палками, медведи, собаки, птицы безжалостно губят ряды, — но остальные не прекращают своего движения».

Казалось бы, надо стремиться именно к такому показателю нашей аквариумной воды. Но в том-то и беда, что волшебница пэ-аш очень изменчива! И изменения эти прежде всего связаны с временной жесткостью и с количеством растворенного в воде углекислого газа.

Чем выше dH, тем более щелочная реакция воды. Увеличение количества СО2 в воде понижает показатель рН. В воде жесткостью более 3° это происходит довольно плавно, а вот в невской воде сдвиг показателей рН со щелочной в кислую сторону происходит так резко, что рыбы не выдерживают и гибнут. Такова суть этого процесса. Вот как это выглядит на практике.

Ты сменил воду в давно не чищенном аквариуме. Вместо старой, с большой концентрацией солей, воды налил свежую, очень мягкую. Рыбы заиграли всеми красками, начали носиться друг другом. Ты доволен: в аквариуме наступила весна. Но переход был слишком резок. Ночью количество углекислого газа возросло, рН сдвинулось в сторону кислой реакции и рыбы, не привыкшие к кислой воде и не приспособленные к таким резким колебаниям рН, погибли. А растения сбросили листья. И неудивительно. За одну ночь показатель рН может сделать скачок на 2-3 единицы, а многие рыбы и растения болезненно воспринимают изменения даже на 0,5 единицы! Отсюда вывод: нельзя допускать резкого изменения условий, нельзя резко менять химический состав среды обитания, надо избегать излишнего скопления углекислого газа по ночам (избегать перенаселения аквариума, гниения в нем остатков корма и т. д.).

Раз настроение нашей волшебницы колеблется в зависимости от количества углекислого газа, растворенного в воде, значит оно будет изменяться и в течение суток: ведь количество СОа связано с деятельностью растений. При ярком солнечном освещении в зарослях элодеи показатель рН поднимается до 10,6. Водоросли «цветущей» воды подщелачивают ее до рН 9-10. Ночью же из-за накопления СС>2 показатель падает до рН 5,5, а иногда и еще ниже. Это может привести к гибели даже тех рыб, которым не страшно скопление СС>2 (они могут не только дышать жабрами, но и усваивать кислород из атмосферы).

Разумеется, в природных достаточно больших водоемах рыбы уходят из зоны с непригодным показателем рН. Кроме того, течение, волнение от ветра вызывают постоянные перемещения масс воды и сдвиги рН не происходят особенно резко. Иное дело в замкнутом аквариуме — здесь и колебания резки, и рыбам деваться некуда. А растения, вызвавшие днем высокие показатели рН, сами начинают страдать от этого, так как в сильно щелочных растворах меняется проницаемость их оболочек. Кроме того, в такой воде выпадает в осадок железо и происходят другие нежелательные явления.

Как предупредить такие резкие изменения показателя рН?

Прежде всего, надо постоянно продувать аквариум воздухом. С воздухом в аквариум попадает углекислый газ, следовательно, он будет постоянно в растворенном состоянии в воде аквариума.

Но струя воздушных пузырьков будет увлекать за собой и поток воды: в аквариуме возникнет устойчивое вращение воды в вертикальной плоскости. А это очень важно. Если слои воды неподвижны, показатели рН верхних слоев и в зарослях растений могут сдвинуться до критического состояния.

Наконец, еще одним правилом, выполнение которого избавит нас от неприятных козней злой волшебницы, явится неуклонное выполнение общего режима аквариума: рассеянное освещение, регулярная подмена воды на одну пятую, умеренное население в аквариуме и т. д.

Амфиприон-клоун, или клоун-перкула (Amphiprion percula)

Если же мы научимся ладить с волшебницей пэ-аш, она будет не помехой нам, а помощницей. Например, для разведения рас-бор, неоновых и ряда других рыбок нам потребуется иметь определенную слабокислую реакцию воды. О подкислении воды мы будем говорить ниже, когда познакомимся с фильтрами. Сейчас же остается рассказать, каким образом любитель аквариума определяет рН воды в аквариуме. Для этой цели у нас в стране используют сложные электронные приборы и ряд более простых приспособлений.

Испытываемую воду наливают в пробирку и капают туда несколько капель индикатора — жидкости особого химического состава. Вода в пробирке тут же окрашивается, а затем, сравнивая цвет в пробирке с растворами в запаянных сосудах, легко определяют показатель рН.

Широко используют для этого и индикаторные бумажки. Смоченные водой, они тоже меняют цвет.

Но нужно ли обязательно определять этот изменчивый показатель? На графике ты видел, как резко отличаются днем показатели у поверхности и на глубине. А возьми пробу воды из середины аквариума — и у тебя окажется самое благополучное — рН . Значит, дело не в умении определять этот показатель, дело в таком умелом управлении аквариумом и всеми процессами, происходящими в нем, чтобы рыбы и растения чувствовали себя спокойно и не испытывали неприятных скачков и изменений в режиме содержания.

И последний, очень важный вопрос, который относится даже не к области химии или физики, а к смежной из этих наук — физической химии. Когда мы говорим, что вода состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода и называем формулу Н2О, мы на самом деле значительно упрощаем дело. Ведь водород, как установлено теперь, не однороден. Встречается ряд разновидностей атомов водорода или, как говорят ученые, у водорода есть изотопы (Н-протий, Д-дейтерий, Т-тритий и т. д.).

— Очень интересно,- предвижу твой вопрос,- какое это имеет отношение к аквариуму?

Оказывается, самое непосредственное. Содержащая дейтерий вода,- ее называют «тяжелая» вода,- как выяснилось в последнее время, иногда тормозит жизненные процессы.

Наукой установлено, что изотопный состав воды в пресных водоемах может меняться в течение года. Возможно, что в жаркое, сухое время года доля «тяжелой» воды несколько возрастает. Разумеется, эти изменения ничтожны, но они могут оказывать влияние на живые организмы. По крайней мере, именно в сухое время года медленно растут водные растения, не размножаются рыбы. Бурный паводок и сильные ливни изменяют многие показатели качества воды, в том числе, в известной степени, и изотопный состав.

Эти изменения, как мы знаем, являются сигналами для живого организма: «Расти! Размножайся!».

Характер воздействия «тяжелой» воды на жизненные процессы еще изучается; исследуют ученые и причины благотворного влияния снеговой и талой воды (видимо, при замерзании меняется Структура молекул воды). Но аквариумисту уже сейчас можно сделать кое-какие выводы.

Для нереста нужно отсаживать рыб в отстоянную, но обязательно свежую воду, а для нормальной работы нашего прибора обязательно следует; еженедельно подменивать 1/3 воды и ни в коем случае не ограничиваться лишь доливанием воды взамен испарившейся.

На этом, дорогой друг, я думаю, мы и кончим экспедицию в страну химию. Надеюсь, ты усвоил, какие процессы возникают в воде аквариума, как они влияют на наших питомцев и что надо делать, чтобы это влияние не было вредным.

Литература: Марк Давидович Махлин. «Занимательный аквариум», Москва, 1966

Форма тела, свойственный виду характер передвижений и его образ жизни — взаимообусловлены и исторически сложились как основные черты экологического типа рыб. Разнообразие таких типов (жизненных форм) в надклассе рыб — свидетельство его процветания в настоящее время. Экологические типы у хрящевых и костных форм имеют много сходного, представляя хороший пример параллельного развития или так называемой конвергентной эволюции, когда из исходно различных форм в определенных условиях возникают аналогичные (близкие) типы организации.

Из гидростатических особенностей тела рыб, обеспечивающих движение в водной среде, важное значение имеет плавучесть — способность держаться в толще воды, не затрачивая особых усилий. Рыбы приобрели относительную невесомость в воде путем выравнивания плотности тела и окружающей среды. В наиболее полной мере она свойственна нектонным (пелагическим) рыбам, в массе — хорошим пловцам. Показатель плавучести (отношение плотности тела рыб к плотности воды) равен нулю у многих акул, осетра Acipenser guldenstadti, головля Leuciscus cephalus и многих других нектонных рыб. У донных рыб он становится отрицательным, что позволяет им удерживаться на дне, не затрачивая мускульных усилий. Этот коэффициент достигает у морского черта — Lophius piscatorius — 0,03, у камбалы — Pleuronectes flesus — 0,06, у ската — Raja clavata — 0,07, а некоторых глубоководных рыб даже 0,12.

Относительная невесомость достигается в двух классах рыб разными способами. У хрящевых рыб накапливаются запасы жира, преимущественно в печени и реже в других тканях тела. У акул печень достигает 14-25% общей массы тела, а у костных рыб — лишь 1-8%. Важную роль играет и состав жиров. У видов с отрицательной плавучестью преобладают триглицериды, а у хороших пловцов — диацил-глицериновые жиры, «подъемная сила» которых выше на 10-14% (Маллиус, Барон, 1970). У костных рыб возник специальный гидростатический орган — плавательный пузырь — полый вырост спинной (у подкласса лучеперые рыбы — Actinopterygii) или брюшной (у подкласса лопастеперые рыбы — Sarcopterygii) стороны начальной части пищевода.

Эти гидростатические приспособления при движении рыб дополняются возникающими при движении гидродинамическими силами. Характер и значение последних обусловливаются формой тела и его отдельных частей (парных и непарных плавников, головы и хвоста), эволюционно сложившихся как адаптации к разным типам передвижения, способам добывания пищи и маскировки. Приобретение телом обтекаемой торпедообразной формы, его сплющивание с боков или дорзо-вентрально, образование плоского или выпуклого брюха или спины, удлинение или укорочение тела и изменения размеров и формы плавников — все это разного типа гидродинамические приспособления, обусловливающие способы передвижения, лимиты его скорости, способность к погружению, всплыванию и водному парению.

Снабженное рострумом и имеющее выпуклую спинную и уплощенную брюшную поверхности тело многих акул и осетровых сходно с профилем крыла самолета и при движении создает подъемную силу. Однако асимметричность корпуса вызывает появление вращательного момента, стремящегося повернуть голову книзу. Направленные под некоторым углом к движению грудные плавники и рострум не только создают добавочную подъемную силу, но и нейтрализуют действие вращательного момента; брюшные и хвостовой плавники также создают дополнительную подъемную силу. В опытах с ампутацией грудных плавников плавание резко ухудшалось, и рыба с трудом сохраняла горизонтальное положение. Боковые движения хвоста и его плавника не только перемещают тело вперед, но помогают изменению направления движения и в вертикальной плоскости, так как движения верхней и нижней лопастей могут быть относительно самостоятельными. Таким образом, тело рыбы представляет сложную систему гидродинамических приспособлений, работающих комплексно и обеспечивающих плавание, соответствующие жизненным потребностям вида.

Более сильное дорзо-вентральное уплощение тела у донных акул, многих костных рыб (удильщиков, сомовых) и особенно у скатов облегчает маскировку на дне. Одновременно такая уплощенность увеличивает подъемную силу, создаваемую всем телом. Это обеспечивает возможность быстрых перемещений на короткие расстояния, что важно при броске на добычу и бегстве от напавшего хищника (проплыть небольшое расстояние и замаскироваться, полузакопавшись в грунт).

Необычайно большое разнообразие форм тела в обоих классах рыб и различный образ их жизни определяют многообразие способов Движения, которое можно свести к шести основным типам.

1. Ундулирующее (синусоидное) движение при помощи боковых колебательных изгибов всего тела. Такие рыбы имеют удлиненное тело, более или менее заметно сжатое с боков, особенно в его задней части, удлиненный анальный и относительно небольшой хвостовой плавники (угри, вьюны и др.). При каждом колебательном движении у головы рыбы то с той, то с другой стороны возникают вращательные (вихревые) движения воды, отталкиваясь от которых тело перемещается вперед. Коэффициент полезного действия такого движения высок, но скорости перемещения невелики. Свойственно рыбам, ведущим донный и придонный образ жизни, а также многим глубоководным видам, вынужденным при малой кормности мест их обитания экономить энергию.

2. Движение с помощью частых боковых колебательных движений задней части тела (иногда только хвостового стебля) свойственно большинству рыб. Они имеют более или менее компактное тело и мощный хвостовой стебель. Передняя часть тела выполняет функцию рассекающего воду клина, а хвостовая — движителя. По сравнению с первым типом движения уменьшается амплитуда колебаний хвостового отдела, но резко возрастает их частота, а в результате — скорость движения. При больших скоростях работа хвостового плавника в зоне завихрений становится мало эффективной. В этой связи у быстроплавающих рыб изменяется его форма; концевые лопасти выносятся за пределы зоны завихрения.

3. Перемещение с помощью волнообразных (ундулирующих) движений одних плавников свойственно малоподвижным пелагическим и особенно придонным рыбам (скаты, камбалы). У луны-рыбы, солнечника, кузовков и некоторых других видов функцию движителей выполняют удлиненные спинной и анальный плавники, у электрических угрей — лентовидный анальный плавник, у морских игл — спинной плавник. У плывущих камбал ундулирующие движения окаймляющих тело спинного и анального плавников дополняются боковыми изгибаниями всего тела.

4. Машущие движения плавников, особенно грудных, служат добавочным движителем у многих костистых рыб при медленном плавании. Некоторые рыбы (бычки, скорпены и др.) используют грудные плавники при ползании по грунту. У морских петухов три луча каждого грудного плавника обособляются в пальцевидные придатки, с помощью которых рыбы ползают по дну.

5. Летучие рыбы из отряда сарганообразных, планируя на неподвижных, широко расставленных удлиненных парных плавниках, используемых как несущие поверхности, способны пролетать 200- 400 м. Необходимая для такого планирующего полета начальная скорость движения создается за счет энергичных движений заднего отдела тела и хвостового плавника. Мелкие длиной 3-9 см пресноводные рыбки Южной Америки из семейства клинобрюхих (Gasteropelecidae, подотряд харциновидных из отряда карпообразных) способны выпрыгивать из воды и «пролетать» над водой 3-5 м. Выпрыгивание и полет над водой спасают от хищных рыб.

6. Особую категорию представляют так называемые паразитические формы движения. Довольно широко распространено «лоцманирование»: передвижение мелких рыб-спутников в слоях воды, увлекаемых быстро плывущей крупной рыбой или другим животным, лодкой или кораблем. Крайним примером паразитического движения могут служить рыбы прилипалы (семейство Echeneidae из отряда окунеобразных).

Большинство хрящевых и костных рыб перемещаются со скоростями 2-6 км/ч, но при броске на добычу и уходе от хищника развивают большие скорости. Кормящаяся на скоплении планктона гигантская акула плавает со скоростью 3-4 км/ч, но может двигаться и быстрее. Наилучшие пловцы среди пелагических акул (голубая, тигровая и др.) плавают со скоростью до 30-40 км/ч, увеличивая ее при броске на добычу. Мигрирующие лососи, преодолевая встречное течение, двигаются в реках со скоростью в 10-20 км/ч; преодолевают порожистые участки прыжками длиной до 2 м. Стаи тунцов двигаются со скоростью 20-25 км/ч, временами повышая ее до 70 км. Скорость летучих рыб перед выскакиванием из воды достигает 90 км/ч, а у парусников и меч-рыбы при броске на добычу — до 110-130 км/ч. Лучшие пловцы среди костистых рыб способны развивать большие скорости, чем наиболее быстро плавающие хрящевые рыбы. У тунцов, скумбрий и других хороших пловцов при быстром движении температура тела может превышать температуру окружающей воды на 8-10 СС.

Литература: Н. П. Наумов, Н. Н. Карташев. Зоология позвоночных. Низшие хордовые, бесчелюстные, рыбы, земноводные. Москва, «Высшая школа», 1979

Конец морды у цельноголовых рыб обычно более или менее закруглен. Развиваются кожистые (не имеющие окостенений) жаберные крышки, и поэтому с каждой стороны головы видно только по одному жаберному отверстию. Брызгальце отсутствует. Череп аутостиличный. Зубы сливаются в мощные зубные пластинки (две пары на верхних и одна — на нижних челюстях), несколько напоминающие мощные резцы грызунов. В связи с образованием кожистых жаберных крышек кожистые межжаберные перегородки заметно редуцируются.

Отряд Химерообразные (Chimaeriformes). Вальковатое тело несколько сжато с боков и заметно утончается к хвосту. У высокого первого спинного плавника имеется острый шип; у некоторых видов у его основания лежит ядовитая железа. Хвост гетероцеркальный или продолжается в виде длинного утончающегося бича. Морские, преимущественно глубоководные формы. Распространены в умеренных и теплых водах Мирового океана. Лишь немногие виды образуют промысловые скопления. Держатся у дна; мощными зубами легко разгрызают панцири ракообразных и иглокожих, крепкие раковины моллюсков. Плавают за счет волнообразных движений грудных плавников и боковых изгибов хвоста. Длина от 60 см до 1,5-2 м. Размножение растянутое.

Одновременно самка откладывает лишь одно-два крупных яйца, каждое из которых заключено в удлиненную овальную роговую капсулу (длиной до 12-20 см) с извитым нитевидным придатком на конце. Яйца падают на каменистое дно или повисают на водорослях. Развитие продолжается 9-12 месяцев. По бокам головы развивающегося зародыша образуются нитевидные кожные выросты — наружные «жабры», которые, вероятно, облегчают всасывание желтка и, возможно, получение кислорода. Перед вылуплением эти «жабры» исчезают, и покидающая оболочку молодая химера отличается от взрослых лишь размерами.

Экологическая дифференцировка позволила хрящевым рыбам занять основные экологические ниши в морях и успешно конкурировать с более разнообразным классом костных рыб. Распространение по всем морям и значительное число живущих ныне видов (550-620) позволяют считать хрящевых рыб, несмотря на эволюционную древность многих групп и относительную примитивность морфологических особенностей, вполне конкурентноспособными морскими позвоночными животными. Очень малое число видов, постоянно живущих в пресных водоемах, и их ограниченные ареалы (районы распространения) свидетельствуют о том, что в пресных водоемах хрящевые рыбы не смогли противостоять давлению костных рыб. Нужно выяснить причину такой ситуации. Есть основания предполагать, что это определяется своеобразными биохимическими особенностями хрящевых рыб.

Особенности организации хрящевых рыб.

Покровы. Кожа и ее производные. Кожа хрящевых рыб образована многослойным эпидермисом и подстилающим его соединительнотканным слоем — кориумом. В эпидермисе расположены многочисленные одноклеточные железы, слизистый секрет которых тонким слоем покрывает все тело. Клетки нижних слоев эпидермиса содержат пигменты. Специальные пигментные клетки расположены и в кориуме. В совокупности они создают свойственный каждому виду тип окраски. Некоторые скаты способны менять окраску в зависимости от цвета грунта, на который они легли. Это достигается перемещением пигмента из отростков в тело клетки и наоборот либо сжатием и расширением всей пигментной клетки.

В коже хрящевых рыб образуются плакоидные чешуи. Чешуя такого типа состоит из лежащей в кориуме округлой или ромбической пластинки и сидящего на ней шипа, вершина которого через эпидермис выдается наружу. Внутри чешуи имеется полость, заполненная насыщенной кровеносными сосудами мякотью. Вся чешуя состоит из близкого к кости, но более плотного вещества — дентина, образованного клетками кориума; вершину шипа покрывает чехлик из еще более плотного костеподобногj вещества — эмали, образуемой клетками базального слоя эпидермиса. У акул чешуи более или менее равномерно покрывают все тело, у скатов в коже разбросаны крупные чешуи, между которыми в беспорядке рассеяны мелкие чешуйки. У части скатов чешуи редуцируются (скаты-хвостоколы, электрические скаты и др.). У цельноголовых кожа голая, лишь у некоторых видов на ограниченных участках встречаются сильно измененные плакоидные чешуи.

Плакоидные чешуи крупной и усложненной формы располагаются на челюстях, превращаясь в зубы. Шип при этом увеличивается, возрастает и толщина эмали. При изнашивании или поломке зуб отпадает, и ему на смену вырастает новый; замена зубов может проходить в течение всей жизни рыбы. У цельноголовых отдельные зубы сливаются в зубные пластинки. Зубы всех позвоночных животных построены по сходному типу; в сущности это измененные плакоидные чешуи предков.

Химера европейская (Chimaera monstrosa)

Кожа хрящевых рыб обеспечивает им достаточно надежную механическую защиту. Но она проницаема для воды, частично и для растворенных в ней веществ.

Скелет и мышечная система. У ныне живущих хрящевых рыб в скелете отсутствуют кости. Внутренний скелет полностью хрящевой; его отдельные участки могут пропитываться солями извести и приобретать значительную твердость. Скелет подразделяется на осевой, скелет черепа (мозговой и висцеральный), скелет парных и непарных плавников и скелет поясов парных плавников.

Осевой скелет пластиножаберных рыб состоит из позвоночного столба (columna vertebralis), разделяющегося на туловищный и хвостовой отделы. Он образован многочисленными позвонками (vertebra). Тело позвонка спереди и сзади вогнуто. Такие позвонки называют двояковогнутыми, или амфицельными. В центре тела позвонка есть канал, в котором проходит хорда. Она пронизывает весь позвоночный столб и имеет четкообразный вид: расширения в полостях между телами соседних позвонков и сужения — в телах позвонков; реальной опорной функции хорда уже не несет. Над телами позвонков расположены верхние дуги, имеющие широкое основание и суженную вершину. В месте слияния правой и левой верхних дуг образуются короткие остистые отростки. Между верхними дугами расположены вставочные пластинки, вместе с верхними дугами образующие стенки хрящевого канала, в котором лежит спинной мозг.

В туловищном отделе слабо развитые нижние дуги образуют короткие поперечные отростки, к которым причленяются очень короткие хрящевые ребра. В хвостовом отделе разрастающиеся нижние дуги правой и левой стороны смыкаются друг с другом; между ними располагаются небольшие нижние вставочные пластинки; так образуется гемальный канал, в котором проходят хвостовая артерия и вена (защищены от пережимания при резких движениях хвоста).

В ходе онтогенеза в соединительнотканной оболочке хорды вначале в каждом сегменте тела образуются хрящевые зачатки: два парных верхних и два парных зачатка нижних дуг. Далее вокруг хорды начинают развиваться сжимающие хорду кольцевидные хрящи тела позвонков. Основания задних верхних и нижних дуг разрастаются вокруг тела позвонка, увеличивая его толщину. Вершины верхних дуг срастаются; нижние дуги в туловищном отделе образуют поперечные отростки, а в хвостовом отделе сливаются, замыкая гемальный канал. Передние пары зачатков верхних дуг превращаются в верхнне вставочные пластинки, а передние пары зачатков нижних дуг в хвостовом отделе образуют нижние вставочные пластинки.

У цельноголовых рыб тела позвонков не образуются. Соединительнотканная оболочка хорды уплотняется и в ней возникают кольцевые обызвествления, внешне напоминающие тела позвонков. Передняя пара хрящевых зачатков развивается в верхние дуги, опирающиеся на оболочку хорды; задняя пара превращается во вставочную пластинку (у пластиножаберных наоборот: дуги образует задняя пара). В хвостовом отделе развиваются нижние дуги и нижние вставочные пластинки. Ребра отсутствуют.

Череп хрящевых рыб подразделен на два отдела: мозговой (осевой) и висцеральный.

Мозговой череп (neurocranium) пластиножаберных рыб представляет сплошную хрящевую коробку, со всех сторон окружающую головной мозг; в крышке черепа остается затянутая соединительной тканью небольшая фонтанель (отверстие). Передний конец черепа вытянут в рострум, поддерживающий рыло. У основания рострума с черепом срастаются парные обонятельные капсулы, а в заднебоковые стенки врастают слуховые капсулы. Затылочный отдел прободен затылочным отверстием, через которое проходит начальная часть спинного мозга. На боковых поверхностях черепа находятся глубокие углубления — глазницы, защищающие глаз сверху и с боков. Череп платибазальный: основание широкое, стенки глазниц разобщены и между ними лежит головной мозг.

Висцеральный скелет (splanchnocranium) возник из преобразованных жаберных дуг, поддерживавших у предков глоточную область. Его обычно подразделяют на челюстную дугу, подъязычную (гиоидную) дугу и жаберные дуги.

Челюстная дуга образована двумя парными хрящами. Левый и правый элементы каждой пары спереди соединяются (срастаются) друг с другом. Функцию верхней челюсти выполняет небно-квадратный хрящ (palato-quadratum), образующий челюстной сустав с нижней челюстью — меккелевым хрящом (cartilago Meckeli). На верхней и нижней челюстях сидят зубы. У многих акул спереди челюстной дуги лежат 1-2 пары маленьких губных хрящей, рассматриваемые как остатки двух редуцированных жаберных дуг; они свидетельствуют о том, что челюстная дуга образовалась из третьей жаберной дуги предков.

Фото: http://chiss.profitux.cz/