Боковая линия

Боковая линия в акулы

Боковая линия (linea lateralis) - орган ощущения в круглоротых, рыб, а также в личинок и некоторых взрослых земноводных, который воспринимает движения и вибрации окружающей среды. Используется для ориентации в воде. Внешне выглядит как тонкая линия по бокам тела от жабр к основанию хвоста. В некоторых видов часть нервных окончаний боковой линии выполняют функции электрорецепторы, улавливая электрические колебания окружающей среды. В акул боковая линия воспринимает магнитные поля. Термин "боковая линия" является несколько неточным, пришел к нам из английского языка, где возник во времена, когда не было микроскопов.


1. Анатомия

Отверстия на чешуе боковой линии Сплетни обычной (Rutilus rutilus)
Анатомия боковой линии

Боковая линия - продольная полоса вдоль тела. Размещенная здесь чешуя пронизана отверстиями, которые ведут вглубь кожи. Под ними тянется канал, который продолжается на голове и разветвляется там вокруг глаз и ротового отверстия. На голове каналы разветвленные, проходят внутри костей и имеют немало выходов наружу.

Боковая линия состоит из каналов, заполненных жидкостью специфического ионного состава, ампул и поверхностных эпидермальных органов. В стенка этого канала проходят нервные окончания, по которым передаются сигналы из окружающей среды. Основными механорецепторнимы единицами органов боковой линии является нейромасты, каждый из которой содержит несколько чувствительных волосковых клеток. Эти волосковые клетки подобные сенсорных клеток органов слуха и вестибулярного аппарата, находятся в выпуклой желеобразной купули, размер которой обычно составляет 0,1 - 0,2 мм. Кроме нейромастив внутри каналов у рыбы есть так называемые свободные нейромасты, размещенные на поверхности кожи, преимущественно на голове. На рецепторных клетках нейромастив заканчиваются разветвления афферентных и эфферентных нервных волокон. Раздражителями рецепторов служат потоки воды и низкочастотные колебания среды. Органы боковой линии воспринимают направление и скорость течения, позволяют животному обходить препятствия и ориентироваться, не пользуясь зрением. В некоторых круглоротых и рыб органы боковой линии содержат высокочувствительные электрорецепторы, имеющие специфическое строение. Расположение и строение органов боковой линии у многих видов рыб - систематическая признак.


2. Физиология и назначения

Небольшие отверстия на голове щуки обыкновенной (Esox lucius) содержат нейромасты органов боковой линии.

Долгое время назначение и механизм действия боковой линии оставался неизученным. Теперь об этом известно намного больше. Для рыб боковая линия играет важное значение и влияет на поведение животного, ведь с ее помощью рыбы способны воспринимать изменения давления воды в окружающей среде и низкочастотные колебания. Свободные нейромасты, размещенные на коже, сообщают своему хозяину о скорости и направление течения. А нейромасты, размещенные в каналах настроены на обнаружение малейших колебаний воды на фоне постоянного движения вокруг, что помогает эффективно плавать в стаях, в темноте, мутной воде, чувствовать приближение опасности, а также помогает в поисках пищи. Боковая линия помогает избежать травм в сильных течениях или при штормов. В водоемах, в которых не наблюдается значительное движение воды или отсутствуют сильные подводные течения ( ставки, озера), рыбы определяют расположение предметов посредством колебаний, которые сами создают движениями плавников. Образующиеся колебания, при натиканни на неподвижный предмет меняют направление, силу давления и нейромасты боковой линии позволяют определить нахождение неподвижных препятствий.

Боковая линия дает достаточно точные данные об окружающей среде. Но обычно расстояние восприятия невелика, не более 1 - 1,5 м., а при сильных течениях и более интенсивных водных колебаниях восприятия уменьшается до нескольких десятков сантиметров. Когда под водой проплывает предмет, он создает завихрения. Это помогает рыбам находить пищу. Недавно проводились исследования на карасях в одном из университетов Германии. Ученые выяснили, что следует рыбы в стоячей воде сохраняется в течение 3 минут. За это время он "размывается" и превращается в невидимый глазу шлейф, ширина которого составляет 30 см для 10-сантиметрового рыбы и 20 см для 6-сантиметровой. По оценкам исследователей, интенсивность этих возмущений даже через 3 минуты остается такой, что их могут зафиксировать органы боковой линии рыбы. То есть, хищники с помощью боковой линии могут не только "запеленговать" добычу по следам на расстоянии, значительно превышает дальность действия системы, но и прицельно проводить отслеживание.

Рыба с поврежденной боковой линии не реагирует на колебания и вибрации водных потоков, ударяются в ее тело, не замечает подводных течений, а в темноте и мутной воде наталкивается на твердые предметы, которые встречаются на пути (нормальные рыбы чувствуют их близость из-за давления воды на рецепторы боковой линии).