§ 15. Электрорецепция

Рыбы обитают в среде, хорошо проводящей электричество^ поэтому электрорецепция играет в их жизни важную роль. Чув-j ствительностью к электричеству обладают в той или иной мере все рыбы, однако она различна в зависимости от развития ре-1 цепторов. Рыбы, не имеющие специальных чувствительных об-] разований, по-видимому, способны ощущать ток свободным! нервными окончаниями, а также по воздействию на другие ор­ганы чувств, в частности на органы боковой линии. Такие рыбы! ощущают импульсы тока с напряжением в десятые и сотые до-| ли вольта на 1 см: карп — 0,06—0,1 В/см; форель — 0,02—J 0,08 В/см; карась —0,008—0,015 В/см. Рыбы, имеющие электро- рецепторы, обладают высокой чувствительностью к электриче-1 ским полям — от десятых долей милливольта до сотых долей! микровольта: минога — 0,1 мкВ/см; химера—'0,2 мкВ/см; мор-j ские акулы и скаты — до 0,01 мкВ/см.

Электрорецепторы (рис. 28) происходят от органов боковой! линии, они располагаются на голове, спине, брюшной части те-| ла, но отсутствуют в области расположения электрических ор-| ганов. У акул и скатов роль электрорецепторов играют ампулы Лоренцини, у мормирид —бугорчатые органы, у сомов — ямко- j образные органы. Органы Лоренцини представляют собой длин­ные, иногда по нескольку сантиметров, трубки, открывающиеся! наружу порами. В слепом конце трубки имеется расширение — ! ампула, в которой находятся чувствительные клетки, погружен-’ ные в желеобразную массу. Бугорчатые органы имеют вид| возвышений на коже, они состоят из чувствительных и опорных клеток. Ампулярные органы работают, как гальванометры, реа­гируя на изменение силы тока, а бугорчатые — как осциллогра­фы, воспринимая изменение напряжения внешнего электричес­кого поля.

Рыбы с чувствительными рецепторами (акулы, мормириды) способны реагировать на электробиологические явления, напри­мер биотоки дыхательных мышц кормовых организмов, зако­павшихся в грунт. Кроме того, существует реальная возмож­ность использования магнитно-гидродинамических эффектов, возникающих при движении рыб в магнитном поле земли. Ощу­тимые для чувствительных рецепторов электрические токи воз­никают при скорости плавания рыб около 1 м/с.

При действии на рыб постоянного тока отмечаются следую­щие реакции: ориентировочная реакция — вздрагивание при включении и выключении (0,03—0,3 В/см); оборонительная реак­ция— беспокойство, попытки уйти из зоны действия тока при увеличении напряжения до 0,1 —1,5 В/см; анодная реакция — рыба поворачивается вдоль силовых линий и плывет в сторону анода (0,3—2,5 В/см); потеря равновесия, подвижности, элек­тронаркоз при дальнейшем повышении напряжения. В морской воде электрический ток действует сильнее, чем в пресной. Силь­ные токи убивают рыбу.

В поле переменного тока наблюдаются примерно те же две первые фазы действия, что и в поле постоянного тока, при Дальнейшем повышении напряженности появляется осцилло­таксис— рыба располагается поперек силовых линий. При даль­нейшем увеличении напряженности развивается электронаркоз. Последствия действия переменного тока длятся дольше, чем последствия после действия постоянного тока. Действие импуль­сного тока зависит от амплитуды, частоты, формы и продолжи­тельности импульсов. Обычно действие импульсного тока на Рыб исследуется с применением генераторов прямоугольных импульсов, однако годятся синусоидальные, пилообразные и Другие импульсы с достаточно крутым фронтом. Обычно реги­стрируется видимая реакция вздрагивания, но при анализе кар­диограммы или при выработке условных рефлексов удается об-

К»нарушить на порядок более низкие пороги, чем при определе нии видимой реакции. Видимая реакция мальков карпа наблю дается при 2 В. При воздействии фенола возбудимость пов шается и порог понижается до 1 В, при воздействии солевьг растворов возбудимость понижается и порог возрастает до 3,5 4 В. Оптимальная длительность импульсов для стимулировани реакции вздрагивания находится вблизи 5 мс, максимальна сила мышечной реакции достигается в случае контактного при ложения электродов, при достижении силы тока 4—6 В. При близительно после 100 стимулов сила реакции уменьшаете вдвое в результате привыкания и электроутомления. Поел 300—600 импульсов рыба перестает реагировать на электриче скую стимуляцию и становится неподвижной. Такое электро­утомление наступает быстрее у больных и истощенных рыб, что можно использовать для оценки общего состояния организм ма рыбы. Импульсный ток затрудняет плавание. При часто­тах, в 1,5—2 раза превышающих максимальные частоты пла­вательных движений, наступает тетанус (50 Гц). Судорожные напряжения мышц при высокой частоте стимуляции продолжа­ются до тех пор, пока не произойдет электроутомление нервно- мышечной системы и рыба не станет неподвижной (300—• 600 импульсов, длительность 5—10 с при частоте 50 Гц). Такая неподвижность рыб используется при ее ловле, например, элек­тросачками «Баклан» и электротралами. В этих устройствах используются электроимпульсы высокой частоты.