ФУНКЦИИ И РОЛЬ Боковой линии
Кумбс С., Браун С.Б. и Донован Б. (2001) установили роль боковой линии, особенно у хищных рыб. Хищная рыба (пестрая скульптура) ориентируется на источник, вызывающий вибрации или нарушения в воде. Они заметили, что рыба воспринимает эти вибрации и затем она ориентируется в соответствии с направленным потоком, прежде чем пытаться поймать добычу. Рыба демонстрировала то же поведение, даже когда вибрации создавались металлической сферой вместо добычи или если рыба была ослеплена. Чтобы подтвердить эти результаты, они ингибировали передачу сигнала от боковых линий рыбы, обрабатывая их CoCl 2, который, как известно, нарушает ионный транспорт, и рыба демонстрировала ослабленную реакцию на тот же стимул, который был им дан.
Кроме того, они использовали гентамицин для разрушения рецепторов канала и механического соскабливания невромастов боковой линии, чтобы проверить, использовались ли обе линии одинаково для ориентирования на добычу. Они обнаружили, что нарушение невромастов канала оказало наибольшее влияние на хищническое поведение рыб. С другой стороны, поверхностные невромасты более ответственны за реотаксическое поведение.
Боковые нейромасты преобразуют механосенсорные входы в нейронные импульсы, которые затем переносятся к ЦНС через афферентные нервные волокна на базальной поверхности, лежащей под нейромастами, в частности, мозжечком, стволом мозга вместе с передним мозгом и средним мозгом, где этот сенсорный вход декодируется, проанализированы и интегрированы с входными данными, поступающими от других сенсорных систем рыб, для создания визуально-пространственной карты окружающей среды, тем самым вызывая соответствующие реакции на указанные раздражители (Mogdans and Bleckmann, 2012). Нейромасты обычно имеют рабочий диапазон от 1 до 150 Гц для определения гидродинамических раздражителей (Bleckmann H., 2008).
Чтобы полностью понять восприятие в боковой линии, важно понять влияние гидродинамического шума и его фильтрации в системе боковой линии. Водная среда подвергает рыбу различным периодам массовых потоков воды (особенно, когда среда представляет собой постоянный поток пресной воды или речной поток). Динамические океанические течения также создают много фонового шума, который рыба должна отфильтровывать, чтобы установить базовый уровень электромагнитного потока для навигации или обнаружения добычи. Объемный поток воды содержит большой движущийся постоянный ток (DC) и нерегулярные колебания потока, которые перекрывают постоянный поток. Видно, что во время воздействия однонаправленного объемного потока чувствительные к потоку афференты боковой линии демонстрируют значительное увеличение активности, которая (как видно у золотой рыбки) происходит независимо от направления потока. Поэтому предполагается, что афференты реагируют только на флуктуации потока, в отличие от постоянного компонента объемного потока.
Колебания потока будут перекрестно связаны со средним потоком. Таким образом, рыба может установить корреляцию, используя скорость и направление единичных возмущений потока, когда они движутся вдоль поверхности рыбы. Таким образом, рыба может рассчитать общий поток и направление, чтобы установить базовое количество, чтобы использовать его для обнаружения особых колебаний и, таким образом, фильтрации большой части потока постоянного тока (Bleckmann et. Al., 2009).
Ампулы Лоренцини
В дополнение к механосенсорным невромастам у различных видов рыб, таких как акулы, скаты, сомы, легкие и т. Д., Есть электрорецептивные клетки, которые являются вариантами самой системы боковой линии, которые называются ампулами Лоренцини. Эти клетки обнаруживают электрические разряды в воде и используются рыбой для определения местоположения, перемещения и электросвязи.
Примером этого является местоположение добычи акулами и реакция на предотвращение заклинивания со стороны южноамериканской рыбы-ножа (Eigenmannia) . Акулы особенно используют ампулы Лоренцини для измерения электромагнитных полей, которые могут помочь им обнаружить и зафиксировать добычу. Весло может обнаружить слабые электрические поля до 20 Гц, используя электрорецепторы, расположенные на их трибунах. Обычно большие скопления планктона (которые являются диетической составляющей веслых рыб) способны генерировать такие частоты. Все живые организмы производят некоторое количество электрического разряда, и elasmobranchs особенно искусны в обнаружении этих разрядов.
Незначительные изменения в нормальном электрическом поле, окружающем рыбу, могут быть уловлены ампулами и использованы для ориентации рыбы (особенно хорошо это наблюдается у акул-молот), что дает акулам самый высокий уровень электрорецептивной чувствительности по сравнению с любым другим животным.Они обладают дополнительным преимуществом возможности ориентироваться в отношении электромагнитных полей, создаваемых океанскими течениями в магнитном поле Земли, и использовать их для навигационных целей (Meyer et. Al, 2005).