Влияние света на рыб

Лучи света, попадая на поверхность воды, частично отражаются, частично же проникают в воду, постепенно поглощаясь ею на различной глубина в связи с длиной волны лучей, прозрачностью воды, большим или меньшим содержанием солей, планктона и пр. Прежде всего поглощаются водой в самых верхних слоях темные, тепловые лучи, а также желтые, оранжевые, пурпурные; дальше других проникают синие лучи.

Последние исследования глубин моря значительно раздвинули предел проникновения солнечных лучей в глубь толщи воды. Так, теперь принимается, что видимые солнечные лучи могут проникать в океане до глубины 1000 м, составляя одну трехмиллионную часть света, имеющегося на глубине 1 м и актиничные до 1500 м. Таким образом, если сделать вертикальный разрез глубин, на которые проникают лучи солнечного света, и исследовать в отношении освещения различные глубины, то мы убедимся, что с глубинами меняется состав световых лучей, а не только их количество. Поглощение света с глубиной зависит от прозрачности и других свойств и качеств воды и от количества и характера заключенного в этих слоях планктона. По отношению к освещению слои воды разделяют на: 1) хорошо освещенную зону до 50 м, куда проникают все лучи света (Euphotische Stufe); 2) затененную, с рассеянным светом («disphotische Stufe») зону до 500 м; 3) неосвещаемую («aphotische Stufe») от 500 м.

На всей толще воды, доступной действию солнечных лучей, в большей или меньшей степени развивается растительная жизнь в виде мельчайших растительных водорослей, являющихся прямой или косвенной (при посредстве других животных организмов) пищей рыб. В этом заключается косвенное влияние света на жизнь рыбы, но свет оказывает и непосредственное влияние свое на нее: он расцвечивает ее тело подчас в такие яркие цвета, что они по яркости и живости красок и тонов могут поспорить с окраской бабочек и других насекомых. Всякий, кто имел возможность наблюдать рыб тропических водоемов, где много солнечного света, где ярко и красочно расцвечены и водоросли и беспозвоночные, тот знает, что в наших словах нет преувеличения и что рыба там своей окраской от этой яркой среды не отличается. В последнем и заключается наиболее важная сторона дела: окраска рыб — чрезвычайно существенный фактор в их жизни.

Окраска является тем приспособлением рыбы к окружающей среде, которое ее скрывает и от врагов, охотящихся за ней, и от добычи, за которой она охотится.

Приведем несколько примеров. Вот перед нами раскинулась серебристая поверхность спокойного моря. Если бы не чайки, с криком крутящиеся над поверхностью воды и что-то там вылавливающие, можно было бы подумать, что и жизнь в нем замерла, но это не так. Стоит нагнуться к воде и зачерпнуть ее в стеклянный цилиндр или банку и поразительное богатство жизни раскроется перед глазами наблюдателя: тут и медузки, всевозможных размеров веслоногие рачки, стреловидной формы черви — сагитты, тут и прозрачные, едва заметные на свет, икринки рыб и их личинки, — все это как будто сразу выявилось, ожило, задвигалось… Почему же их раньше нельзя было увидеть, даже если вплотную наклониться к воде? Причина в том, о чем мы уже сказали: их окраска не отличается от окраски воды и сквозь слой воздуха и воды все эти мелкие обитатели невидимы. Или закинем неводок в бухте или защищенном от прибоя заливчике: каждая водоросль, каждый камешек отчетливо видны на дне прозрачной воды, но рыб и другого живья, за исключением ползающих по дну, окрашенных в буроватый цвет морских звезд, не видно. Но вытянем невод на берег, и в мотне его окажутся иногда в большом изобилии и рыбы, а между ними и сельди. Их темноватая с синеватым отливом спинка на фоне толщи воды делала их почти незаметными, если смотреть сверху; их ярко серебристые бока и брюшко тоже имеют приспособительное к водной среде значение как известно, миграции сельдей происходят иногда в самых верхних слоях моря, где имеет место при солнечном освещении явление полного лучепреломления, поверхность воды кажется ярко-серебристой, и на таком фоне ярко-серебристые бока и брюшко сельди вполне гармонируют с окраской воды и делают ее невидимой для врагов снизу.

Живущая в самых верхних слоях молодь рыб и их личинки обычно имеют, как указано выше, окраску водянопрозрачную, но и взрослые рыбки, которые живут в верхних слоях постоянно, приобретают ту же окраску. Например, обитающая в прибрежной полосе лимана Амура, Татарского пролива и вдоль берегов Китая и Японии прозрачная маленькая, до 10 см длиной, рыбка салангихтис (Salangichthys microdon) из группы лососевых, называемая в просторечьи «лапшарыба». Эта рыбка настолько принимает окраску верхних слоев воды, что на сером фоне дна почти неотличима, особенно если стоит неподвижно. С глубин в несколько метров, согласно закону поглощаемости лучей водой, в окраске рыб начинается преобладание желтых, оранжевых и пурпурных оттенков. К этим глубинам относятся наиболее пестро и ярко расцвеченные рыбы коралловых рифов и прибрежной полосы тропических морей. Цветные таблицы в работах Джордана и его учеников, в «Ихтиологии» Блоха и др. рисуют перед нами картину поразительной красочности, яркости и разнообразия цветов у рыб тропиков.

Красная окраска глубинных рыб объясняется тем, что на фоне царящих там синеватого и зеленоватого цветов эта окраска, как дополнительная, делает рыбу менее заметной. Темная окраска рыб глубоко-пелагических вполне гармонирует с господствующим на глубине мраком. Появление среди них рыб, окрашенных в красный цвет, объясняется тем, что эти рыбы поднимаются в те слои, куда еще проникают синие лучи, или же тем, что тут влияют синевато-зеленые фосфоресценции обитателей этих глубин, — явление в таком случае, по-видимому, более широко распространенное, чем это принято думать, и до известной степени компенсирующее отсутствие солнечных лучей.

Говоря о накожных покровах и их окраске, мы указали на существование в коже рыб пигментных клеток, хроматофор, отражательных телец, иридоцитов, комбинацией которых в живом организме рыбы и обусловливается все разнообразие и яркость окраски рыб. Изменение в расположении пигментных зерен, обусловливающих ту или другую окраску, происходит под влиянием нервных центров, в свою очередь получающих определенные световые раздражения извне. Значит механизм передачи и изменения окраски базируются на нервных связях, особом нервно-кожном аппарате, как показали экспериментальные опыты, могущем тонко реагировать на изменение световых раздражений. Существованием нервных связей между органами, воспринимающими извне световые раздражения, и пигментными клетками объясняется замечательная приспособляемость окраски рыб к окраске окружающей среды.

Самый главный приемник (рецептор) световых раздражений — орган зрения — сообразно с изменившимися условиями освещения внешней среды обнаруживает значительное многообразие даже в структуре своих отдельных частей. Так, у рыб, живущих на больших глубинах, куда проникает малое количество лучей, глаза подчас приобретают огромные размеры (рис. 157), благодаря чему значительно увеличивается их светопоглотительная способность, а иногда глаза делаются телескопическими, с чрезвычайно сильно собирающим лучи хрусталиком, с добавочной боковой сетчаткой. У одного из видов глубоководной рыбы — аргиропелека (а также и некоторых других) существует внутри глаза особый светящийся орган, освещающий внутренность глаза и поддерживающий сетчатку в состоянии постоянного повышенного раздражения, благодаря чему она делается способной воспринимать даже такие слабые световые раздражения, на которые без этого добавочного раздражения она не реагировала бы. У ряда глубоководных рыб эти добавочные световые лучи проникают внутрь глаза и действуют на сетчатку и другими путями: у некоторых отсутствует радужная оболочка, у других зрачок имеет не круглую, а продолговатую форму, и его концы заходят за края хрусталика. Как в том, так и в другом случаях световые лучи, проникая внутрь глаза, поддерживают сетчатку в состоянии повышенной восприимчивости. Для выдерживания больших давлений на глубине как роговая, так и белковая оболочки глаза глубоководных рыб снабжены как бы особыми контрофорсами (основаниями свода), на которые распределяется давление. Рыбы таких глубин, где никогда не бывает освещения, а также рыбы подземных вод имеют или маленькие рудиментарные глаза, или же совершенно лишены их, как органов при обстановке, в которой они живут, бесполезных.

Рис. 157. Макрурус, глубоководная рыба.

На рис. 155, 155а и 158 представлены глубоководные рыбы с рудиментарными глазами и слепые. Рыба с телескопическими глазами изображена на рис. 135.

Резюмируя все вышеизложенное, мы можем сказать, что рыбы обладают высокой способностью приспособляться к условиям освещения, что они используют световые впечатления не только для установления связи с внешней водной средой для добывания себе всего, необходимого для существования, избежания угрожающих им опасностей, но и для приспособления своего организма к условиям освещения окружающей среды, что имеет высокозащитное значение.

Рис. 158. Глубоководная рыба меланоцетус.