Вьюн и каллихт

В природных условиях существуют непроточные водоемы со стоячей водой, бедной кислородом. Для многих рыб жизнь в таких водоемах невозможна, так как здесь нарушается единство их организма с одним из необходимых условий существования (наличием растворенного в воде кислорода). Несмотря на это, некоторые рыбы могут жить и в этих неблагоприятных условиях, восстанавливая "обходным путем" нарушенное единство с этим важным для жизни фактором.

Из наших отечественных рыб, приспособленных к жизни в стоячих водоемах, пользуется широкой известностью вьюн, а из экзотических видов - американский сомик каллихт, который обитает в непроточных водоемах Бразилии. При содержании в неволе обе эти рыбки очень неприхотливы и не нуждаются в частой смене воды. В процессе приспособления к жизни в стоячих водоемах у них дополнительно к жаберному дыханию развилась способность дышать атмосферным воздухом через кишечник. Учащимся на первый взгляд этот факт кажется невероятным, а между тем здесь нет ничего удивительного. В слизистой оболочке некоторых участков кишечника, лишенных функции всасывания пищи, как у вьюна, так и у каллихта разветвлена густая сеть тонких кровеносных сосудов. Время от времени эти своеобразные рыбы, которые обычно держатся у дна, поднимаются к поверхности воды, заглатывают ртом атмосферный воздух и спустя несколько секунд выпускают пузырьки воздуха через анальное отверстие. Биологическое значение такого приспособления не требует особых пояснений. Воздух, проходя через кишечник, успевает отдать крови кислород и получить от нее углекислый газ подобно тому, как это происходит в легочных пузырьках у наземных животных.

Кишечное дыхание вьюна и каллихта можно легко наблюдать при содержании этих рыб в аквариумах. Когда вьюн заглатывает воздух, то слышится своеобразный звук, напоминающий писк. Учащимся следует объяснить, что это не настоящий писк, который издает, например, мышь, имеющая голосовые связки. У вьюна, как и у других рыб, голосового аппарата нет, а подобие писка получается у него во время своеобразного причмокивания ртом от напора струи воздуха, проходящего через узкую ротовую щель.

Вьюн может служить хорошим примером, на котором легко показать влияние условий придонного образа жизни на организм этой рыбы (рис. 10). Форма тела, строение плавников, змеевидные движения - все указывает на приспособленность к существованию на илистом дне, где вьюн отыскивает себе пищу. В соответствии с условиями жизни вьюн имеет маскирующую окраску тела, вдоль которого тянутся темные и светлые полосы, делающие его мало заметным сверху на фоне дна. Сплюснутая у лба и вытянутая вперед голова заканчивается нижним ртом, что облегчает роющие движения и схватывание найденной добычи. Отыскивать пищу вьюну помогает не столько зрение, которое у него развито слабо, сколько обоняние и осязание. Роль последнего выполняют окружающие рот десять щупальцев.

Рис 10. Вьюн

Наблюдением установлено, что в аквариуме вьюн берет корм только со дна, что соответствует его образу жизни в природе. В данном случае мы имеем дело с безусловным рефлексом. Если кормить вьюна сырым мясом с палочки, то через некоторое время он будет схватывать кончик палочки при опускании ее в аквариум без пищи. Это - условный рефлекс на палочку.

При содержании в аквариуме вьюн может служить "живым барометром", так как очень чувствителен к изменению атмосферного давления. Перед непогодой (бурей) вьюн становится беспокойным, поднимается к поверхности воды, быстро плавает и даже может выскочить из аквариума, если он не прикрыт стеклом или сеткой. Характеристика приспособлений вьюна к придонному образу жизни в полной мере относится и к южноамериканскому сомику - каллихту. Вместе с тем он имеет и свои особенности, на которые учителю следует обратить внимание учащихся.

Хотя каллихт и принадлежит к костистым рыбам, но он сохраняет по бокам тела два ряда плакоидных чешуи с кожными зубами, как у акул (рис. 11). Этот факт имеет филогенетическое значение и может быть использован учителем в качестве одного из доказательств происхождения костистых от акулоподобных предков. В процессе индивидуального развития мальки каллихта вначале очень напоминают обыкновенных сомов: длинные усы, за кругленный хвост, заднепроходный плавник тянется вдоль живота. Однако в ходе онтогенеза каллихты (филогенетически близкие к обыкновенным сомам) приобретают в некоторых признаках конвергентное сходство с вьюнами, принадлежащими к другому семейству. Подобно вьюнам, взрослые каллихты имеют короткие усики вокруг рта, дополнительное кишечное дыхание и другие особенности (рис. 11). Таким образом, в индивидуальном развитии прослеживается ход эволюции данного вида и в то же время выявляется ведущая роль внешней среды: при одинаковых условиях жизни у разных видов возникают в ходе приспособления сходные черты организации и поведения.

Рис 11. Каллихт

Каллихты могут быть использованы в школьных уголках живой природы для постановки опытов по управлению размножением при посредстве изменения условий содержания, а также по выработке условных рефлексов. В природе каллихты приступают к размножению в период тропических дождей, "которые обогащают водоемы кислородом. Под влиянием таких условий жизни на протяжении многих поколений организм этих рыб выработал способность очень быстро реагировать на увеличение кислорода в воде повышением половой активности. Вот почему можно произвольно вызвать икрометание у каллихтов простым изменением кислородного режима в аквариуме. Достаточно повысить аэрацию воды - и рыбки приступают к нересту. Этот безусловный рефлекс имеет большое значение для выживаемости вида и закрепился в наследственности Каллихтов естественным отбором в процессе эволюции. Очень интересно повторить опыты некоторых исследователей по выработке у сомика условных пищевых рефлексов на звук. Так, например, Фриш экспериментировал над ослепленной рыбкой, чтобы исключить зрительное восприятие. Кормление слепого сомика сопровождалось звуковым сигналом - свистом. При свисте сомик выплывал на поверхность воды и получал подкрепление условного звукового раздражителя безусловным пищевым. После определенного количества сочетаний сомик выплывал уже только на звук свистка. Штеттер вырабатывал у рыб дифференцированные рефлексы на звуки различной высоты тона. На один тон звука он производил подкормку сомика мясным фаршем, а на другой тон ударял его стеклянной палочкой. В результате выработки условных рефлексов рыбка на первый тон подплывала, а на второй - бросалась в другую сторону аквариума. Подобные опыты могли бы быть поставлены и на других видах рыб, с тем чтобы показать учащимся, как происходит индивидуальное приспособление животного организма к изменяющимся условиям жизни, и дать этим явлениям научное объяснение в свете учения И. П. Павлова.