Плавательный пузырь и гидродинамические особенности рыб. Зачем рыбам плавательный пузырь Кто примет плавательные пузырьки и почем

И правда, сколько хлопот с ним: то накачивай в него газы, то выпускай. Рыбам , у которых плавательный пузырь сообщается с кишечником, сельдям, сомам, щукам, тяжело лишь при нырянии — приходится нагнетать газы в пузырь при все увеличивающемся давлении. Зато всплывая, они легко выпускают газовые излишки через рот в воду. А у рыб с закрытым, герметичным пузырем — трески, наваги, кефали, речного окуня — нет клапана, через который можно стравить газ, снизить давление при всплытии. Сначала газы поступают в кровь, а потом через жабры в воду. Процесс весьма трудоемкий и длительный. У речного окуня, когда его тащат на удочке с десятиметровой глубины, пузырь неимоверно распирает тело — увеличивается вдвое. Поэтому на свободе окунь всплывает черепашьим шагом — пять метров в час. Ныряет же он, как и прочие рыбы, в восемь раз медленнее, потому что накачивать газы в пузырь труднее: их сначала с помощью жабр нужно поглотить из воды.

Обычно в плавательном пузыре 17 процентов кислорода, 80 процентов азота, 2,8 процента углекислоты. Но есть и исключения, как, впрочем, и из всякого правила. Так, у лососей в плавательном пузыре 90 процентов азота, у других рыб пузырь надут чистым кислородом, у третьих — заполнен невероятным газовым коктейлем. Эксперименты с мечеными атомами показали, что кислород, наполняющий пузырь, ранее был растворен в воде, а углекислота попала сюда не из воды, а из тканей тела.

Форточкой для проветривания пузыря служит газовая железа — переплетение капилляров. В пузыре угря она занимает квадратный сантиметр. На этой крохотной территории уместились сто тысяч капилляров общей длиной 400 метров. И как ни странно, одной-единственной капли крови достаточно, чтобы до отказа заполнить это хитрое сооружение. В нем на благо рыб трудятся высокоактивные ферменты. Однако, как именно они трудятся, пока не очень ясно. Точно неизвестно даже, как в жабрах кислород переходит из воды в кровь, а потом в пузырь.

Кстати, жабры нужны не только для дыхания. Вез них иной водной жительнице и поговорить не удастся — слова заменяет скрежет жаберных крышек. Порой без жабр и не поешь как следует: через них, как сквозь сито, удобно цедить воду, а задержанную мелкую живность можно отправить в пищевод. Именно так делает селедка. И чтобы есть со вкусом, чувствительные вкусовые луковицы усеяли не только рыбьи рты, но и жабры. Итак, жабрами рыбы дышат, разговаривают и едят. Но этого мало без жабр рыбы не могли бы и напиться. Ведь далеко не все глотают воду, хотя кругом ее сколько угодно, многие предпочитают впитывать влагу через жабры.

На жабрах лежит и такая важная обязанность: поддержание рыбьего солевого обмена. В помощь почкам через жабры из воды вбираются соли, которых недостает в пище, и выбрасываются те, которых слишком много. Дело это хлопотливое: жабрам, например, приходится удалять излишки поваренной соли, несмотря на то, что ее концентрация внутри рыбы меньше, чем в океанской воде.

Словно зная обо всем этом, рыбы внимательно следят за жабрами, стараются держать их в чистоте. Самый простой прием чистки - покашлять, похлопать жаберными крышками. Это избавляет от грязи, приставшей к нежным жаберным листочкам. Но, увы, кашляй хоть час, не от всякой грязи отделаешься. Вот тому невеселое подтверждение: приступы кашля тем чаще одолевают пескарей, чем сильнее вода загрязнена медью и ртутью, попавшими туда из неочищенных промышленных стоков.

Как бы там ни было, не только жабры, но и плавательный пузырь полезен во многих отношениях. Благодаря ему рыбы экономят 70 процентов энергии, необходимой для уравновешивания тела в воде. Кроме того, пузырь — превосходное ухо, чувствует изменения внешнего давления на одну миллионную долю. И поэтому большинство рыб сначала слушают животом — пузырь играет роль резонатора, усиливающего внешние звуки. В нем звуковые колебания превращаются в механические, и затем нервные импульсы передаются в голову — во внутреннее ухо.

Есть у пузыря и еще одна функция, прямо противоположная предыдущей. Большинство рыб — чревовещатели, они разговаривают не жаберными крышками, а с помощью пузыря, даже не открыв рта. Маленькие рыбки попискивают на высоких тонах, а большие рыбины с объемистым пузырем солидно басят. С точки зрения акустики пузырь схож с барабаном. Ударяют по нему особые мышцы, расположенные но бокам рыбьего тела, или обычная скелетная мускулатура, или даже плавники. И барабан этот у разных рыб то ворчит, то хрюкают, то ревет, как пароходная сирена. А рыба спинорог, как заправский джазовый ударник, стучит по своему пузырю специальной костью.

И не любопытно ли, что барабанные мышцы, заставляющие звучать пузырь, у рыб-самок развиты хуже, чем у самцов. Холоднокровные представительницы прекрасного пола и беседуют реже, и звуки у них тише. Так что среди судаков судачат преимущественно солидные отцы семейства. Однако не все рыбьи звуки исходят из пузыря. Например, никто не знает, каким образом бычок выдавливает из своего тельца рычание, кваканье и верещание — пузыря у него нет, а на жаберных крышках или зубами такую симфонию не исполнишь.

Пузырь служит верой и правдой, даже когда рыбы отправляются и свой последний путь — трепещут в зубах хищника или на крючке рыболова. Сильнейшим сжатием плавательного пузыря некоторые рыбы испускают крик боли — дают знать подругам о несчастье. И те бросаются прочь от опасного места. Правда, есть рыбы, которые молча переносят боль, и вряд ли это полезно для вида. Лучше кричать громко: крики страдания горбыля-пескады , запутавшегося в сеть амазонских рыбаков, слышны за 200 метров. И уж эту сеть другие горбыли обойдут стороной.

Примите к сведению , что поверхность нежных жаберных лепестков колоссальна и чем стремительнее их обладательница, тем поверхность больше. Сравните — у скумбрии но грамм тела приходится 1040 квадратных миллиметров площади жабр, у более ленивого гольца — 275 — 432. Но такого рода сведения не окончательны; фотографии, сделанные с помощью электронного микроскопа, показали, что поверхность жаберных лепестков усеяна микрогребнями, которые невероятно увеличивают их и без того гигантскую площадь.

Плавательный пузырь рыбы - это вырост пищевода.

Плавательный пузырь помогает рыбе находиться на определенной глубине - той, на которой вес вытесняемой рыбой воды равен весу самой рыбы. Благодаря плавательному пузырю рыба не тратит дополнительную энергию на поддержание тела на этой глубине.

Рыба лишена возможности произвольно раздувать или сжимать плавательный пузырь. Если рыба погружается, возрастает давление воды на ее тело, оно сдавливается, и плавательный пузырь сжимается. Чем ниже опускается рыба, тем сильнее становится давление воды, тем больше сдавливается тело рыбы и тем стремительнее продолжается её падение. А когда рыба поднимается в верхние слои, то давление воды на нее уменьшается, происходит расширение плавательного пузыря. Чем ближе к поверхности воды находится рыба, тем больше расширяется газ в плавательном пузыре, который уменьшает удельный вес рыбы. Это ещё больше выталкивает рыбу к поверхности.

Итак, рыба не может регулировать объем плавательного пузыря. Но зато в стенках пузыря есть нервные окончания, посылающие сигналы в мозг при его сжатии и расширении. Мозг же на основании этой информации отправляет команды исполнительным органам - мышцам, с помощью которых рыба осуществляет движение.

Таким образом, плавательный пузырь рыбы - это ее гидростатический аппарат , обеспечивающий ее равновесие: он помогает рыбе оставаться на определенной глубине.

Некоторые рыбы с помощью плавательного пузыря могут издавать звуки. У некоторых рыб он служит резонатором и преобразователем звуковых волн.

Кстати...

Плавательный пузырь появляется в процессе эмбрионального развития рыбы как вырост кишечной трубки. В дальнейшем канал, который соединяет плавательный пузырь с пищеводом, может остаться или зарасти. В зависимости от того, есть ли у рыбы такой канал, все рыбы делятся на открытопузырных и закрытопузырных . Открытопузырные рыбы могут заглатывать воздух и таким образом контролировать объём плавательного пузыря. К открытопузырным относятся карпы, сельди, осетровые. У закрытопузырных рыб газы выделяются и поглощаются через густое сплетение кровеносных капилляров на внутренней стенке плавательного пузыря - красное тело.

Каждый, кто ценит китайские уникальные продукты, вероятно, слышал хотя бы раз, что определенный вид пищи или лекарств способствует долголетию или несет чудесные преимущества для здоровья. Некоторые считают, что это лишь мифы, в то время как другие относятся очень серьезно, почти религиозно. Как же на самом деле обстоит дело с использованием любых из этих продуктов, трав и растений и насколько полезны ли они, рассказывает Маноп Лертсафирак (Manop Lertsuthiruck), президент Ассоциации традиционной китайской медицины Таиланда.

« Китайская медицина не использует различные химические искусственно созданные вещества. Средства китайской медицины не содержат стероиды или любые искусственные добавки» , — говорит Маноп Лертсафирак, президент Ассоциации традиционной китайской медицины Таиланда. « Недостатком средств китайской медицины является то, что вы должны употреблять их достаточно долго. Вам необходимо подобрать правильную дозировку, чтобы увидеть какие-либо улучшения. И, если вы сможете использовать эти средства в соответствии с природой вашего тела, все хронические болезни можно вылечить», — продолжает он.

В данной статье президент Ассоциации традиционной китайской медицины Таиланда предлагает свое понимание наиболее известных в своей стране китайских продуктов и лекарств.

Вопреки распространенным тайским верованиям о пользе рыбьих потрохов, именно воздушный пузырь рыбы считается полезным, а не ее кишки. Этот наполненный воздухом пузырь рыбы помогает ей сохранять плавучесть и контролировать свое положение в воде. Самый ценный пузырь у Китайской Бахабы, которая может достигать двух метров в длину и 100 килограммов веса. Стоимость этой рыбы очень высока именно из-за ценности ее плавательного пузыря, который в традиционной китайской медицине (ТКМ) используют для лечения заболеваний легких и сердечнососудистой системы.

Рыбные пузыри используются в основном в супах или тушеных блюдах, а иногда и в блюдах приготовленных путем жарки в раскаленном масле, при постоянном помешивании. Это довольно простое блюдо, чтобы найти в китайских ресторанах и уличных киосках вокруг Бангкока. Многие, однако, считают, что некоторые дешевые супы из рыбных пузырей на самом деле сделаны с использованием свиной шкурки в качестве замены. Они по-прежнему сохраняют свое название, хотя очевидно, что состав совсем иной. Натуральные высококачественные рыбные пузыри могут стоить почти 1 миллион бат за штуку.

« Рыбные пузыри полезны тем, кто слаб или стар», — продолжает Маноп. Это, как он считает, связано с энергией воздушного пузыря, которая позволяет рыбе плавать. Будучи собранным, по мнению Манопа, он может поглотить энергию Вселенной и передать ее тому, кто этот пузырь съест. Однако для того, чтобы рыбий плавательный пузырь принес ощутимую пользу, он должен быть собран и храниться более 20 лет. Свежесобранные рыбьи пузыри не принесут очень мало пользы.

Линчжи

Линчжи это тип грибов, растущих только в Восточной Азии. Они используются в традиционной китайской медицине более 2000 лет, и могут быть найдены в разных местах. По мнению Маноп, полезные качества линчжи отличаются в зависимости от высоты, на которой они были найдены.

Если линчжи выросли на большой высоте — свыше 600 м над уровнем моря – их вкус является сравнительно легким и не горький. Такие грибы линчжи применяются для детоксикации печени. Линчжи, который выросли на меньшей высоте, подходят для тех, кто хочет нормализовать кровяное давление и уровень сахара в крови. Они также помогают в уменьшении уровня жировых и печеночных ферментов. Маноп также добавил, что линчжи называют « эликсиром долголетия».

Ягоды годжи

Также известны как просто годжи. Это высушенные ягоды, они выглядят как красный изюм. Они имеют кисло-сладкий вкус и являются довольно распространенным ингредиентом китайской кухни. В большинстве случаев, ягоды годжи добавляют в рагу, супы – которые, как утверждают, имеют тонизирующий эффект вместе с другими китайскими травами.

« Годжи-эликсир жизни», — считает Маноп. « Когда вы употребляете их постоянно и они накапливаются в вашем организме, годжи сохранят ваши глаза зоркими и широко открытыми, и будут устранять жировые клетки в печени.»

По мнению Манопа, регулярное употребление напитка из 40 грамм размолотых годжи, соединенных с водой, помогает снизить вес. Ягоды годжи также хороши для улучшения зрения и состояния почек. Причем считается, что кислые годжи имеют более полезные свойства. Кислые годжи лучше использовать для детоксикации вашего тела, а также тем, у кого много жировых клеток в печени, или тем, кто хочет стать стройнее.

« Нам очень повезло, что цена на ягоды годжи еще не поднялась и они широко выращиваются», — добавил он.

Птичьи гнезда

Это съедобный вид гнезд, конечно, если Вы против, чтобы положить частички этого гнезда в свой сладкий суп. Этот желатиновый деликатес изготовлен из съедобных гнезд стрижей-саланганов, обитающих в Юго-Восточной Азии. Они строят свои гнезда из застывшей слюны, тонких и длинных мальков различных видов морских рыб, съедобных водорослей с прилипшими рыбьими икринками. В местах обитания этих птиц другого строительного материала просто нет. Облепленные птичьей слюной, гнезда высушиваются и становятся очень твердыми.

« Птичье гнездо“, согласно традиционной китайской медицине, не считается лечебным продуктом», — сказал Маноп. « Это скорее дополнительное питание.“

Птичье гнездо содержит энергию Инь или холод и может помочь тем, у кого язвы в горле, гортани и легких. Еще одно полезное свойство», — продолжил он, - то, что употребление птичьих гнезд может улучшить состояние кожи, особенно в случае с акне.

Птичье гнездо не имеет своего собственного вкуса, но содержит много полноценных белков. Его часто добавляют в сладкий суп, который можно встретить в Китайском квартале Бангкока. Самая низкая цена на миску сладкого супа из птичьего гнезда находится в пределах 50-200 бат. Лучшими по качеству считаются гнезда с сохраненной формой, они стоят намного больше, чем суп из прядей гнезд, которые продаются в уличных киосках. Гнезда высокого качества могут стоить до 100 000 бат за килограмм. Они по праву заслуживают свою высокую цену, поскольку считаются икрой Востока. По вкусовым ощущениям гнезда саланганов сравнивают с осетровой икрой.

Благодаря высокой стоимости и популярности потребления птичьих гнезд, их добыча превратилась в крупный бизнес. Некоторые компании строят большие сооружения и создают там интерьер, напоминающий темные пещеры, так что птицы могут прилететь и построить свои гнезда. Другие торговцы идут в пещеры, которые являются естественной среде обитания саланганов и забирают гнезда, пока птицы отсутствуют.

Саланганам приходится восстанавливать свои гнезда после того, как они были разрушены руками человека. Этот факт заставляет многих задуматься о том, что такой промысел представляет собой косвенный акт пыток над животными.

Казалось бы, ответ на этот вопрос очевиден: чтобы плавать, а точнее, чтобы оставаться на необходимой глубине. Пузырь для рыбы нечто наподобие природного гидростатического датчика.

Вниз или вверх

Когда рыба пускается на глубину, давление воды на ее тело сразу возрастает, плавательный пузырь начинает сжиматься и выталкивает из себя воздух. Происходит это «автоматически», то есть рыбы самостоятельно не управляют процессом. Количество воздуха внутри тела уменьшается и рыбешке почти не приходится прилагать усилий, чтобы погружаться на глубину.

Когда рыба поднимается вверх, все происходит с точностью наоборот. Давление воды на тело спадает и пузырь постепенно наполняется газом, если рыбка остановится, пузырь будет способен без усилий удерживать ее на нужной глубине.

Нервные окончания, которые пронизывают плавательный орган, передают импульсы центральной нервной системе, и рыба чувствует: на какой находится глубине и какое давление испытывает, в связи с чем может скорректировать свое передвижение.

Откуда берется газ и какой?

В зависимости от типа плавательного пузыря взрослых рыб делят на две группы: закрытопузырные и открытопузырные. У первых пузырь наполняется газами из крови и отдает их также в сосуды, через особую сеть капилляров на тонкой стенке. У открытопузырных рыб пузырь является отдельным органом и наполняется после заглатывания рыбой атмосферного воздуха.

Что же касается газа, который заполняет пузырь, то в основном это кислород, углеводород и некоторое количество азота.

Другая функция пузыря

Многие ихтиологи не согласятся с утверждением о том, что рыбы «образцы» молчаливости, ведь они могут и подают особые сигналы себе подобным, преобразуя звуковые волны из колебаний воды, а делают они это с помощью плавательного пузыря.

У каких рыб нет пузыря?

Не все рыбы обзавелись этим полезным органом, у парусниковых, многих глубоководных и донных рыб пузыря нет, да и зачем он им нужен, если они никогда не пытаются всплыть на поверхность.

Стабилизировать положение рыб в воде помогает плавательный пузырь , уменьшающий массу их тела. Он почти газонепроницаем хорошо растяжим и является характерным признаком внутреннего строения рыб. Пузырь наполнен смесью газов: азотом, кислородом и углекислым газом. Поскольку рыбы имеют более высокую плотность, чем вода, важнейшая функция плавательного пузыря состоит в том, чтобы обеспечивать их плавучесть, То есть они могут парить в воде и без затраты энергии, не работая плавниками, оставаться на одной и той же глубине.

Развитие плавательного пузыря

Плавательный пузырь развивается в личинке рыбы из передней кишки и остается у большинства пресноводных рыб в течение всей жизни. После вылупления личинки рыб еще не имеют газа в плавательном пузыре. Чтобы его наполнить, им приходится подниматься к водной поверхности и всасывать там воздух. Рыб тех видов, плавательный пузырь которых имеет прямую связь с кишечником, называют открытопузырными. К ним относятся из наших рыб лососевые (сиги, гольцы, форели, хариусы, щуки) и карповые (карпы, лини, лещи и т.д.). Они в состоянии быстро наполнять плавательный пузырь газом и вновь его выпускать, что позволяет им быстро подниматься из глубины и вновь нырять на глубину.

Рыбы, у которых соединение с кишечником отсутствует, называются закры-топузырными. Плавательный пузырь у них представляет собой закрытый воздушный мешок. Для регуляции газа имеется так называемая газовая железа. К ней присоединена Rete mirabile («чудесная сеть»), сеть капилляров, которая по принципу противотока подводит к железе газ и отводит от нее.

Газовая железа отвечает за повышение давления, а снижение его обеспечивает густо пронизанная капиллярами область в стенке плавательного пузыря, называемая красным телом или овалом. Поскольку выравнивание давления у за-крытопузырных длится намного дольше, чем у открытопузырных. они могут только медленно подниматься из глубоких слоев воды, Поэтому у этих рыб передняя кишка из-за сильно раздувшегося плавательного пузыря высовывается изо рта, если их подсекают на глубине и быстро извлекают на поверхность. Самыми известными закрытопузырны-ми являются окунь, судак и колюшка. У некоторых обитающих вблизи дна рыб плавательный пузырь сильно редуцирован или отсутствует полностью, Сом, как типичный представитель придонных рыб, обладает лишь плохо сформированным плавательным пузырем. Бычок-подкаменщик, который держится между камнями и под ними в ручьях и реках, вообще не имеет плавательного пузыря. Поскольку он плохой пловец, то движется по дну с расставленными в стороны грудными плавниками.

Плавательный пузырь как орган чувств

Наряду с вышеназванными, плавательный пузырь многих рыб выполняет еще и другие функции, например восприятие звуковых и ударных волн у сомов и карпов. Некоторые рыбы могут воспроизводить с помощью плавательного пузыря даже звуки. Большинство рыб достигают этого с помощью специальных групп мышц, которые заставляют колебаться стенку плавательного пузыря. Гольяны выпускают при опасности из плавательного пузыря газ и производят вследствие этого звуки, которые могут восприниматься их сородичами. Из морских рыб прежде всего горбыли и триглы известны своими хрюкающими и урчащими звуками. Интересная деталь в этой связи: во время Второй мировой войны громкие звуки тригл вызывали большое смятение среди команд американских подводных лодок. Акустики нервно выискивали вражеские лодки, пока случайно не заметили, что эти курьезные звуки издают рыбы.