Пробовали ли вы когда-нибудь делать такой простой опыт: обыкновенное увеличительное стекло опустить в воду и попытаться рассматривать через него погруженные на дно предметы? Обязательно попробуйте, и вы заметите довольно неожиданное явление: в воде увеличительное стекло почти ничего не увеличивает. А теперь погрузите в воду стекло уменьшительное (двояковогнутое) – и вдруг окажется, что оно также утратит при этом в значительной степени свои уменьшительные свойства. Ещё страннее будет результат опыта, если вы проделаете его не с водой, а с растительным маслом: здесь получится как раз обратное тому, к чему мы привыкли – двояковыпуклое стекло обязательно будет уменьшать все предметы, а двояковыгнутое – увеличивает их. Отчего бы это могло быть? Если вы вспомните основной закон преломления лучшей света, то все эти чудеса перестанут удивлять вас своей неожиданностью и странностью. Двояковыпуклая чечевица в воздухе увеличивает только потому, что стекло сильнее преломляет свет, нежели окружающий её воздух. Если бы мы могли изготовить такую чечевицу из алмаза, то она увеличивала бы ещё заметнее, потому что преломляющая способность алмаза больше, нежели стекла. Но разница между преломляющими свойствами стекла и воды сравнительно невелика; именно поэтому, поместив стеклянную чечевицу в сосуд с водой, вы увидите, что лучи света, преломляясь в стекле, не испытывают большого уклонения в своём следовании. Именно поэтому под водой стандартное увеличительное стекло увеличивает гораздо слабее, чем в воздухе, а стекло уменьшительное – гораздо слабее уменьшает. А если взять растительное масло, то окажется что оно преломляет лучи света сильнее, чем обычное увеличительное стекло – отсюда и происходит то странное, на первый взгляд, явление, что в этой жидкости увеличительные стёкла уменьшают, а уменьшительные – увеличивают. Итак, достаточно погрузить оптическое стекло в воду, чтобы оно в значительной степени утратило свои оптические свойства. Если мы погрузим в воду не одно стекло, а сложную комбинацию стёкол, то есть целый оптический прибор, то там он окажется совершенно непригодным. А так как наш глаз – не что иное как оптический прибор, то ясно, что в воде глаз не может так служить своей цели, как в воздухе. Теперь вы понимаете, что зрение у рыбы должно быть какое-то совершенно особенное, и что здесь есть над чем задуматься. Другими словами, тот факт, что рыбы живут не в воздухе, а в воде, то есть в среде, сильнее воздуха преломляющей свет, один этот факт уже создаёт для них особые оптические явления, о которых мы обычно даже не подозреваем. Более всего любопытно рассмотреть такой вопрос: как именно рыбы видят нас? И вообще – в каком виде представляется водным существам наш наземный мир? Один выдающийся американский учёный прошлого столетия – Роберт Вуд – в какой-то момент весьма серьёзно задался изучением этой области. Он соорудил очень простой прибор, дающий возможность фотографировать предметы в таком виде, в каком они должны рисоваться подводным существам. Прибор этот очень прост, и его может изготовить кто угодно. Это обыкновенный фотоаппарат без объектива, но наполненный водой так, что эти лучи, прежде чем достичь светочувствительной пластинки, должны пройти через слой воды 10-15 сантиметров толщиной. С помощью этого крайне простого прибора можно сделать совершенно любопытные фотографии. Например, можно снять из-под воды круг людей, стоящих возле небольшого пруда. Любопытным в этой фотографии будет то, что рыба со дна пруда видит всего человека с головы до ног, а не только верхнюю часть его туловища. Раньше чем вы успеете подойти к берегу, рыба уже видит вас – интересное обстоятельство, о котором мы обычно и не подозреваем. Объяснение этого кажущегося парадокса кроется опять-таки в законе преломления света. Если бы пруд был наполнен не водой, а воздухом, то со дна бассейна можно было бы видеть только те предметы, которые находятся в пространстве между дном и любой точкой на линии, простирающейся от дна вверх по касательной к кромке берега пруда. Другое дело, если пруд наполнен водой – тогда рыба может со дна видеть предметы, находящиеся несколько ниже кромки берега пруда за пределами воды. Луч преломляется на поверхности воды недалеко от кромки, и вследствие этого край пруда не заслоняет от рыбы предметов, находящихся на берегу. Другими словами – горизонт видимости для рыбы гораздо шире, чем мы обыкновенно думаем, и это небесполезно запомнить всем любителям рыбной ловли. Другое неожиданное следствие закона преломления – это искажение формы всех подводных и вообще вневодных предметов для обитателей водного мира. Например, прямые линии современного железнодорожного моста, переброшенного через реку, рисуются рыбам в виде дуг. Останавливаться на причинах этого оптического феномена мы не станем – всякий, знакомый с физикой, может сам доискаться этих причин, построив ход лучшей света для такого случая. Напомним только, что и нам плоское дно небольшого пруда кажется сильно вогнутым вследствие преломления. По той же самой причине и ровный ряд людей, которые, к примеру, стоят возле аквариума, рыбам, обитающим в нём, должен казаться весьма по иному – люди словно стоят не шеренгой на прямой линии, как в действительности, а дугой, которая обращена своей выпуклостью к глазу рыбы. Нечто подобное получилось бы, между прочим, и при отражении ровной шеренги в выпуклом зеркале. Наконец отметим ещё одну особенность подводной оптики: рыба и всякое вообще подводное существо всегда видит вверху себя светлый круг, а совершенно не границы пруда, как можно было бы подумать (кроме тех случаев, когда рыба находится очень близко от берега). Это опять-таки проистекает из законов преломления света: построив ход лучей и приняв во внимание существование так называемого «предельного угла» и полного внутреннего отражения, вы убедитесь в том, что это должно быть именно так. И весьма любопытно при этом отметить, что чем ближе рыба к поверхности воды, тем меньше становится видимый светлый круг над её головой. И наоборот – с погружением рыбы глубже в воду размеры этого круга значительно увеличиваются. Таковы некоторые особенности подводной оптики, о которых многие до сих пор даже не подозревали, несмотря на то, что их можно было, на основании законов преломления света, предвидеть заранее, и без всяких опытов. Работы в этом направлении ведутся уже давно. Можно также говорить о теоретическом интересе, какой эти исследования представляют для многочисленных любителей естествознания, так как расширяют знания обычных людей об условиях подводной жизни. Ну и, естественно, эти исследования имеют и огромное практическое значение – для водолазного зрения, подводного плавания и даже для рыболовства. К примеру, любой водолаз или аквалангист должен быть хорошо осведомлён об о всех особенностях подводного зрения, чтобы не поддаться в самый неподходящий момент какой-либо оптической иллюзии, неправильно истолковав искаженные изображения подводных предметов; такая ошибка может подчас стоить ему жизни. Точно также и капитан подводного корабля должен считаться со своеобразными условиями подводного зрения для того, чтобы правильно ориентироваться.
Sdílet novinky: 
Чтобы оставить комментарий, войдите в систему или зарегистрируйтесь!
- On Hook советует
Oko je dokonalé optické zařízení. Připomíná fotografický fotoaparát. Oční čočka je jako čočka a sítnice je jako film, na kterém se vytváří obraz. U suchozemských zvířat je čočka lentikulární a může měnit své zakřivení. To umožňuje přizpůsobit vidění na vzdálenost.
Člověk vidí pod vodou velmi špatně. Schopnost lomu světelných paprsků ve vodě a čočce oka suchozemských zvířat je téměř stejná, takže paprsky jsou soustředěny v ohnisku daleko za sítnicí. Na samotné sítnici se získá nejasný, rozmazaný obraz.
Čočka rybího oka je kulovitá, lépe láme paprsky, ale nemůže měnit tvar. A přesto do jisté míry dokážou ryby přizpůsobit svůj zrak vzdálenosti. Dosahují toho přiblížením čočky k sítnici nebo jejím oddálením pomocí speciálních svalů.
Практически рыба в прозрачной воде видит не далее чем на 10-12 метров, а ясно — только в пределах полутора метров.
Úhel záběru ryb je velmi široký. Bez otáčení těla vidí předměty každým okem vertikálně v zóně asi 150° a horizontálně až 170°. To se vysvětluje umístěním očí na obou stranách hlavy a polohou čočky, posunuté směrem k rohovce samotné.
Совершенно необычным должен казаться рыбе надводный мир. Без искажения рыба видит лишь предметы, находящиеся прямо над ее головой — в зените. Например, облако или парящую чайку. Но чем острее угол входа светового луча в воду и чем ниже расположен надводный предмет, тем более искаженным кажется он рыбе. При падении светового луча под углом 5-10°, особенно если водная поверхность неспокойна, рыба вообще перестает видеть предмет.
Paprsky vycházející z oka ryby mimo kužel 97,6° se zcela odrážejí od vodní hladiny a rybě se to jeví zrcadlově. Odráží dno, vodní rostliny a plovoucí ryby.
Na druhou stranu, zvláštnosti lomu paprsků umožňují rybám vidět zdánlivě skryté předměty. Představme si vodní plochu se strmým, strmým břehem. Člověk sedící na břehu rybu neuvidí – je skrytá u pobřežní římsy, ale ryba člověka uvidí.
Фантастически выглядят полупогруженные в воду предметы. Вот как, по словам Л. Я. Перельмана, должен представляться рыбам человек, находящийся по грудь в воде: «Для них мы, идя по мелководью, раздваиваемся, превращаемся в два существа: верхнее — безногое, нижнее — безголовое с четырьмя ногами! Когда мы удаляемся от подводного наблюдателя, верхняя половина нашего тела все сильнее сжимается в нижней части; на некотором расстоянии почти все надводное туловище пропадает,- останется лишь одна свободно реющая голова».
I když jde pod vodu, je pro člověka obtížné zkontrolovat, jak ryby vidí. Pouhým okem neuvidí ostře vůbec nic, ale při pohledu přes skleněnou masku nebo z okna ponorky uvidí vše ve zkreslené podobě. V těchto případech totiž bude mezi lidským okem a vodou i vzduch, který zcela jistě změní průběh světelných paprsků.
Jak ryby vidí předměty umístěné mimo vodu, bylo ověřeno podvodní fotografií. Pomocí speciálního fotografického vybavení byly získány fotografie, které plně potvrdily výše vyjádřené úvahy. Představu o tom, jak se povrchový svět jeví podmořským pozorovatelům, lze vytvořit sklopením zrcadla pod vodu. Při určitém náklonu v něm uvidíme odraz povrchových objektů.
Strukturní rysy rybího oka, stejně jako dalších orgánů, závisí především na životních podmínkách a jejich životním stylu.
Ostřejší než ostatní jsou denní dravé ryby: pstruh, asp, štika. To je pochopitelné: kořist odhalují hlavně zrakem. Ryby, které se živí planktonem a organismy na dně, dobře vidí. Jejich vize má také prvořadý význam pro nalezení kořisti.
Naše sladkovodní ryby – cejn, candát, sumec, burbot – loví častěji v noci. Potřebují dobře vidět ve tmě. A příroda se o to postarala. Cejn a candát mají v sítnici očí látku citlivou na světlo a sumci a mokři mají dokonce zvláštní svazky nervů, které vnímají nejslabší světelné paprsky.
Anomalopy a fotoblefaronové ryby, žijící ve vodách Malajského souostroví, používají ve tmě své vlastní osvětlení. Baterky jsou umístěny v blízkosti jejich očí a svítí dopředu, stejně jako světlomety automobilů. Záře způsobují bakterie umístěné ve speciálních kuželech. Lucerny lze na přání majitelů zapínat a vypínat. Anomalops je zhasne, otočí světelnou stranu dovnitř a fotoblefaron uzavře lucerny jako záclonu záhybem kůže.
От образа жизни зависит и расположение глаз на голове. У многих донных рыб — камбалы, сома, звездочета — глаза расположены в верхней части головы. Это позволяет им лучше видеть врагов и добычу, проплывающих над ними. Интересно, что у камбал в младенческом возрасте глаза расположены так же, как у большинства рыб, — по обеим сторонам головы. В это время камбалы имеют цилиндрическую форму тела, живут в толще воды и кормятся зоопланктоном. Позднее они переходят на питание червями, моллюсками, а иногда и рыбками. И тут с камбалами происходят замечательные превращения: левая сторона начинает у них расти быстрее, чем правая, левый глаз переходит на правую сторону, тело становится плоским, и в конце концов оба глаза оказываются на правой стороне. Закончив превращение, камбалы опускаются на дно и ложатся на левый бок — не зря их метко прозвали лежебоками.
Oči platýsů mají ještě jednu vlastnost. Mohou se nezávisle na sobě otáčet různými směry. To umožňuje rybám současně sledovat přiblížení kořisti nebo nepřítele zprava i zleva.
Панцирный сомик-каллихт (Callichthys callichthys)
U kladivounů jsou oči umístěny na obou koncích kladivovitého výrůstku. To není náhoda. Kladivovar často loví rejnoky, ale někteří z nich mají na ocase ostny, a pokud by kladivouni měli jiné postavení očí, snadno by se mohli zranit.
Вне воды огромное большинство рыб совсем слепы. Но есть и исключения. Илистый прыгун охотится за насекомыми на суше и неплохо видит в воздушной среде, чтобы на воздухе глаза не обсыхали, они убираются у него в углубления.
Неплохо видят вне воды и морские собачки. Они, ведь много времени проводят, охотясь на прибрежном песке!
Совершенно необычно устроены глаза у небольшой живородящей рыбки тетрафтальмус, что в переводе на русский язык означает четырехглаз. Эта рыбка обитает в мелководных лагунах тропического побережья Южной Америки. Глаза у нее устроены так, что могут видеть и в воде, и в воздухе. Они разделены горизонтальной перегородкой на две части. Перегородка делит и хрусталик, и радужную оболочку, и роговицу. Получается действительно четыре глаза. Нижняя часть хрусталика более выпуклая и служит рыбке для подводного зрения; верхняя — более плоская — дает ей возможность хорошо видеть в воздухе. И так как четырехглазка большую часть времени проводит на поверхности, выставив наружу верхнюю часть глаза, то она одновременно может следить за врагами и добычей и в воздухе и под водой.
Количество света, проникающее на различные глубины, не одинаково. У поверхности светло, но чем глубже, тем темнее. На глубине 200-300 метров еще кое-что видно, а ниже 500-600 метров солнечные лучи вообще не проникают. Мрак там нарушается лишь светящимися организмами. Поэтому у рыб, живущих на глубинах, глаза устроены иначе, чем у рыб, обитающих в верхних слоях воды. Какие они — рассказано в главе «Рыбы пучин». Различно освещение и в пещерах. Поэтому среди их обитателей встречаются рыбы с самыми различными глазами, есть с очень маленькими, а есть рыбы и вовсе без глаз.
Zajímavé jsou především ryby Anontychthys. Byly objeveny v jeskynních rybnících v Mexiku v roce 1938. Tyto ryby vylézají z vajec s očima. Potěr se zprvu zdržuje v horních vrstvách vody a živí se zooplanktonem. Bez očí by jen těžko ulovili hbité nálevníky a korýše. Na konci druhého měsíce života ryby přecházejí na potravu bezobratlých živočichů na dně a sestupují do hlubin. Je zde úplná tma a ne všechny ryby potřebují oči, aby chytaly přisedlé měkkýše, takže jsou zničené, obrostlé kůží.
Ryby rozlišují barvy a dokonce i jejich odstíny.
Zkuste do akvária vložit několik různých barevných kelímků, ale jídlo vložte pouze do jednoho z nich. Pokračujte v podávání potravy každý den ve stejně barevném šálku. Brzy se ryby začnou vrhat na šálek pouze barvy, ve které jim obvykle dáváte jídlo; najdou šálek, i když ho postavíte na jiné místo.
Nebo jiný experiment: jedna strana akvária je pokryta lepenkou, přičemž uprostřed zůstává úzká vertikální mezera. Bílá tyčinka je umístěna na opačné straně akvária a paprsky procházejí mezerou a barví tyčinku v jedné nebo jiné barvě. Potrava se dává rybám v určité barvě. Po nějaké době se ryby začnou shromažďovat směrem k tyči, jakmile se změní na „potravinovou“ barvu.
Tyto experimenty ukázaly, že ryby vnímají nejen barvy, ale i jejich jednotlivé odstíny o nic hůře než lidé. Karas se například vyznačuje citronovou, žlutou a oranžovou barvou.
To, že ryby mají barevné vidění, potvrzuje jejich ochranné a pářící zbarvení, protože jinak by to bylo prostě k ničemu. Zaslepené ryby nerozlišují barvy a zůstávají vždy tmavé.
Sportovní rybáři dobře vědí, že pro úspěšný rybolov není barva používaných nástrah lhostejná.
Schopnost rozlišovat barvy není u různých ryb stejně rozvinutá. Nejlépe barvy rozlišují ryby, které žijí u hladiny, kde je hodně světla. Horší jsou ti, kteří žijí v hlubinách, kam proniká jen část světelných paprsků. Existují také barvoslepé ryby, například rejnoci.
Ryby nereagují stejně na umělé světlo. Některé přitahuje, jiné odpuzuje. Například oheň postavený na břehu řeky přitahuje podle starých rybářů plotice, burboty a sumce. Ve Středozemním moři rybáři odedávna lovili sardinky tak, že je lákali světlem pochodní.
Výzkum v posledních letech ukázal, že šprot, saury, parmice, syrti a sardinky vždy jdou ke zdrojům podvodního osvětlení. Rybáři využívali těchto vlastností ryb. Nyní v SSSR se elektrické světlo používá při komerčním rybolovu šprotů v Kaspickém moři, lovu u Kurilských ostrovů a sardinek u pobřeží Afriky.
Někdy se používají i stropní zdroje osvětlení. V Kongu na jezeře Tanganika rybáři věší plynové lampy ze svých katamaránů. Ryby Ndakala spěchají ke světlu. Když se nasbírá dostatek ryb, chytí se sítí.
Ale mihule, úhoř a kapr nemají rádi světlo. Tato vlastnost ryb se využívá i při rybaření. Na Volze při lovu mihule a v Dánsku a Švédsku – úhoř. Dělají to takhle. Mezi osvětlenou oblastí je ponechána úzká tmavá chodba. Na konci chodby je nastražena síťová past. Ryby se vyhýbají světlu, proplouvají temným průchodem a spadnou do pasti. Při chytání kapra do sítí ho jasné světlo vyhání ze záseků.
Proč se ryby dostávají na světlo, nebylo definitivně stanoveno. Podle jedné teorie v moři, na místech lépe osvětlených sluncem, nalézají ryby více potravy. Rostlinný plankton se zde rychle rozvíjí a hromadí se zde mnoho malých korýšů. A během řady generací si ryby vyvinuly pozitivní reakci na světlo. Světlo se pro ně stalo potravním signálem. Tato teorie nevysvětluje, proč se ryby, které jedí měkkýše, a nejen živí se planktonem, vrhají na světlo. Nevysvětluje také, proč se ryby, které vstoupily do osvětleného prostoru a nenašly potravu, v něm zdržují.
Podle jiné teorie jsou ryby přitahovány ke světlu „zvědavostí“. Podle učení I.P. Pavlova se zvířata vyznačují reflexem “Co je to?” Elektrické světlo je pod vodou neobvyklé a ryby, které si toho všimnou, plavou blíž, aby se seznámily s novým fenoménem. Následně v blízkosti světelného zdroje vzniká u různých ryb široká škála reflexů v závislosti na jejich životním stylu. Dojde-li k obrannému reflexu, ryba okamžitě odplave, ale pokud se objeví hejnový nebo krmný reflex, ryba se v osvětleném prostoru zdrží delší dobu.
Литература: Сабунаев Виктор Борисович. Занимательная ихтиология, 1967
