ادراک حسی

ماهیان ، جهان اطراف خود را به روش های مختلف حس می کنند . بسیاری از ماهیان ، واجد حواس بینایی ، شنوایی ، بویایی و چشایی هستند که ما می توانیم از روی تجارب خود به آنها پی ببریم و آنها را درک کنیم . آنها همچنین دارای تجهیزات حسی برای تعیین محرکهایی مانند جابجایی ذرات و جریانهای الکتریکی هستند که ما درک وتصور اندکی نسبت به این حواس داریم .

این اندامهای حسی از این جهت سودمند هستند که خواص فیزیکی وشیمیایی آب را تعیین می کنند و در ارتباط و هماهنگی با حواس معمولی و متعارف قرار دارند .

دستگاه شنوایی – خط جانبی ( آکوستیکو – لاترالیس )

ماهیان به کمک دستگاه شنوایی – خط جانبی ، صدا ،ارتعاشات و سایر جابجایی های آب در محیط اطرافشان را احساس می کنند .

این دستگاه دارای دو جزء اصلی ، شامل گوش داخلی و دیگری دستگاه نوروماست – خط جانبی است . گوش داخلی ماهیان علاوه بر دریافت صدا ، جهت یابی یا تعادل فضای سه بعدی را نیز به عهده دارد . این اندام ،احساس جهت یابی در برابر جاذبه زمین را ، حتی وقتی که ماهی در محیط های تاریک و پلاژیک به حالت معلق به سر می برد ، امکان پذیر می سازد .

خط جانبی

اندام های خط جانبی ، ممکن است به صورت سلول های نوروماست آزاد بر روی پوست یا حفره های پوستی مشاهده شوند یا به صورت یک ردیف در داخل مجاری یا شیارهای ناحیه سر و بدن قرار داشته باشند .

داخل این مجاری ، مشخصاّ پر از موکوس است و بسته به گونه ، از طریق پوست یا فلس ها به خارج را می یابد . بخش سفالیک ( رأسی ) این مجاری ، از بسیاری از استخوان های جمجمه بور می کند . معمولاَ تونل هایی که از این استخوان ها گذر می کنند ، از قطر کوچکی بر خوردارند اما در بعضی از گروهها ، مانند خانواۀ ماهیان درام (سیانیده ) ، پهن و غار مانند است.

ویژگی شگ ماهیان و وابستگان نزدیک آنها ، داشتن یک فزای بین جمجمه ای است که آن را رسه سوس لاترالیس می نامند و تمام مجاری دستگاه خط جانبی (لاترالیس)

در ناحیۀ سر ارتباط دارد.

این فضا بین سه استخوان جمجمه قرار دارد به طوری که استخوان های پتراوتیک و پیشانی در بالا و استخوان پروتوتیک در زیر آن واقع شده است . نققش این حفره احتمالاّ دریافت ارتعاشات است .

خط جانبی ماهیان یک حس لمس مسافت است . جابجایی آب اطراف ماهی ، توسط گیرنده های مکانیکی شبیه گیرنده هایی که در دستگاه شنوایی و تعادل وجود دارد ، تعیین می شود . این گیرنده ها را نوروماست گویند و هر گیرنده سلول های مژکدار منفرد به همراه یک کوپولا است که به آن متصل است .

لامپری ها حداقل تعددای نوروماست آزاد ( منفرد ) بر روی سطح بدن یا در کف شیارها یا حفره های کم عمق بدن دارند . بیشتر ماهیان استخوانی و الاسموبرانشی ، مجاری خط جانبی پیشرفته ای هستند که در آنها ، نوروماست ها بین منافذ کانال قرار دارند .

و این منافذ به محیط خارج باز می شوند . کوپولای نوروماست های مجرا ، به حرکات مایع آندولنفی آبکی در درون مجرای حساس هستند .

نوروماست های خط جانبی ، همانند سلولهای مژکدار دستگاه شنوایی و تعادل پیام های عصبی را به طور دائم به مغز ارسال میکنند حتی هنگامی که حالت هیجان و آشفتگی وجود نداشته باشد . در اینجا نیز همانند سلول های حسی دستگاه های شنوایی و تعادلی ، وقتی که کوپولاها در یک جهت خم شوند ، فرکنس پیام های عصبی افزایش و چنانکه در جهت دیگر خم شوند فرکانس کاهش می یابد .

بنابراین الگوی پیام های حاصل از نوروماستهای آزاد یا موجود در مجرا بیانگر جهت آشفتگی است . بیشتر اندام های خط جانبی ناحیۀ سر توسط رشته های حسی    جمجمه (چهرهای) عصب دهی می وند . عصب VII ریشۀ قدامی جانبی عصب

دهی اندام های باقی ماندۀ این دستگاه توسط ریشۀ خلفی عصب واگ صورت می گیرد .

رشته های هر دو ریشه با ریشه های عصب لابیرت در برآمدگی ( توبر کول ) شنوایی بصل النخاع متحد می شوند .

دستگاه خط جانبی که در ماهیانی که به شیوه های مختلف زندگی می کنند ، به روش ای مختلف توسعه پیدا کرده و توسط ماهیان مورد استفاده قرار می گیرد . برای مثال ماهی کلمه ( روتیلوس ) و ماهی لوچ سنگی ( نما چیلوس ) که در رودخانه ها به سر می برند دارای دستگاخ نوروماست مجرایی وسیع و گسترده هستند در حالی که لوچ های دیگر که در آب های راکد زندگی می کنند فاقد این مجرا هستند .

معمولا ماهیان فعالتر درصد بیشتری نوروماست های مجرایی در مقایسه با نوروماست های آزاد دارند .

 حدس زده می شود که مجاری در برابر تحریکات مداوم جریان آب که با حرکت شدید از روی نوروماست های پهلویی گذر می کنند ، حمایت بیشتری از آنها به عمل می آورند . بنابر این گیرنده های مستقر در مجاری می توانند جا به جا شدن ضعیف آب در خلال شنای سریع را تعیین کنند تصویر زیر جا به جا شدن خط جانبی را به سمت پشت در ناحیه باله سینه ای دو گونه از ماهیان نشان می دهد که در آنجا باله ها در هنگام حرکت آب را برروی مجرا هدایت می کنند .

 در این موارد خط جانبی مستقیم بیشترین سروصدا را تنها به واسطۀ حرکت ماهی منتقل می کند و در عوض کمترین حساسیت را نسبت به آشفتگی آب اطراف نشان می دهد . به طور مشابه خط جانبی به سمت پشت ماهی کفزی استارگازر و به سمت شکمی ماهی پرنده تغییر مکان یافته است و این امر نشان می دهد که انتخاب محل قرار گرفتن خط جانبی به سمت جهتی است که حرکات آب برای بقای ماهی حیاتی و ضروری است.

غالبا بخشهایی از خط جانبی ، برای پیدا کردن شکار اختصاص پیدا کرده اند. به نظر می رسد که خط جانبی در ماهی قطب جنوب پاگوتنیا بورچ گروینکی با فرکانس حرکات شنای طعمه های پلانگتونی آن سازگاری یافته است .

ماهیان سطحی زی مانند کیلی فیش ( فوندولوس ) حرکات سطحی ناشی از تقلای حشرات را توسط دستگاه نوروماست موجود در مجاری کوتاهی که در سطح پشتی سر پهن آنها واقع شده اند حس می کنند .

 ماهیان کور غار ها مانند تیفل ایکتیس اسبورنی دارای ردیف هایی از نوروماست های آزاد بر روی سر خود هستند که روی تیغ ها قرار دارند که احتمالا به این ماهیان در یافتن محل غذا کمک می کنند به طوری که می توانند غذا را بسیار دقیق بدون استفاده از بینایی چشم خود ببلعند .

در یک گونه از مار ماهیان آبهای عمیق دریا به نام مار ماهی گولپر ( یوری فارینکس ) گروه هایی از نوروماست ها در انتهای ساقه دمی ، از بدن ماهی بیرون آمده اند که به ماهی کمک می کنند تا در محیط فاقد نور ، شکار را پیدا کنند .

وظیفه نوروماست ، علاوه بر دریافت تحریکات مثل آشفتگی موضعی ناشی از اشیای دوروبر ماهی ، شامل سایر تحریکات نیز هست . وقتی ماهی شنا می کند مقداری از ۀب را با فشار توسط سر به سمت جلو می راند . مقدار این آب هل داده شده یا جا به جا شده بستگی به اندازه ماهی و شکل سر آن دارد .

آب جا به جا شده بستگی به اندازۀ ماهی و شکل سر آن دارد . آب جا به جا شده به طرف جلو ، با شنای ماهی به جای اولش بر می گردد . برگشت آب یا افزایش مقاومت در جلوی ماهی مشخصا ، توسط نوروماست های روی سر حس می شود وبه ماهی امکان می دهد که از مانع پرهیز کند .

به نظر می رسد که ماهیانی که واجد دستگا های نوروماست بسیار حساس در ناحیه سر هستند ، مهارت خاصی در عبور از موانع دارند . هان دریافت که ماهیان کورغارها بهتر می توانند از میان سد حاصل از میله های ثابت و ضخیم ، در مقایسه با میله های باریک عبور می کنند ( در صورتی که این میله ها در فواصل برابر از یکدیگر قرار داشته باشند ) .

احتمالا این دستگاه برای اجتناب از برخیورد با دیواره های شفاف آکواریوم ، خصوصا در مورد ماهی نا آشنا که برای اولین بار به آکواریوم وارد می شود ، می تواند مفید واقع شود حتی اگر ماهی در محیط کاملا تاریک قرار بگیرد .

آزمایش بر روی اهیان سایت بالغ ( پولا چیوس ویرنوس ) که چشم هایشان توسط پوشش کدری بسته شده بود ، نشان داد که رفتار گروهی ماهیان ادامه می یابد . وقتی که این ماهیان در بین ماهیان بدون چشم بند قرار می گیرند و خط جانبی آنها بدون نقص است ، رفتار گروهی آنها ادامه می یابد .

در پنج ماهی سایت کور ، با قطع خط جانبی ، حالت گروهی آنها به هم ریخت علاوه بر این ، اصوات مربوط به میدان نزدیک که با جا به جایی آب همراه باشند ، توسط نوروماست های خط جانبی در فرکانس تا 200 هرتز شنیده می شوند .

از طرف دیگر ، حساسیت به تغییرات دما یا لمس فیزیکی مربوط به پایانه های پوستی عمومی اعصاب نخاعی است نه گیرنده های خط جانبی . ماهی قنات

 ( فوکسینوس ) تربیت شده که طناب نخاعی آن قطع شده بود ، نمی توانست بین آب گرم وسرد که به صورت پرتابی از لوله ای به قسمت خلفی آن می خورد ، تمایز قایل شود ام در آن موقع ، حرکات آب ( با هر دمایی ) توسط نوروماست های خط جانبی دریافت می شد .

کنترل سیستم حساس به الکتریسته با بررسی بخشهای حساس به الکتریسته در خط جانبی:

بخش حساس به الکتریسته در خط جانبی ماهیان تولید کننده الکتریسته ضعیف، اولین قسمت تولید کننده الکتریسته پیامهای ورودی زیادی از مغز میانی دریافت می کند. در حقیقت از قسمتهای تولید الکتریسته مشابه ، ورودی دارد. نقش ترکیبات بزرگ پیامهای ورودی در میزان بار اطلاعات خروجی از اعصاب ( نورون ) محاسبه میشوند. میزان اطلاعات ورودی بوسیله تزریق میکروسکوپی داروی بیهوشی موضعی ، لیدوکایین و یا یک زخم کوچک کاهش میابد. این عمل میزان پاسخ های خروجی نورون ها در را افزایش داده و تحریکات را تا 300% افزایش می دهد و همین طور افزایش اندازه میدانهای گیرنده در نورون ها برای حرکت اهداف الکتریکی و بررسی اینکه کدامیک فاصله از اهداف مورد نظر را بصورت پیام در آورد. آستانه و حد حساسیت اعصاب (نورون ها) و میزان کردن بزرگی و دامنه تلفیق فرکانس های تعویض نشده با حذف پیام رسیده انجام میگیرد. نتایج این اطلاعات نشان می دهد که بخش اطلاعات ورودی به مغز میانی برای جلوگیری از بروز احساسات ، میزان واکنش پذیری در پیام های خروجی  را کنترل مینماید. ای پیـام های ورودی می توانند عملکردی نظیـر مکانیـزم کنترل داشتـه و به جانـوران اجازه می دهد که

 حساسیت نسبت به الکتریسته در جواب به تغییر شرایط محیطی تلفیق نماید.

فیزیولوژی و آناتومی (تشریح) خط جانبی

       یک مجموعه کوچک تکه تکه و بخش بخش از حسگر مکانیکی و یا عصبی که در ناحیه سطحی پوست و یا در زیر آن در کانال پر از مواد روان و سیال در سر و بدن تمام ماهیان میباشد. اجزا و ترکیب حسگرهای مکانیکی و اعصاب در سلولهای سر میباشد. سلول های حساس در گوش مهره داران و حتی انسان به صورت مشابه و یکسان دیده میشود. این سلول ها انرژی و پیام های مکانیکی را به انرژی پیامهای الکتریکی تبدیل می کنند، زمانی که احساسات در سر آنها " تیلیا " جابجا و جایگزین شود. اعصاب این احساسات و محرکها را بوسیله فرآیندهای شنوایی و سیستم عصبی ماهی به مغز می رساند. هر چند سیستم شنوایی و مجرای خط جانبی در سیستم عصبی از یکدیگر مجزا هستند، آنها به صورت خیلی موازی مطابق هم یا به صورت ترکیباتی به موازات هم دیده می شوند، بدین صورت که دو سیستم شامل نواحی مشترک به صورت تکامل یافته و یکسان از یکدیگر هستند

 و به طور کل با هم یک واحد کلی و عملکرد یکسان را نشان میدهند.

      اعمال و آزمایشات فیزیولوژیکی خط جانبی برای بررسی و تحقیق در مورد راههای تولید تلاطم و جریانهای متلاطم در آب و منشأ تولید آن که توسط سیستم خط جانبی ماهی تشخیص داده شده و چگونگی شکل گیری جریانهای آب از این منابع توسط سیستم اعصاب محیطی و اعصاب مرکزی نشان داده می شود. آزمایشات متداول و معمول شامل ثبت پاسخهای ناشی از تحریک رشته اعصاب خط جانبی عقبی که به صورت برآمدگی ها و تو رفتگی ها در تنه ماهی است و اولین دستور را از سلولهای مغز به منبع تولید لرزش ( لرزش دایره ای ) که به آرامی جای خود را در  طول بدن ماهی تغییر می دهد. این آزمایشات بصورت مداوم و پشت سر هم برای بررس رفتار در موقعیت منشأ تولید و پیش بینی های اجزای نمونه های القای خط جانبی یا موقعیت منشأ تغییر می کند. بررسی های اخیر در این مناطق ، تغییرات را در میزان گرادیان فشار نمونه ثابت نگه می دارند، نمونه ها و اندازه گیـری های موجـود در شرایط آزمایش که بطور نسبتاً درسـت توسط رشتـه های بیرونی خط جانبی نشانه گذاری و اندازه گیری می شوند در هر دو ماهی گلدفیش و متلد اسکالپین است.