Особенности зрения рыб в воде
Поразительно, но факт: многие, даже опытные рыбаки со стажем, совершенно не знают, что и как видят рыбы под водой.
Что ж, нам ничего не остается, как попросить кандидата биологических наук, ихтиолога и заядлого рыболова (лещатника) Валерия Федоровича Куликова обстоятельно ответить на этот непростой вопрос.
Условия освещенности под водой
Лучи света, отраженные от поверхности любого предмета, формируют на сетчатке глаза плоское изображение этого предмета, которое воспринимается зрительной зоной головного мозга. Поэтому, очевидно, зрительное восприятие окружающего мира определяется его освещенностью.
Освещенность под водой зависит прежде всего от освещенности ее поверхности, которая сильно меняется в течение суток и по временам года в соответствии с высотой подъема солнца. Когда солнце опускается над горизонтом ниже 30°, количество отраженных от поверхности воды лучей резко возрастает, а проникающих в воду — уменьшается. При высоте солнца 30° над горизонтом в воду проникает только 2,2% света. Поэтому сумерки под водой заканчиваются позже, а начинаются раньше, чем над водой.
При замерзании водоема освещенность под водой значительно уменьшается. Снежно-ледяной покров поглощает и рассеивает 80 — 90% света.
Кроме освещенности на видимость очень влияет прозрачность воды. В реке или в мутном пруду видимость хуже, чем в прозрачном озере. По мере удаления яркость объекта в воде слабеет, контрастность его уменьшается за счет подводного "тумана", образуемого падающими и отраженными от различных предметов лучами света, а контуры предмета размываются из-за рассеивания света. Таким образом отчетливо видеть в воде можно лишь на близком расстоянии.
Вода сильнее поглощает длинноволновую, то есть красную, часть спектра. Так, при прохождении слоя воды в 1 м поглощается 25% красных лучей и только 3% фиолетовых, поэтому в прозрачном озере под водой все голубое. Вода никогда не бывает абсолютно чистой, поэтому с глубиной освещенность уменьшается. На глубине 8 - 9 м поглощается 90% света, а красные и желтые лучи полностью поглощаются водой на глубине 10 м. Из-за рассеивания света все предметы как будто окружает голубой туман. Этот «туман» убирается желтой роговицей рыбьего глаза (у некоторых рыб она даже, скорее, оранжевая). Такая роговица увеличивает контрастность предметов под водой. Фотографы знают, что желтый фильтр на объективе убирает голубую дымку и повышает контрастность изображения.
Устройство глаза рыб!
Утверждения, что рыбы близоруки, основанные на том, что хрусталик глаза у них круглый, несостоятельны. Короткий фокус глаза, круглый хрусталик и разное расстояние от него до разных участков сетчатки обеспечивают рыбе не только большую глубину резкости, но и возможность одновременно видеть объекты на разном расстоянии под разными углами. Так, молодой лещ или верховка одновременно четко видят мелкий корм, находящийся перед их носом, и врагов сбоку и сзади от них.
Основу сетчатки глаза составляют светочувствительные рецепторы — "палочки" и "колбочки". Название соответствует их форме. При этом палочки работают даже при низкой освещенности и позволяют рыбе видеть в сумерках черно-белое изображение предметов. Колбочки же функционируют при ярком свете и обеспечивают цветовое зрение.
Соотношение палочек и колбочек зависит от образа жизни рыбы. У видов, питающихся днем (окунь, щука, форель), палочек в 3 — 10 раз, а у видов, активных в сумерках (лещ, ерш, густера), в 14 — 25 раз больше, чем колбочек (у налима даже в 87 раз). Сумеречные рыбы (лещ) в десятки и сотни раз чувствительнее к свету, чем рыбы поверхностных вод (уклея).
Приспособление рыбы к низкой освещенности называется темновой адаптацией. Она заключается в следующем. Пигментные клетки колбочек содержат черное вещество — меланин. Эти клетки подвижны и при ярком свете растягиваются, закрывая светочувствительные отростки палочек. При малом же освещении они сокращаются, так что эти отростки обнажаются и воспринимают слабый свет в сумерках. Переход от световой адаптации к темновой занимает обычно около получаса.
Палочки максимально чувствительны к свету с длиной волны 530 - 540 ммк. Какие это условия освещенности? Представьте, что вы находитесь летом ночью в месте, где нет фонарей, а луна светит в полдиска или меньше. Освещенность же при полной луне составляет 0,2 — 1 люкс. А от колбочкового к палочковому зрению рыбы переходят уже при освещенности 1 — 0,01 люкс. Такая освещенность в реках и прудах летом наблюдается на глубине до 9 м. Поэтому у рыб, обитающих глубже, даже днем глаза находятся в состоянии темновой адаптации, и чувствительность к свету у них повышена. Цвет при таких условиях рыбы не различают, однако могут охотиться, воспринимая контуры добычи.
Максимальная острота зрения у рыб наблюдается при 35 лк (у человека — при 300 лк). Таким образом рыбы почти на порядок чувствительнее человека к свету, что связано с их приспособлением к меньшей освещенности в воде.
У рыб есть еще один механизм повышения светочувствительности. Восприятие цветов у рыб сходно с человеческим — они трихроматы, то есть цветное изображение складывается из трех основных цветов — синего, зеленого и красного. С наступлением темноты максимум спектральной чувствительности глаза сдвигается в сторону коротких волн — к синему концу спектра. Тогда красно-оранжевые цвета становятся для рыбы менее, а зелено-синие — более заметными, чем днем.
Особенности зрения рыб
Условия распространения света в воде и освещенность ограничивают дальность зрения рыб. Большинство их ясно различают предметы на расстоянии от 1 до 15 м, а из воды достаточно хорошо видят, что происходит над ней и даже на берегу около воды. Однако рыба видит над водой только предметы, расположенные внутри "зрительного окна" — окружности на поверхности воды, образованной углом в 97,6° с вершиной в точке нахождения рыбы (показано на рисунке). Через это «окно» рыба видит от зенита до горизонта во всех направлениях. Предметы, находящиеся прямо над головой, она видит без искажения. Чем дальше предмет, тем сильнее преломление и отражение лучей, проходящих из воздуха в воду. На самой границе «зрительного окна» рыбы предметы совсем малы и незаметны. Поэтому чем дальше рыболов забрасывает приманку, и чем ближе он к поверхности воды, тем незаметнее для рыбы. Если же идет дождь, или ветер создает рябь на воде, ее поверхность становится неровной, и рыба не видит, что происходит наверху.
Роль зрения в жизни рыб
Есть несколько характеристик для описания свойств зрения рыб: абсолютная, контрастная и спектральная чувствительность, критическая частота мельканий, острота зрения и т.д. Наиболее важны абсолютная чувствительность глаза к свету и острота зрения. Контрастная чувствительность характеризует способность рыбы различать предметы по их яркости (т.е. отделять контуры от фона). Она необходима для различения пищи или врага на маскирующем фоне. Плотве, например, она помогает при низкой освещенности находить на дне почти неподвижных двустворчатых моллюсков. По мере взросления у многих рыб контрастная чувствительность повышается.
Критическая частота мельканий — это способность рыбы воспринимать движение объекта и наибольшую скорость, при которой он еще виден. У многих рыб частота мельканий превышает эту характеристику для человека.
Спектральная чувствительность собственно и есть цветовая чувствительность. Рыбы различают цвета очень хорошо. Однако шкала воспринимаемого спектра у рыб (кроме щуки и окуня), по сравнению с человеком, укорочена, и они не видят красную часть спектра.
Чувствительность к цветам, которые рыбы видят, также различается. Например, в сумерках щука, окунь, лещ, налим, карась и сазан максимально чувствительны к зеленому цвету с длиной волны 530 — 540 ммк, а угорь — к сине-зеленому с длиной волны 500 ммк. Днем же щука и окунь лучше всего видят светло-красный цвет с длиной волны 625 — 635 ммк., также как лещ, налим и карась. А вот линь и сазан днем максимально чувствительны к оранжевому цвету с длиной волны 600 ммк, угорь — к зеленому с длиной волны 560 ммк.
У хищных рыб зрение при питании играет первостепенную роль. Однако и такие "нехищные" рыбы, как плотва, красноперка, язь, чехонь и уклея сначала должны увидеть добычу (стрекозу, поденку или мелкого рачка), определить ее размер, форму, скорость движения. Только в этом случае рыба ее поймает.
Наглядный пример — охота окуня на мелочь. Зачастую можно наблюдать, как рыбешки с брызгами выскакивают из воды, а за ними мчатся полосатые хищники. Конечно же, в таких условиях им необходимо иметь развитое зрение!
Рыбы хорошо видят предметы и над водой. Форель, например, иногда замечает муху до того, как та ударится об воду и часто хватает ее еще в воздухе. Сходный случай был у меня и при ловле голавлей на кузнечика на Сызранке — небольшой быстрой речке, впадающей в Волгу в среднем ее течении. Голавли были граммов по 300, стояли они в омуте под берегом и жадно хватали кузнечиков, падающих в воду. Иногда голавль выпрыгивал на падающего в воду кузнечика, и мне оставалось только подсечь и вытащить рыбу. Удилище было длиной 5 м, а отвесный берег — высотой метра два. И когда я просто подвесил кузнечика в 5 см над водой, слегка подергивая кончик удилища. Голавль выскочил, схватил приманку и своим весом засекся на крючке. Мне осталось только поднять его и положить в сумку.
Что же рыба видит?
У рыб много врагов и они всегда настороже. Любой движущийся предмет, размеры которого меньше, вызывает у них пищевую реакцию, а предмет, размеры которого больше, — оборонительную!
Чтобы спастись от хищника, рыба должна издалека заметить опасность. Поэтому малейшая подвижность крупных объектов, их силуэты, тени, неясные мелькания хорошо различаются рыбами и вызывают у них оборонительную реакцию — настороженность или бегство. Этим объясняется отсутствие клева, когда тень рыболова падает на воду либо, когда на берегу или в лодке начинается неуместное оживление. Особенно это сказывается при сумеречном и ночном освещении, поскольку неясные, смутно воспринимаемые движения служат для рыб сигналом опасности. Даже карась и толстолобик, которые питаются неподвижными и малоподвижными объектами, проявляют настороженность. Рыбы реагируют не только на вид пищи или врага, но и на поведение сородичей и соседей. Особенно это характерно для стайных рыб (лещ, окунь, уклея). Они внимательно следят за другими членами стаи, оценивая их движения как бросок на пищу или уход от опасности. Причем эффективность сигнала повышается, если число особей, демонстрирующих такое поведение, увеличивается.
Как известно, рыбы ориентируются еще и с помощью боковой линии, которой они ощущают механические колебания воды. Эти колебания, то есть гидродинамические возмущение или низкочастотные шумы, образуются при движении любого тела в воде. Рыбы как бы "слышат" движения тел в воде, воспринимают направление и скорость течения, обнаруживают препятствия, то есть ориентируются, не пользуясь зрением.
Кроме того, у рыб развита маскировочная окраска, зависящая от условий обитания. Например, пелагические (живущие в толще воды) рыбы окрашены с учетом эффекта противотени. Спина у них темно-синяя с оливковым оттенком, а брюшко серебристо-голубоватое. Если рыбу с такой окраской рассматривать сверху, спинка сливается с темным фоном дна. При взгляде снизу ее серебристое брюшко на светлом фоне воды также не разглядишь. Если рыбка неподвижна, она становится невидимой, при этом ее и не «слышно».
Хищник не обнаружит неподвижную рыбку, однако ей тоже надо кормиться, а для этого двигаться. При движении же эффект противотени исчезает, рыбка становится заметной, а тело ее создает гидродинамические возмущения и становится "слышным". При этом степень заметности зависит от светового и цветового контраста, а, следовательно, и от степени развития цветового зрения хищника.
Таким образом зрение служит рыбам для ориентирования, для слежения за другими особями, дает возможность определять местоположение добычи, скорость ее движения и т.д. Цветовое зрение играет важную роль и во время нереста для узнавания особей другого пола.
Как же судак ловится на блесну?
В последнее время в рыболовных изданиях ведется длительная дискуссия о зрении судака. Исследование строения глаз этой рыбы показало, что днем судак хорошо различает цвета, а в сумерках и ночью зрение у него в большей степени монохроматическое.
При дневной охоте судак использует цветовое зрение и активно реагирует на яркие цветные блесны, которые в данных условиях оказываются более уловистыми.
Но, как правило, судак охотится в сумерках — на рассвете и на закате. Приманку он берет около дна, где в это время даже в очень прозрачном водоеме света мало. Тут блесна должна быть хорошо "звучащей", что позволит хищнику легче обнаружить ее боковой линией. Кроме того, предпочтительны светлые блесны, которые сильнее заметны на темном фоне дна.
Как же использовать эти знания для ловли рыбы?
Знание того, что и как видят рыбы, поможет рыболову подобрать уловистую приманку и подать ее так, чтобы рыба не смогла отказаться от «угощения».
Наиболее привлекательны такие приманки, которые напоминают обычную добычу хищника в данном водоеме. Для большинства хищных рыб, питающихся подвижными объектами, главное — величина и характер движения приманки. Окунь, судак или жерех предпочитают приманку, двигающуюся с большой скоростью, а щука — со средней. При этом хищники сильнее реагируют на виляющие, прерывистые движения приманки, которая ассоциируется у них с ослабленной рыбкой.
Форма и окраска приманки менее важны. Однако они не должны резко отличаться от обычных для рыбок данного водоема. Лучше, если приманка окрашена в основной цвет пищевого объекта, но ярче — она будет заметнее и привлекательнее для хищника. Только не переусердствуйте. Очень яркая приманка хороша при плохом освещении, а в прозрачной светлой воде она отпугнет хищника. Светло-голубые и зеленые приманки предпочтительнее темных и красных.
Вряд ли щука или судак «думают», что перед ними рыбка. Скорее всего хищник хватает приманку инстинктивно, реализуя охотничье поведение в ответ на определенный стимул — вид добычи. Здесь приманка выступает безусловным раздражителем, а некоторые отличия ее от живой рыбки не имеют решающего значения. При выборе искусственной приманки важно, чтобы она обладала определяющими признаками добычи: была не слишком маленькой, ибо тогда стимул слишком слаб, но и не слишком большой, — тогда пищевой рефлекс рыбы будет тормозиться оборонительным поведением. Правильно подобранная приманка спровоцирует хищника на поклевку, даже когда он сыт.
При движении искусственная приманка — блесна, воблер и т.д. — создает гидродинамические возмущения в водной среде. Они распространяются достаточно далеко и быстро, поскольку скорость звука в воде достигает 1430 м/сек. (в воздухе — 330 м/сек.). Поэтому хищник сначала "слышит" приманку, и только при приближении видит ее. Особенно это важно при плохой освещенности.
Звуковые колебания создаются, когда ламинарный поток воды срывается с корпуса приманки, и образуются завихрения. Это происходит, если ее форма не обтекаема, а имеет резкие грани, как у блесен. Лепесток, вращающийся перед пластмассовой «рыбкой», добавляет шума и сильнее привлекает хищника. Этим объясняется уловистость блесен "Mepps". Однако тот же вращающийся лепесток, а также характер движения самой "рыбки" могут насторожить хищника и удержать его от хватки, когда он уже приблизился и "ведет" блесну глазами.
Тонкую обтекаемую блесну хищник вряд ли "услышит" издалека. Если она и издает при движении шум, он очень слаб. Другое дело — современные объемные приманки: твистеры, воблеры или джерк-бейты. Особенно перспективны приманки, состоящие из нескольких частей. Они не только создают больше гидродинамических возмущений. Движения отдельных частей создают впечатление ослабленной рыбки, тыкающейся или болтающейся в разные стороны "вперевалку". Такая «стимуляция пищевого рефлекса» разбудит даже задремавшую после сытного обеда щуку.
Если учесть особенности зрительного восприятия пищевых объектов конкретным видом рыб в зависимости от освещенности, времени суток, сезона, погоды и др., и подобрать соответствующие приманку и темп проводки — рыбалка наверняка будет успешной.
В.Куликов
