Почему рыба...

        Почему большинство видов рыб имеют плавательный пузырь?
Вопрос, конечно, интересный… У автора даже появились
размышления на тему: в какой раздел поместить этот рассказ после
написания- в раздел биология или в раздел с названием физика.
Строение плавательного пузыря, его значение в жизни рыб - это
несомненно относится к биологии, а вот как работает плавательный
пузырь- это разумеется относится к области физики. Вот и
знаменитый в нашей стране и за рубежом доктор технических наук,
профессор Гулиа Нурбей Владимирович включил вопрос о том, как
работает плавательный пузырь у рыб в свою книгу ,,Удивительная
физика’’. Знаменитым на весь мир Гулиа Н.В. сделало изобретение и
создание супермаховиков. Им написаны сотни научных трудов и
десятки научно- популярных книг. Если сравнивать
книгу ,,Удивительная физика’ с другими книгами с аналогичным
содержанием, то книга Н.В. Гулиа наиболее подробно рассматривает
вопросы из всех разделов физики. И разве, что, к большому моему
сожалению, Нурбей Владимирович всего парой предложений
ограничился, говоря о феномене подъема воды в деревьях на высоту в
десятки метров. Итак, что говорится в рассказике ,,Для чего рыбе
пузырь?“. Со слов Гулиа Н.В. многие люди считают, что рыба для
погружения с помощью мышц сжимает плавательный пузырь, объем
тела уменьшается, плотность тела в целом увеличивается, и рыба
начинает погружаться, для всплытия рыба увеличивает объем
плавательного пузыря. Такое представление о функции плавательного
пузыря рыб было высказано профессором Борели Флорентийской
академии в 1685 году, и в течение более 200 лет принималось без
возражений. У многих людей рыба с ее плавательным пузырем
вызывает ассоциацию с подводной лодкой, с тем, как подводная лодка
погружается и всплывает. Для погружения и всплытия подводной
лодки имеются на ней балластные емкости, называемые цистерной
главного балласта. При заполнении цистерны главного балласта
забортной водой, подводная лодка начинает погружаться. Для
всплытия цистерна главного балласта продувается и заполняется
сжатым воздухом. При этих операциях все происходит в соответствии
с законами физики: законом Архимеда и законами Ньютона. И тут
мне хотелось бы поправить уважаемого профессора Гулиа Н.В.
      Хотелось бы уточнить и более подробно пояснить происходящее с
точки зрения физики. Гулиа говорит о том, что в процессе заполнения
балластных емкостей плотность подводной лодки становится больше
плотности воды и поэтому лодка начинает погружаться. Такое
объяснение подойдет скорее всего для учеников начальных классов.
      Для учащихся старших классов , на мой взгляд, объяснение должно
быть таким:в соответствии с законами Ньютона тело начинает
двигаться, когда на него подействует сила. Какая же сила начинает
действовать на подводную лодку, когда ее цистерна главного балласта
заполняется забортной водой? Это результирующая сил тяжести и
выталкивающей силы. Выталкивающая сила, действующая на
подводную лодку, кстати, будет иметь одно и тоже значение, как при
погружении так и при всплывании подлодки, поскольку объем
подводной лодки не меняется. Вспомним, как звучит закон
Архимеда… На тело, погруженное в жидкость или газ, действует
выталкивающая или подъемная сила, равная весу объема жидкости
или газа, вытесненного частью тела, погруженной в жидкость или газ.
Как известно, выталкивающая сила направлена вверх, а сила тяжести
направлена вниз. При заполнении цистерны главного балласта водой,
масса подводной лодки увеличивается, а значит увеличивается и сила
тяжести, действующая на подводную лодку. Как только значение силы
тяжести по своей абсолютной величине(по модулю) превысит
значение выталкивающей силы, подводная лодка начнет движение
вниз. С ускорением. В соответствии со вторым законом Ньютона.
        При продувке и заполнении сжатым воздухом цистерны главного
балласта, масса подводной лодки уменьшается, а значит ,
уменьшается и сила тяжести , действующая на подлодку. Когда сила
тяжести станет по модулю меньше выталкивающей силы, подводная
лодка начнет свое движение вверх. С ускорением. В рассказе ,,Для
чего рыбе пузырь“ Нурбей Владимирович отмечает, что истинная
функция плательного пузыря у рыбы весьма ограниченная и
пассивная, он лишь помогает рыбе оставаться на определенной
глубине, а именно на той, на которой вес вытесненной рыбой воды ,
равен весу самой рыбы. Сжимать пузырь, изменяя плавучесть рыба не
в состоянии, поскольку стенки ее плавательного пузыря лишены
мышечных волокон, которые могли бы изменить его объем. Теперь
отвлечемся от написанного Нурбеем Владимировичем и попробуем
рассуждать сами. Мы, знаем, что тем не менее существует
распространенное мнение, что рыба может по своему желанию
раздувать или сжимать плавательный пузырь. Конечно же , это не
так…Ну, скажем, не совсем так...Более подробно остановимся на этом
моменте попозже. Проводить аналогию рыбы с подводной лодкой
некорректно еще и потому, что у подводной лодки изменяется сила
тяжести, действующая на нее, вследствие изменения массы
подводной лодки, у рыбы меняется действующая на нее
выталкивающая сила, вследствие изменения объема тела. Причем
изменение объема происходит за счет изменения в большинстве
случаев внешнего давления воды. Представим себе рыбу, плавающую
на такой глубине, что выталкивающая сила, действующая на рыбу
равна по модулю силе тяжести… Это так называемая нулевая
плавучесть. В этом случае рыбе не надо затрачивать силы, работая
плавниками, чтобы оставаться на этой глубине. Теперь представим,
что рыбе понадобилось опуститься глубже. Поскольку она не может
по своему желанию сжать плавательный пузырь, ей приходиться
начинать работать плавниками. Здесь можно провести аналогию с
подводной лодкой, подлодка тоже может начать погружаться, включив
в работу винты и выставив рули в нужное положение. При
достижении глубины, когда выталкивающая сила станет по модулю
меньше силы тяжести, рыба в принципе уже может не работать
плавниками, чтобы погружаться...С каждым сантиметром погружения
плавательный пузырь сжимается все сильней, а это означает , что в
свою очередь разница величин выталкивающей силы и силы тяжести
стремительно растет. Рыба фактически начинает падать на дно, и если
рыбе не надо опускаться до самого дна, то теперь ей снова надо
работать плавниками, чтобы затормозить свое падение на дно.
      Предположим, что рыба, побыв на глубине, решает подняться ближе к
поверхности воды. Да, у рыбы есть плавательный пузырь, но он пока
не помогает рыбе при всплытии, поскольку выталкивающая сила по
модулю меньше силы тяжести. Приходится работать плавниками. И
только при подъеме на глубину, когда выталкивающая сила будет
больше силы тяжести, можно перестать работать плавниками. Но
начинается стремительный подъем вверх, и рыбе, чтобы ее не
выбросило на поверхность воды приходится снова работать
плавниками, тормозить…Допустим, побыв какое-то время вблизи от
поверхности, рыба решает вернуться на глубину, на которой у нее
была нулевая плавучесть… И ей придется снова работать
плавниками, пока она не достигнет этой глубины. Получается как- то
не экономично, с точки зрения сохранения сил(энергии). Для рыб,
которые ведут образ жизни, связанный с быстрым и частым
перемещением вверх-вниз, наличие плавательного пузыря будет
сущим бедствием! Поэтому есть рыбы, у которых нет плавательного
пузыря. Всем известный пример - акула. Акула относится к надотряду
хрящевых рыб, у нее нет скелета из костей. Еще к хрящевым рыбам
относятся скаты. Да, у хрящевых рыб нет плавательного пузыря, и
поэтому им все время приходится находиться в движении. Ранее
учеными считалось, что хрящевые рыбы , это такие доисторические
животные, и что у них просто не успел развиться скелет в ходе
эволюции. В настоящее время ученые уже не придерживаются такой
точки зрения. Можно сказать, что мнение изменилось на
противоположное, то есть у акул или их предков был скелет, но в ходе
эволюции он превратился в хрящи. Обратимся к науке биологии, и
посмотрим, какие еще варианты изобрела природа в ходе эволюции.
Большинство рыб сейчас - это костные рыбы. У них скелет из костей.
     А вот это-то как раз и явилось причиной появления плавательного
пузыря! Из-за костей удельный вес (плотность) рыб стала больше
плотности воды, и природе пришлось в ходе эволюции создать у
костных рыб плавательный пузырь. Но и у костных рыб не у всех все
одинаково. Есть варианты. Есть костные рыбы, у которых нет
плавательного пузыря, есть рыбы , у которых пузырь
редуцированный, то есть почти исчез. Плавательного пузыря нет у
тунцов, скумбрии ,пеламиды. Почему же у этих рыб нет
плавательного пузыря?! Дело в том, что это рыбы скоростные, более
правильно, конечно , сказать - быстроплавающие. И медленно
работающий плавательный пузырь для них только помеха. Тем не
менее, и для них желательно, чтобы удельный вес(плотность)
приближалась к плотности воды. Какой же выход нашла природа в
ходе эволюции? В ходе эволюции у этих рыб стало повышенное
содержание жира в мясе. У скумбрии до 18-23 процентов, у пеламиды
до 10 процентов. У тунца содержание жира в мясе до 19 процентов.
        Чтобы было с чем сравнить, возьмем для примера рыбу минтай. В 100
граммах мяса у нее содержится жира 0,9 грамма. То есть , у минтая
содержание жира меньше одного процента. Много лет назад мне как-
то приходила в голову мысль, почему у некоторых видов рыб
содержание жира в мясе более высокое(хотя живут они в практически
одинаковых условиях - в одном море или в одной реке), но тогда
ответа не нашлось. Теперь же , мне думается, что высокое содержание
жира у некоторых видов рыб напрямую связано с отсутствием у них
плавательного пузыря. Самый любознательный читатель возможно
спросит- А как же акула, у нее тоже нет плавательного пузыря, а мясо
у нее не жирное? Ответ, видимо, можно дать такой… Во-первых у
акулы нет костного скелета, что несколько снижает ее удельный
вес(плотность), а во- вторых у нее все-таки имеется запас жира для
повышения плавучести. Этот запас жира находится в печени.
      Интересно, а есть ли у природы- матери еще какие-то рыбы, у
которых нет плавательного пузыря(кроме быстроплавающих,
упомянутых выше)? Да, есть такие рыбы. Это рыбы придонные и
глубоководные. Глубоководных рыб рассматривать не будем, только
нельзя не отметить , что есть и глубоководные рыбы с плавательным
пузырем, которые могут обитать на глубине до 6 километров! На
такой глубине давление воды составляет 600 атмосфер! Для
сравнения - давление в бутылке шампанского две с половиной
атмосферы. Почему же рыба не оказывается раздавленной таким
большим давлением?!Дело в том , что ткани тела рыбы до 85
процентов состоят из воды, а жидкости, как известно , практически не
сжимаемы. Тем не менее, в плавательном пузыре у рыбы газы, на нее
действует такое огромное давление , и плавательный пузырь
выдерживает такие нагрузки. Это, конечно, удивительно! А вот
придонные рыбы для нас могут быть интересны… Так придонная
рыба бычок- подкаменщик плавательного пузыря не имеет, сом имеет
редуцированный плавательный пузырь, то есть плохо
сформированный. Содержание жира в мясе у сома около 5 процентов,
но надо учесть, что какое -то количество жира находится в печени. Из
известных придонных рыб можно еще назвать камбалу. Придонным
рыбам не приходится часто подниматься к поверхности, поэтому им
плавательный пузырь практически и не нужен. Нас больше
интересуют рыбы, имеющие плавательный пузырь. Всех рыб,
имеющих плавательный пузырь можно разделить на две большие
группы: открытопузырные(большинство) и закрытопузырные. У
открытопузырных рыб плавательный пузырь соединен с кишечным
протоком, в передней его части. Некоторым исключением здесь
является сельдь, у нее плавательный пузырь соединен и с передней
частью кишечного протока и с задней. Тоже самое еще относится к
шпроте и хамсе. Открытопузырные рыбы могут заглатывать воздух, и
могут при необходимости выпускать его через пищевод, глотку, рот.
Представителями открытопузырных рыб являются осетровые, сельдь,
карп, лещ, сазан, щука, карась, плотва, лосось, угорь. Открытый
пузырь имеет одну камеру(за исключением карповых, у них две
камеры).
       Закрытопузырные рыбы имеют плавательный пузырь не соединенный
с кишечной протокой. Плавательный пузырь таких рыб имеет более
сложное устройство, и поэтому считается более совершенным. К
закрытопузырным относятся: окуневые рыбы, треска, кефаль,
колюшка, ставрида и другие. Открытый плавательный пузырь
заполняется атмосферным воздухом после заглатывания его рыбой
через пищеварительный тракт. Изменение газового состава закрытого
пузыря происходит только путем газообмена с кровеносной системой.
      Мальки как открытопузырных , так и закрытопузырных рыб через
сутки после появления из икринки должны заглотить капельку
воздуха в свой формирующийся плавательный пузырь, если малек это
не сделает, то он погибает. У закрытопузырных рыб протока в
плавательный пузырь спустя некоторое время зарастает, а газы
поступают в плавательный пузырь из кровеносной системы через
газовую железу. Газовая железа - система артериальных и венозных
сосудов(другое название часто применяемое биологами - красное
тело), расположенных в передней части плавательного пузыря.
     Выводятся газы из плавательного пузыря с помощь овала. Овал - это
участок во внутренней оболочке плавательного пузыря,
расположенный в задней части пузыря, в нем через венозные
капилляры происходит диффузия газов в кровь, а затем через жабры
газы удаляются в воду. С этим вроде бы понятно, гораздо интереснее,
каким образом , какими силами, каким механизмом обеспечивается
переход молекул газа из крови в плавательный пузырь! К сожалению,
найти ответ на этот вопрос в литературе не удалось. Но ответ нашелся
в ролике на ютюбе! Преподаватель Корзун Л.П. (МГУ) читает лекцию
студентам о строении тела рыбы и разбирает вопрос , как устроен и
как работает плавательный пузырь. Оказывается, что капилляры в
газовой железе фактически погружены в молочную кислоту.
Капилляры, по которым поступает кровь, а также венозные
капилляры идущие параллельно, образуют густую сеть, которая
получила в биологии несколько странное название — чудесная сеть.
        А молочная кислота обладает интересным свойством, она
воздействует на гемоглобин крови таким образом, что он во много раз
снижает свою способность удерживать молекулы кислорода, в
результате повышается парциальное давление газа в крови
капилляров. Из-за того, что парциальное давление газа в капиллярах
больше давления газов в плавательном пузыре, молекулы кислорода
и переходят из капилляров в плавательный пузырь. Если говорить о
том, какие газы содержаться в плавательном пузыре
открытопузырных рыб, то понятно, что это кислород, углекислый газ
и азот, то есть те же газы из которых состоит воздух. У
закрытопузырных рыб в плавательном пузыре кислород, углекислый
газ, и очень небольшой процент азота. Почему мало азота, в общем-
то тоже понятно. Кровь приспособлена к тому, чтобы переносить
кислород и углекислый газ, но не азот. Возможно стоит отметить, что
углекислый газ переносится в основном плазмой крови, а с помощью
гемоглобина переносится только 15 процентов от всего количества
этого газа в крови.. Интересным является факт, что у некоторых
закрытопузырных рыб плавательный пузырь состоит из одной
камеры, а некоторых видов закрытопузырных рыб плавательный
пузырь состоит из двух камер соединенных протокой. Почему в
природе есть рыбы, у которых плавательный пузырь состоит из двух
камер? Считается, что такой плавательный пузырь является более
совершенным. В однокамерном пузыре красное тело и овал находятся
друг за другом, впереди красное тело, за ним овал. В двухкамерном
плавательном пузыре красное тело(газовая железа) находится в
передней камере, овал находится в задней камере. Рыба может по
своему желанию перекрыть протоку с помощью сфинктера, и тогда
можно переднюю камеру быстрее подкачать. Очень важным
моментом в понимании функций плавательного пузыря является
скорость, с которой может меняться давление газа в плавательном
пузыре. Так , для морского окуня, чтобы изменить давление в
плавательном пузыре на одну атмосферу требуется 5- 12 часов. Одной
атмосфере соответствует 10 метров водяного столба. Можно привести
и другие данные. Изменение давления в пузыре(секреция газов в
плавательный пузырь ) у закрытопузырных(плотва) 1 кПа в час, у
открытопузырных 10 кПа в час. Как это понять наиболее наглядно?!
Величина нормального атмосферного давления равна 100
килопаскалей, этому соответствует высота водяного столба 10 метров.
1 кПа будет соответствовать 10 см водяного столба, то есть за один
час перемещение рыбы в вертикальном направлении составит 10
сантиметров! Вот это скорость! О чем это говорит?! На мой взгляд,
это говорит о том, что плавательный пузырь у закрытопузырных рыб,
выполняя гидростатирующую(чаще говорят гидростатическую)
функцию, осуществляет тонкую подстройку плавучести ( тоже самое
можно говорить и в отношении открытопузырных рыб, но в меньшей
степени, на мой взгляд). Плавательный пузырь имеет объем в 5% от
объема тела у морских рыб и 1% у пресноводных рыб. У большинства
рыб увеличение объема плавательного пузыря более чем на 20- 30
процентов может привести к негативным последствиям для их
внутренних органов. Разбираясь в вопросе использования рыбами
плавательного пузыря для перемещения по вертикали, необходимо
принимать во внимание много факторов. В первую очередь, надо
учесть нюансы различия между рыбами открытопузырными и
закрытопузырными. Начнем с открытопузырных. Да,
открытопузырная рыба может выпустить часть газов из плавательного
пузыря, если она вдруг захочет начать погружаться… Но у нее есть
выбор, тоже самое она может сделать с помощью плавников. Если она
выпустит часть газов, это уменьшит выталкивающую силу, и поэтому
позднее для всплытия ей придется усиленно работать плавниками, где
же тогда выигрыш в экономии энергии? Кроме того, не надо забывать,
что биологами установлено, что открытопузырные рыбы выпускают
газы из плавательного пузыря от испуга. Как это понять?! Если это
стайные рыбы, то это они делают для того, чтобы предупредить
других рыб о появлении хищника. Если посмотреть более широко, и
попытаться проанализировать, почему рыба хочет менять глубину, на
которой она находится, то вырисовывается следующая картина.
       Причин несколько: 1- поиск корма, 2- подстройка при изменении
барометрического давления, 3- бегство от хищника, 4 - поиск
убежища для отдыха. Для открытопузырных рыб выпустить газы для
погружения не проблема, Но ведь потом придется и подниматься?! И
тут возникают проблемы.. Надо бы подкачать давление в
плавательном пузыре, но у открытопузырных рыб нет такой
возможности, они могут заглотить воздух только поднявшись на
поверхность. Посмотрим более пристально на жизнь рыб с
открытыми пузырями… Давайте посмотрим, что с ними происходит,
если они решили всплывать… А ничего хорошего с ними не
происходит. Они испытывают неприятные ощущения. Так же как они
испытывают и неприятные ощущения при погружении. При всплытии
давление на плавательный пузырь уменьшается, он раздувается , и
начинает давить на близлежащие ткани. А это - болезненно. Та же
сельдь по данным из литературы совершает суточные миграции по
вертикали исчисляемые многими - многими десятками метров.
       Учеными биологами замечено, что когда открытопузырная рыба
хочет совершить более глубоководное погружение, она всплывает на
поверхность и заглатывает на 20- 30 процентов воздуха больше
обычного. На первый взгляд это кажется какой- то нелепостью. Ведь
чем больше будет объем плавательного пузыря, тем больше
выталкивающая сила, а значит , надо больше потратить энергии
работая плавниками, чтобы достичь нужной глубины! Обратите
внимание, чтобы опуститься на большую глубину, рыба не выпускает
воздух из плавательного пузыря, а увеличивает его запасы! На самом
деле все правильно и логично. Чем больше глубина, тем больше
давление воды, и тем сильнее сжимается плавательный пузырь. И
чтобы на большей глубине сохранялась нулевая плавучесть, рыбе
нужно побольше воздуха в плавательном пузыре. Посмотрим, что
происходит, когда сельдь всплывает к поверхности. В литературе
упоминается, что когда косяки сельди или лосося поднимаются к
поверхности, вода прямо кипит от пузырьков воздуха, и рыбаки даже
могут по этим пузырькам определить, какой у них будет улов. На
первый взгляд опять кажется, что это как-то странно… При подъеме
зачем выпускать воздух из плавательного пузыря?! Но все логично…
При подъеме уменьшается давление воды, плавательный пузырь
увеличивается в объеме и начинает воздействовать на другие
внутренние органы. И это воздействие для рыбы отнюдь не является
приятным. Возможно, что стравливание воздуха производится и для
того, чтобы притормозить скорость подъема. А еще открытопузырные
рыбы выпускают пузырьки воздуха, чтобы издавать звуки. Биологами
установлено, что рыбы выпускают пузырьки воздуха, например, при
испуге, и для того, чтобы подавать сигнал об опасности другим
рыбам. Когда косяк сельди выпускает пузырьки воздуха, и издает
звуки, у меня возникает ассоциация, что рыбы разговаривают друг с
другом, передают друг другу какую-то информацию. Сейчас на дворе
декабрь 2020 года. В середине ноября, когда этот рассказик уже
писался, в интернете прошла информация, новость с броским
заголовком - 15 лет Швеция слушала, как селедка пускает газы,
принимая ее за советскую подлодку. Да, действительно там
сообщалось, что Швеция в течение 15 лет безуспешно искала
советские , а позднее российские подводные лодки, принимая звуки,
которые издают косяки селедки за звуки, которые издают подводные
лодки. Все началось в 1981 году, и через 15 лет бесплодных поисков
подводных лодок военные пригласили на военно- морскую базу
гражданских ученых и дали им послушать аудиозаписи этих
странных звуков. Один из ученых сказал, что было похоже на то, что
кто-то жарит бекон. Не сразу, но проведя исследования, ученые
выяснили, что звуки издавали селедки выпуская газы из
плавательного пузыря через анальное отверстие.( Ошибочка в
заметке, так как газы из плавательного пузыря у селедки выходят не
через анальное отверстие, а через протоку, которая расположена сзади
анального отверстия). Кстати , ученые(или это журналисты
напутали?) сказали , что газы выпускались селедками при
погружении… Кому верить?! Ответ на этот вопрос (выпускают
селедки газы при подъеме или при погружении) можно найти в
книге ,,Эволюция рыб“. Автор Г. В. Никольский, Москва 1963. В
книге говорится - Всплывающая к поверхности стая сельди часто
может быть обнаружена по многочисленным пузырькам воздуха,
поднимающимся из глубины. В Адриатическом море у побережья
Албании (Влорский залив и др.) при ловле сардины на свет албанские
рыбаки безошибочно предсказывают скорое появление этой рыбы из
глубины по появлению выделяемых ей пузырьков газа. Рыбаки так и
говорят: ,,Пена появилась - сейчас появится и сардинка“. Давайте
обратим внимание на пункт 2, что происходит при изменении
барометрического, то есть атмосферного давления. Напомню, что
сейчас речь идет о рыбах открытопузырных. Плавала такая рыба на
глубине, где у нее была нулевая плавучесть, а тут вдруг атмосферное
давление начало повышаться… В следствие этого внешнее давление
на нее повысилось, плавательный пузырь уменьшился в своем
объеме. И рыба в следствие того начала перемещаться по вертикали
вниз. Какой выбор есть в этот момент у рыбы? Если ей захочется
остаться на той глубине, на которой она была, то она может это
сделать, но для этого ей придется работать плавниками, чтобы
оставаться на прежней глубине. Если ей захочется оставаться на
глубине с сохранением нулевой плавучести, ей придется работая
плавниками подняться выше, чтобы восстановить внешнее давление,
оказываемое ранее водой на ее тело. Допустим, что атмосферное
давление было 740 мм рт. столба, а стало 760 мм рт. столба.
Изменение составило 20 мм рт. столба. Поскольку плотность ртути в
13 раз больше, чем у воды соответствующее изменение давления в
метрах водяного столба будет 20мм умноженное на 13, что составит
26 см, или 0, 26 м. Вот на такое расстояние по вертикали надо
переместиться рыбе, чтобы компенсировать изменение атмосферного
давления. Что может предпринять рыба открытопузырная, если
атмосферное давление понизится, например на те же 20 мм рт.
столба? При понижении атмосферного давления ее пузырь
увеличится в объеме, значит увеличится и выталкивающая сила,
действующая на рыбу. Чтобы компенсировать увеличившуюся
выталкивающую силу, рыба может опустить ниже на 26 см поработав
плавниками. А может выпустить пузырьки воздуха. Тут у нее есть
варианты, таким образом. Что она выберет? Ну, трудно сказать… Что
касается рыб закрытопузырных, то выпускать газы непосредственно
из плавательного пузыря в воду они не могут. При повышении
атмосферного давления у рыбы закрытопузырной есть следующие
варианты: во - первых она может так же как рыба открытопузырная ,
работая плавниками подняться выше, чтобы компенсировать
повысившееся атмосферное давление, во - вторых, в отличие от
открытопузырной, она может сделать подкачку газов(кислорода и
углекислого газа) в плавательный пузырь. Надо только понимать, что
это процесс совсем не быстрый… При уменьшении атмосферного
давления у закрытопузырной рыбы имеются следующие варианты:
      Во - первых она может также, как открытопузырная, работая
плавниками опустится поглубже работая плавниками, во - вторых
может уменьшить объем плавательного пузыря выводя газы из
плавательного пузыря через кровь, а затем жабры. Тоже не быстрый
процесс. Рыбакам хорошо известно, что при смене погоды рыба
клюет плохо. И к этому причастен плавательный пузырь. При смене
погоды меняется атмосферное давление, а значит , меняется и объем
плавательного пузыря, рыба испытывает неприятные ощущения, и ей
не до кормежки. Но, конечно, самые неприятные ощущения
испытывает рыба при больших и быстрых перемещениях по
вертикали. Что может иметь место, когда, например, рыба спасается
от хищника бегством. Особенно опасно быстрое перемещение вверх,
так как при этом плавательный пузырь сильно увеличивается в
объеме. Часто при быстром подъеме рыбы с большой глубины можно
наблюдать , что плавательный пузырь прямо вылазит изо рта рыбы. В
море рыба при ловле может быть поднята с десятков метров глубины,
и даже с сотен метров, и потому удивительного в этом как бы ничего
и нет. Но и при ловле рыбы на реке, можно наблюдать подобную
картину. На ютюбе есть ролик, в котором рыболов-спортсмен
рассказывает и показывает выловленного с глубины пять метров
судака. Для того, чтобы сохранить пойманного судака живым до
взвешивания, он был помещен в довольно большую емкость с
водой(спортсмен называл почему-то эту емкость аквариумом). Но из-
за раздувшегося плавательного пузыря судак не мог нормально
плавать и быстро терял силы. Спортсмен говорит в кадре, что судак
может от этого довольно быстро умереть и чтобы этого не случилось
рыбе надо проколоть плавательный пузырь и выпустить часть
воздуха. Оказывается производится(выпускается) специальное
устройство для этого. Простое устройство, оно похоже на авторучку с
иглой как у медицинского шприца. Далее показывается ,как рыболов-
спортсмен производит прокол плавательного пузыря, и как судак
начинает после этого плавать совершенно нормально. Кстати, тоже
самое можно делать, когда пойманная рыба выпускается в реку
обратно. Наверное, говоря о плавательном пузыре, следует отметить и
еще одну особенность. Рыба, умершая в толще воды, практически
сразу переворачивается кверху брюхом. В чем причина? Происходит
это в следствие того, что несмотря на то, что плавательный пузырь
находится вплотную к позвоночнику, центр масс тела рыбы
располагается выше плавательного пузыря,и из-за этого рыба, плавая,
находится в состоянии неустойчивого равновесия. Пока рыба жива,
она подрабатывает плавниками в опасные моменты и сохраняет
состояние равновесия. Далее, говоря о плавательном пузыре, видимо
необходимо упомянуть, что кроме главной
функции(гидростатической), у него есть и другие функции. Это, если
так можно назвать - функция датчика давления. В плавательном
пузыре имеются нервные окончания и с их помощью любое
изменения внешнего давление фиксируются и передаются в мозг.
        Следующая функция плавательного пузыря - усилитель уловленного
рыбой звука.., здесь плавательный пузырь выступает как резонатор и
передает звук дальше к внутреннему уху рыбы. Иногда(у некоторых
рыб) плавательный пузырь бывает источником звука. У таких рыб
рядом с плательным пузырем есть специальная мышца, сокращаясь,
это мышца ударяет по плавательному пузырю как по барабану.
     Заканчивая рассказ о плавательном пузыре, и о том как рыба
перемещается в воде, видимо необходимо сказать еще вот о каком
моменте. В начале рассказа приводилось сравнение рыбы с подводной
лодкой. Автор возьмет на себя смелость сравнить рыбу с самолетом.
Да, да, именно с самолетом! Мне не доводилось встречать такого
сравнения в литературе, ну что же, буду первым, кто такое сравнение
сделает. Нет, речь не пойдет о летучих рыбах, которые разогнавшись
выпрыгивают из воды и летят по воздуху десятки, а то и сотни
метров. Речь пойдет об обычных рыбах, разве что это будут рыбы,
которые могут быстро плавать, например уже упоминавшаяся
скумбрия. Предположим, скумбрия решила быстро подняться из
глубины к поверхности воды. Как она будет это делать? Разумеется,
она не поплывет вертикально вверх, она поплывет вперед и вверх. Ее
тело будет находится под некоторым углом к горизонтальной
плоскости. Вспомним теперь взлетающий самолет… Но дело не
ограничивается только похожей картинкой. Характер физического
процесса будет одинаков! Когда мы говорим о самолете, то мы
говорим, что самолет поднимается вверх благодаря подъемной силе.
Основная часть подъемной силы создается крыльями. Но не только
крыльями создается подъемная сила. Любая поверхность(плоскость)
самолета находящаяся под углом к направлению полета, на которую
набегает встречный поток воздуха, будет создавать подъемную
силу(эффект воздушного змея). Таким образом брюхо фюзеляжа тоже
будет создавать подъемную силу. Из истории известно, что были
построены самолеты, у которых отсутствовали крылья, но было
большое широкое брюхо фюзеляжа, и эти самолеты летали!
Возвращаясь к рыбам, видим, что здесь вместо воздуха вода, а вместо
брюха фюзеляжа просто брюхо рыбы. В случае с самолетом воздух
ударяется в плоскость, находящуюся под углом к направлению
полета, отражается и идет вниз, тем самым передавая самолету
импульс, направленный вверх, за счет чего и создается часть
подъемной силы. В случае с рыбой набегающий поток воды ударяется
в брюхо, отражается вниз, при этом телу рыбы передается импульс
направленный вверх, за счет чего и создается подъемная сила. Когда
самолет снижается(пикирует, и его нос направлен вниз), и угол атаки
отрицательный, воздушный поток набегает на верхнюю часть
самолета, отражается вверх, а самолету сообщается импульс
направленный вниз. Когда рыба перемещается с поверхности в
глубину(ее голова смотрит вниз), набегающий поток воды ударяется
ей в спину, отражается вверх, а телу рыбы сообщается импульс
направленный вниз. Вот такая физика с самолетом и рыбой, вот такая
аналогия рыбы с самолетом. И, завершая разговор о рыбах,
невозможно не сказать о рыбе голомянке. Совершенно уникальная
рыба, обладающая очень интересными особенностями! Голомянка
рыба-пандемик, она водится только в одном месте, как и положено
пандемикам. Обитает она в озере Байкал. Свое название получила от
русского слова голомень, что означает глубокие участки моря,
открытое море. Следует уточнить, что в Байкале водится малая
голомянка и большая голомянка. Длина самок большой голомянки
достигает 25 см, самцов - до 16 см. Длина самки малой голомянки 15
см, самца - 12 см. Это прозрачные!! рыбы без чешуи и плавательного
пузыря. Тело их на 35 % состоит из жира. По некоторым данным
даже до 44% … Через хвост этих рыбок можно читать. Если
попробовать поджарить голомянок на сковороде, то на сковороде
останется только скелетик, плоть растает , разойдется... Если взять
для сравнения омуля, то у него жирность 20%. То есть… Имеем еще
одно подтверждение, что самая жирная рыба та, у которой нет
плавательного пузыря. Почему же у голомянки нет плавательного
пузыря?! Дело в образе жизни, если можно так сказать. Она часто
перемещается с глубины один метр на глубину до одного километра!
       Поэтому плавательный пузырь будет ей только помехой, и опасен
будет при таких перепадах глубин. У неё плавучесть близка к
нулевой, или другими словами её плотность примерно равна
плотности воды. Справедливости ради должен сказать, что жирность
малой голомянки в восемь! раз меньше , чем у большой голомянки. С
помощью чего она выходит из этого положения? А у нее значительно
более длинные и широкие(в процентном соотношении ) грудные
плавники по сравнению с большой голомянкой. Голомянка редко
попадает в сеть (она ведет одиночный образ жизни), плохо ловится на
удочку. Возможно, у кого-то может возникнуть вопрос, если её нельзя
поджарить на сковороде, то как же её едят? И едят ли вообще?!
      Едят… В замороженном виде. Делают строганину… Ещё одна
особенность голомянки в том, что она живородящая. Рожает до 2000
маленьких рыбок. Голомянкой питаются почти все рыбы, а особенно
её любит байкальская нерпа. Несмотря на это численность голомянок
в озере Байкал поистине огромна, общая биомасса голомянок
превышает биомассу всех остальных байкальских рыб вместе взятых.
Число особей голомянки в Байкале примерно 50 миллиардов! На
такой интересной рыбе, пожалуй и можно закончить разговор….
         Декабрь 2020 г. Отзывы можно направлять по адресу: tomvik21@mail.ru