Скат молоди рыб, поведение рыб в потоке воды, реореакция

Миграции (нерестовые, нагульные, зимовальные) занимают важное место в жизни рыб. При этом контрнатантные миграции (против течения) обычно чередуются с денатантными (по течению) миграциями рыб. Последние наиболее характерны для молоди — это миграции вниз по течению от мест размножения к местам нагула. Такие миграции называются покатными и представляют собой первое звено миграционного цикла рыб, от которого зависят масштаб миграций и многие стороны их жизни в последующие периоды.

Покатные миграции молоди – важнейший этап жизненного цикла многих рыб. Они направлены на увеличение площадей нагула, расселение вида и в конечном итоге на увеличение или поддержание на определённом уровне его численности. Особое значение они имеют для проходных и полупроходных рыб. Покатная миграция наблюдается и у туводных рыб — она способствует пространственному распределению молоди по ареалу обитания.

Покатная миграция наблюдается не только в водотоках, но и в водоёмах с замедленным водообменном, где всегда имеются определённые течения. Зарегулирование стока большинства рек мира и создание водохранилищ резко изменили режим течений во внутренних водоёмах, нарушив тем самым веками сложившиеся экологические связи. Плотины существенно ограничивают протяжённость миграционных путей, прежде всего проходных и полупроходных рыб, а частично и некоторых туводных.

Распределение покатных рыб в потоке во времени и пространстве зависит от их вида, периода развития, времени суток, сезона и гидравлических характеристик потока. Скат молоди приурочен к сезону, в который происходит размножение рыб. Наиболее интенсивно он проявляется в весенне-летний период. В зависимости от термического и гидрологического режимов сроки покатной миграции могут значительно сдвигаться. В суточном цикле скат происходит в основном в сумеречно-ночной период. В светлое время суток личинки и мальки проявляют реореакцию (реакцию на течение), поэтому держатся обычно против течения.

Реореакция является основным поведенческим приспособлением по отношению к течению. Эта реакция врожденная и проявляется в том, что, находясь в потоке воды, рыба, как правило, устанавливается и двигается против течения. Реореакция свойственна всем изученным рыбам независимо от их экологических особенностей. Очевидно, эта реакция характерна для всего класса рыб в целом, также как для ряда животных других классов. Она проявляется уже в первые часы после вылупления. Лишь при воздействии определённых факторов (испуг, физиологическое состояние, питание, скорости течения ниже пороговых и др.) реореакция может не проявляться или затормаживаться.

Основное биологическое значение реореакции заключается в том, что она способствует сохранению рыбами района их обитания и достижению жизненно важных районов, расположенных в верхних участках рек (нерестилища). При отсутствии реореакции почти все речные рыбы были бы вынесены в море.

Проявление реореакции связано со способностью рыб ориентироваться в потоке воды и сопротивляться существующим скоростям течения. Способность рыб сопротивляться течению связана с их двигательной активностью и может быть охарактеризована тремя количественными показателями пороговыми, критическими скоростями течения и плавательной способностью рыб в потоке воды. Пороговыми называются минимальные скорости потока, при которых возникает реореакция. Критическая скорость течения — это минимальная скорость потока, при которой рыб сносит течение. Под плавательной способностью понимают способность рыб противостоять потоку или преодолевать его в течение соответствующего периода времени.

У молоди большинства костистых рыб основным механизмом ориентации в потоке является зрительный (оптомоторная реакция), поэтому по мере снижения освещённости их реореакция ослабевает и они сносятся течением. В мутных потоках оптомоторная реакция рыб не проявляется и суточная динамика ската почти не связана с освещённостью.

В отличие от костистых рыб. у молоди осетровых ведущий механизм ориентации в потоке тактильный (ощущение прикосновения), поэтому суточный цикл их ската мало зависит от освещённости и их отрыв от дна в большей степени связан с суточной ритмикой вылупления предличинок и вертикальной миграцией кормовых организмов.

По характеру покатные перемещения рыб подразделяют на пассивные, при которых рыбы сносятся течением в неориентированном по отношению к потоку состоянии; активные, когда рыба активно движется вниз по потоку; и активно-пассивные, когда рыбы ориентированы головой против течения и, слабо сопротивляясь ему, сносятся потоком. Наиболее характерен для большинства рыб пассивный скат в состоянии предличинок. личинок и мальков.

При пассивной форме покатной миграции «нейтрализация» реореакции связана, прежде всего, с физической невозможностью рыб сопротивляться потоку из-за превышения критической скорости течения. Это происходит при ухудшении условий ориентации (зрительной — при снижении освещённости или при большой мутности воды, тактильной — при отсутствии контакта рыб с субстратом) или при высокой скорости потока. Эта форма миграции чаще всего наблюдается у предличинок, личинок и мальков.

При активно-пассивной форме миграции частично «нейтрализуется» только локомоторная составляющая реореакции, ориентация рыб против течения сохраняется. Эта форма миграции наблюдается при резком снижении плавательной способности рыб под влиянием биотических и абиотических факторов (голодание, низкая температура и др.).

При активных миграциях реореакция не проявляется и уступает место другим реакциям — следования, подражания, избегания опасности, реакциям на агрессивное и территориальное поведение других рыб. Такие миграции, как и активно-пассивные, обычно, происходят в светлое время суток и характерны для более поздних периодов развития (мальки и более старшие особи).

Суточная динамика покатной миграции определяется, главным образом, прекращением ориентации рыб в потоке (зрительной или тактильной) или невозможностью личинок сопротивляться существующим в реке скоростям течения.

Пространственное распределение покатной молоди зависит от вида рыб и степени их развития. У костистых рыб ранние личинки распределяются у поверхности, поздние — в поверхностном горизонте и в толще, мальки — в толще и придонном горизонте. То есть по мере роста молодь в большей степени предпочитает придонные горизонты. Покатная молодь осетровых на всех периодах развития распределяется в основном в придонном 3-4-метровом горизонте.

Вертикальное распределение скатывающейся молоди зависит от её плавучести, фотореакции, вертикального распределения кормовых организмов и гидравлических особенностей потока. Последний фактор определяет также горизонтальное распределение рыб в потоке. Так, на изгибе русла реки вследствие поперечной циркуляции потока основная масса её концентрируется у вогнутого берега.

Знание временного и пространственного распределения покатной молоди позволяет использовать эти закономерности при заборе воды из рек на хозяйственные нужды и существенно сократить гибель рыбы. Так, следует избегать забора воды вблизи нерестилищ и у вогнутого берега, на мелководьях, ограничивать работу водозаборов в ночное время, располагать оголовки водозаборов по глубине потока в зонах с наименьшей концентрацией рыбы.