基本的な魚の反射神経。 検査対象の魚 観賞魚の反射神経の発達

Ⅲ. 運動反射の例。

1. ストレッチと抑制の筋肉反射。

筋肉の伸張反射を考えてみましょう。 手足の位置を調整し、体の不動性を確保し、立ったり、横になったり、座ったりしているときに体をサポートするように設計されています。 この反射により、筋肉の長さの一定性が維持されます。 筋肉を伸ばすと、筋紡錘の活性化と収縮、つまり筋肉の短縮が引き起こされ、その伸張が妨げられます。 たとえば、人が座っているとき、腹筋は伸ばされて緊張が高まり、背中の屈曲に対抗します。 逆に、筋肉が過度に収縮すると、伸張受容体の刺激が弱まり、筋緊張が弱まります。

反射弧に沿った神経インパルスの通過を考えてみましょう。 筋肉の伸張反射が最も単純な反射を指すことにすぐに注意してください。 それは感覚ニューロンから運動ニューロンに直接伝わります(図1)。 信号(刺激)は筋肉から受容体に伝わります。 インパルスは感覚ニューロンの樹状突起を通って脊髄に到達し、そこで体性神経系の運動ニューロンに最短距離で到達し、運動ニューロンの軸索に沿ってエフェクター(筋肉)に入ります。 このようにして、筋肉の伸張反射が行われる。

図1。 1 - 筋肉; 2 - 筋肉の受容体。 3 - 感覚ニューロン。 4 - 運動ニューロン。 5 - エフェクター。

運動反射の別の例は抑制反射です。 それは伸張反射への反応として起こります。 抑制性反射弧には、興奮性シナプスと抑制性シナプスの 2 つの中央シナプスが含まれます。 この場合、関節内の屈筋と伸筋など、拮抗筋のペアの働きを観察していると言えます。 一方の筋肉の運動ニューロンは、ペアのもう一方のコンポーネントの活性化中に抑制されます。 膝の屈曲を考えてみましょう。 同時に、伸筋紡錘の伸張が観察され、これにより運動ニューロンの興奮と屈筋運動ニューロンの抑制が増加します。 さらに、屈筋紡錘の伸長が減少すると、同名運動ニューロンの興奮と伸筋運動ニューロンの相互抑制(脱抑制)が弱まります。 同名運動ニューロンとは、同じ筋肉に軸索を送るか、末梢から神経中枢への対応する経路が始まる筋肉を興奮させるすべてのニューロンを意味します。 そして、相互抑制は神経系におけるプロセスであり、同じ求心性経路が一部の細胞グループを興奮させ、挿入されたニューロンを介して他の細胞グループを抑制するという事実に基づいています。 最終的に、伸筋運動ニューロンが発火し、屈筋運動ニューロンが収縮します。 したがって、筋肉の長さには規制があります。

反射弧に沿った神経インパルスの通過を考えてみましょう。 神経インパルスは伸筋から始まり、感覚ニューロンの軸索に沿って脊髄まで伝わります。 この反射弧は二シナプス型に属するため、インパルスは二股に分かれ、一部は伸筋運動ニューロンにぶつかって筋肉の長さを維持し、もう一部は屈筋運動ニューロンにぶつかって伸筋が抑制されます。 次に、神経インパルスの各部分が対応するエフェクターに渡されます。 あるいは、脊髄では、抑制性シナプスを介して膝屈筋の運動ニューロンに切り替え、筋肉の長さを変えることができ、その後、運動軸索を通って終板(効果器、骨格筋)に至ることができます。 。 他に 2 つのオプションが考えられます。興奮が屈筋受容体を感知すると、反射が同じ経路に沿って進みます。

OFFig.2 1. 伸筋。 2.屈筋。 3. 筋肉の受容体。 4. 感覚ニューロン。 5. 抑制性介在ニューロン。 6. 運動ニューロン。 7. エフェクター

より複雑な反射について見てみましょう。

2. 屈曲と伸筋交差反射。

一般に、反射弧には 2 つ以上の直列に接続されたニューロンが含まれます。つまり、それらは多シナプス性です。

その一例は、人間の防御反射です。 手足に露出した場合は、例えば次のように曲げることによって引っ込めます。 膝関節。 この反射弧の受容体は皮膚にあります。 これらは、四肢を刺激の原因から取り除くことを目的とした動きを提供します。

四肢が刺激されると、屈曲反射が起こり、四肢が引っ込められ、反対側の四肢がまっすぐになります。 これは、反射弧に沿ったインパルスの通過の結果として起こります。 右足で行動します。 レセプターから 右足感覚ニューロンの軸索に沿って、インパルスは脊髄に入り、4 つの異なる介在ニューロン回路に送られます。 2 つの回路が右脚の屈筋と伸筋の運動ニューロンに送られます。 抑制性介在ニューロンの影響により、屈筋は収縮し、伸筋は弛緩します。 私たちは足を引っ込めます。 左脚では、興奮性介在ニューロンの影響で屈筋が弛緩し、伸筋が収縮します。

RiceBlack - 抑制性介在ニューロン。 赤い興奮剤。 2. 運動ニューロン。 3. リラックスした屈筋と伸筋のエフェクター。 4. 収縮した屈筋と伸筋のエフェクター。

3. 腱反射。

腱反射は筋肉の緊張を一定に保つ働きをします。 各筋肉には 2 つの調節システムがあります。受容体としての筋紡錘の助けを借りた長さの調節と、この調節において腱器官が受容体として機能する張力の調節です。 筋肉とその拮抗物質が関与する張力調節系と長さ調節系の違いは、腱反射による四肢全体の筋緊張の利用にあります。

筋肉によって発現される強さは、予備的な伸張、収縮の速度、および疲労によって決まります。 筋張力の望ましい値からの逸脱は、腱器官によって記録され、腱反射によって修正されます。

この反射の受容器(腱)は、屈筋または伸筋の端にある四肢の腱にあります。 そこから、信号は感覚ニューロンの軸索に沿って脊髄に伝わります。 そこで、信号は抑制性介在ニューロンを通って伸筋運動ニューロンに伝わり、伸筋運動ニューロンは伸筋に信号を送り、筋肉の緊張を維持します。 また、信号は興奮性介在ニューロンに送られることがあり、興奮性介在ニューロンは運動軸索を介して屈筋効果器に信号を送り、筋肉の緊張を変化させ、特定の動作を実行します。 興奮が屈筋の受容体(腱)を知覚する場合、信号は感覚ニューロンの軸索を通って介在ニューロンに伝わり、そこから運動ニューロンに伝わり、運動ニューロンは運動の軸索に沿って信号を送ります。屈筋へのニューロン。 屈筋の反射弓では、抑制性介在ニューロンを介してのみ経路が可能です。

図 腱受容体。 2. 感覚ニューロン。 3. 抑制性介在ニューロン。 4. 興奮性介在ニューロン。 5. 運動ニューロン。 6. 受容体。

ロシアの優秀な生理学者イワン・ペトロヴィチ・パブロフは、反射の概念を定式化し、完全な教義を作成しました。 私たちは彼の発見を利用して、魚に条件反射を形成することを試みます。


無条件反射 - 種全体に固有の、遺伝的に伝達される身体の(生得的)反応。

条件反射とは、発達の過程で生じる刺激に対する体の反応です。 無条件反射は動物の行動における主な生来の基盤であり、動物の正常な存在の可能性を保証します。 しかし、動物が成長するにつれて、ますます個別に獲得された行動を獲得します。 これらは条件反射です。

条件反射が発達するにはどのような条件が必要ですか? この質問を受けて、私たちは Kinternet のリソースに目を向けました。

「条件反射が形成されるための最初の条件は、以前はその刺激に無関心だった行動と、ある無条件反射を引き起こす何らかの無条件刺激の作用が時間的に一致することである。

条件反射が形成されるための 2 番目の条件は、条件反射に変わる刺激が無条件刺激の作用よりもある程度先行する必要があるということです。 動物を訓練するときは、無条件反射刺激が作用し始めるよりも少し早めに命令を与える必要があります。

たとえば、魚の条件反射を形成するには、餌を与える 1 ~ 2 秒前にランプをオンにする必要があります。 条件反射信号となるはずの刺激、この場合は光が無条件反射刺激の後に与えられると、条件反射は発達しません。

条件反射の形成に非常に重要な 3 番目の条件は、条件反射の発達中に動物の大脳半球が他の種類の活動から解放されなければならないことです。 条件反射を発達させるときは、さまざまな外部刺激の影響を可能な限り排除するように努める必要があります。

条件反射が形成されるための4つ目の条件は、条件刺激の強さです。 弱い条件刺激に対しては、条件反射はゆっくりと発達し、強い刺激に対する場合よりも大きさが小さくなります。 ただし、過度に強い刺激は魚の反射の発達ではなく、逆に消滅を引き起こす可能性があることに留意する必要があります。 また場合によっては、条件反射がまったく発達しないこともあります。

条件反射が形成される5番目の条件は空腹状態です。 食物反射は無条件反射です。 条件反射が食物の無条件反射に基づいて発達する場合、動物が空腹になることが必要です。 餌を与えられた魚は餌の強化に対してあまり反応せず、条件反射の発達も遅くなります。

ザレトワ V.D. 1

タフチェンコワ O.N. 1

1 市町村自治総合学校「中等教育機関」 総合的な学校チェリャビンスク第5番、MAOU「チェリャビンスク第5中等学校」

作品のテキストは画像や数式なしで配置されます。
完全版作品は「作品ファイル」タブからPDF形式で入手できます。

導入

多くの人は、魚は愚かで受け入れがたい生き物であると誤解しています。 実際、最初は純粋に装飾品として水族館を購入する人もいます。 しかし、魚を観察すると、多くのアクアリストは、魚は単なるインテリアではなく、生き物であり、その行動が興味深いという結論に達します。 関連性成果は、条件反射の発達に関する実験が行われたという事実にあります。 水族館の魚私たちの周りの世界に生息する生き物に注意を払うことを教え、生き物と対話する方法を確立するのに役立ちます。 この知識により、私たちは生き物にとって生活環境をより快適にし、私たちの行動に生活が依存している人々のニーズに応えることができます。

目標仕事:条件反射の発達を研究すること 他の種類水族館の魚。

オブジェクト研究:観賞魚。

アイテム研究: 魚の条件反射。

仮説研究: 実験中に得られた知識の助けを借りて、魚の条件反射を発達させることが可能だと仮定します。

目標と仮説に従って、次のことを行います。 タスク:

魚の行動、条件反射と無条件反射を研究する。

私の水族館に住んでいる魚を特定して説明します。

魚の条件反射の発達に関する実験を実施します。

作品では以下のものを使用しました メソッド調査研究 科学文献およびインターネット資料、説明、観察、分析。

理論上の重要性この研究の意義は、魚を研究する際にその結果を周囲の世界の教訓として提示できるという事実にあります。

研究結果は次のとおりであると私たちは信じています。 実用的な価値- 観賞魚にとって最も快適な生息環境を整えるための支援。

魚の行動。 条件反射と無条件反射

魚は水の中に住む脊椎動物です。 魚の生活条件とその行動は相互に関係しています。 それぞれの魚種には先天的反応と後天的反応があります。 世界。 これらの反応の発達のレベルは、感覚器官と中枢神経系の進化の過程における発達の程度によって決まります。

魚および生物全体の体のすべての器官の活動は、神経系によって制御されています。 神経組織、脳、脊髄で構成されています。

魚の脳は、嗅覚部分、前脳半球、下垂体のある間脳、視覚部分(中脳)、小脳、および細長い脳で構成されています。

魚はよく発達した記憶力を持っており、飼い主を覚えていて、他の人と区別することができます。

視覚は魚の生活と行動において非常に重要です。 確かに、誰もが餌を持ってくると、魚がすぐに生き返り、手の動きに従っていることに気づきました。 魚の目の角膜はわずかに凸面で、レンズの形状は球形で、まぶたはありません。 瞳孔は収縮したり拡大したりすることができません。 鎌状突起の筋肉の収縮により、目の水晶体が後退することができ、魚の視力の適応と調整が達成されます。 魚は光の明るさを区別し、このタイプに最適なゾーンを選択します。 ほとんどの魚は物体の音を認識します。

魚の嗅覚器官は鼻孔にあり、鼻孔は脳の嗅覚部分からの神経の枝が貫通した粘膜を備えた単純なくぼみです。 鼻孔から伝わる信号の助けを借りて、魚は食べ物の匂いや、かなり離れた場所にいる敵の匂いをキャッチすることができます。

魚の味覚器官は味蕾によって表されます。 興味深いことに、ほとんどの種類の魚の乳頭は口の中だけでなく、触角、頭、体の側面、尾柄に至るまで存在します。

多くの魚はよく発達した触覚を持っており、特にこれはほとんどの底魚やそこに生息する魚に当てはまります。 泥水。 魚の触角は接触器官です。 魚は触角でさまざまな物体や動物を感じ、食べ物を見つけ、地形を移動します。

魚には外耳がありません。 聴覚器官は内耳によって代表されます。 内耳は、膨大部を備えた 3 つの半規管、楕円形の嚢、および突起 (lagena) を備えた円形の嚢で構成されています。 魚は音によって水中を移動し、餌を見つけ、敵から逃げ、異性を引き寄せることができます。

有名な言葉とは裏腹に、魚はそれほど愚かではありません。 もちろん、魚がメロディックなハーモニーで私たちを喜ばせることはできそうにありません。 一部の魚の発する音は、遠く離れた人でもはっきりと聞こえます。 音にはピッチや強さが異なります。 一般に、魚は繁殖期に音声信号を使用します。

側面の皮膚には、側線という独特の感覚器官があります。 一般に、側線は、頭と体の皮膚のくぼみまたは溝のシステムであり、深部には神経終末があります。 システム全体は神経によって内耳に接続されています。 低周波振動を感知するように設計されており、移動物体の検出が可能になります。 この糸のおかげで、魚は水の流れと方向、化学組成、圧力、超低周波音の「感覚」に関するデータを取得します。

魚はデータを変更し、音、視覚、電気などのさまざまな信号を使用してデータを変更します。 群れで暮らす魚にとって、相互作用は必要です。それは、食べ物を見つけたり、捕食者から逃げたり、結婚相手を選んだり、その他の魚にとって重要なことを実行するのに役立ちます。

観察できる観賞魚の種類

グッピー(緯度。 ポエシリア・レティキュラータ)は淡水生の胎生魚です。 雄の大きさは1.5〜4cmです。 細い; サラブレッドの個体はしばしば長いヒレを持っています。 色は明るいことが多いです。 メスの大きさは2.8〜7cmです。 ヒレは常に男性のヒレに比べて比例して小さいです。 自然の生息地や多くの品種のメスは灰色で、鱗の顕著な菱形の格子があり、この種の名前の由来は「緯度からのレティクルム」です。 - メッシュ、メッシュ。

最も人気があり、気取らない観賞魚。 で 家庭用水族館すべての層に生息しています。 飼育下では自然界よりも長生きし、大きく成長します。 水族館には、ほとんどの場合、さまざまな品種のグッピー、またはそれらの混合の結果が含まれています。

とても穏やかで、さまざまな種類の魚と仲良くすることができます。 グッピーだけで長期滞在することは不可能であることを考慮することが重要です。 したがって、これらの魚をペアまたはグループで水族館に飼育する必要があります。 最適な一定の水温は+24〜26°Cです。

グッピーは気取らないですが、好条件下でのみ最大開花に達することができます。 悪い条件下では最もサラブレッドの親から生まれた子供は、その明るさやヒレの威厳を実現することはできません。 グッピーはコップ一杯の水の中でも生きられますが、それは生命というよりは存在です。

水族館の魚スマトラ島 バーバス(緯度 Puntius tetrazona、以前は Barbus tetrazona)、この魚は明るく活発な魚で、どんなビオトープも活気づけます。 これは中型の魚で、黄赤色の体と黒い縞模様があり、英語ではタイガーバーブという名前も付けられました。

維持が簡単で、あらゆるレベルのアクアリストに最適です。 水がきれいで水槽のバランスが取れていれば、非常に丈夫です。 スマトラバーブのある水族館では、たくさんの植物を植える方が良いですが、泳ぐための空きスペースがあることも重要です。 ただし、非常にまれですが、植物の柔らかい芽をかじることもあります。 どうやら食事中の植物性食品の量が不足しているようです。

スマトラバーブは、高くて丸い体と尖った頭が特徴です。 これらは中型の魚で、自然界では最大7 cmまで成長しますが、水族館ではやや小さくなります。 よく世話をすれば、彼らは6年まで生きます。 体色は黄赤色で、黒い縞模様が非常に目立ちます。 フィンは赤く塗装されています。 この時も銃口が赤くなります。

彼らはあらゆる種類の生きた餌、冷凍餌、人工餌を食べます。 免疫系の活動と健康を維持するために、最も多様なものを与えることをお勧めします。 たとえば、食事の基本は高品質のフレークであり、さらに赤虫、ツビフェックス、ブラインシュリンプ、コアトラなどの生きた餌を与えることができます。 植物をダメにする可能性があるため、スプリウリナを含むフレークを追加することも望ましいです。

水族館の魚 ネオン青または普通(緯度パラケイロドン・インネシ)は長い間知られており、非常に人気がありました。 1930年に登場するとセンセーションを巻き起こし、現在に至るまで人気は衰えていません。 水族館の青いネオンの群れは、思わず見とれてしまうような魅惑的な景色を作り出します。 これらが人気を博した要因です。

ネオンは6人の群れの中で最も快適に感じられ、その中で最も明るい色の色が現れます。 ネオンは非常に穏やかで、一般的な水族館に望ましい住人ですが、中型で同様に平和な魚だけを飼育する必要があります。 体は小さくて穏やかな性格、捕食性の魚に対して悪い助っ人です!

ネオンは主に体全体を通る明るい青色のストライプによって区別され、非常に目立ちます。 そして、それとは対照的に、体の中央から尾に向かって、わずかにそれを越えて真っ赤な縞模様があります。

青いネオン自体は素晴らしく平和な魚です。 彼らは誰にも触れず、どんな平和な魚とも仲良くします。 しかし、ここでは特にカジキやグリーンテトラドンなどの大型で捕食性の魚の場合、他の魚の犠牲になる可能性があります。 エンゼルフィッシュなどの大型の魚と一緒に飼うこともできますが、捕食性の魚は飼うことができません。 ネオンはどんな魚と相性が良いのでしょうか? グッピー、プラティ、枢機卿、剣士、レインボー、バーブ、テトラなど。

闘魚とか おんどり(緯度ベタスプレンデンス)、気取らず、美しいですが、女性や他の男性を殺す可能性があります。 典型的な迷路魚であり、大気中の酸素を呼吸することができます。 アジアからヨーロッパに持ち込まれた最初の観賞魚の一つは、観賞用の雄鶏であり、その近縁種であるマクロポッドでさえもあった。 しかし、その瞬間のずっと前に、 闘魚すでにタイとマレーシアで飼育されています。

高級感のある魚として人気を博した 外観, 興味深い行動そして小さな水族館で生きる能力。 また、繁殖が容易で、交雑も容易であるため、色からヒレの形状に至るまで、色のバリエーションが豊富です。

おんどりは、初心者や大きな水槽を買う余裕がないアクアリストにとって最適です。 量的にも栄養的にも最低限のものしか必要としません。 そして彼は気取らず、強く、常に売り出し中です。 その迷路装置のおかげで、酸素の乏しい水や非常に小さな水槽でも生存することができます。

おんどりのオスとメスを区別するのは非常に簡単です。 雄はより大きく、より明るい色で、大きなヒレを持っています。 メスは色が白く、小さく、ヒレは小さく、腹部は著しく丸いです。 さらに、彼女は控えめに保ち、人里離れた隅を維持し、男性の目を引かないように努めます。

観賞魚の条件反射の発達

条件反射の発達において、魚は最も原始的な脊椎動物に属します。 ただし、このクラスのさまざまなメンバーは、探索する価値のある複雑な動作の注目に値する例を提供します。

感覚によって知覚されるさまざまな環境刺激に反応して、魚はかなり限られた数の運動反応で反応します。泳ぎ上がったり泳いで逃げたり、潜ったり、口で餌を掴んだり、泳ぎを妨げる障害物を避けたりするなどです。その明るさと定性的な組成物は魚の目の受容体に異なって作用し、対応する神経インパルスを引き起こし、それが感覚神経に沿って脳に伝わり、そこから反射的に運動神経に沿って皮膚に到達します。 魚の皮膚にある色素細胞は、神経インパルスの影響を受けて変化します。 これにより、体色の反射的な変化が起こります。

条件反射の発達に関する実験を成功させるには、次の要件を満たす必要があります。

1.魚に餌をやる 違う時間そうでない場合は、条件反射がしばらく発生します。

2. 条件刺激(ノック、光)が最初に作用する必要があります。

3. 条件付き刺激は時間的に先行しているか、無条件刺激である食べ物(食べ物)と一致しています。

4. 条件刺激と摂食を数回組み合わせます。

5. 条件刺激が現れると、魚が餌を受け取る場所まで泳ぐ場合、条件反射が発達したと考えられます。

6.さまざまな反射神経を発達させるときは、餌を与える場所を変更する必要があります。

経験 1. 異物が近づいたときの条件付けされた食物反射の発達。

魚は動く物体の色だけでなく、形や大きさも区別することができます。 たとえば、魚が餌を取るタイプのピンセットは、時間の経過とともに条件付けされた食物反射を発達させます。 最初、魚は水に浸されたピンセットを見て怖がりますが、餌を受け取るたびに、しばらくすると泳いで逃げるのではなく、信頼してピンセットに泳ぎ始めます。 写真1).

米。 1. ピンセットを使って餌を与える

これは、魚が無条件刺激である餌と一致して、ピンセットを刺激として条件反射を発達させたことを意味します。 この場合、ピンセットは食べ物の合図として機能します。

体験結果:

この実験では、ピンセットが食べ物の信号として機能します。 形成された反射は、摂食がない場合でも保存できますが、食物の強化がなければ、速度が低下し始め、消えていきます。 (表1)。

表1

ピンセット観察結果

実験は2017年9月18日に開始された。

水族館の魚

結論:条件反射は無条件反射に基づいて開発され、条件刺激であるピンセットの主な影響を受けます。 魚の脳では、大脳皮質の視覚ゾーンと食物ゾーンの間に一時的な接続が確立されます。

バーバス種の魚では、条件反射「ピンセットに対する反応」が、水族館の他の魚よりも早く発達しました。 カタツムリではピンセットには反応しません。

体験2.条件食反射の発達「音刺激に対する魚の反応」。

ご存知のとおり、魚には外耳も中耳もありません。 彼らの聴覚(および平衡感覚)器官は内耳のみであり、その構造は比較的単純であることが特徴です。 聴覚神経の末端は内耳に到達します。 魚が聞こえるのか、それとも耳が聞こえないのかという問題は長い間議論の余地がありました。 現在、魚が音を知覚することは証明されていると考えられますが、それは魚が水中を通過する場合に限られます。 本質的に、魚は音を空気の振動として拾うことができません。そのためには、より複雑な聴覚装置(鼓膜、耳小骨)が必要になりますが、進化の過程では両生類にのみ現れましたが、それは存在しません。魚で。 魚の空気中で発生する音の振動は、空気音波の影響下で水粒子が動き始めた場合、水粒子の振動の形で知覚することができます。 したがって、魚は陸生動物と同じように聴覚を持っていません。 水から出ると、魚は耳が聞こえなくなり、最も強い音にも反応しなくなります。 私たちは、魚に餌を与えながら、水槽の壁に固形物を軽くぶつけて叩くことに対する条件反射の発達に関する実験を行いました( 図2).

米。 2. タッピングによる給餌

体験結果:

その結果、約一週間、(餌を与えずに)一回タップするだけで、魚はいつも餌をもらっていた場所まで泳ぎ上がります( 表2).

表2

タッピング体験の結果

実験は2017年9月26日に開始された。

水族館の魚

魚が餌に近づく時間(秒)

結論:バーブフィッシュとネオンフィッシュでは、条件反射である「タッピングによる給餌」が他の種の魚よりも早く発達しました。 カタツムリをタップしても給餌反応はありません。 ノッキング反射は6日目に魚に発達しました。

体験3. 光刺激による条件食反射の発達.

目の発達、その大きさ、頭上の位置は、その生活の状況に直接依存します。 たとえば、獲物の接近を下から観察する底魚では、目は頭の上部にあります(ナマズ)。 片側が底に寝ている魚(ヒラメ)では、目が上を向いた体の側面に移動します。 条件中 深海の生息地光がほとんど透過しない場所では、魚の視覚器官のサイズが小さくなるか大きくなります。 前者の場合、これは視覚機能の低下の結果であり、後者の場合、視覚機能の増加の結果です。 完全な視力喪失を伴う場合もあります 深海魚貯水池の薄暗いゾーンという特定の条件下での方向への代償的適応として、皮膚の光感受性が増加します。 同じ 生物学的意義場合によっては深海魚の発光器官が発達することもありますが、これによってその役割が尽きるわけではありません。 魚は光に対して好反応を示すことに注意してください。 彼らは太陽の光がよく当たる場所まで泳ぎます。 彼らの自然の食物はここに集中しています - 植物プランクトン(その寿命は太陽放射に依存する浮遊藻類)を食べる多数の小さな甲殻類です。 プランクトンは、無条件の食物刺激として、そのたびに太陽光と組み合わせて魚に作用するため、後者は生涯にわたって食物シグナルの価値を受け取ります( 図3) .

米。 3. 光刺激による摂食

私たちは光刺激下で魚に餌を与える実験を行いました。餌を与えるたびに水槽内の照明を点灯しました。

体験結果:

最初は魚が光に対する条件付けされた食物反射を発達させたと考えなければなりませんが、時間が経つにつれて、何世代にもわたって何度も繰り返され、この反射は受け継がれ、生来の生物学的に有用な反応、つまり走光性となり、魚の手段となったと考えなければなりません。食べ物を見つけるために。 この走光性 最近釣りに使用され、電灯やその他の光源の助けを借りて魚を引き寄せることに成功しました。 光を使った商業偵察も可能 良い結果。 この場合、人は歴史的に確立された魚の本能(光への欲求)を自分の利益のために制御し、命を損なうことになります。 相対的な性質先天性反応の便宜( 表3).

表3

光刺激による給餌実験の結果

実験は2017年10月1日に開始されました。

水族館の魚

魚が餌に近づく時間(秒)

結論:バーブ魚とコケレル魚は他の魚よりも早く光に反応します。 カタツムリでは光による摂食反応はありませんが、グッピーでは反応が弱いです。

結論

行われた作業の結果、水族館は家の中に自然の一部を持ち込むユニークな機会を与える小さな世界であり、そこではすべてが調整され、調和して生き、発展し、変化し、それ自体を人々に明らかにすることができました。観察者。

中枢神経系を備えた高度に組織化された動物には、無条件反射 (先天性) と条件反射 (後天性) の 2 つのグループの反射があります。 反射神経は、体の完全性、完全な機能、恒常性を維持するために適応的に非常に重要です。 内部環境。 観賞魚では、時間、光、物体の色や形など、さまざまな刺激に対してあらゆる種類の条件反射を発達させることができます。

実験中に、次のような結論が得られました。

観賞魚で条件反射を発達させるには、特定の条件が満たされなければなりません。

実験中、観賞魚のグッピー、バーブ、ネオン、おんどりでは音、光、ピンセットでの餌に対する条件反射が発達した。

魚は他の魚よりも早く音に対する反射神経を発達させます。

条件反射は、生物の環境条件(この場合は摂食条件)への適応に貢献します。

反応の程度と学習能力は、さまざまな科の代表者、さらには観賞魚の種によっても大きく異なります。 水族館の魚の行動を研究すると、バーブ、コック、ネオンなどの種の適応レベルが高いことがわかります。 水族館のカタツムリは外部刺激に対して反応しません。

水槽の壁を叩くと刺激が強くなり、条件反射の発達が早くなります。

したがって、魚に条件反射を発達させることができるという研究の仮説が確認され、研究の目的と目的は達成されました。

この論文では、一部の条件反射のみが発達する例を検討します。 得られた知識は、さまざまな可能性を生み出します。 科学的知識自然の法則と自分自身の知識の向上。

魚観察と執筆 研究活動情報源(書籍、インターネット)を独自に活用し、情報を処理し、観察日記を付ける方法を教えてくれました。 将来的には、魚の観察を続け、魚の新しい反射神経を開発し、魚のニーズを理解することを学びたいと思っています。

魚は躾けないから飼っても面白くないという人も多い。 しかし、トレーニングは条件反射の発達に基づいています。 そして、魚を観察したところ、魚は条件反射を発達させることができることが確認されました。

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魚の研究で​​は、「反射」の概念の発展に多くの注意が払われており、初めて「条件反射」の概念の定義が与えられています。 魚はさまざまな反射神経を発達させており、それを自分たちで発達させることができるということを生徒が納得することが重要です。

最もアクセスしやすいものには、音、光、その他の刺激に対する食物条件反射の発達に関する実験が含まれます。 比較的早く (1 ~ 2 週間で)、水槽のガラスにある金属製の物体 (鍵、ペーパークリップ、コイン) をタップしたり、ライトを点灯したりするなどの信号に反応して、特定の餌場まで泳ぐように魚を教えることができます。懐中電灯の電球。

レッスンでは、魚の神経系と行動を理解する際に、教師は自宅に水槽を持っている生徒に、その水槽に入れられた魚でどのような条件反射が発達するのか、どのような条件下で発達する可能性があるのか​​を自分で言わせることができます。 さらに、数人の生徒に、音に対する条件反射を発達させ、この作業をどのように行うべきかを伝えるように依頼することもできます。

設備・施設。 同じまたは異なる種の数匹の魚がいる水族館。 懐中電灯; 反射板付きの電球。 青と赤の染料。

指揮経験。 1. 音に対する条件反射を発達させる実験を行う前に、魚を数日間餌を与えずに放置する必要があります。 次に、毎回餌を与える前に、コインやその他の金属製の物体で水槽の壁をたたき、魚の行動を観察しながら、少し餌を与える必要があります。 体験は毎日実施しております。 魚が餌を食べた後、水槽の壁を軽くたたいて、さらに少量を与えます。

魚には同じ場所で餌を与える必要があります。 条件付き刺激の作用と摂食ごとの強化の間の時間を徐々に長くする必要があります。 条件反射は、信号の後、そこに餌がないときに魚が餌場に集まるときに発達すると考えられています。

条件付き刺激に対する発達した反応は、食べ物や別の無条件刺激によって強化された場合にのみ保存されることを生徒は知っておく必要があります。

2. 音とほぼ同じように、光に対する条件反射の発達が行われます。 水族館の壁の外側で懐中電灯の電球を強化します。 光が全方向に広がるのを防ぐために、厚い紙に接着された箔から円錐形の小さな反射板を作ることができます。 電球はバッテリーに配線されています。

実験前に、魚には 1 ~ 2 日間餌を与えません。 生徒たちはライトをつけて魚がどのように行動するかを観察し、その後魚に餌を与えるよう勧められます。 この経験は一日に数回繰り返されます。 同時に、魚の行動がどのように変化するか、何日後に光信号の直後にすぐに餌場に泳ぐかが注目されます。

以下の体験をご提供できます。 2つの水槽または水の入った瓶に、 水生植物小さなフナを1匹置きます。 水槽の壁を軽くたたいた後、1匹の魚に底に落ちた餌(エンキトレアワーム、ツビフェックス、赤虫、小さいものまたはカットされたもの)を与えます。 ミミズ)、もう1つは表面に餌が浮かんでいます(乾燥ミジンコ、ガンマルス、乾燥赤虫)。 水槽の壁を叩くたびに餌を与えます。

実験の過程で、フナを飼育してから何日後(あるいは、何回の給餌セッションと信号アクションの後)に確立されるかが決まります。 コミュニティ水族館タップすると一方が下がり、もう一方が上がります。

3. 興味深い実験は、魚が色に反応する能力です。 水槽の外壁には反射板付きの電球が2個固定されています。 電球の 1 つは赤に、もう 1 つは青に塗装されています。 まず、魚は赤い電球に対して条件反射を発達させます。 次に青と赤のライトを交互に点灯させ、青のライトが点灯しているときは餌を与えません。 最初、魚は両方の球根に反応しますが、その後は赤い球根にのみ反応します。 青色のライトが点灯するとブレーキがかかります。

実験を行う過程で、学生は、グッピーやソードテールなど、さまざまな種類の魚で条件反射が同じ速さで発達するかどうかを観察できます。

結論。 1. 魚はさまざまな音、光、色、餌場に対して条件反射を形成します。 2. 条件反射は、平和的な魚よりも捕食性の魚の方がいくらか早く発達します。 3. 教育された条件反射は、変化した環境でよりよく生き残るのに役立ちます。

魚の条件反射の発達に関する実験の結果についての報告は、節足動物の研究の最後に学生に予備的な課題が与えられた場合、魚の神経系と行動の研究に関する授業で聞かれます。 神経系と魚の行動をよく知っている間に、記載された実験を行うことへの興味が学童によって示された場合、魚の条件反射の発達に関する研究の結果は、次のレッスンで得ることができます。 神経系そして両生類の代表としてのカエルの行動。

質問。 条件反射は無条件反射とどう違うのでしょうか? なぜ無条件反射が同時に作用するという条件下で条件反射が形成されるのでしょうか? 条件反射を発達させることの重要性は何ですか? 無条件刺激による強化がない場合に条件反射が消滅することにはどのような意味があるのでしょうか?

外部条件に対する魚の行動と適応の研究

魚の行動の研究はその一つです。 重要なタスク魚類学と、最も興味深く魅力的な実験や研究を行うための無限の分野です。 特に、水力建設に関連して貴重な遡河性および半遡河性の魚類の資源を保存することは、産卵場、ダムおよび魚道の領域におけるこれらの魚の行動の研究が成功しなければ不可能です。 同様に重要なのは、魚が取水口に吸い込まれるのを防ぐことです。 この目的のために、バブルカーテン、電気魚よけ、機械格子などの装置がすでに使用されているか、テストされていますが、これまでのところ、使用されている装置は十分に効果的かつ経済的ではありません。

漁業の発展と漁具の改良を成功させるためには、漁区内の魚の行動、水文気象状況や水文学的要因への依存性、毎日および定期的な垂直および水平移動に関する情報が非常に重要です。 同時に、さまざまな年齢のグループの分布と行動を研究することなく、合理的な漁業組織化は不可能です。 回遊のタイミングと勢い、産卵、摂食、越冬場所への魚の接近は、環境条件の変化と個体の生理学的状態によって主に決定されます。

非生物的および生物的信号の知覚における感覚器官の重要性

魚の行動の研究は、定期的な自然観察、実験室条件での実験、および研究対象の高次の神経活動の外部環境との相互作用に関するデータの分析に基づいて行われます。 とのやりとりの過程で、 環境魚には 3 種類の向きがあります。

方向探知 - 外界から来る信号の再生。

位置 - 信号を送信し、その反射を受信します。

シグナリングとは、一部の人が信号を送信し、他の人がその信号を認識することです。

魚の行動に影響を与える非生物的および生物的信号の認識は、主に視覚、聴覚、側線、嗅覚などの感覚器官を通じて行われます。 魚の反射活動は特に重要です。

フィッシュビジョン

水は大気環境に比べて、魚の生息環境としては視覚的に好ましくありません。 水に浸透する太陽光線による水層の照明は、水の濁りを引き起こし、魚の視覚器官の活動の境界を決定する溶解および浮遊粒子の量に直接依存します。 で 海水照明は深さ200〜300メートルに達しますが、淡水ではわずか3〜10メートルに過ぎず、光が水に深く浸透するほど、植物はより深く浸透します。 水の透明度が全然違います。 海岸から離れると大きくなり、内海では小さくなります。 水中の生物の数が増えるほど、水の透明度は低くなります。 とても 澄んだ水海、特に美しく飽和した海 青い色の、水です、生活は貧しいです。 ほとんど 澄んだ海- サルガッソと地中海。

魚には色覚があります。 照明ゾーンに住む個人にとって、これは非常に重要であり、行動を決定します。 稚魚を含むプランクトンの栄養源は、よく発達した視覚器官のおかげで行われます。 魚本来の視力により、水の明るさと透明度に応じて、最大数十メートルの距離にある物体を識別することができます。 上記のすべては、魚の栄養反応と防御反応にとって非常に重要です。 群れの形成と崩壊も水生環境の照明と関連していることが証明されています。

流れに逆らう魚の動きは視覚器官によって制御されますが、嗅覚器官によって制御されることはあまりありません。 これは、モックアップ後に魚の通り道に魚を送り込む試みの基礎です。 照明はリズムと栄養活動に関連しています。

動植物の垂直方向の帯性と主な色という現象は、異なる波長の光線が水柱に不均一に浸透するためです。 動物は、特定の深さまで浸透するスペクトルの部分の色で着色されることが非常に多く、その結果、保護色が得られ、目に見えないように見えます。 上の地平線では、動物はほとんどが茶色がかった緑がかった色で、そしてより深い赤で描かれています。 光が遮断された深い深さでは、動物はほとんどが黒色か、完全に色を失っています(脱色)。

聴覚。

水の音響特性は空気の音響特性よりもはるかに強いです。 音の振動はより速く伝わり、より遠くまで浸透します。 夕暮れが始まると視覚が低下するため、音声信号の役割が増加することが確立されています。 音の知覚の中枢は魚の内耳です。 超音波振動の知覚は魚の特徴ではありませんが、低周波音には反応します。 超音波に対する反応は、近距離での強力な音源の作用下でのみ検出され、むしろ皮膚の痛みの感覚に起因すると考えられます。

音声信号に反応する場合、魚は主に食物の刺激や危険信号に対して、指向性(反射的)に反応します。 都会では、魚は騒音、たとえ継続的な非常に大きな音であっても、すぐに慣れてしまいます。 おそらくそれが、音声信号の助けを借りて、サケを川に誘導したり、下水から遠ざけたりすることを組織化することができなかった理由です。 飛行場の近くでも魚たちは態度を変えずに餌を啄み続ける。 断続的な音は、継続的な音よりも魚に強く影響を与えることに注意してください。

側線

まず第一に、側線と聴覚器官との機能的接続に注目する必要があります。 音の振動の低い部分(周波数 1 ~ 25 Hz)が側線によって知覚されることが確立されています。 側線の意味は十分に研究されていません。 側線の主な機能は、流体力学場とウォータージェットを知覚することです。 魚に防御反応を引き起こす大きな発生源からの流体力学場は、通常、かなりの距離から知覚されます。 しかし、ダムの下の川で流れが速い場所では、多くの魚が状況の変化にすぐに慣れてしまいます。

小体の動きによって引き起こされる流体力学場は、通常、魚に食物反応を引き起こします。 側線の助けを借りて、魚は数十センチメートルの比較的短い距離で狙った方向に投げることができます。

夕暮れ時、夜行性、生い茂った捕食者は、側線の助けを借りて、獲物に到達するときに移動します。 幼魚やプランクトンを食べる動物では、側線は捕食者や環境内の一般的な方向を検出するのに役立ちます。

魚の匂い

良溶媒としての水の性質を考慮する必要があります。 魚は水中に溶解した無視できる量の物質に反応することが確立されています。 漁師は香りを使って魚を引き寄せます。 同時に、捕食性の魚の皮膚のチンキ剤などの他の物質や 海洋哺乳類、抑止力になります。

水に溶けた物質の知覚は、明らかに味覚器と関連しているようです。 遡河性の魚は、嗅覚を利用して海から川へ移動します。 魚には記憶力があることに疑いの余地はありません。 これは説明します ホーミング(英語の家 - 「家」から) - 魚がまさにそれらの川、水路、または女の子に入る能力であり、そこからキャビアから発達した後に稚魚として出現します。

魚の高度な神経活動と行動

魚は無条件反射と組み合わせて条件反射を獲得する能力により、行動を制御することが可能になります。 条件反射は、高等脊椎動物よりも魚類で発達するのが遅く、その形成に寄与したのと同じ要因によって強化されないとすぐに消えてしまいますが、一定の時間が経過すると自然に発生する可能性があります。

水温は反射の生成と消滅に特別な役割を果たします。 チョウザメの条件反射は夏より秋の方がはるかに発達が悪いという証拠(Yudkin、1970)があります。 金魚では、水温が +13 °C 未満に低下し、+30 °C を超えると、以前に獲得したすべての反射が消失しました。 血液温度の低い動物である魚の生命活動が水温に依存していると考えると、これらすべてが非常に理解できます。

条件反射は魚の模倣の形で発生することがあります。 訓練を受けていない魚は、適切な訓練や人生経験の獲得後に条件反射が形成された他の魚を模倣します。 この点で非常に示唆的なのは、アクティブな漁具や静止した漁具を使用した釣りのゾーンにおける魚の行動の変化です。 多くの場合、1 匹の個体が漁具から抜け出す抜け穴を見つけるだけで、ほとんどの群れが漁具から離れてしまいます (たとえば、定置網や投網のカタクチイワシなど)。

ピレンガは、網の形成を乗り越えたり、上部のラインを渡ったり、ジャンプしたり、這ったり、地引網を引き揚げるときに傾斜したキャンバスに沿ってくねくねしたりすることができます。

長い間、漁船を魚群に向ける作業に従事していた水先案内人らは、カタクチイワシの行動が徐々に変化していることに気づいた。進行方向を変えたり巻き網から離れたり、「しゃがんだり」したり、分散したりするなどだ。

さまざまな生理学的状態における魚の行動や反応速度は同じではありません。 脂肪の多い魚はより速く集合体を形成し、生理学的に弱った個体によって形成される集合体よりも頑固です。 多くの場合、魚が反応するのは次のようなものだけではありません。 劇的な変化状況だけでなく、環境要因の新たな傾向についても考慮します。 水温がわずかに上昇すると、水温が釣りに最適な範囲内にあるにもかかわらず、蓄積物が簡単に崩壊する可能性があります。

魚の群れの形成は非常に重要です。 魚の群れの防御力は鳥の防御力と同じくらい大きいです。 また、群れは広い水域をカバーするため、個々の個体よりも早く餌場を見つけます。

観察により、いくつかの魚種には垂直回遊の存在が示されています。 したがって、ニューファンドランドの岸では、スズキは水深500〜600メートルから日没時に60〜90分間水深300〜400メートルまで上昇し、夜にはスズキは水面から200メートルに留まり、朝は下降し、日中は底にあります。 タラとハドックは同様の行動をします。 黒海では、カタクチイワシやアジの垂直回遊が最も特徴的で、日中は地平線の下まで下り、夜になると水面に浮上します。 彼らの行動はプランクトンの移動に関連しています。 多くの魚にとって、異なる時期では、海岸から異なる深さや異なる距離に存在するのが一般的です。 ライフサイクル.

上記はすべて魚の行動に直接関係しています。 漁場での魚の行動により効果的に影響を与えるために、研究者はこれを考慮する必要があり、特定のケースごとに主要な要因を特定する必要があります。 現在、漁業の発展を成功させるためには、行動の特徴を知ることが特に重要です。 そしてこれは、まず第一に、漁業の激しさの増加、資源の減少、そして労働の経済的コストの増加によるものです。

環境要因や魚の生理学的状態に応じた行動の特徴を研究することで、研究者や漁業者は漁業を戦術的に規制し、効率を高めることが可能になります。 漁業対象物の生物学に関する知識により、蓄積が最も安定している最大濃度の期間、最大分布の深さ、および水温で漁業を計画することが可能になります。 このような研究のためのツールの 1 つは、ほとんどのデータの多変量相関分析です。 意味のあるつながり魚のライフサイクルの現象とプロセスを記述する数学的モデルを構築するための海洋学的および生物学的基準。 かなり昔から多くの流域で、秋の渡りの時期、越冬集団の形成と崩壊、そして大量漁の開始が予測されていました。 商業魚。 これは、船舶の非生産的なダウンタイムを削減し、漁業の強度レベルを高めるのに役立ちます。

そのようなモデルの例として、ケルチ海峡を通って黒海へのアゾフカタクチイワシの秋の移動のタイミングを予測するために AzNIIRH で計算された回帰式を挙げることができます。

移動の開始:

Y \u003d 70.41 +0.127 X 1、-0.229 X 2、

Y \u003d 27.68-0.18 X 2 - 0.009(高さ)。

大規模な移行の開始:

Y、\u003d 36.01 +0.648 X 3 -0.159 X 2、

ここで、Y と Y 1 は、秋の移動と集団走行の開始が予想される日付です (9 月 1 日から数えます)。 X 1およびXz - アゾフ海の南部で(それぞれ)+16および+14°Сを通る水温の最終変化の日付(9月1日から数えます)。 X 2 - 9 月 1 日の時点で肥満係数 0.9 以上の個体群内の魚の数 (%)、H - 9 月 1 日の産卵後の摂食期間 (程度 / 日)。

提示されたモデルによる移行開始のタイミングの予測誤差は 2 ~ 3 日を超えることはありません。

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