SENSORY SYSTEMS AND COMMUNICATION

SISTEMA SENSORIAL Y DE COMUNICACIÓN

AQUATIC BIOLOGY I

Gabriel Junior Berger Peña

Sensory systems and communication

The basic sensory cell in all parts of the acoustic-lateral system is a displacement detector

This consists of a dually innervated cell with an external bundle of hairs projecting into a gelatinous cupule.

INTRODUCTION

Los peces tienen más sentidos que nosotros, por ello tienen un

sistema lateral que detecta las vibraciones, y además, un buen

número de especies han modificado parte de este sistema lateral de

electro recepción.

Los sistemas sensoriales de peces que muestran estas adaptaciones notables y fascinantes es el tema

de este capítulo.

INTRODUCTION

EXTEROCEPTORES, sore, temperature, touch and pressure and in general to any stimulus that comes foreign but that he meets in touch with the body.

INTERORECEPTORES, that they react to changes in the middle internal.

PROPIORECEPTORES, That they respond to variations in the movement, position and tension and Let them sole to be localized in the muscles.

There are receivers's three fellows:

Receivers

EXTEROCEPTORES, sensibles al dolor, temperatura, tacto y presión y en general a cualquier estímulo que proviene del exterior pero que se encuentra en contacto con el cuerpo.

INTERORECEPTORES, que reaccionan a cambios en el medio interno.

PROPIORECEPTORES, que responden a variaciones en el movimiento, posición y tensión y suelen estar localizados en los músculos.

Hay tres tipos de receptores:

RECEPTORES

The neuromast is the basic displacement receptor in all the components of the aacoustico-lateralis system – as free neuromast organs on the body surface, as lateral line neuromast organs buried in pits, grooves or canals, in large fields (cristae) in the ampullary organs of the semicircular canals (superior part of the labyrinth of the inner ear) and in the maculae of the sacculus, utriculus and lagena of the inferior part of the inner ear.In these neuromast organs, the basic cupulae coalesce to follow the shape of the field of hair cells and may be cylindrical, flat vertical ribbon-like plates, or in the case of the maculae, quite extensive membranes containing the calcareous otolith.

Los PECES están pobremente equipados con propioreceptores.

Los propioreceptores de las RAYAS (en paralelo con las fibras musculares del aparato locomotor lentas de las aletas pectorales y pélvicas).

En los TIBURONES, no hay propioreceptores entre el músculo, sino RECEPTORES de presión corpusculares espiral bajo la piel.

The acoustico-lateralis systemEl sistema acústico-lateral

Diferentes partes del sistema acústico-lateral pueden responder al sonido, así como a los lineales a aceleraciones angulares del propio cuerpo del pez.

El neuromast es el receptor de desplazamiento básico en todos los componentes del sistema de acústico-lateral.

Para apreciar con más detalle cómo el neuromast responde a estímulos mecánicos. TOMAMOS EN CUENTA:El agua es muy incompresible (14 000 veces menos que el aire = atmósfera) y el sonido viaja a 1500 en comparación con el aire a 300 .

Sound reception.

In the sense that the lateral line can perceive stimuli from sound sources under some circumstances it may be said to be involved in hearing. The inner ear is, however, much more versatile than the lateral line in terms of both sensitivity and frequency response. If the head of a fish vibrates in a sound field, the calcareous otoliths overlying the maculae.

make smaller movements than the surrounding tissues since their density is higher. This causes the hairs of the hair cells to bend, so firing the hair cells if their polarity is appropriate to the direction of the vibration. The hairs act as a spring to return the otolith to its resting position but it will vibrate at the same frequency as that of the sound stimulus.

RECEPCIÓN DE SONIDO

SOUND RECEPTION

Los peces oyen sin ayuda de oídos externos. Las vibraciones del sonido son transmitidas a través de los huesos hasta el cráneo y un oído interno que contiene tres canales semicirculares, el cual actúa también como órgano del equilibrio.

Los peces tienen también poseen órganos sensoriales especiales llamados líneas laterales; consisten en canales que recorren los costados de la cabeza y el cuerpo y están comunicados con el exterior por medio de pequeños poros.

La principal función de la línea lateral es detectar vibraciones de una frecuencia muy baja, pero en algunas especies también puede detectar campos eléctricos de poca potencia.

Las vibraciones del sonido son transmitidas a través de los huesos hasta el cráneo y un oído interno.

El oído interno es, sin embargo, mucho más versátil que la línea lateral tanto en términos de sensibilidad y respuesta de frecuencia. Si la cabeza de un pez vibra en un campo de sonido, los otolitos calcáreos superpuestos las máculas

OTOLITH

Los peces huelen por medio de un par de orificios nasales dobles que conducen a una cámara olfativa; muchos de ellos detectan los estímulos olfativos a través de órganos sensoriales o tentáculos (barbelos) que llevan alrededor de la boca o en otras partes del cuerpo.

OÍDO INTERNO

Sound production.

Fishes in 50 different families produce sounds in various ways, by rasping spines and fin rays, or by burping, farting or gulging aier. Some of these mechanisms may involve the swimbladder acting as a resonator. In some fishes like the gadoids, special drumming muscles vibrate the swimbladder wall causing it to act as an internal loudspeaker.Mosst sounds are involved in social behavior within a species and less commonly communication between species. Gurnards (Triglidae) grunt when disturbed by a predator but also display visually, perhaps helping them to escape predation. Sounds are relatively common during courtship, as for example in a gadid , the haddock (melanogrammus aeglefinus). In the batrachoid toadfish (opsanus tau) the male occupies areas of the sea bed and makes so-called boat whistle calls apparently as a means of delineating its territory, or attacting mates, since the rate of calling often increases when a female approaches.

PRODUCCIÓN DE SONIDO.

SOUND PRODUCTION

Los peces en 50 familias diferentes producen sonidos de varias formas, raspando espinas y radios de las aletas, o eructos, pedos o expulsando aire. Algunos de estos mecanismos puede implicar la vejiga natatoria que actúa como un resonador. Los peces son capaces de oír, pero naturalmente cabe preguntarse si también son capaces de emitir sonidos.

Ciertos grupos de peces producen chirridos, la vejiga natatoria, actuando como caja de resonancia, amplifica. Otros ruidos son producidos por la expulsión de burbujas de aire por la boca (anguila).

Vision and photophores.

Very few fishes live in total darkness. In water, light is attenuated by both absorption and scattering and falls off with depth at a logarithmic rate. In the clearest oceanic water the specially adapted eyes of deep-sea fish can still operate down to about 1100 m in daylight and perhaps 600 m at night. Bearing in mind that the ocean trenches are as deep as 10000 m and the average depth of the ocean is about 4000 m there are obviously vast spaces of water with no light penetration from the surface. Here, the natural darkness is relieved by flashes and glows of bioluminescense from the photophores of both fish and invertebrates. }only in caves is the visual system useless and there some 40 species of blind fishes are known. Another characteristic of water is that it absorbs different colors of light selectively; some wavelengths being transmitted more readily tan others. The wavelength that is best transmitted, max, is 470-480 nm in the deep ocean 500-530 nm near the cost and 550-560 nm or longer in many freshwaters. This change from blue towards yellows is caused by the presence of yellow pigments, mainly breakdown products of chlorophyll and humic acids, in freshwater and in the run-off near the coast. This has important implications for the fish eye in terms of its performance in different coloured light

Muy pocos peces viven en la oscuridad total. En el agua, la luz es atenuada por tanto la absorción y dispersión y se cae con la profundidad a una velocidad logarítmica.

El color de las especies puede dar como factor la visibilidad un poco mas en la oscuridad de las profundidades oceánicas ya poseen un color mas fluorescente que lo normal.

VISIÓN Y FOTÓFOROS – vision and photophores.

La corvina es la propia vejiga natatoria la que, mediante mecanismos especiales, hace vibrar sus paredes produciendo los sonidos. A pesar de todo, el número de especies capaces de producir sonidos es difícil de saber; las investigaciones llevadas a cabo se refieren sólo a cierto número de casos.

Optics.Light passing into the eye is brought to a focus on the retina where the light-sensitive visual cells, the rods and cones, are situated. Because the retina is “inverted”, with the visual cells at the periphery of the eye, far from the lens, light rays pass through the associated nerve cell layers of the retina (the bipolar and ganglion cell layers) before reaching the visual cells. These layers are very transparent to light in order not to interfere with vision. In some fishes there are reflecting layers in the retina or chorioid , that cause incident light to pass back again through the visual cells. The refractive index of the cornea and ocular fluids is similar to that of water. Refraction takes place almost entirely in the lens which is usually almost spherical with a short focal length (in teleosts about 2.55 x radius of the lens, or matthiessen’s ratio). There is little spherical or chromatic aberration; try looking at a piece of graph paper in a shallow dish full of water through a glass marble and a fresh fish lens, and you will be astonished at the quality of the fish lens!. This is achieved by the refractive index varying across the diameter of the lens so that the rays follow a curved path. a number of fishes, for example the yellow perch (Perca flavescens), have yellow corneas and lenses which act as filters cutting off the shorter wavelengths and so reducing chromatic aberration.

OPTICA.

OPTICS

La mayoría de los peces tienen una retina dúplex (como el nuestro), es decir, uno que contiene dos conos y bastones

Retina: se localiza en la parte posterior del ojo. Se aprecia una zona clara, denominada papila, donde confluyen una serie de vasos y una zona central circular, denominada mácula, que es la zona de máxima visión.

Los ojos tienen cristalinos casi esféricos con una córnea aplanada. La totalidad de la lente del ojo se mueve hacia adelante y hacia atrás respecto a la retina para enfocar la vista a diferentes distancias. Los ojos de algunos peces cavernícolas que viven en total oscuridad son rudimentarios o están ausentes.

Reproduction and chemoreception

Pheromones, substances secreted into the environment by organisms and received by other individuals of the same species in which they release specific reactions, are often associated with reproductive processes. Some of earliest work showed that the female estuarine goby (Bathygobius soporator) when gravid produced a chemical in its ovarian fluid that elicited courtship behavior in the male. Male goldfish use their sense of smell to identify ovulates females. For example, in maze they preferred water containing ovulates females or ovarian fluid. Several species of oviparous fishes including salmonids, bitterling (Rhodeus), loach (Misgurnus), ayu (plecoglossus) and eels (Anguilla ) also show behavioural responses of the male to ovulated females. It may be a more common phenomenon in freshwater where fish are more confined and chemicals less liable to dispersion. Whether hormones, excreted in urine or gradual fluids, are acting as pheromones, is now under examination and there is accumulating evidence that steroids are involved as pheromones in stimulating oocyte maturation and milt production in goldfish. Of particular interest is how species-specific these pheromones are.

REPRODUCCIÓN Y QUIMIORRECEPCIÓN.REPRODUCTION AND CHEMORECEPTION

Las feromonas, sustancias secretadas en el medio ambiente por los organismos y recibidos por otros individuos de la misma especie en la que se liberan las reacciones específicas, se asocian a menudo con procesos reproductivos.

Cuando una especie hembra produce una sustancia química en el fluido ovárico puede provocar el comportamiento de cortejo de los machos. Los machos usan su sentido del olfato para identificar a las mujeres que ovulan.

Los peces poseen un aparato sensorial que les es propio: la línea lateral. Consiste en una serie de corpúsculos sensoriales dispuestos a lo largo del cuerpo y que forman una línea bien visible sobre cada costado, que les permite detectar vibraciones de una frecuencia muy baja.

CONCLUSIONES

Poseen órganos sensoriales de comunicación que consta de emitir sonidos y captarlos por medios de ondas que son adquiridas por receptores.

La comunicación les ayuda con lo que es la reproducción cabe resaltar la quimiorecepcion, alimentación (adquirir presas por medio de ondas), defenderse, agruparse al banco, etc.

Los órganos en un pez son: ojos desarrollados según el hábitat si son bentónicos o no, oídos (para captar ondas), línea lateral (vibraciones , ondas)y en algunos casos el gusto cuando se trata de sustancias químicas dentro del agua.

GRACIAS…

gajuber@gmail.com