Kalan runko on melko monimutkainen ja monikäyttöinen. Kyky pysyä veden alla suorittamalla uintikäsittelyjä ja säilyttämällä vakaa asento määräytyy kehon erityisen rakenteen perusteella. Ihmisillekin tuttujen elinten lisäksi monien vedenalaisten asukkaiden ruumiissa on kriittisiä osia, jotka mahdollistavat kelluvuuden ja vakauttamisen. Olennainen tässä yhteydessä on uimarakko, joka on suolen jatke. Monien tutkijoiden mukaan tätä elintä voidaan pitää ihmisen keuhkojen esiasteena. Mutta kaloissa se suorittaa ensisijaiset tehtävänsä, jotka eivät rajoitu vain eräänlaisen tasapainottajan toimintoon.
Uimarakon muodostuminen
Rakon kehitys alkaa toukkasta, etusuorasta. Useimmat makean veden kalat säilyttävät tämän elimen koko elämänsä ajan. Toukkasta vapautuessa poikasten kuplat eivät vielä sisällä kaasumaista koostumusta. Sen täyttämiseksi ilmalla kalojen on noustava pintaan ja kerättävä itsenäisesti tarvittava seos. Alkion kehitysvaiheessaUimarakko on muodostettu selkäkasvuna ja sijaitsee selkärangan alla. Tulevaisuudessa kanava, joka yhdistää tämän osan ruokatorveen, katoaa. Mutta tämä ei tapahdu kaikilla yksilöillä. Tämän kanavan olemassaolon ja puuttumisen perusteella kalat jaetaan suljettuihin ja avolapisiin. Ensimmäisessä tapauksessa ilmakanava kasvaa umpeen ja kaasut poistuvat virtsarakon sisäseinillä olevien verikapillaarien kautta. Kaloilla, joilla on avoin rakko, tämä elin on yhdistetty suolistoon ilmakanavan kautta, jonka kautta kaasut erittyvät.
Kaasukuplan täyttö
Kaasurauhaset vakauttavat virtsarakon painetta. Erityisesti ne edistävät sen lisääntymistä, ja tarvittaessa punainen keho aktivoituu, muodostuu tiheästä kapillaariverkostosta. Koska avoimen rakon kaloilla paineen tasaantuminen on hitaampaa kuin umpirakkolajeilla, ne voivat nousta nopeasti veden syvyyksistä. Toisen tyypin yksilöitä pyydessään kalastajat joskus tarkkailevat, kuinka uimarakko työntyy ulos suusta. Tämä johtuu siitä, että säiliö turpoaa olosuhteissa, joissa se nousee nopeasti pintaan syvyydestä. Tällaisia kaloja ovat erityisesti kuha, ahven ja sauva. Joillakin aivan pohjalla elävillä petoeläimillä on erittäin pienentynyt rakko.
Hydrostaattinen toiminto
Kalan rakko on monitoimielin, mutta sen päätehtävänä on vakauttaa asentoa erilaisissa olosuhteissa veden alla. Tämä on hydrostaattisen toiminnan funktioluonne, joka muuten voidaan korvata muilla kehon osilla, minkä vahvistavat esimerkit kaloista, joilla ei ole tällaista rakkoa. Tavalla tai toisella päätoiminto auttaa kaloja pysymään tietyillä syvyyksillä, joissa kehon syrjäyttämän veden paino vastaa yksilön itsensä massaa. Käytännössä hydrostaattinen toiminta voi ilmetä seuraavasti: aktiivisen upotushetkellä keho supistuu kuplan mukana ja päinvastoin suoristuu nousun aikana. Sukelluksen aikana siirtyneen tilavuuden massa pienenee ja tulee pienemmäksi kuin kalan paino. Siksi kala voi pudota alas ilman suuria vaikeuksia. Mitä pienempi upotus, sitä suurempi painevoima tulee ja sitä enemmän keho puristuu. Käänteiset prosessit tapahtuvat nousuhetkellä - kaasu laajenee, minkä seurauksena massa vaalenee ja kala nousee helposti ylös.
Aistielinten toiminnot
Hydrostaattisen toiminnan ohella tämä elin toimii myös eräänlaisena kuulolaitteena. Sen avulla kalat voivat havaita melu- ja tärinäa altoja. Mutta kaikilla lajeilla ei ole tätä kykyä - karpit ja monni sisältyvät luokkaan tällä kyvyllä. Mutta äänihavaintoa ei tarjoa itse uimarakko, vaan koko elinryhmä, johon se kuuluu. Esimerkiksi erityiset lihakset voivat aiheuttaa kuplan seinämien tärinää, mikä aiheuttaa värähtelyn tunteen. On huomionarvoista, että joissakin lajeissa, joissa on tällainen kupla, hydrostaattinen vaikutus puuttuu kokonaan, mutta kyky havaita ääniä säilyy. Tämä koskee pääasiassa pohjakaloja, jotka viettävät suurimman osan elämästäänviettää samalla tasolla veden alla.
Suojaustoiminnot
Esimerkiksi vaaran hetkinä minnows voi vapauttaa kaasua kuplista ja tuottaa erityisiä ääniä, jotka heidän sukulaisensa erottavat. Samanaikaisesti ei pidä ajatella, että äänenmuodostus on luonteeltaan primitiivistä ja että muut vedenalaisen maailman asukkaat eivät sitä voi havaita. Kalastajat tuntevat kroakerit jyrinäisistä ja murisevista äänistään. Lisäksi uimarakko, jonka trigle-kalat ovat kirjaimellisesti kauhistuttaneet amerikkalaisten sukellusveneiden miehistöä sodan aikana - äänet olivat niin ilmeikkäät. Yleensä tällaiset ilmenemismuodot tapahtuvat kalan hermostuneen ylikuormituksen hetkinä. Jos hydrostaattisen toiminnon tapauksessa kuplan toiminta tapahtuu ulkoisen paineen vaikutuksesta, äänen muodostuminen tapahtuu erityisenä suojasignaalina, jonka muodostavat yksinomaan kalat.
Millä kaloilla ei ole uimarakkoa?
Tästä elimestä on riistetty purjekalat sekä lajit, jotka elävät pohjakalaa. Lähes kaikki syvänmeren yksilöt tulevat toimeen myös ilman uimarakkoa. Tämä pätee juuri silloin, kun kelluvuus voidaan tarjota vaihtoehtoisilla tavoilla - erityisesti rasvan kertymisen ja niiden kyvyn olla puristamatta ansiosta. Joidenkin kalojen rungon alhainen tiheys edesauttaa myös asennon vakauden säilyttämistä. Mutta on toinenkin periaate hydrostaattisen toiminnan ylläpitämiseksi. Esimerkiksi hailla ei ole uimarakkoa, joten sepakko säilyttää riittävä upotussyvyys kehon ja evien aktiivisella käsittelyllä.
Johtopäätös
Ei ole syytä, että monet tutkijat vetävät rinnastuksia ihmisen hengityselinten ja kalan rakon välille. Näitä kehon osia yhdistää evoluutiosuhde, jonka yhteydessä kannattaa pohtia kalan modernia rakennetta. Se, että kaikilla kalalajilla ei ole uimarakkoa, aiheuttaa sen epäjohdonmukaisuuden. Tämä ei suinkaan tarkoita, että tämä elin olisi tarpeeton, mutta sen surkastumis- ja pienenemisprosessit osoittavat mahdollisuuden toimia ilman tätä osaa. Joissakin tapauksissa kalat käyttävät sisäistä rasvaa ja pienempää kehon tiheyttä samaan hydrostaattiseen toimintaan, kun taas toisissa ne käyttävät eviä.
