Глаз — совершенный оптический прибор. Он напоминает фотографический аппарат. Хрусталик глаза подобен объективу, а сетчатка — пленке, на которой получается изображение. У наземных животных хрусталик чечевицеобразный и может изменять свою кривизну. Это дает возможность приспосабливать зрение к расстоянию.

Под водой человек видит очень плохо. Способность преломлять световые лучи у воды и хрусталика глаза наземных животных почти одинакова, поэтому лучи собираются в фокусе далеко позади сетчатой оболочки. На самой же сетчатке получается неясное размытое изображение.

Хрусталик глаза у рыб шарообразен, он лучше преломляет лучи, но не может менять форму. И все же в какой-то степени рыбы могут приспосабливать зрение к расстоянию. Они достигают этого приближением или удалением хрусталика от сетчатой оболочки с помощью особых мышц.

Практически рыба в прозрачной воде видит не далее чем на 10–12 метров, а ясно — только в пределах полутора метров.

Угол зрения у рыб очень велик. Не поворачивая тела, они могут видеть предметы каждым глазом по вертикали в зоне около 150° и по горизонтали до 170°. Объясняется это расположением глаз по обеим сторонам головы и положением хрусталика, сдвинутого к самой роговице.

Совершенно необычным должен казаться рыбе надводный мир. Без искажения рыба видит лишь предметы, находящиеся прямо над ее головой — в зените. Например, облако или парящую чайку. Но чем острее угол входа светового луча в воду и чем ниже расположен надводный предмет, тем более искаженным кажется он рыбе. При падении светового луча под углом 5–10°, особенно если водная поверхность неспокойна, рыба вообще перестает видеть предмет.

Лучи, идущие от глаза рыбы вне конуса в 97,6°, полностью отражаются от водной поверхности, и она представляется рыбе зеркальной. В ней отражаются дно, водные растения, плавающие рыбы.

С другой стороны, особенности преломления лучей позволяют рыбе видеть как бы скрытые предметы. Представим себе водоем с крутым обрывистым берегом. Сидящий на берегу человек не увидит рыбу — она скрыта береговым выступом, а рыба увидит человека.

Фантастически выглядят полупогруженные в воду предметы. Вот как, по словам Л. Я. Перельмана, должен представляться рыбам человек, находящийся по грудь в воде: «Для них мы, идя по мелководью, раздваиваемся, превращаемся в два существа: верхнее — безногое, нижнее — безголовое с четырьмя ногами! Когда мы удаляемся от подводного наблюдателя, верхняя половина нашего тела все сильнее сжимается в нижней части; на некотором расстоянии почти все надводное туловище пропадает, — останется лишь одна свободно реющая голова».

Даже опустившись под воду, человеку трудно проверить, как видят рыбы. Невооруженным глазом он вообще ничего четко не увидит, а наблюдая через застекленную маску или из окна подводной лодки, увидит все в искаженном виде. Ведь в этих случаях между глазом человека и водой будет еще и воздух, который обязательно изменит ход световых лучей.

Как видят рыбы предметы, расположенные вне воды, удалось проверить подводной съемкой. С помощью особой фотоаппаратуры были получены снимки, которые полностью подтвердили высказанные выше соображения. Представление о том, каким кажется надводный мир подводным наблюдателям, можно составить, опустив под воду зеркало. При определенном наклоне мы увидим в нем отражение надводных предметов.

Особенности строения глаза рыб, так же как и других органов, зависят прежде всего от условий обитания и образа их жизни.

Зорче других — дневные хищные рыбы: форель, жерех, щука. Это и понятно: они обнаруживают добычу, главным образом, зрением. Хорошо видят рыбы, питающиеся планктоном и донными организмами. У них зрение тоже имеет первостепенное значение для отыскивания добычи.

Наши пресноводные рыбы — лещ, судак, сом, налим — чаще охотятся ночью. Им нужно хорошо видеть в темноте. И природа позаботилась об этом. У леща и судака в сетчатой оболочке глаз находится светочувствительное вещество, а у сома и налима имеются даже специальные пучки нервов, воспринимающие самые слабые световые лучи.

Рыбки аномалопс и фотоблефарон, обитающие в водах Малайского архипелага, пользуются в темноте собственным освещением. Фонарики расположены у них около глаз и светят вперед, совсем как автомобильные фары. Свечение вызывают бактерии, находящиеся в особых колбочках. Фонарики по желанию хозяев могут зажигаться и гаснуть. Аномалопс выключает их, поворачивая светящейся стороной внутрь, а фотоблефарон задергивает фонарики, как шторой, складкой кожи.

От образа жизни зависит и расположение глаз на голове. У многих донных рыб — камбалы, сома, звездочета — глаза расположены в верхней части головы. Это позволяет им лучше видеть врагов и добычу, проплывающих над ними.

Интересно, что у камбал в младенческом возрасте глаза расположены так же, как у большинства рыб, — по обеим сторонам головы. В это время камбалы имеют цилиндрическую форму тела, живут в толще воды и кормятся зоопланктоном. Позднее они переходят на питание червями, моллюсками, а иногда и рыбками. И тут с камбалами происходят замечательные превращения: левая сторона начинает у них расти быстрее, чем правая, левый глаз переходит на правую сторону, тело становится плоским, и в конце концов оба глаза оказываются на правой стороне. Закончив превращение, камбалы опускаются на дно и ложатся на левый бок — не зря их метко прозвали лежебоками.

Перемещение глаз у камбалы.

Глаза камбал имеют и другую особенность. Они могут поворачиваться в разные стороны независимо один от другого. Это позволяет рыбам одновременно следить за приближением добычи или врага справа и слева.

У рыбы-молот глаза расположены по обоим концам молотообразного выроста. Это не случайно. Рыба-молот часто охотится за скатами, а ведь у некоторых из них имеются на хвосте шипы, и будь расположение глаз у рыбы-молот иное, они могли бы легко пострадать.

Рыба-молот.

Вне воды огромное большинство рыб совсем слепы. Но есть и исключения. Илистый прыгун охотится на насекомыми на суше и неплохо видит в воздушной среде. А чтобы на воздухе глаза не обсыхали, они убираются у него в углубления и могут затягиваться тонкой пленочкой.

Неплохо видят вне воды и морские собачки. Они ведь много времени проводят, охотясь на прибрежном песке!

Совершенно необычно устроены глаза у небольшой живородящей рыбки тетрафтальмус, что в переводе на русский язык означает четырехглаз. Эта рыбка обитает в мелководных лагунах тропического побережья Южной Америки. Глаза у нее устроены так, что могут видеть и в воде и в воздухе. Они разделены горизонтальной перегородкой на две части. Перегородка делит и хрусталик, и радужную оболочку, и роговицу. Получается действительно четыре глаза. Нижняя часть хрусталика более выпуклая и служит рыбке для подводного зрения; верхняя — более плоская — дает ей возможность хорошо видеть в воздухе. И так как четырехглазка большую часть времени проводит на поверхности, выставив наружу верхнюю часть глаза, то она одновременно может следить за врагами и добычей и в воздухе и под водой.

Четырехглазка.

Количество света, проникающее на различные глубины, не одинаково. У поверхности светло, но чем глубже, тем темнее. На глубине 200–300 метров еще кое-что видно, а ниже 500–600 метров солнечные лучи вообще не проникают. Мрак там нарушается лишь светящимися организмами. Поэтому у рыб, живущих на глубинах, глаза устроены иначе, чем у рыб, обитающих в верхних слоях воды. Какие они — рассказано в главе «Рыбы пучин».

Различно освещение и в пещерах. Поэтому среди их обитателей встречаются рыбы с самыми различными глазами, есть с очень маленькими, а есть рыбы и вовсе без глаз.

Особенно интересны рыбки анонтихтис. Их обнаружили в пещерных водоемах Мексики в 1938 году. Эти рыбки появляются из икринки с глазами. Первое время мальки держатся в верхних слоях воды и питаются зоопланктоном. Без глаз им было бы трудно ловить юрких инфузорий и рачков. К концу второго месяца жизни рыбки переходят на питание донными беспозвоночными и опускаются в глубину. Здесь совсем темно, и не всем рыбам нужны глаза, чтобы ловить малоподвижных моллюсков, поэтому они разрушаются, зарастая кожей.

Рыбы различают цвета и даже их оттенки.

Попробуйте опустить в аквариум несколько разноцветных чашечек, но корм положите только в одну из них. Продолжайте ежедневно давать корм в чашечке одного и того же цвета. Вскоре рыбы станут устремляться к чашечке только того цвета, в которой вы обычно давали им пищу; они найдут чашечку даже в том случае, если вы поставите ее в другое место.

Или другой опыт: одну сторону аквариума закрывают картоном, оставляя посредине узкую вертикальную щель. У противоположной стороны аквариума помещают белую палочку, а в щель пропускают лучи, окрашивающие палочку в тот или иной цвет. Корм рыбам дают при определенном цвете. Через некоторое время рыбы начинают собираться к палочке, как только она окрашивается в «пищевой» цвет.

Эти опыты показали, что рыбы воспринимают не только цвета, но и отдельные их оттенки не хуже человека. Караси, например, отличают лимонный, желтый и оранжевый.

То, что рыбы обладают цветовым зрением, подтверждается их защитной и брачной окраской, — ведь иначе она была бы просто бесполезной. Ослепленные рыбы не различают цветá и всегда остаются темноокрашенными.

Рыболовы-спортсмены хорошо знают, что для успешной ловли не безразличен цвет применяемых блесен.

Способность различать цвета развита у различных рыб не одинаково. Лучше всего различают цвета рыбы, обитающие у поверхности, где много света. Хуже те, которые живут в глубине, куда проникает только часть световых лучей. Есть среди рыб и дальтоники, например скаты.

Рыбы не одинаково относятся к искусственному свету. Одних он привлекает, других отпугивает. Например, костер, разведенный на берегу реки, привлекает, по мнению старых рыболовов, плотву, налимов, сомов. В Средиземном море рыбаки издавна ловят сардину, подманивая ее светом факелов.

Исследования последних лет показали, что кильки, сайра, кефаль, сырть, сардина всегда направляются к источникам подводного освещения. Эти особенности рыб использовали рыбаки. Сейчас в СССР электрический свет применяют при промысловом лове кильки на Каспии, сайры у Курильских островов, сардины у берегов Африки.

Иногда используют и надводные источники освещения. В Конго на озере Танганьика рыбаки подвешивают к своим катамаранам газокалильные лампы. На свет устремляются рыбки ндакала. Когда рыбы собирается достаточное количество, ее вылавливают сетью.

А вот минога, угорь, сазан не любят света. Эту особенность рыб тоже используют в промысле. На Волге при добыче миноги, а в Дании и Швеции — угря. Делают это так. Среди освещенной зоны оставляют узкий темный коридор. В конце коридора устанавливают сетную ловушку. Рыбы, избегая света, плывут по темному проходу и попадают в западню. При ловле сетями сазана его ярким светом выгоняют из закоряженных участков.

Почему рыбы идут на свет, окончательно не установлено. Согласно одной теории, в море, в местах, лучше освещенных солнцем, рыбы находят больше пищи. Здесь бурно развивается растительный планктон, скапливается множество мелких ракообразных. И у рыб в течение ряда поколений выработалась положительная реакция на свет. Свет стал для них сигналом «пища». Эта теория не объясняет, почему же на свет устремляются и рыбы, поедающие моллюсков, а не только питающиеся планктоном. Не объясняет она также, почему рыбы, попав в освещенную зону и не найдя пищи, задерживаются в ней.

По другой теории, рыб к свету влечет «любопытство». Согласно учению И. П. Павлова, животным свойствен рефлекс «Что такое?» Электрический свет необычен под водой и, заметив его, рыбы подплывают ближе, чтобы познакомиться с новым явлением. В дальнейшем вблизи источника света у различных рыб, в зависимости от образа их жизни, возникают самые разнообразные рефлексы. Если возникает оборонительный рефлекс, рыбы немедленно уплывают, если же появляется стайный или пищевой, рыбы надолго задерживаются в освещенном участке.