SISTEMA NERVOSO

Il sistema nervoso centrale della maggior parte dei pesci consiste in un midollo spinale, un grande cervello, un paio di lobuli ottici, un cervelletto e un midollo oblungo o bulbo rachideo. La forma e le dimensioni delle diverse parti del cervello variano molto da una specie all'altra. Presenti anche 10 paia di nervi craniali.

Particolare organo di senso è la linea laterale che consiste in  canali che percorrono le costole della testa e il corpo e comunicano con l'esterno per mezzo di piccoli pori. La principale funzione della linea laterale è scoprire vibrazioni di frequenza bassa.

ORGANI DI SENSO

L'olfatto

Il senso dell'olfatto si incontra molto sviluppato nei pesci; permette loro di localizzare i nemici e gli alimenti con maggiore efficienza rispetto alla vista. Nella parte frontale del muso, sopra la bocca o vicino agli occhi, a secondo della famiglia, esistono due cavità nasali (narici) che si presentano divise da un diaframma cutaneo in due aperture in modo che l'acqua penetra in una di esse, forzata a penetrare in un sacco sensitivo e espulsa fino all'esterno. Il sacco sensitivo è composto da una membrana disposta a forma parallela o radiale e possiede un epitelio olfattivo connesso  per il sistema nervoso al lobulo olfattivo del cervello.

Il meccanismo di cui si avvalgono la maggior parte dei pesci è illustrato nel grafico, dove nella parte 1 si nota l'aspetto esterno e nella 2 quello interno. Or: orifizio nasale - Vn: valvola nasale - Ca: direzione di circolazione dell'acqua - Eo: epitelio olfattivo

Nei pesci polmonati invece di esistere un sacco sensitivo, l'acqua arriva la palato avendo questo con una evoluzione differente dell'olfatto destinato all'adattamento per la vita  fuori dall'acqua.

Il gusto

Il gusto è un senso piuttosto sviluppato nei pesci ossei ed è percepito per mezzo di una quantità di cellule sensoriali ( papille gustative) raggruppate in una specie di bottoncini situati in diverse zone del corpo. In generale se ne incontrano più quantità nelle vicinanze della bocca, labbra o barbigli o dentro la cavità boccale e sopra la lingua. Nel caso di alcune famiglie (Barbus) queste papille gustative si incontrano presenti nei barbigli vicino alla bocca ed hanno la finalità di cooperare nella ricerca del cibo sopra il fondo (luogo abitudinale dove questi pesci si cibano). Questi bottoncini o papille, possiedono terminali nervosi incaricati di trasmettere la sensazione del gusto al cervello. le cellule sensoriali sono legate a cellule epidermiche che servono da sostegno.

L'udito

L'orecchio da una parte è un meccanismo che si incontra isolato dall'esterno, per tanto se lo si compare con l'orecchio umano, potremmo sostenere che i pesci sono sordi. Nonostante ciò i pesci hanno un sistema uditivo abbastanza sviluppato e si basa nella percezione delle vibrazioni che producono i suoni. I suoni si propagano per l'aria a una velocità dai 331 ai 343 metri al secondo (dipendendo dalla temperatura e pressione atmosferica), nell'acqua questa velocità si quadruplica dato che la propagazione si produce dai 1425 ai 1500 metri al secondo ( in questo caso dipende dalla temperatura e densità salina).

Alcuni pesci possiedono la vescica natatoria legata all'orecchio mediante l'apparato di Weber*. Questo permette di ottenere un'amplificazione e discriminazione maggiore rispetto agli altri pesci per cui si può dire che sono capaci di riconoscere una maggiore gamma di suoni. Ciò permette che quei pesci con una maggior capacità di apprendimento(dal punto di vista umano), come i ciclidi, possono rispondere quando vengono chiamati con il loro "nome" dopo un periodo di "addestramento".

*Unione di ossicini che relazionano la vescica natatoria con l'orecchio interno in numero di 3/4 paia. Questi ossicini sono le parti trasformate delle tre prime vertebre. E' proprio dei pesci degli ordini Cipriniformes, Characiformes, Gimnotiformes e Siluriformes, che presentando questo apparato si denominano ostariofisi (dal greco ostarion=ossicino e physa=vescica). Questo apparato trasmette direttamente o indirettamente, a secondo che la camera dell'aria o parte anteriore della vescica siano o no ossificate, le variazioni di pressione e le vibrazioni all'orecchio interno.

L'orecchio è formato da un sacco nel quale si incontrano alloggiate tre camere:

• la camera superiore denominata utricolo, responsabile dell'equilibrio

• la camera inferiore, sacculo

• la camera posteriore, lagena incaricate entrambe della percezione sonora

Ogni camera possiede un otolito che riceve il nome di

• lapillo nell'utricolo

• sagitta nel sacculo

• asterisco nella lagena

Gli otoliti sono incaricati di trasmettere le sensazioni nei seguenti modi:

• nell'utricolo quando il pesce varia la sua posizione normale il lapillo si attiva come livella indicando al pesce la posizione nella quale si trova. Ciò si combina con i canali semicircolari che come tutti i sacchi si incontra pieno di liquido sensitivo chiamato endolinfa

• Nel sacculo l'otolito sagitta riceve le vibrazioni che sono trasmesse alla lagena dove l'otolito asterisco ritrasmette queste vibrazioni sonore fino agli organi sensitivi cerebrali.

Le sensazioni sonore possono provenire dall'aria esterna e penetrare nell'acqua o direttamente essere generate nell'acqua da qualche oggetto o animale.

La vista

In tutta la scala evolutiva vi è un elemento che si ripete ripetutamente e che pare aver sofferto molte poche modificazioni dalla sua origine; tale elemento è l'occhio.

Poche variazioni esistono tra un occhio umano e quello di un pesce, anche se le differenze esistenti sono molto interessanti da analizzare.

• La prima differenza è la mancanza della palpebra, che fa sì che il pesce non possa vedere gli elementi che lo circondano.

• La seconda differenza riguarda l'iride. Negli umani funziona come il diaframma di una camera fotografica che permette una maggior o minore entrata di luce per equilibrare le condizioni diverse. L'iride umano si contrae o dilata con queste finalità. Nella maggior parte dei pesci l'iride ha un'apertura fissa incapace di adattarsi ai distinti livelli di illuminazione, per tanto gli adattamenti necessari si realizzano per mezzo dei fotorecettori, che sono cellule specializzate sensitive alla luce, ubicate nella retina.

Come nell'occhio umano, i pesci sono equipaggiati di cellule bastoni  e cellule coniche a livello della retina; le cellule bastoncini sono  i fotorecettori per poca illuminazione e quelle coniche sono recettori per condizioni di luce intensa. Durante i periodi di grande luminosità le cellule coniche sono disposte a livelli molti profondi della retina dove sono protette dalla luce intensa da cellule fortemente pigmentate. Quando l'illuminazione si abbassa, la posizione dei fotorecettori si inverte. Questo interscambio non è nella maggior parte dei casi sufficientemente rapido, impiegandoci anche 3 o 4 ore.

Di notte, una volta che le cellule a bastoncino sono nella superficie della retina e si estendono pienamente, rimangono in essa varie ore; il processo inizia a invertirsi lentamente come se fosse ritmano da un orologio biologico dato che la  preparazione della retina sembra incominciare diverse ore prima che i primi raggi solari tocchino la superficie dell'acqua.

Capiamo quindi l'importanza e il pericolo che si incorre per i pesci accendendo la luce dell'acquario di notte o in una situazione di semi buio; tal situazione porterebbe ad uno shock visivo dal quale potrebbero tardare vari minuti a riprendersi a causa del lento processo di "ripristinare" la funzione delle cellule fotorecettrici e per il fatto di non possedere palpebre che li possano proteggere all'istante.

Analizzando ciò dal punto di vista umano, molte specie sono miopi o con vista scarsa e ciò presuppone che quando il pesce posa gli occhi verso una posizione che gli permette di vedere con maggior certezza il punto che cerca, cosa molto importante perchè la maggior parte delle acque sono torbide o poco illuminate,  a nulla servirà avere una vista a lunga distanza quando il pericolo potrebbe essere a corta distanza. Lo stesso avviene con le prede, che sono sufficientemente vicine e ben visibili; si può dire quindi che la miopia nei pesci ha un senso e un'utilità pratica.

Esistono eccezioni in alcune famiglie di pesci in cui, quando il pesce riposa l'occhio tiene una distanza focale più lunga e , a corta distanza, la vista è poco nitida; ovviamente questi pesci vivono in acque limpide che durante le notti di luna sono piuttosto illuminate.

L'occhio umano ha anche l'abilità di modificare la distanza focale di una visione lontana a una vicina modificando solo la ampiezza del cristallino, questa abilità si va perdendo nei pesci con necessarie correzioni ottiche per mezzo di cristalli graduali. I pesci che possiedono la facoltà di modificare il loro campo visivo non lo fanno nello stesso modo degli umani dato che possiedono un cristallino capace di muoversi più vicino o più lontano dalla retina sensitiva ottenendo lo stesso risultato come farebbe una lente di focatura variabile (zoom). Il movimento del cristallino si realizza per mezzo di un muscolo  chiamato retrattore che è unito al cristallino e che lo può tirare fino all'indietro in direzione della retina.

Alcuni pesci però hanno altre forme evolutive; si tratta di pesci con vista bifocale simultanea che sono capaci di mettere a fuoco oggetti vicini con una parte dell'occhio, mentre l'altra parte mette a fuoco oggetti lontani avvalendosi di una parte distinta della retina.

Questi sono i pesci denominati "di quattro occhi" che, come l'Anableps anableps, passano la maggior parte del tempo nuotando sulla superficie dell'acqua con la pare superiore dell'occhio fuori dall'acqua e la parte inferiore dentro. Apparentemente con la parte al di fuori possono metter a fuoco oggetti molto lontani, mentre con quella inferiore sono capaci di metter a fuoco oggetti vicini e tutto ciò allo stesso tempo.

Dato che la maggior parte dei pesci ha posizionati gli occhi sul costato del corpo, non sembra possibile che possano avere una vista tridimensionale adeguata, meglio dovrebbero avere una visione estereoscopica o profondità visuale molto ridotte. Nelle specie in cui gli occhi si ubicano più verso la fronte, in alcune famiglie aumenta il senso di profondità. In alcuni pesci esiste una banda frontale di vista binoculare nella banda periferica della retina che è molto meno sensitiva e meno nitida. Ciò si compensa con una grande sensibilità visiva agli oggetti che contrastano con il fondo tanto con colore, illuminazione o movimento. Questo tipo di contrasti è percepito rapidamente a livello della retina.