Учитывая, что в потоке воды в естественных условиях имеется большое количество разнообразных неподвижных акустических ориентиров (звуки прикрепленных организмов, акустические шумы, связанные с обтеканием различных неподвижных объектов - растительности, камней и др.), нами было сделано предположение о возможности ориентации рыб в потоке воды при помощи органов слуха.
Кроме того, было выдвинуто предположение, что при ориентации в потоке может иметь место и электрорецепция рыб. Когда вода движется горизонтально поперек вертикальной компоненты земного магнитного поля, то индуцируется электромагнитное поле, поперечное потоку. В открытом океане градиент напряжения находится между 0,05 и 0,5 μ/см, а в сильном приливо-отливном течении доходит до 0,25 μ/см. Чувствительность многих рыб к электрическим полям вполне сравнима с этими величинами.
Как указывает Арнольд, остается лишь доказать, распознают ли рыбы полярность полей, что необходимо для определения направления течения. Ориентация рыб в потоке, видимо, возможна и при помощи электрических полей, генерируемых самой рыбой. Это предположение становится достаточно реальным для большинства рыб в связи с открытием электрических полей у так называемых неэлектрических рыб. Раздражителями при электроориентации являются неподвижные предметы, попадающие в электрическое поле рыб. Эти предметы, если они отличаются от воды по электропроводимости, вносят искажения в электрическое поле рыб. Тем более реальна электроориентация в потоке у электрических рыб, для некоторых представителей которых уже доказана «электромоторная» реакция.
В целом на основе современных данных можно с уверенностью говорить, что в большинстве случаев ориентация рыб в потоке воды происходит в основном при помощи двух органов чувств: зрения и осязания. Значительно реже, лишь при определенных условиях, происходит ориентация с участием органов боковой линии и еще реже с участием горизонтальных каналов лабиринта. О значении других рецепторов и механизмов (слух, электрорецепция) можно говорить пока только предположительно. Такое предположение делает возможным объяснение ориентации рыб в толще океанических течений и в толще потока мутных рек. Ведущим механизмом ориентации у большинства рыб, как это будет показано ниже, является зрительный - оптомоторная реакция. Именно этот механизм был исследован нами наиболее подробно.
Под оптомоторными (зрительно-двигательными) реакциями в широком смысле этого термина понимается компенсаторное движение глаз (нистагм глаз), головы, изгибание туловища или движение всего животного при перемещении в его поле зрения различных объектов - визуальных ориентиров. Эти реакции были установлены Е. Радлем на насекомых. В данной работе, употребляя термин «оптомоторная реакция», мы вслед за В.Р. Протасовым и Ю.П. Алтуховым имеем в виду его узкое значение (собственно оптомоторная реакция) - движение рыб за перемещающимися в их поле зрения ориентирами. Несмотря на то что круг вопросов, исследованных при помощи оптомоторной реакции, велик, работ, посвященных изучению самой оптомоторной реакции, ее адаптивному значению, особенностям ее проявления у рыб разных видов при разных условиях, очень мало Между тем уже только факт наличия такой безусловно рефлекторной реакции у многих рыб свидетельствует о ее большом значении в их жизни и требует тщательного изучения.