Někteří vědci tvrdili, že k prožití pocitu bolesti (nebo jakékoli formy vědomí) musí mít zvíře neokortex (mozková kůra), který je u vyšších obratlovců, jako jsou lidé nebo šimpanzi, zodpovědný za vnímaní stresu a bolesti.
Jonathan Balcombe ve své knize Co ryba ví? apeluje na fakt, že přestože má ryba pallium (jež se vyskytuje na povrchu hemisféry jako mozkový plášť) a ne neokortex, plní pallium u ryb stejnou funkci jako neokortex u savců. Proto se tedy můžeme shodnout, že behaviorální a fyziologické systémy u ryb, které zprostředkovávají bolest a stres jsou do značné míry srovnatelné s těmi u ptáků a savců.
Stres definujeme jako reakci organismu na hrozící nebezpečí. Jedná se o funkční stav, kdy je organismus vystaven různým vnitřním či vnějším stresorům, a jeho následné reakce mají za úkol udržet vnitřní homeostázu a zajistit přežití.
Proto, abychom ryby ušetřili stresu, je důležité zaměřit se na faktory, který mohou stres ovlivnit. Čím větší důraz na kvalitu faktorů budeme klást, tím lépe se vyvarujeme zbytečné stresové zátěži ryb. Hlavní faktory, které stres ovlivňují jsou kvalita vody, koncentrace kyslíku ve vodě, teplota vodního prostředí, hustota populace v chovném zařízení a v neposlední řadě i manipulace.
Pro dodržení dobré úrovně welfare ryb je základní podmínkou velmi kvalitní voda, její narušení se považuje za jednu z největších hrozeb.
Ryby jsou v neustálém kontaktu s vodou, a tak má její jakost velký význam pro jejich zdraví a pohodu.
Do kontaktu s vodním prostředím ryby přicházejí přes velkou plochu žaber a kůži, díky čemuž citlivě reagují na nevhodnou kvalitu vody.
Změny parametrů vody (jako jsou pH, salinita, minerály aj.) mimo přijatelný rozsah snižují u ryb růst a způsobují stres, který zvyšuje citlivost k různým onemocněním.
Kyslík je jedním z nejdůležitějších plynů ve vodě a je považován za nejdůležitější parametr kvality vody. K příjmu kyslíku z vody dochází pasivní difuzí přes žábry.
Při nedostatku kyslíku se u ryb projevují příznaky dušení. Ryby nepřijímají potravu, shromažďují se v místech se zvýšeným obsahem kyslíku (tj. u přítoku a u hladiny), jsou malátné, nereagují na podráždění, ztrácejí únikový reflex.
U kaprovitých ryb můžeme při nedostatku kyslíku pozorovat nouzové dýchání, tzv. troubení, kdy ryby plavou šikmo k hladině, vystrkují ústa nad hladinu nabírají zde do ústní dutiny bubliny vzduchu, které po krátké době opět vypouštějí.
Na druhou stranu i nadbytek obsahu kyslíku v nádrži může být pro ryby škodlivý. Při takové situaci jsou ryby neklidné, vykazují zvýšenou pohybovou aktivitu, snaží se vyskakovat z vody a vylučují větší množství hlenu.
Krom jiného má teplota zásadní význam pro koloběh látek ve vodě a pro život ryb a vodních organismů, protože bezprostředně ovlivňuje důležité životní pochody jako jsou intenzita látkové výměny, příjem potravy a rozmontování.
Ryby patří mezi poikilotermní živočichy. Proto změna teploty vodního prostředí dokáže zásadním způsobem ovlivňovat změny fyziologických pochodů v jejich organismu, jako jsou procesy trávení přijaté potravy, dýchání apod. Se zvyšující se teplotou vody se zvyšuje i rychlost metabolismu a s tím i spotřeba kyslíku.
Podle nároků na teplotu vody se ryby dělí na studenomilné a teplomilné. Mezi studenomilné řadíme například ryby lososovité, síhovité a mníka jednovousého. Tyto ryby vyžadují chladnější vodu (10 až 17 °C) s dostatkem kyslíku. Mezi teplomilné ryby řadíme například kaprovité, které vyžadují teplejší vodu (20 až 25 °C) a snáší i nižší obsah rozpuštěného kyslíku ve vodě.
Hustota populace je zásadní faktor, který ovlivňuje životní pohodu ryb.
K hustotě osazení se váže i únosnost samotného prostředí, které se vztahuje na maximální počet ryb, jež může negativně ovlivňovat koncentraci kyslíku a navyšování metabolického odpadu.
Zároveň, ale může ryby negativně ovlivni i nízká hustota populace. V případě hejnových ryb, je potřeba těmto druhů zajistit dostatečně velké hejno úměrnou velikosti chovného zařízení. Při nízké hustotě u hejnových ryb dochází ke zvyšování hladiny stresu, a dokonce dokáže být malý počet ryb jednoho druhu škodlivější než vysoká hustota. Naopak u samotářských druhů ryb (např. štika) vyšší hustota obsádky může působit problémy.
Obrázek 1 a 2: Rybí osádky v prostorách Fakulty rybářství a ochrany vod Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích
Procesy jako je odlov, třídění, manipulace a přeprava jsou ze své podstaty pro ryby stresující a bolestivé. Veškerá manipulace s rybami se musí provádět velmi šetrně se snahou zabránit jakémukoliv poškození nebo vyvolání stresových stavů.
Ve studiích se vědci domnívají, že vyjmutí ryby z vody vyvolává maximální mimořádné fyziologické reakce, a doporučují, aby se tak s rybami zacházelo pouze v naprosto nezbytných případech.
Obrázek 3: Okoun říční (Perca fluviatilis) v manipulační síti
Obrázek 4:Candát obecný (Sander lucioperca) dole v manipulační síti
Bolest definujeme jako subjektivní nepříjemný pocit zprostředkovaný aferentním nervovým systémem a mozkovou kůrou (neokortexem).
Ryby mají nervové systémy, které vnímají a reagují na bolest – stejně jako vyšších obratlovců i u ryb se vyskytují neurotransmitery, jako endorfiny, které tlumí bolest a snižují stres.
Například rybí nociceptory (receptory bolesti), jež jsou volná nervová zakončení zodpovědná za vnímání bolesti, jsou fyziologicky shodná s těmi savčími, jež reagují na extrémní teplo, mechanický tlak a škodlivé látky.
Mechanismus bolesti nastává, když škodlivý podnět interaguje s nociceptorem na těle zvířete. Nociceptor pak vyšle elektrický signál do mozku, kde se projeví psychické prožívání bolesti.
U pstruha duhového (Oncorhynchus mykiss) jsou tyto receptory přítomny po celé ploše kůže, hlavě a v oční rohovce.
Ryby se dokáží naučit vyhýbat se elektrickým šokům a rybářským háčkům.
Pokud jejich těla utrpí nepříjemné poškození, jsou kognitivně hendikepovány a toto narušení je možno zvrátit, pokud je jim poskytnuta úleva od bolesti.
Nordgereen a Garner (2009) testovali hypotézu, že karasi zlatí vnímají teplo jako averzivní. Předokládali, že odpovědí ryb na zvyšující se teplotu bude úniková reakce a že dávka morfinu sníží jejich citlivost na teplo. U všech ryb byla zaznamenána úniková reakce po zvyšování okolní teploty. Nicméně po aplikaci morfinu v koncentraci 40 a 50 mg/kg nezjistili biologicky relevantní analgetický efekt, ale signifikantně se snížil dopad tepelné stimulace na přirozené chování v nádrži. Přestože morfin neměl v testu tepelného prahu žádný analgetický účinek, byla podpořena hypotéza, že karasi vnímají zvyšující se teplotu averzivně.