Боковая линия является древнейшим сенсорным образованием, которое и у эволюционно молодых групп рыб выполняет одновременно несколько функций.
Принимая во внимание исключительное значение этого органа для рыб, позволим себе более подробно остановиться на его морфофункциональной характеристике.
Разные экологические типы рыб демонстрируют различные варианты латеральной системы. Расположение боковой линии на теле рыб часто является видоспецифичным признаком. Есть виды рыб, у которых более чем одна боковая линия. Например, терпуг имеет по 4 линии с каждой стороны. Отсюда происходит его второе название — восьмилинейный хир.
У большинства костистых рыб боковая линия тянется вдоль туловища (не прерываясь или прерываясь в отдельных местах), заходит на голову, где образует сложную систему каналов. Каналы боковой линии расположены или в глубине кожи, или открыто на поверхности кожи.
Примером открытого поверхностного расположения невромастов — структурных единиц латеральной линии — служит боковая линия гольяна.
Несмотря на очевидное разнообразие морфологии латеральной системы, следует подчеркнуть, что наблюдаемые различия касаются только макростроения этого сенсорного образования. Собственно рецепторный аппарат органа (цепочка невромастов) на удивление одинаков у всех рыб как в морфологическом, так и в функциональном отношении.
Система боковой линии реагирует на волны сжатия водной среды, на обтекающие потоки, на химические раздражители и на электромагнитные поля при помощи невромастов — структур, объединяющих несколько волосковых клеток. Невромаст состоит из слизисто-студенистой части — капулы, в которую погружены волоски чувствительных клеток. Закрытые невромасты сообщаются с внешней средой небольшими прободающими чешую отверстиями. Открытые невромасты характерны для каналов латеральной системы, заходящих на голову рыбы.
Канальные невромасты тянутся от головы до хвоста по бокам тела, как правило, в один ряд (у рыб семейства Нехаgramidae шесть и более рядов). Термин «боковая линия» в обиходе относится именно к канальным невромастам. Однако в мире рыб описаны и невромасты, отделенные от канальной части и имеющие вид самостоятельных органов.
Лабиринт и канальные и свободные невромасты, разнесенные по разным частям тела рыбы, не дублируют, а функционально дополняют друг друга.
Считается, что саккулюс и лагена внутреннего уха отвечают за звуковую чувствительность с большого расстояния, а латеральная система позволяет локализовать источник звука вблизи. Экспериментально доказано, что боковая линия воспринимает низкочастотные колебания, как звуковые, так и возникающие от движения других рыб, т. е. низкочастотные колебания, возникающие от удара рыбы хвостом по воде, воспринимаются другой рыбой как низкочастотные звуки.
Заметное влияние на активность рыб и характер их поведения оказывают волны, возникающие на поверхности воды. Причинами данного физического явления служат многие факторы: движение крупных объектов (крупная рыба, птицы, животные), ветер, приливы, землетрясения. Волнение воды служит важным каналом информирования водных животных о событиях как в самом водоеме, так и за его пределами. Причем волнение водоема воспринимается и пелагическими рыбами, и донными. Реакция на поверхностные волны со стороны рыбы бывает двух типов: рыба опускается на большую глубину или перемещается на другой участок водоема.
Стимулами, действующими на тело рыбы в период волнения водоема, является движение воды относительно тела рыбы. Перемещение воды при ее волнении рецепируется акустико-латеральной системой. Причем чувствительность боковой линии к волнам чрезвычайно высока. Так, для возникновения афферентации от боковой линии достаточно смещения воды относительно купулы на 0,1 мкм. При этом рыба способна очень точно локализовать как источник волнообразования, так и направление распространения волны.
Как правило, волны на поверхности водоема порождают качку. Поэтому при волнении в возбуждение приходит не только боковая линия рыбы, но ее лабиринт. Эксперименты показали, что полукружные каналы лабиринта реагируют на вращательные движения, в которые водяные потоки вовлекают тело рыбы. Утрикулюс реципирует линейное ускорение, возникающее в процессе качки.
Наблюдения за морскими рыбами свидетельствуют, что во время шторма рыбы, как одиночные, так и стайные, меняют свое поведение. При слабом шторме пелагические виды в прибрежной зоне опускаются в придонные слои. При сильном волнении рыбы мигрируют в открытое море и уходят на большую глубину, где влияние волнения менее заметно. Очевидно, что сильное волнение оценивается рыбами как неблагоприятный или даже опасный фактор. Волнение подавляет пищевое поведение и вынуждает рыб совершать миграции. Аналогичные изменения в пищевом поведении наблюдаются и у видов рыб, населяющих внутренние водоемы. Об этом известно рыболовам: при волнении клев рыбы прекращается.