Джонатан Бэлкомб - Что знает рыба

Ксаверл принадлежал к успешной в эволюционном отношении группе под названием Otophysi, которая насчитывает около 8000 видов (в нее входят, среди прочих, карпы, гольяны, тетры, электрические угри и ножетелки). В процессе эволюции они приобрели специализированный слуховой аппарат – он известен как Веберов аппарат и назван по имени его исследователя, немецкого врача XIX века Эрнста Генриха Вебера. Эти косточки – ряд мелких костей, происходящих из первых четырех позвонков рыбы за черепом. Они отделились от исходных костей [136] Norman and Greenwood . History of Fishes. , образовав цепочку, связывающую наполненный газом плавательный пузырь с заполненными жидкостью полостями, окружающими внутреннее ухо [137] Простейший Веберов аппарат (например, у сельдей) – это соприкасающиеся отростки плавательного пузыря и внутреннего уха. Более сложный (в частности, у сомовых и карповых) состоит из четырех маленьких костей, представляющих собой видоизмененные верхние дуги позвонков и преобразованное третье ребро. Он также соединяет плавательный пузырь и внутреннее ухо. . Аппарат повышает уровень слуха [138] Обычно рыбы, имеющие Веберов аппарат, воспринимают звук с частотой до 13 кГц, а рыбы без него – только до 2,5 кГц. Цифры, приведенные ниже автором, не вполне точны. , работая как проводник и усилитель звуковых волн на манер косточек среднего уха млекопитающих [139] Ibid. .

По некоторым показателям слух рыб превосходит наш собственный. Большинство рыб воспринимает звуки в диапазоне от 50 до 3000 Гц, что лежит в пределах нашего собственного слухового диапазона от 20 до 20 000 Гц. Но в настоящее время тщательные исследования в неволе и природной обстановке документально зафиксировали чувствительность к ультразвукам в верхнем диапазоне слуха летучей мыши: до 180 000 Гц у американского шэда и мексиканского менхэдена [140] Alosa sapidissima и Brevoortia patronus – представители сельдевых рыб. – Прим. перев. . Это значительно выше верхнего предела для человека [141] David A. Mann, Zhongmin Lu , and Arthur N. Popper . A Clupeid Fish Can Detect Ultrasound // Nature 389 (1997). P. 341; D. A. Mann et al. Detection of Ultrasonic Tones and Simulated Dolphin Echolocation Clicks by a Teleost Fish, the American Shad ( Alosa sapidissima ) // Journal of the Acoustical Society of America 104, no. 1 (1998). P. 562–568. . Предполагается, что это может быть адаптацией к подслушиванию ультразвуков, испускаемых дельфинами, охотящимися на этих рыб.

На другом конце шкалы слуховых способностей находятся такие рыбы, как треска, окуни и камбалы, чувствительные к инфразвукам частотой около 1 Гц. Никто не знает наверняка, для чего эти рыбы приобрели в процессе эволюции способность воспринимать сверхнизкие звуки, но обширные водные биотопы, в которых они живут, дают нам одну подсказку. Вода в океанах и больших озерах не движется беспорядочно. Особенностями климата всей планеты порождаются течения, местные погодные условия вызывают волнение, а сила притяжения нашей Луны управляет постоянным круговоротом океанских приливов. Движущаяся вода бьется об утесы, берега, острова, рифы, береговые шельфы и другие подводные преграды. Действуя совместно, все эти силы порождают фоновый инфразвук. Биологи из Университета Осло в Норвегии полагают, что рыбы используют эту акустическую информацию, чтобы ориентироваться во время миграций. Считайте это рыбьим эквивалентом использования птицами астрономических ориентиров [142] Есть и иное обстоятельство. Перечисленные автором рыбы обитают в прибрежных районах, и возможно, что по инфразвуку они могут заранее узнавать о приближении шторма. – Прим. перев. . Пелагические рыбы (населяющие открытый океан) могут также обнаруживать изменения в характере волн на поверхности, вызванные наличием отдаленных участков суши и различными глубинами вод. Чувствительность к инфразвуку [143] O. Sand and H. E. Karlsen . Detection of Infrasound and Linear Acceleration in Fishes // Philosophical Transactions of the Royal Society of London B: Biological Sciences 355 (2000). P. 1295–1298. была также отмечена у некоторых головоногих моллюсков (осьминоги, кальмары и прочие) и ракообразных [144] В этом ряду обязательно должны стоять медузы. Действие сконструированных человеком приборов, предсказывающих шторм, основано на использовании инфразвука, и в качестве прототипа было использовано именно «ухо» медузы. Подробнее об этом см.: Литинецкий И. Б. Барометры природы. М.: Детская литература, 1982. – Прим. перев. : это дополнительные свидетельства пользы данного умения.

Чувствительность органов слуха рыб делает их уязвимыми к создаваемому человеком подводному шуму. Например, тонкие сенсорно-эпителиальные волосковые клетки [145] Robert D. McCauley, Jane Fewtrell , and Arthur N. Popper . High Intensity Anthropogenic Sound Damages Fish Ears // The Journal of the Acoustical Society of America 113, no. 1 (2003). P. 638–642. , выстилающие внутренний орган слуха, получают серьезные повреждения из-за очень интенсивных низкочастотных звуков, производимых пневматическими пушками [146] Arill Engås et al . Effects of Seismic Shooting on Local Abundance and Catch Rates of Cod ( Gadus morhua ) and Haddock ( Melanogrammus aeglefinus ) // Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 53 (1996). P. 2238–2249. , которые применяются при разведке нефтяных месторождений в море. Интенсивный шум, создаваемый сейсмической разведкой с использованием пневматических пушек близ побережья Норвегии, снизил численность и уловы трески и пикши в соседних районах.

Некоторые рыбы также могут воспринимать быстрые звуковые колебания, распознавая как отдельные импульсы то, что мы слышим только как непрерывный свист. Также они искусно определяют направление, откуда поступает звук [147] Stéphan Reebs . Fish Behavior in the Aquarium and in the Wild. Ithaca, N. Y.: Comstock Publishing Associates / Cornell University Press, 2001. , отличая звуки впереди себя от звуков за собой, а звуки прямо над собой – от звуков под собой; это задачи для восприятия, с которыми наш мозг способен справиться хуже.

99 % энергии звуков в воздухе отражается от поверхности воды, поэтому рыбы, даже если собирутся в стаю у самого берега, вряд ли услышат, скажем, группу людей, разговаривающих на пляже. Однако звуки из воздуха, переданные через твердый предмет вроде весла, стукающегося о борт лодки, легко определяются рыбами. Вот почему сидящие в лодке рыбаки учатся соблюдать тишину, а опытные рыбаки на берегу отходят на несколько метров от воды, прежде чем перейти на новое место: они знают, что рыба, за которой они пришли, может ощущать колебания, передаваемые через землю [148] Sosin and Clark . Through the Fish’s Eye. .

Проявив определенную изобретательность, мы тоже можем услышать их . Рыбаки на Атлантическом побережье Ганы пользуются специальным веслом [149] Ibid. См. также: B. Konesni . Songs of the Lalaworlor: Musical Labor on Ghana’s Fishing Canoes. June 14, 2008. . Приложив ухо к погруженному в воду веслу, опытный рыболов может услышать хрюканье и писк находящихся поблизости рыб, а вращая плоскость весла – определить их местонахождение. Острый слух рыб может также пойти на пользу рыболову, поскольку многие рыбы могут и не понять, что червяк, которого они слышат где-то впереди, к сожалению для них, извивается на крючке [150] Здесь также стоит вспомнить о русском способе «квочения» сома – речной сом приманивается звуками, издаваемыми приспособлением под названием «квок». – Прим. перев. . Если миграции и избегание хищника – утилитарное назначение слуха у рыб, то воспроизведение звуков в большинстве случаев несет социальную функцию. Вот пример, который нам демонстрируют пираньи. Когда биологи Эрик Парментье из Льежского университета в Бельгии и Санди Миллот из Университета Алгарве в Португалии поместили гидрофоны в аквариум, где содержались пираньи, они записали самые разнообразные звуки, три из которых встречались достаточно часто, чтобы им можно было приписать возможные функции. Один из них – повторяющееся хрюканье или лай – похоже, является сигналом вызова [151] Имеются в виду так называемые фронтальные демонстрации. другим особям. Другой, низкий глухой стук, обычно издается самой крупной рыбой в группе в ходе демонстрации агрессивного поведения и при стычках. Эти два звука производятся за счет вибрации (до 200 Гц) звуковых мускулов, связанных с плавательным пузырем. Третий звук возникает, когда пиранья скрежещет зубами или быстро щелкает ими в ходе преследования другой рыбы [152] Sandie Millot, Pierre Vandewalle , and Eric Parmentier . Sound Production in Red-Bellied Piranhas ( Pygocentrus nattereri , Kner): An Acoustical, Behavioural and Morphofunctional Study // Journal of Experimental Biology 214 (2011). P. 3613–3618. . Такие описания вполне подходят для злобных тварей, репутацию которых имеют пираньи как свирепые пожиратели своей добычи заживо. В действительности пираньи – не только хищники, но и падальщики, не представляющие собой столь уж большую опасность для людей.