Джонатан Бэлкомб - Что знает рыба

Клетки, высвобождающие феромоны, расположены в коже и настолько легко разрушаются, что разрываются и выпускают это вещество, если рыбу положить на мокрую бумагу. Это очень сильное вещество [171] Reebs. Fish Behavior. : тысячной доли миллиграмма измельченной кожи достаточно, чтобы вызвать реакцию испуга у другой рыбы в аквариуме объемом 16,8 литра. Это все равно, что раскрошить кусочек зефира на 20 миллионов частей, бросить одну часть (если вы еще сумеете ее разглядеть) в полную воды раковину, а затем попробовать ощутить сладкий вкус. Феромоны, очевидно, возникли в процессе эволюции достаточно давно [172] R. Jan F. Smith . Alarm Signals in Fishes // Reviews in Fish Biology and Fisheries 2, 1992. P. 33–63; Wolfgang Pfeiffer . The Distribution of Fright Reaction and Alarm Substance Cells in Fishes // Copeia 1977, no. 4 (1977). P. 653–665. , потому что они вырабатываются у представителей разных семейств костных рыб.

Будучи легкодоступным сигналом, феромон действует наподобие пожарной сигнализации, и им могут пользоваться другие рыбы, оказавшиеся рядом, в том числе представители иных видов, которые также способны его распознавать. Подходящий пример – черные толстоголовы [173] Pimephales promelas – рыба семейства карповых, родом из Северной Америки. – Прим. перев. . Почуяв запах фекалий щук [174] Grant E. Brown, Douglas P. Chivers , and R. Jan F. Smith . Fathead Minnows Avoid Conspecific and Heterospecific Alarm Pheromones in the Faeces of Northern Pike // Journal of Fish Biology 47, no. 3 (1995). P. 387–393.; Effects of Diet on Localized Defecation by Northern Pike, Esox lucius // Journal of Chemical Ecology 22, no. 3 (1996). P. 467–475. , которые ранее поедали других черных толстоголовов или ручьевых колюшек (оба этих вида вырабатывают в коже «вещество страха»), они немедленно бросаются в укромные места или сбиваются в плотные стаи. Но если щуки питались только меченосцами, которые не вырабатывают феромон, толстоголовы не проявляют никаких признаков страха. Таким образом, толстоголовы реагируют не на запах щуки. Вместо этого они обнаруживают и реагируют на феромон жертв щуки. Вероятно, именно из-за обонятельных способностей рыб вроде толстоголовов щуки стараются не опорожнять кишечник в своих охотничьих угодьях [175] Brown, Chivers , and Smith . Localized Defecation by Pike: A Response to Labelling by Cyprinid Alarm Pheromone? // Behavioral Ecology and Sociobiology 36 (1995). P. 105–110. .

Реакция на schreckstoff иллюстрирует умение рыб улавливать самые незначительные сигналы из растворенных в воде химических веществ. Но феромон – это не единственный способ обнаружить врага рыбы по запаху. Есть и старый добрый способ – простое распознание запаха хищника. Молодые лимонные акулы реагируют на запах американских крокодилов, которые иногда охотятся на них [176] Robert E. Hueter et al . Sensory Biology of Elasmobranchs // Biology of Sharks and Their Relatives. Jeffrey C. Carrier, John A. Musick, and Michael R. Heithaus (eds.). Boca Raton, FL: CRC Press, 2004. . Если же вы – атлантический лосось, то ваша реакция на хищника зависит от того, что он съел. В исследовании, проведенном в Университете в Суонси, Уэльс, молодым лососям, никогда не встречавшимся с хищником, предложили воду, содержащую следы экскрементов одного из их естественных врагов – европейской выдры. Лососи демонстрировали ответную реакцию страха, только если выдра пообедала лососем. В таких случаях они уплывали из области запаха, затем неподвижно замирали, а их дыхание учащалось. Лососи, подвергшиеся воздействию чистой воды или экскрементов выдр, кормленных не лососем, не проявляли беспокойства. Ученые пришли к заключению, что атлантические лососи явно не обладают врожденной способностью распознавать выдр как угрозу: они воспринимают животное как опасность, только если лосось входит в его меню. Этот способ обнаружения хищника работает хорошо, потому что не требует изучения запахов различных хищников. Вместо этого можно просто научиться распознавать тех, кто поедал твоих сородичей [177] Laura Jayne Roberts and Carlos Garcia de Leaniz . Something Smells Fishy: Predator-Naïve Salmon Use Diet Cues, Not Kairomones, to Recognize a Sympatric Mammalian Predator // Animal Behaviour 82, no. 4 (2011). P. 619–625. .

Если у избегания хищников и найдется соперник в игре на выживание, то один из вариантов – поиск брачного партнера. Было обнаружено, что запахи играют важную роль в сексуальной привлекательности у человека; точно так же половые феромоны возбуждают рыб. Прежде всего они помогают рыбам выяснить, кто еще находится в состоянии готовности к нересту. Рыбы обладают способностью ощущать очень слабые сексуальные сигналы и выгодно пользоваться этим. Эксперименты, проводившиеся с 1950-х годов, показали, что самцы бычка Bathygobius soporator начинают свои брачные демонстрации, если в их аквариум добавить воду из другого аквариума, в котором содержится готовая к размножению самка этого вида [178] W. N. Tavolga . Visual, Chemical and Sound Stimuli as Cues in the Sex Discriminatory Behaviour of the Gobiid Fish Bathygobius soporator // Zoologica 41 (1956). P. 49–64. . Более поздние исследования показывают, что самки могут быть не менее восприимчивыми или активными в брачных играх. Самки одного из видов меченосцев ( Xiphophorus birchmanni ) из Мексики умеют отличать друг от друга запахи хорошо питающихся и живущих впроголодь самцов своего вида – 5–7-сантиметровых жителей быстрых тропических рек [179] Heidi S. Fisher and Gil G. Rosenthal . Female Swordtail Fish Use Chemical Cues to Select Well-Fed Mates // Animal Behaviour 72 (2006). P. 721–725. , – и вы, вероятно, можете догадаться, кого из них они предпочитают: при прочих равных условиях хорошо откормленная рыба накопила больше ресурсов, что делает ее лучшим донором спермы. Самки меченосцев не различают запах хорошо питающихся и голодных самок, и это дает основание предполагать, что они реагируют на мужские половые феромоны, а не просто на выделения, связанные с пищей.

Пока что мы исследовали системы органов чувств рыб по отдельности, но они не должны работать отдельно друг от друга. Самцы глубоководных удильщиков иллюстрируют взаимодействие органов чувств [180] Theodore W. Pietsch . Oceanic Anglerfishes: Extraordinary Diversity in the Deep Sea. Berkeley, CA: University of California Press, 2009. . Они обладают самыми большими ноздрями относительно размеров головы среди всех животных на Земле, если верить Тэду Питчу, ведущему мировому специалисту по рыбам-удильщикам. Его книга «Океанские удильщики» (Oceanic Anglerfishes) – удивительно подробный и щедро иллюстрированный источник всего, что в настоящее время известно об этих причудливых рыбах.

У самца удильщика развито не только обоняние [181] Ibid. ; зрение ему под стать, и Питч полагает, что эти два чувства, обоняние и зрение, работают в тандеме, чтобы помочь самцам разыскивать самок в темных глубинах. Самка выделяет видоспецифичный феромон, и прекрасное обоняние самца помогает направить его в сторону соответствующего его виду аромата. Это важная задача, потому что существует не менее 162 известных видов удильщиков, бороздящих самый большой в мире биотоп, и вряд ли кто пожелает спариваться с представителем другого вида. Когда самец удильщика подбирается достаточно близко к самке, он может убедиться, что она принадлежит к его виду, по особенностям света, который она испускает при помощи светящихся бактерий, живущих в том числе в ее нитевидной приманке. Можно даже представить себе время в далеком прошлом, когда бог глубоководных удильщиков провозгласил: «Да будет свет!» – и из процесса обнаружения брачного партнера исчезла львиная доля блужданий наугад. Последнее замечание, касающееся обонятельного поведения рыб: консервативно настроенная научная общественность в своей массе полагала, что выделение рыбами химических веществ для общения происходит пассивно и не находится под сознательным контролем, поскольку они лишены наружных запаховых желез или поведения, связанного с оставлением запаховых меток. Это довольно шаткое предположение. Взгляните на проведенное в 2011 году учеными исследование наших приятелей – меченосцев [182] Gil G. Rosenthal et al . Tactical Release of a Sexually-Selected Pheromone in a Swordtail Fish // PLoS ONE 6, no. 2 (2011). P. e16994. doi:10.1371/journal. pone.0016994. . В их биотопах, отличающихся быстрым течением, самцы используют как минимум две тактики, чтобы заставить самок уловить их феромоны: (1) испускают мочу чаще, когда ощущают внимание со стороны самок, и (2) во время ухаживания располагаются чуть выше по течению относительно самки.