Джонатан Бэлкомб - Что знает рыба

Сила напряжения разрядов электрических угрей и некоторых других рыб вроде электрических скатов снискала им название сильноэлектрических рыб. Но с моей точки зрения, самый интересный способ применения электричества остается за слабоэлектрическими рыбами, которые используют его для более мирной цели – общения с другими особями своего вида. Большинство этих рыб принадлежит к двум группам: к разнообразным рыбам-слоникам из Африки, получившим свое название за удлиненные, направленные книзу рыла, и к ножетелкам из Южной Америки, названным так за похожую на нож форму тела. Как и многие рыбы, владеющие технологиями невидимости, они населяют мутные воды, которые, вероятно, послужили поводом для адаптации – выработки новых невизуальных способов общения. Они общаются при помощи высокочастотных разрядов электрического органа (РЭО) – до 1000 импульсов в секунду, или до 1 килогерца (кГц); это более чем вдвое превышает частоту импульсов у электрического угря [217] Сейчас уже известны рыбы, у которых частота разрядов достигает 2 кГц. .

Они очень умело интерпретируют эти сигналы. Иллюстрация к этому – вид рыб-слоников, который живет в реках и прибрежных бассейнах Западной и Центральной Африки. Когда биологи Штефан Пайнтнер и Бернд Крамер из Института зоологии в Регенсбургском университете (Германия) предложили им искусственные РЭО, рыбы продемонстрировали «поразительную» способность различать разницу во времени импульса вплоть до миллионной доли секунды [218] Paintner and Bernd Kramer . Electrosensory Basis for Individual Recognition in a Weakly Electric, Mormyrid Fish, Pollimyrus adspersus (Günther, 1866) // Behavioral Ecology & Sociobiology 55 (2003). P. 197–208. doi:10.1007/s00265–003–0690–4. . Это составляет конкуренцию эхолокации летучих мышей в качестве самой быстрой формы связи в животном мире.

Изменяя темп, продолжительность, амплитуду и частоту своих РЭО, рыбы-слоники могут обмениваться информацией, касающейся вида, пола, размера, возраста, местоположения, расстояния и готовности к размножению. РЭО также говорят о социальном статусе [219] Nelson. Electric Fish. и эмоциях, в том числе об агрессивности, подчинении и привлечении брачного партнера, для которого сигналы складываются в брачные «песни», что позволяет исполнить серенаду для потенциального спутника жизни при помощи экзотичной композиции из щебетания, скрежета или скрипов. (Когда вы общаетесь со своим объектом страсти при помощи электричества, выражение «между ними проскочила искра» приобретает дополнительный смысл.) Рыбы-слоники могут идентифицировать других особей по их РЭО-подписям, которые отличаются друг от друга и, вероятно, остаются постоянными с течением времени.

Доминирующие особи могут изгонять нарушителей со своей территории, когда обнаруживают их РЭО [220] Andreas Scheffel and Bernd Kramer . Intra- and Interspecific Communication among Sympatric Mormyrids in the Upper Zambezi River // Communication in Fishes. Ladich et al. (eds.). P. 733–751. ; это, вероятно, объясняет, почему рыбы зачастую почтительно заглушают свои РЭО, проплывая через территорию соседа. Пары или группы рыб также координируют свои РЭО, создавая «эхо» и запевая «дуэтом». Самцы чередуют импульсы РЭО с другими самцами, тогда как самки синхронизируют их с оцениваемыми самцами.

Если поблизости обменивается сигналами другая группа рыб-слоников или ножетелок, могут возникнуть помехи. Рыбы преодолевают их, используя так называемый прием ухода от помех [221] Theodore H. Bullock, Robert H. Hamstra Jr. , and Henning Scheich . The Jamming Avoidance Response of High Frequency Electric Fish // Journal of Comparative Physiology 77, no. 1 (1972). P. 1–22. : если частоты разрядов двух рыб слишком близки и сложно отличить их друг от друга, они исправляют ситуацию, усиливая различия в сигналах. Рыбы в социальной группе поддерживают отличие от сигнала соседей порядка 10–15 Гц [222] A. S. Feng . Electric Organs and Electroreceptors // Comparative Animal Physiology. 4th ed. C. L. Prosser (ed.). N. Y.: John Wiley and Sons, 1991. P. 217–234. , и это гарантирует, что каждая особь обладает персонифицированной частотой разрядов.

Записи сигналов генерирующих РЭО рыб-слоников на Верхней Замбези позволяют предположить, что они используют свои сигналы и для сотрудничества. РЭО, вырабатываемые рыбами, которым угрожает сидящий в засаде хищник, стимулируют соседей присоединиться к тому, что можно назвать системой раннего обнаружения опасности. Если охотничьи успехи хищников будут невелики, это принесет пользу всем рыбам по соседству. Сигналы, которыми обмениваются знакомые друг с другом соседи, могут гарантировать, что все в порядке, и тем самым позволяют избежать необходимости в дорогостоящей защите территории. Такие «заклятые друзья» также становятся партнерами по стае [223] Scheffel and Kramer . Intra- and Interspecific Communication. , когда ощущается нехватка пищи.

Если все это кажется вам слишком сложным для рыбы, придется потратить некоторое время и пересмотреть свое восприятие рыбьего интеллекта. Имейте в виду, что у рыб-слоников самый крупный мозжечок среди всех рыб [224] Размер мозжечка никак не связан с уровнем интеллекта. , и он в большей мере связан с электрокоммуникацией [225] Helfman et al . Diversity of Fishes. 1997. .

Использование электричества для обмена информацией имеет свою цену. Обладающие способностями к электрорецепции хищники могут перехватить сигнал. Это происходит у нильских клариевых сомов, охотящихся стаями во время впечатляющих ежегодных миграций в верховья реки Окаванго в Южной Африке. Значительную часть их рациона в это время составляет вид рыб-слоников, называемый бульдогами [226] Речь идет о Marcusenius altisambesi , который в английском языке носит именно такое обиходное название. На сайте http://fishbase.org для этой рыбы указывается следующее: «Половой диморфизм в форме волн РЭО наблюдается “летом” в виде сильно увеличенной продолжительности РЭО у половозрелых самцов длиной больше стандартных 12,5 сантиметра, но для образцов из Окаванго диморфизм не подтвержден». – Прим. перев. . Сомы распознают местоположение несчастных бульдогов, подслушивая их РЭО. Но здесь все обстоит еще хитрее. Исследования в неволе установили, что РЭО самок бульдогов слишком короткие, чтобы их могли обнаружить сомы, тогда как РЭО самцов – в десять раз длиннее, и сомы могут легко распознавать их. Распределение по размерам бульдогов, обнаруженных в животах у сомов, показывает, что съедаются главным образом самцы. В ходе эволюционной гонки вооружений [227] Ibid. , когда нужно избежать возможности стать чьим-то обедом, можно ожидать от самцов бульдогов укорачивания их РЭО [228] Исследования электрокоммуникации слабоэлектрических рыб уже много лет плодотворно проводятся в Институте проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова, в группе, которой руководит д. б. н. В. Д. Барон. .

Если боковая линия и разряды электрических органов чужды нашим сенсорным системам, то осязание конечно же нет. В ходе обсуждения этого знакомого чувства у рыб я хочу объединить его с другим видом ощущений, которое мы часто выводим из прикосновения и редко рассматриваем как часть жизни рыб. Я говорю о чувстве удовольствия.