Джонатан Бэлкомб - Что знает рыба

• Название: Что знает рыба
• Автор: Джонатан Бэлкомб
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2019
• ISBN: 978-5-389-16854-1

«Рыбы – не просто живые существа: это индивидуумы, обладающие личностью и строящие отношения с другими. Они могут учиться, воспринимать информацию и изобретать новое, успокаивать друг друга и строить планы на будущее. Они способны получать удовольствие, находиться в игривом настроении, ощущать страх, боль и радость. Это не просто умные, но и сознающие, общительные, социальные, способные использовать инструменты коммуникации, добродетельные и даже беспринципные существа. Цель моей книги – позволить им высказаться так, как было невозможно в прошлом. Благодаря значительным достижениям в области этологии, социобиологии, нейробиологии и экологии мы можем лучше понять, на что похож мир для самих рыб, как они воспринимают его, чувствуют и познают на собственном опыте». (Джонатан Бэлкомб)

---

За целые геологические эпохи, что прошли с тех пор, рыбы приобрели некоторые зрительные способности, значительно превосходящие наши. Например, современные костистые рыбы обладают тетрахроматическим зрением[98], позволяющим им видеть большее количество оттенков цветов, чем нам. Мы – трихроматические существа[99]. Это означает, что у нас в глазах имеется лишь три типа светочувствительных белков в колбочках, и наше цветовое восприятие более ограниченно. Глаза рыб обладают четырьмя типами фотопигмента. Некоторые рыбы также видят свет, близкий к ультрафиолетовому (УФ) спектру, где длина электромагнитных волн света короче той, что находится в так называемом видимом спектре. Это помогает объяснить, почему от кожи примерно сотни известных видов из двадцати двух семейств рифовых рыб[100] отражается большое количество УФ-света. Все это заставляет меня задаться вопросом о том, когда сильнее волнуется рыба: наблюдая водолаза, чей гидрокостюм расцвечен голубыми и желтыми продольными полосками, или водолаза в однотонном черном костюме.

В 2010 году ученые сделали открытие, которое иллюстрирует ценность обладания более широким, чем у других, спектром цветов, различаемых при помощи зрения[101]. Их работа была посвящена визуальному общению помацентровых рыб – красочной и разнообразной группы обитателей рифов. Они изучили два вида – амбонского (Pomacentrus amboinensis) и лимонного (Pomacentrus moluccensis) помацентров, которые населяют одни и те же рифы на западе Тихого океана и с точки зрения человека выглядят одинаково. Амбонские помацентры яростнее всего защищают свои территории от представителей собственного вида. Но как они узнают, что нарушитель границ – не лимонный помацентр? У исследователей появилась догадка, что зрение играло в этом определенную роль. Оказывается, на мордах разных помацентров есть разные узоры, видимые только в УФ-спектре. Когда исследователи осветили их УФ-светом, проявились привлекательные узоры из точек и дугообразных линий, напоминающие отпечаток пальца, которые отличались у обоих видов едва различимым (для людей), но устойчивым образом. Рыбы, навыки распознавания у которых были протестированы в неволе, могли достоверно демонстрировать правильный выбор, тыкая ртом в изображение представителя своего вида в обмен на награду в виде пищи. Когда же исследователи использовали УФ-фильтры, чтобы убрать эту зрительную информацию, рыбы перестали справляться с испытаниями. К тому же хищники, охотящиеся на помацентров[102], оказались слепыми к ультрафиолетовому свету. Поэтому система «распознавания лиц» у помацентров работает скрытно, не компрометируя камуфляж, который помогает им избегать возможности быть замеченными своими подводными врагами. Это все равно что быть единственным, кто знает, чье лицо скрывается за той привлекательной маской на балу-маскараде.

Тела рыб обладают множеством разнообразных способов самовыражения через цвет. Помимо видовой идентификации, окраска многих рыб передает их сородичам информацию о поле, возрасте, репродуктивном состоянии и настроении. Пигментные клетки в коже содержат каротиноиды и другие вещества, которые отражают теплые цвета: желтый, оранжевый и красный. Белая окраска образуется не пассивно, путем отсутствия пигмента, а активно – при помощи света, отраженного от кристаллов мочевой кислоты в лейкофорах (от leukos – белый) и гуанина в иридофорах (радужные хроматофоры). Зеленые, синие и фиолетовые цвета формируются главным образом структурными особенностями кожи и чешуи рыб, а далее различной толщиной этих тканей. Вспомните об очень красочной «рыбе-клоуне» (представьте себе диснеевского персонажа Немо), окраска которой идентифицирует ее как особый вид анемоновых рыб (амфиприонов) и посылает другим рыбам хорошо заметный предупреждающий сигнал о том, что вряд ли стоит следовать за ней в жгучие щупальца актинии, где она живет.

Если ношение яркой одежды полезно, то способность сменять ее может быть еще полезнее. Расширяя или сокращая свои меланофоры – группы клеток, содержащих черные гранулы, – рыбы вроде цихлид и кузовков способны быстро приобретать более темную или светлую окраску[103]. Некоторые рыбы, например камбалы и рыбы-свистульки, замечательным образом контролируют то, какие клетки расширяются или сокращаются, а красочные рыбы коралловых рифов особенно хорошо умеют управлять интенсивностью своей «плакатной окраски». Они могут усилить яркость, чтобы приманить потенциального брачного партнера или запугать соперника, или же приглушить ее, чтобы успокоить агрессивного конкурента или не быть обнаруженными хищником.

Я думаю, что камбалы (рыбы с мигрирующими глазами, с которыми мы познакомились выше) – чемпионы по манипуляции пигментами с целью слиться с фоном, словно хамелеоны. Вспоминаю, как в средней школе, разглядывая учебник биологии, я наткнулся на изумительную фотографию камбалы на шахматной доске в аквариуме. В течение считаных минут рыба превосходным образом воспроизвела на своей спине шахматную доску. Если взглянуть с некоторого расстояния, камбала практически исчезнет из виду. Эта способность подражать фону при помощи изменения распределения кожных пигментов – сложный и не до конца понятый процесс, который задействует зрение и гормоны. Если один из глаз камбалы поврежден или покрыт песком, у нее возникают трудности с подгонкой своей расцветки к окружению, что указывает на некоторую степень сознательного контроля со стороны камбалы, а не на механизмы, действующие на клеточном уровне.

В окружении друзей и врагов рыбы вынуждены искать компромисс между возможностями быть и не быть обнаруженными. Вблизи поверхности, в фотической зоне, видно практически все[104]. Но с увеличением глубины степень проникновения света в воду падает экспоненциально. Быть видимыми – это, как правило, первоочередная задача для рыб[105], поэтому 90 % видов, живущих в сумеречной зоне на глубине между 100 и 1000 метрами, обладают органами свечения (фотофорами), которые служат маяками в темноте. Доля таких видов еще выше у рыб, живущих в полуночной (батипелагической) зоне – обширной бездне на глубинах 2000 метров и более[106], куда совсем не проникает свет. Среди живущих здесь рыб – гоностомовые светящиеся анчоусы и знаменитые удильщики.

Значительную часть света здесь производят люминесцентные бактерии, существующие в древнем симбиозе с рыбами. В обмен на стол и дом светящиеся бактерии приносят своим хозяевам значительную пользу. Если речь заходит о световом шоу, то глубоководные удильщики – настоящие эксперты в этом деле. Они испускают свет из приманки для рыбы, которая отрастает у них от головы[107], а у некоторых видов – также от древовидного выроста, свисающего с нижней челюсти[108]. Светящиеся украшения увеличивают их привлекательность для потенциальной добычи[109], которая, словно бабочка на пламя свечи, плывет навстречу смерти в челюстях этих хищников-засадчиков. В противоположность этому внезапные вспышки света, испускаемого теми же самыми образованиями, могут использоваться для отпугивания потенциальных хищников. Огни на теле могут также создавать камуфляж, испуская слабое свечение на нижней стороне тела рыбы, делая ее менее видимой на фоне тусклого света, пробивающегося сверху. А когда рыбы хотят провести некоторое время в компании, отличительные световые узоры, создаваемые этими органами, могут помочь в распознавании других особей их собственного вида.

Сребробрюшки характеризуются специфической люминесценцией[110]. Фотофор, или скопление испускающих свет бактерий, который самцы несут вокруг глотки[111], светит внутрь тела в сторону особого плавательного пузыря (наполненный газом орган, помогающий регулировать плавучесть) со светоотражающим покрытием. Свет отражается от этого покрытия и выходит наружу через прозрачный участок кожи. Управляя мускульной заслонкой в стенке тела, сребробрюшка устраивает демонстрацию вспышек света. Иногда стая самцов координирует свое свечение, чтобы устроить великолепную демонстрацию, которая, как полагают ученые, представляет собой стратегию, позволяющую привлечь самок к участию в брачных играх.

Фонареглазы, одни из немногих биолюминесцентных рыб, в целом не обитающие в глубоких водах, демонстрируют более прямой подход к освещению и пользуются многофункциональными светильниками, которые состоят из полукруглых органов, расположенных прямо под глазами. Эта пара органов содержит люминесцентные бактерии, чей непрерывно испускаемый свет рыба может включать и выключать, используя мускульную шторку. Подобно сребробрюшкам, фонареглазы собираются по ночам в косяки, где их совместное свечение помогает привлекать, а также освещать добычу, состоящую из зоопланктона. Эти рыбы также пользуются светом, чтобы ускользать от хищников. Когда приближается опасность, преследуемая рыба сохраняет свечение до последнего мгновения, после чего выключает его и меняет направление движения (для чего нужна определенная смелость.) Брачные пары фонареглазов[112] занимают территории над рифом, и, если приближается фонареглаз, вторгшийся в их владения, самка из пары подплывет и даст вспышку света буквально в морду нарушителя, словно говоря: «Скройся с глаз!»