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)

---

Будучи существами, в жизни которых зрение играет огромную роль, мы можем оценить важность обладания острым зрением, какое есть у многих рыб. Из детских игр мы знаем, насколько дезориентирует игра в жмурки, и с восхищением наблюдаем за тем, как совершенно слепые люди учатся справляться с жизненными трудностями. Сомнительно, что слепая рыба прожила бы долго, даже если она населяет батиальную зону, где правят бал встроенные в тело огни. Но в своей жизнедеятельности рыбы не зависят исключительно от зрения. Подобно нам самим, они приобрели в процессе эволюции и другие чувства, помогающие им удовлетворять свои жизненные потребности.

Как рыба слушает, нюхает и ощущает вкус

Вселенная наполнена волшебными вещами, которые терпеливо ждут, пока мы разглядим их.

Иден Филпотс[123]

Вода оказывает влияние не только на зрение, но также на слух, обоняние и вкус. Вода – превосходный проводник звуковых волн; в ней они почти в пять раз длиннее, чем в воздухе, потому что звуки распространяются примерно в пять раз быстрее. Рыбы получили от этого выгоду, едва начав обзаводиться костями и плавниками; с тех пор они используют звук для ориентации и общения. Также вода – превосходная среда для распространения водорастворимых химических соединений. Хорошо подходит она и для восприятия запахов и вкусов. Рыбы обладают раздельными органами обоняния и вкуса[124], хотя различие между этими чувствами неявное[125], все вещества, с которыми имеет дело рыба, представляют собой водные растворы. Как и в случае с цветным зрением, слух, вероятно, изобрели рыбы[126]. Несмотря на обычное мнение о том, что они немы[127], в действительности у них в распоряжении больше способов создания звуков, чем у любой другой группы позвоночных животных. Ни один из этих способов не включает основного приема всех прочих позвоночных – вибрации голосовых связок[128] при помощи воздуха. Рыбы могут быстро сокращать пару звуковых мышц, чтобы заставить вибрировать свой плавательный пузырь, который также служит усилителем звуков. На выбор у них есть трение зубами в челюстях[129], скрежетание дополнительными наборами зубов, находящимися в стенках глотки, потирание костями друг о друга, стрекотание жаберными крышками и даже, как мы увидим дальше, испускание воздушных пузырей из заднего прохода. Некоторые позвоночные, населяющие сушу, проявляют творческий подход к созданию звуков без участия голосового аппарата – например, дятлы барабанят по дереву, а гориллы стучат себя в грудь; но наземные дальние родственники рыб обладают лишь двумя типами голосового аппарата – нижней гортанью у птиц[130] и гортанью у всех остальных[131].

Обладая столь разнообразным набором акустических приспособлений, рыбы создают настоящую симфонию звуков, особенно хорошо работая на ударных инструментах. Среди слов, которые мы применяем для их описания, – гул, свист, удары, стрекотание, скрипы, хрюканье, хлопки, карканье, пульсация, барабанный бой, стук, мурлыканье, урчание, щелчки, стон, щебетание, жужжание, рычание и лязг[132]. Звуки некоторых рыб настолько известны, что мы дали рыбам соответствующие названия: ворчуны, барабанщики, трубачи, скрипуны, рыбы-жабы, хрюкающие рыбы. Обладая ушами, эволюционировавшими для обработки колебаний воздуха, а не воды, мы до недавнего времени были глухи к большинству звуков, которые издавали рыбы. Лишь в прошлом веке, когда улучшилась технология обнаружения звуков под водой[133], список голосистых рыб начал расти.

Тем не менее в начале XX века ученые все еще полагали, что рыбы глухи. Вероятно, это предубеждение возникло в связи с тем фактом, что они лишены наружных органов слуха. С нашим антропоцентрическим взглядом на мир такой недостаток мог означать лишь одно: нет и самого слуха. Теперь мы изучили этот вопрос лучше: рыбы не нуждаются в наружных ушах благодаря несжимаемости воды, из-за чего вода является превосходным проводником звуков. Лишь заглянув внутрь рыбы, мы найдем структуры, предназначенные как для воспроизведения, так и для анализа звуков.

Карл фон Фриш (1886–1982)[134], австрийский биолог, известный благодаря открытию языка танца медоносных пчел, также увлеченно изучал поведение и восприятие у рыб. За несколько десятилетий до того, как стать одним из лауреатов Нобелевской премии в 1973 году за вклад в появление этологии (науки о поведении животных), фон Фриш был первым, кто продемонстрировал наличие слуха у рыб. В середине 1930-х годов он придумал в своей лаборатории простое, но остроумное исследование со слепым сомиком по имени Ксаверл. Ученый опускал кусочек мяса на конце палочки в воду рядом с глиняным укрытием, в котором Ксаверл проводил большую часть времени. Обладая превосходным обонянием, сомик вскоре появлялся из своего укрытия, чтобы схватить пищу. После нескольких дней этих рутинных занятий фон Фриш начал свистеть прямо перед тем, как дать пищу. Через шесть дней он уже мог выманить Ксаверла из его логова, просто свистнув – и таким образом доказывая, что рыба могла его слышать. Этот эксперимент и другие, последовавшие за ним, были критически важными для нашего прогресса в оценке рыбьего умвельта[135].

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], образовав цепочку, связывающую наполненный газом плавательный пузырь с заполненными жидкостью полостями, окружающими внутреннее ухо[137]. Аппарат повышает уровень слуха[138], работая как проводник и усилитель звуковых волн на манер косточек среднего уха млекопитающих[139].

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]. Это значительно выше верхнего предела для человека[141]. 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]. 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] была также отмечена у некоторых головоногих моллюсков (осьминоги, кальмары и прочие) и ракообразных[144]: 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], выстилающие внутренний орган слуха, получают серьезные повреждения из-за очень интенсивных низкочастотных звуков, производимых пневматическими пушками[146], 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], 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.