Главная | Библиотека сайта | Форум | Гостевая книга |
Делясь опытом подводного боевого пловца, американец Герберт Бест писал: «...акул привлекает не запах человека или крови, как обычно считали, а шум, который производит раненая жертва. Акулы, по-видимому, не обладают обонянием, зато у них на наружной части головы есть вкусовые присоски вроде тех, что имеются у человека на языке. Но кровь не настолько далеко и быстро распространяется, чтобы она могла тотчас привлечь акул, находящихся в нескольких сотнях метров. На таком расстоянии они не могут и увидеть свою жертву, поскольку акулы плохо видят даже в прозрачной воде. Зато большинство рыб обладает острым «слухом», в воде же звуковые волны распространяются быстрее, чем в воздухе. Так что, по-видимому, специалисты правы: не что иное, как колебания воды, вызываемые судорожными движениями раненой рыбы или ногами пловца, служат акуле как бы приглашением к обеду»1.
1 Г. Бест. Ластоногие пловцы. Гидрометеоиздат, 1965. |
Есть основания согласиться с мнением бывалого американского аквалангиста
(ошибочно лишь его предположение об отсутствии обоняния у акул; напротив,
обоняние развито у этих хищниц). Мы не знаем, было ли ему известно об экспериментах
его соотечественников, но соответствующие эксперименты проводились. В тропическом
Карибском море у берегов полуострова Флорида акулы многих видов водятся в
изобилии. Тамошние воды очень прозрачные, видимость достигает 25 метров.
Ученые решили проверить, действительно ли возможно привлечь акул на звук
и на какой именно. С лодки опускали динамик на глубину 12 метров. С его помощью
в воду воспроизводили звуки трепещущего схваченного или сражающегося с хищниками
морского окуня.
Акулы явились через несколько минут после начала излучения звуков. До проведения
эксперимента в радиусе более 25 метров их не было видно. В 12 метрах от динамика
акулы закружили вокруг него, словно выясняя, съедобен ли аппарат. Хищниц
привлекли знакомые звуки.
Любопытно, что на случайные небиологические шумы акул привлечь не удавалось.
Австрийский ныряльщик Ганс Хасс так описывает свои опыты по привлечению акул
в водах Вест-Индии, которые он совмещал с подводной охотой: «Однажды, когда
один из нас промахнулся, но рыба испугалась и сильно забилась, акула все
равно прибыла. На этот раз наверняка не кровь привлекла ее. В другой раз
я нырнул там же на дно и начал сильно бить ластами. Мы подождали, но ни одна
акула не появилась. Несколько позже мы пристрелили рыбу, и вскоре показалось
несколько акул». И далее: «Можно допустить, что разные виды рыб с различными
очертаниями тела, главным образом плавников, посылают в воду различные, характерные
для каждого вида «позывные». Кроме того, рыбы одного и того же вида ведут
себя по-разному: здоровая иначе, чем больная, голодная иначе, чем рыба в
период спаривания. Нельзя ли предположить, что акулы, так же как и остальные
рыбы, способны это различать?».
Да, это так. Опыты подтверждают, что в акустической сигнализации рыб имеют
значимость лишь звуки, сопровождающие определенное поведение, но отнюдь не
случайный набор шумов.
Механические звуки, возникающие при трепыхании рыб, оповещают хищников о
наличии пищи. На этом основан один хитроумный способ лова хищной (и вкусной!)
пеламиды дальневосточными рыбаками. Они имитируют звуки, производимые выбрасывающейся
из воды преследуемой сардиной. Для этого за борт судна бросают приманочную
сардину и через разбрызгиватель пропускают воду, создавая на поверхности
своеобразные всплески.
Привлеченные на звук пеламиды отлавливаются затем соответствующими орудиями
лова.
Подобные наблюдения заставили исследователей уделить более пристальное внимание
звукам, сопутствующим движению рыбьего косяка. И в самом деле, слаженные
и четкие маневры стаи сопровождаются своеобразной звуковой мелодией. Ее тональность
и характер порождаются не только гидродинамическими явлениями, возникающими
при движении тела в воде, но и трением жаберных крышек и сочленений скелета.
Так, наблюдателям с научно-исследовательской подводной лодки «Северянка»
звуки движения косяка сельди напомнили чириканье воробьев. Но не в этом дело.
Звуки рыб могут напоминать нам что угодно — все зависит от музыкальной памяти
слушателя.
Гораздо важнее объективные показатели. А они говорят о том, что хищным рыбам
далеко не безразличны звуки кормящейся или маневрирующейся стаи «мирных»
рыб.
Помещенным в аквариум хищным морским ставридам каранкс воспроизводили звуки
движения стайки одного вида анчоусовых. Следствием было заметное возбуждение
хищников, их беспокойные, рыскающие поисковые движения.
Теперь предположим, что рыба-преследователь настигает и врезается в стайку
жертв. Рыбки шарахаются, рассыпаются в стороны. Резкие повороты порождают
«букет» звуков, наподобие тресков и шорохов. Осциллограмма графически демонстрирует
звуки, возникающие при рассыпании стайки карповых рыб. Чем резче бросок или
маневр, тем больше амплитуда (высота) импульсов.
Осциллограмма, иллюстрирующая звуки, которые возникают при рассыпании стайки рыб. |
Как получили эту осциллограмму? Очень просто, От резкого взмаха руки экспериментатора над аквариумом стайка испуганно шарахнулась, словно уклоняясь от опасности. Этот момент и зафиксировала звукозаписывающая и регистрирующая аппаратура (см. осциллограмму). Вторым этапом было воспроизведение записанных звуков с помощью излучателя. Подопытные рыбки (в аквариум можно посадить верховок или окуней, гуппи или макропод — безразлично) при демонстрации звука приходят в возбуждение, причем ближайшие к излучателю особи уходят внутрь стаи и реакция испуга передается другим. К стайному поведению рыб мы еще вернемся.
Читатель, по-видимому, заметил, что, говоря о «голосе» рыб, мы неизменно
заключаем это слово в кавычки. Почему? Ведь голос определяют как «совокупность
звуков, издаваемых человеком или дышащими легкими животными при помощи голосового
аппарата». Звук возникает в результате колебания голосовых связок, расположенных
в гортани. Флейтовые переливы певчего дрозда или многоколенная трель соловья,
удивляющие нас чистотой тембра и музыкальностью, рождаются благодаря нижней
гортани, свойственной только пернатым.
Разумеется, у рыб нет подобного голосового аппарата, равно как и легких.
Для подачи «голоса» у них действуют совершенно иные механизмы.
«...После грозового дня закат был особенно ярок и живописен. В воздухе и
на реке стояла абсолютная тишина — и вдруг я отчетливо услышал доносившийся
из-под воды звон. Вскоре к этим звукам стали присоединяться другие, похожие,
сначала в одном месте, потом почти по всей реке. Это были звуки разных тональностей,
высокие и низкие; казалось, что звонят колокола различных размеров, а также
маленькие звонки и даже детские бубенчики...».
Мы привели строки из книги замечательного польского путешественника А. Фидлера
«Рыбы поют в Укаяли». Это «голоса» рыб реки Укаяли, притока Амазонки. Так
«поют» тропические рыбы из семейства горбылевых. Фидлер делает предположение
по поводу механизма звучания: «...для них характерно более сложное строение
плавательного пузыря, чем у большинства рыб. Он состоит у них из нескольких
отделений; воздух, переходя из одного отделения в другое, вызывает вибрацию
стенок пузыря. Так возникают звуки».
Да, именно плавательный пузырь является одним из главных специализированных
органов звукопроизводства, и не только у горбылевых. Характер издаваемого
звука зависит от устройства плавательного пузыря и механизмов, приводящих
его в действие. Во многих случаях таким механизмом могут служить так называемые
барабанные мускулы, прилегающие к стенкам плавательного пузыря. При сокращении
мускулатуры стенки пузыря начинают колебаться, испуская импульсы звука. Так
образуются стуки, которые можно слышать (при помощи гидрофона, разумеется)
зимой от размножающегося налима. Издаваемые плавательными пузырями звуки
напоминают также то барабанную дробь, то серию ударов или низкое карканье,
хрюканье, хрипы (у судака) и даже гудки пароходной сирены (атлантическая
рыба-жаба).
Удивительно разнообразно строение плавательного пузыря. У одних рыб он полый,
у других — перегороженный на отсеки или с многочисленными выростами. Не менее
разнообразна — говоря языком радиолюбителей — монтажная схема размещения
мускулов и костных рычагов, приводящих пузырь в колебание. Многочисленные
вариации в характере «голоса» порождаются несхожестью в строении звукообразующего
аппарата у рыб различных видов. С возрастом рыб увеличиваются их размеры,
а вместе с тем и размеры плавательного пузыря. «Высокий голос» молоди рыб
«ломается», постепенно сползая на «низкий». Это позволяет судить о размерах
рыб по «голосу», не видя самих рыб. Как и у пернатых, самцы рыб издают звуки
более интенсивные и разнообразные, нежели самки. У некоторых видов звуки
производят только самцы. Наибольшая энергия звука, издаваемого плавательным
пузырем, приходится на частоты 100—700 герц, а общий интервал частот от 50
до 2000 герц.
Кроме плавательного пузыря, у целого ряда пресноводных и, в особенности,
морских рыб в образовании звука участвуют стридуляционные органы. В статье
о звуках питания рыб мы упоминали о зубной стридуляции. Но важно подчеркнуть,
что там звуки возникают непроизвольно, сопутствуя питанию рыб.
Челюстные и глоточные зубы — не единственный источник стридуляционных звуков.
Усиленные резонирующим плавательным пузырем, эти звуки напоминают шипение,
скрип, свист и т. п. Луна-рыба образует специфический скрип при трении костных
пластин клювообразного рта. У морского конька звучание связано с устройством
сочленения черепа и позвоночника. Западающие одна за другую кости щелкают
во время вскидывания коньком головы. Из аквариума «голос» конька можно слышать
невооруженным ухом.
«Запирающий механизм» касатки-скрипуна. |
У некоторых рыб есть более специализированные стридуляционные органы — «запирающие
механизмы». У амурской касатки-скрипуна это устройство состоит из первых
лучей грудного плавника. При трении этих лучей один о другой возникают звуки,
напоминающие резкий скрип высокого тона. Частотный диапазон стридуляционных
звуков сравнительно широк — от 50 до 8000 герц, большая часть энергии звука
концентрируется на частотах верхних областей. Нередко стридуляционные звуки
бывают длительнее тех, источником которых служит плавательный пузырь. В последнем
случае акустический сигнал носит отрывистый, импульсный характер.
Пусть читателя не смущает, что мы называем «голосом» рыб (по нашему мнению,
кавычки следовало бы
отбросить) звуки, производимые глоточными зубами или «запирающими механизмами».
Взирая на природу с нашей колокольни, мы частенько называем диковинным то,
что не укладывается в рамки житейского понимания вещей. К примеру, мы привыкли
видеть уши на голове: у людей, собак, лошадей, кроликов и т. д. Нам это кажется
нормальным. Но вот у кузнечика природа, блеснув ювелирной работой, «посадила»
органы слуха на передние голени. Уродство? Нет, скорее целесообразность.
Уши должны располагаться одно от другого на расстоянии, образующем так называемую
акустическую базу. Чем больше это расстояние, тем точнее локализация — определение
местонахождения источников звука в пространстве. А уж какая там база на голове
кузнечика: миллиметр-другой. Иное дело широко расставленные конечности. Размещенные
на них органы слуха обеспечивают бинауральный эффект. Они представляют собой
узкие щели, ведущие в полости, в которых натянуты тонкие чувствительные мембраны.
Цепь подобных примеров можно продолжать бесконечно. Величие природы — в разнообразии
порождаемых ею форм и свойств. Таким образом, у рыб для подачи «голоса» имеются
специализированные органы звучания. В отличие от механических звуков «голос»
рыб подается произвольно, под контролем особого нервного центра в мозге.
«Голос» этот означает определенный сигнал: угрозу, призыв самцом самки, приближение
опасности — и вызывает у рыб оответствующие целенаправленные биологические
реакции.
В последующих главах мы рассмотрим биологическое значение «голосовых» сигналов.
Нерестовая рыбья страда — священное время для каждого истинного рыболова.
В эту хлопотливую пору рыбьего полку прибывает.
Давайте же без сожаления оставим на время рыболовную снасть дома и совершим
прогулку на водоем, снарядившись уже известными нам приборами — гидрофоном
и переносным магнитофоном с питанием от батареек. Ибо что мы видим с берега?
В лучшем случае удается понаблюдать, как «играет» щука на мелководье. Или
в штиль выпадет удача полюбоваться «махалками», т. е. выставленными наружу
хвостами нерестящихся самок судака. Поверхностные приметы! И то, что нам
удастся подслушать с помощью приборов и расшифровать — существенно приблизит
нас к натуре, к естественной обстановке.
В разгар нерестовой кампании на нерестилище господствует интенсивный шумовой
фон — это его отличительная особенность по сравнению с соседними участками
водоема. Составляющие этого шума следует искать в различных сигналах рыб,
в том числе тех рыб, которые обретают «голос» лишь в период размножения,
а в остальное время числятся «немыми».
Этот шум уже сам по себе имеет сигнальное значение. Ориентируясь на этот
своеобразный маяк, окрестные рыбы находят нерестилища. Здесь облегчается
встреча противоположных полов. «Хоры» рыб на нерестилищах стимулируют скорейшее
созревание самок. «Хоры» возникают в результате слияния разных звуков размножающихся
рыб. Вот раздраженно стучат соперничающие из-за самки самцы. Другие самцы
издают более нежные (с точки зрения слушателя) призывные звуки. А рядом уже
определившиеся пары — и вновь характер сигнала самца иной. Мощность «хора»
зависит от интенсивности нереста и количества размножающихся особей.
В акустическом отношении особенно интересны рыбы, в период размножения образующие
пару. Их нерестовое поведение, как правило, более сложно, нежели у стайных
рыб. Нередко такие рыбы проявляют заботу о потомстве и, как следствие, обнаруживают
соответствующий поведению набор звуков.
Одновременно с прослушиванием понаблюдаем за поведением одной из таких рыб
— азовского бычка-кругляка — в период нереста. Эта рыбка редко достигает
четверти метра в длину, а самка и того меньше. Ко времени созревания молоки
бычок начинает захватывать определенные участки дна моря. Мелководное прибрежье
Азовского моря весьма благоприятно для нагула и нереста бычка. Прибойного
волнения кругляк не боится, так как присоски на брюшных плавниках позволяют
закрепиться на дне и выдерживать напор волны. Вскоре после захвата территории
самец приступает к устройству гнезда. Гнезда кругляков похожи на пещерки,
располагающиеся под камнями, кусками черепицы или под пустыми крупными раковинами
моллюсков. Бычки-хозяева размещают свои гнезда на расстоянии 3—10 метров
одно от другого.
Когда самец завершает строительство гнезда, начинается поиск «хозяйки». В
брачном наряде кругляк выглядит почти черным — точно одетый во фрак. Поиск,
на наш взгляд, ведется довольно красиво. Бычок исполняет нерестовые «песни».
Поначалу он издает слабые звуки, напоминающие некоторым слушателям кваканье
(о том, что напоминают рыбьи звуки, можно спорить — это не принципиально).
Но вот самец совершенно готов к нересту. И «песня» его как бы мужает, кваканья
становятся громче, а затем сменяются характерным верещанием. Если иной композитор
когда-либо возьмется сочинить оперетту на тему «песен» кругляка, то ему придется
учесть импульсный ритмический характер издаваемых рыбой звуков. Это существенный
фактор, ибо на искусственно воспроизведенные монотонные шумы самка не реагирует
(мы вновь и вновь подчеркиваем, что речь идет об акустической сигнализации,
а не о случайном наборе звуков, который рыба не воспринимает).
Самки, услышав
зов самца, оживляются и начинают двигаться к гнезду с расстояния 3—7 метров.
Интенсивные звуки самца, напоминающие верещание (их звуковое давление достигает
10 бар), действуют на самок положительно. Несколько самок концентрируется
вокруг гнезда на расстоянии нескольких сантиметров от него, как бы предоставляя
самцу сделать выбор, что последний и совершает, позируя перед самкой, демонстрируя
ухаживание и приглашая ее затем в гнездо (оптическая сигнализация). Прежде
чем войти в гнездо, самка несколько раз пискнет, сигнализируя о своей готовности
к нересту.
На Азовском море гнезда кругляка нередко встречаются на глубине 1 — 2 метров,
что позволяет наблюдать за ними с лодки или с мостков. Так вот, если записать
на пленку нерестовый зов самца — верещание и кваканье,— а затем воспроизвести
его в воду недалеко от готовых к нересту самок бычка, то их поведение будет
во многом сходно с вышеописанным.
Зов азовского кругляка-самца в период размножения — явление отнюдь не единичное.
У атлантического побережья Соединенных Штатов обитает рыбка с диковинными
наружностью и названием — рыба-жаба (опсанус).
Тихим летним вечером местные рыбаки нередко слышат звуки, напоминающие пароходные
гудки. Эти гудки издают самцы рыбы-жабы и только во время нереста.
Рыбы эти живут и размножаются в прибойной зоне, где вода постоянно перемешивается
и потому содержит большое количество взвесей. В таких условиях рыбам разных
полов с помощью зрения встретиться трудно.
Вот почему по окончании строительства гнезд самцы опсануса привлекают самок
очень своеобразной «песней» — гудками.
Кстати, эта рыбка и издаваемые ею звуки стали модельным объектом биогидроакустических
исследований для американских ученых.
Встреча противоположных полов — важное условие для успешного размножения.
Рассмотренные выше примеры показывают, насколько акустическая сигнализация
облегчает такую встречу. Звуковая сигнализация особенно важна в условиях
повышенной мутности воды или ночью, когда зрение не может помочь в полной
мере.
Не случайно поэтому акустические сигналы зова — наиболее мощные из набора
нерестовых звуков. Их «дальнобойность» нередко достигает нескольких десятков
метров.
Межполовые опознавательные сигналы-свисты зарегистрированы у белуги в период
нереста в устье Дона.
Скаляры. Взаимное ухаживание в нерестовый период. |
Подобные свисты половозрелой белуги размером свыше 120 сантиметров были
записаны также в условиях аквариума Московского зоопарка. Причем в моменты,
когда белуга высовывалась из воды, свисты были слышны невооруженным ухом.
Одно время исследователям казалось, что свисты белуги выходят за предел звукового
диапазона, за предел слышимости, перерастают в ультразвук. В этом случае
можно было бы говорить о локационном характере сигнала, подобно тому, как
это имеет место у морских млекопитающих — дельфинов. Но гипотеза не подтвердилась.
Нерестовые свисты белуги — не более чем элемент акустического языка с опознавательным
значением: «Я здесь».
Макроподы. Брачные позы. |
Не менее интересны акустические сигналы, связанные с ухаживанием самца за
самкой. Аквариумистам, занимающимся селекцией и разведением рыб, известно,
что половое созревание самца нередко опережает созревание самки. По этой
причине рыбы, образовавшие нерестовые пары, не могут немедленно приступить
к размножению. Целый ряд благоприятных условий внешней среды и физиологическая
готовность организма необходимы для скорейшего созревания половых продуктов
самки. В немалой степени этому способствует присутствие самца, характер
его поведения, брачный наряд. Брачная окраска особенно характерна для аквариумных
карповых. Вспомните, как «загораются» в период нереста и без того яркие
барбусы-самцы.
Для той же цели служит у парных и семейно-территориальных рыб гон самки,
т. е. целая серия многократно повторяющихся движений и поз. Звуки, издаваемые
самцом в период гона, в немалой степени способствуют скорейшему созреванию
самки.
Самцы макроподов и меченосцев совершают побуждающий самок церемониал параллельно
со строительством гнезд. Самцы при этом демонстрируют позы и круговые движения.
К концу строительства гнезда ритм их движений становится более учащенным,
звуки — более интенсивными. Одиночные или двойные удары сливаются в барабанную
дробь. Самцы плавают перед самкой, расправив плавники и трепеща телом. Их
движения и звуки достигают наибольшего значения перед откладкой самкой икры.
Они способствуют одновременному созреванию самца и самки непосредственно
перед нерестом. Петушки, скаляры, нигрофасциаты, акары, гурами в период гона
издают слабые ударные звуки, одиночные либо двойные. Сколь большое значение
имеют звуки, связанные с «ухаживанием» самца, показывает наблюдение за скалярами.
Если в период «ухаживания» производить по стеклу аквариума беспорядочные
постукивания, то нерестовые игры скалярий прерываются. Видимо, побочные шумы
отвлекают самку, перебивая «голос» самца. Некоторые аквариумисты знают этот
эффект.
Самцы окуня и судака во время нерестовых игр издают сдвоенные стуки, которые
можно охарактеризовать как звуки побуждения самки.
Размножение японского ерша, обитающего в дальневосточных морях, также сопровождается
характерными брачными играми самца и самки. Самка как бы танцует перед самцом,
плавая около зарослей вверх — вниз. Самец через короткий интервал, 20—25
секунд, издает звук, напоминающий двойное постукивание: «тук-тук». Интенсивность
этого звука невелика, но вполне достаточна, чтобы самка под его аккомпанемент
начала выметывать личинки (японский ерш — рыба живородящая).
У Э. Багрицкого в цикле стихов «Cyprinus carpio» (т. е. карп, сазан) есть
такие строки:
Выходят самцы на бесшумный бой, На бой за оплодотворенье. Распахнуты жабры; Плавник зубчат; Обложены медью спины..... В любви молчат. В смерти молчат. Молча падают в тину. |
Красивая поэтическая аллегория! Сазаны здесь словно закованные в кольчугу
турнирные бойцы. Но это не больше, чем аллегория. Потому что в поединке и
любви, как мы уже убедились, рыбы отнюдь не молчат. Посадите в один аквариум
несколько черноморских горбылей-самцов, готовых к нересту. Они обычно молчат.
Но если подсадить к ним самок, горбыли разбиваются парами и периодически
издают ритмические звуки, в особенности когда самка, составляющая пару, далеко
отходит от самца. Но самка «слушается» своего ворчливого повелителя только
в том случае, если «голос» его сочетается с определенными позами. Издавая
звуки, самцы горбылей обычно поднимают спинной плавник и приостанавливают
движение. В противном случае самка может не распознать самца. Звуки горбылей
классифицируют здесь как опознавательные сигналы пола.
В животном мире особи противоположного пола часто имеют различный облик.
Тогда мы говорим о наличии полового диморфизма (с греческого di (s) — дважды
плюс morphe — форма, вид), проявляющегося, например, в неодинаковой величине,
окраске, во вторичных половых признаках у самцов и самок. К примеру, не всякий
комар портит нам жизнь теплым летним вечером, а только комар-самка. У самца
нет колющего хоботка, у него есть лишь безобидные перистые усики. У птиц
половой диморфизм часто достигается более яркой по сравнению с самкой окраской
самцов и пением последних в период гнездования. У млекопитающих самцы часто
крупнее самок (сивучи, олени).
Петушки. |
У рыб половой диморфизм выражается в окраске, величине и наличии вторичных
половых признаков. Даже начинающим аквариумистам хорошо знаком облик самца
меченосца, примечательный вырост на нижней лопасти его хвоста. Самцы многих
видов декоративных рыбок окрашены ярче и пестрее, нежели самки. Лещи, судаки,
горбыли, многие другие морские и пресноводные рыбы не имеют внешних признаков,
отличающих самца и самку. Тем не менее взаимоотношения полов отчетливо проявляются
в нерестовый период. Самцы, не имеющие внешних признаков полового диморфизма,
дают о себе знать звучанием и специфическими позами. Так обстоит дело у горбылей,
о звуках которых мы рассказали выше. Опознавательное половое значение имеют
звуки морских коньков и морских игл во время нереста. Их сигналы слагаются
из двух-пяти сближенных ударов, следующих с интервалами.
Эти примеры демонстрируют важность звучания во взаимоотношениях полов в период
размножения рыб.
Поистине неистощима изобретательность природы. Издревле человечество черпало
идеи из этого кладезя патентов, потом и кровью лучших своих сынов выкупало
у природы лицензии на изобретения, либо откровенно подражало ей.
По части приспособлений и устройств для защиты и нападения у рыб мы находим
выразительные примеры.
Страшные, беспощадные зубы пираньи и непомерно раздутое, шароподобное тело
луны-рыбы — безобидная уловка при защите от хищников в океанических джунглях.
Трехсотвольтовый разряд электрического угря, способный свалить неосторожно
ступившую в воду лошадь, и панцирь каймановой щуки — настоящая кольчуга бойца.
Ядовитый шип скорпены, ядовитые мясо и кожа кузовков или икра маринок и т.
д., и т. д. А стайность, скорость движения, миграции, молниеносное закапывание
в грунт — они не менее существенны в обеспечении защиты от хищников.
Но в драматическом и нескончаемом соперничестве за нее и вся рыбы часто не
прибегают к прямому столкновению. Путем сигнализации и оповещения предупреждаются
драки как внутри вида, так и между различными видами рыб. Слабый уступает
сильному, и такой ценой охраняет себя от неприятности быть покусанным. В
переводе на наш язык предупреждающие сигналы могут означать: «Пошел прочь,
это мое!» или «Это занято». Разумеется, пищевые отношения типа хищник — жертва
построены на элементах внезапной атаки. Щука не обращается к объекту добычи
с извинительным: «Иду на Вы»; жертва в свою очередь не приводит доводов в
пользу вегетарианства, подобно салтыковскому карасю-идеалисту. Все совершается
очень быстро. Стремительный бросок — и вид огромной, внезапно возникшей хищницы,
и звуки заглатываемой ею добычи «вопиют» о том, что всем, кто уцелел, нужно
тикать без оглядки.
Продолжая в этой главе разговор о звуковом общении рыб, мы вновь обращаем
внимание читателя на значимость акустической сигнализации. Ибо наряду, точнее
в сочетании с сигналами зрительной связи звуки рыб в момент агрессии и обороны
играют существенную роль.
В былые времена морского могущества Британии на островах «Туманного Альбиона»
любили спесиво повторять: «У Англии есть флот, — и многое не происходит».
В самом деле, мощные дредноуты оберегали интересы Британского льва.
Шутливо перефразируя это присловье, мы отметим: «У азовского бычка-кругляка
есть «голос» и бесстрашие, поэтому его гнездо не разоряют». В предыдущей
главе мы оставили азовского бычка с подругой в гнезде. После откладки самкой
икринок самец выгоняет ее и единолично охраняет гнездо. В этот период кругляк
становится отчаянно храбрым. Как только приблизится соперник или враг, он
принимает агрессивную позу: оттопыривает жаберные крышки, поднимает спинной
плавник и издает хриплые отрывистые звуки, похожие на рычание. Если враг,
будь то краб, судак или рука аквалангиста, продолжает наступать, кругляк
набрасывается на него, кусает, бьет хвостом, выплевывает ракушку, ил, демонстрируя
ярость.
Таково поведение азовского бычка в период охраны потомства. Исследования,
тщательно проведенные в естественных условиях, выявили существенную особенность
в поведении обороняющегося бычка. Оказалось, что его боевой клич при охране
гнезда более весом, когда сопровождается позой угрозы.
В опытах было использовано стремление самцов захватить гнездовой участок.
Рядом с гнездом, которое нетрудно было устроить неглубоко под водой с помощью
куска черепицы, устанавливали излучатель, соединенный с звуковоспроизводящей
аппаратурой.
В первом варианте опытов воспроизводили только «голос» обороняющегося самца.
В этом случае бычки, идущие к гнезду с намерением захватить его, приостанавливали
движение и неподвижно «залегали». Такую реакцию наблюдали на расстоянии 1—1,5
метра от излучателя. Бычки скоро привыкали к непрерывно излучаемым звукам
и решительно подплывали к гнезду. Впрочем, среди подопытных рыбок был один
самец, слабый и пугливый, нечто вроде «гадкого утенка» в иерархии местных
бычков. В азовском лимане, где ставились описываемые опыты, его постоянно
гоняли более сильные самцы. Было забавно и вместе с тем любопытно смотреть,
как он делал отчаянные попытки закопаться в песок всякий раз, когда возле
него неожиданно раздавались звуки, воспроизводящие угрозу.
«Голос» был понятен не только бычкам-круглякам. Услышав его, крабы — эти
природные враги кругляков, поедающие молодь и икру рыб — вели себя осторожно,
подстать рыбам. Значит «голоса» угрозы и агрессии рыб понятны и другим обитателям
моря.
В другой серии опытов изучали реакцию рыб на модель неподвижно лежащего в
гнезде бычка в агрессивной позе. Зрительный эффект был здесь единственным
фактором, определяющим поведение атакующих. Звук не излучался. Завидев «бычка»
в гнезде, наступавшие самцы останавливались и некоторое время лежали неподвижно,
точно выжидая. Убедившись в пассивности «хозяина» гнезда, самцы нередко атаковывали
модель, отбрасывали ее прочь и проникали в гнездо. Если привязанную за леску
модель чуть подергивали, то атакующие тотчас принимали оборонительную позу,
«ершились», но прочь не уплывали.
В обоих вариантах опытов схема поведения атакующих рыб примерно одна и та
же. Иной результат получился, когда был применен комплекс воздействий. Агрессивная
поза модели одновременно подкреплялась звуком угрозы. Кругляки, приметив
воинственно позирующую модель, конечно, принимали ее за живого бычка, а услышав
звук угрозы, с расстояния 1—1,5 метра от излучателя уплывали прочь.
Из этих экспериментов следует важный вывод. Скорее всего, для большего воздействия
на соперника или врага рыбы пользуются сложным сигналом: оптический сигнал
плюс «голос». Подобно тому, как мы слово нередко подкрепляем жестом.
Рыбы действуют комплексом раздражителей не только в ситуации отпугивания
от гнезда других особей.
Вспомните брачные игры аквариумных рыбок. Там стимулирующими самок факторами
были поза плюс акустический сигнал. Каждый элемент, каждая составляющая сложного
сигнала имеет вполне самостоятельное значение. Но, повторяем, совместное
воздействие особенно доходчиво.
Модель бычка, «охраняющего» |
С недавней поры в аквариумах любителей обосновался новый прелюбопытный обитатель
— ворчащий гурами, или пумилус. Подробно о нем написано в журнале «Рыбоводство
и рыболовство» в № 6 за 1965 год. Пара этих рыбок из семейства лабиринтовых
поступила в кабинет бионики института морфологии животных, где она стала
одним из экспериментальных экспонатов. Ворчащие гурами звучат в агрессивной
ситуации; самцы описывают круги — особь относительно особи, — становясь ярче
и полосатее. Одновременно они излучают серии ритмических трелеобразных звуков,
слышимых ухом на расстоянии 10—15 метров. Взаимная пикировка завершается
тем, что один самец уступает другому. Это явление широко распространено не
только у рыб, но и среди наземных животных.
Охрана икры свойственна также судаку. Самка откладывает икру в небольшие
ямки на глубине 0,5— 2 метров в хорошо прогреваемых и прозрачных ериках,
протоках, лиманах. На этом ее материнские «обязанности» кончаются, так что
дальнейшие заботы целиком возлагаются на самца. Рыбакам хорошо известно,
что, несмотря на прожорливость, судак необычайно пуглив. Он легко впадает
в транс, воткнувшись в расставленную сеть или будучи выброшенным на берег.
Не то при охране гнезда. При приближении врага к гнезду судак внезапно издает
сильные ударные звуки. Одновременно он принимает агрессивную позу — расправляет
спинной плавник, оттопыривает жаберные крышки — и резким движением бросается
на врага. Но будет преувеличением сказать, что самец ослеплен отвагой. Его
воинственность зависит от степени опасности. Всякий крупный, объемный предмет,
подносимый к гнезду, пугает судака и заставляет его «благоразумно» ретироваться.
И только по прошествии 5—20 минут он возвращается к гнезду.
Низкие ударные звуки в сочетании с позой угрозы эффективно действуют на соперников
и других рыб, отгоняя их от гнезда. Кроме звуков оборонительного значения,
судак во время плавания в мутной воде на местах нереста издает двойной звук
«дз-дз». Можно предположить, что он излучает его с целью оповещения и поиска
других особей своего вида.
Во многих аквариумах можно увидеть хромисов и петушков. Они эффектны по окраске,
за ними интересно наблюдать.
Но подумать только, что за нрав у этих рыбок! Кто из любителей не распознал
крайнего индивидуализма и хищности хромиса-красавца (Hemichromis bimaculatus).
Горе слабой рыбке, посаженной с ним в один стеклянный дворик. Он отваживается
(о, безумец!) кидаться даже на подставленный человеком палец. Бойцовая рыбка
(Betta spendens), иначе петушок, несмотря на свою малую величину — безрассудный
забияка. По мере приближения нерестового периода агрессивное поведение этой
рыбки заметно возрастает. Достаточно в это время показать петушку его изображение
в зеркале, как самец принимает агрессивную позу и, издавая одиночные щелчки,
бросается на мнимого врага.
Не случайно обе эти рыбки — интересный объект для изучения некоторых сторон
поведения рыб. Как и предполагалось, они нередко — при обороне занятой в
аквариуме территории, при охране потомства, в ситуации соперничества самцов
за самку — наряду с агрессивным поведением демонстрируют звуки угрозы ударного
характера.
Повадки других представителей семейства цихлид не менее любопытны.
Некоторые виды (из рода цихлазом) этих замечательных своей внешностью рыбок
защищают свою территорию особенно рьяно. Их поведение привлекло внимание
исследователей биоакустики рыб. Вскоре после разведения в СССР цихлазомы
чернополосые послужили объектом для исследований.
Пара этих рыбок — самец и самка — «арендуют» в аквариуме большую или меньшую
территорию в зависимости от амбиции, а точнее от величины и силы «арендаторов».
Если эта пара в аквариуме не единственная, то немедленно возникает необходимость
защищать столь зыбкое суверенное право на территорию. Это приводит к дракам,
которые начинаются с того, что самцы на расстоянии 15—30 сантиметров принимают
боевую позу.
Одновременно с этим рыбки словно пугают одна другую, издавая интенсивные,
ударного типа сигналы угрозы. Если пугливых не оказывается — следует поединок,
но дуэлянты не умолкают, продолжая посылать сигналы угрозы.
Предварительно перегородив аквариум марлей, можно наблюдать, как эти звуки
возбуждают остальных рыбок, отделенных от дерущихся. Они не видят дерущихся
рыбок, но слышат их и «осмысливают» значение происходящего. Четкая реакция
— бегство или затаивание — проявляется на расстоянии менее дециметра от источника
звука. Но правило подтверждается: одновременное действие зрительного и звукового
сигналов более «дальнобойно» и результативно.
«Как бы мне не попало!»
Звуки агрессии потому и понятны рыбам разных видов, что имеют схожую физическую
структуру. Чаще всего они носят ударный характер и охватывают полосу частот
в диапазоне до 1000 герц. В период размножения рыбы особенно раздражительны
и «ворчливы». Многие из них не становятся покладистей и в счастливую пору
нагула. Мы намекаем на пищевые взаимоотношения рыб. Будет ошибкой думать,
что конкурентная борьба за лакомый кусочек не утихает здесь ни на минуту.
Рыбы одного водоема, которые питаются не одинаковыми видами растительного
и животного корма, вообще могут не встретиться «за одним столом». Молодые
и половозрелые лещи не конкурируют, потому что одни питаются планктонными
рачками, а другие предпочитают донный корм. Щука обыкновенно охотится у берега,
а налиму достается пресмыкающая у дна рыба. Стайное объединение рыб не только
не усиливает соперничества составляющих стаю особей — различного размера
и возраста, — но, напротив, облегчает нахождение кормов.
Однако не всегда корма хватает на всех «едоков». Случается, что за один кусочек
хватаются две рыбы. И тогда они «не приподнимают виновато шляп, не раскланиваются
и не бормочут извинительные слова» — но сильные теснят слабых; голодные драчливее
сытых. Ситуация пищевого соперничества дает много примеров употребления рыбами
звуков агрессии и угрозы как средства «давления» на конкурента.
Понаблюдаем в аквариуме за группой речных окуней. С началом кормления голодные
окуни приходят в сильное возбуждение. Экспериментатор намеренно бросает в
аквариум мало корма с тем, чтобы его не на всех хватило. Вот за кусочек ухватилась
слабая особь. Как же! Нарушение гармонии в рыбьей иерархии сильных и слабых
не остается без последствий. Тотчас вспыхивает конфликт со всеми атрибутами
борьбы «с позиции силы». Более сильный окунь расправляет спинные плавники
и издает интенсивный ударный звук. Вслед за этим начинается погоня в попытке
отнять корм. Чем крупнее и сильнее окунь, тем мощней «голос» угрозы. Ответная
реакция — бегство — возникает у обороняющихся на расстоянии менее дециметра
от источника звука.
Не станем выяснять, часто ли приходится сталкиваться черноморскому горбылю
и каменному крабу в природной обстановке. Тем более, что горбыли обыкновенно
обитают в толще воды, а крабы на дне. В аквариуме обе стороны ведут себя
довольно агрессивно. В особенности, если дело касается разделения «стола».
И вот что интересно. Представители семейства горбылевых, обладающие большим
плавательным пузырем с отростками, отличаются особой способностью к «голосовым»
импровизациям. Крабы относятся к беспозвоночным, они отстоят далеко от рыб,
составляя совершенно обособленную ветвь зоологического древа. Как бы то ни
было, но рыбы и крабы обитают в одной среде, в море, подчас рядом. Одинаковые
условия обитания выработали у этих, столь различных по своему строению животных,
сходные формы сигнализации.
Итак, в одном из опытов при совместном содержании в аквариуме двух горбылей
и краба корм достался последнему. Реакция горбылей была недвусмысленной.
Они сразу же пошли в атаку на краба, издавая ударные звуки угрозы. Краб в
свою очередь при приближении горбылей угрожающе поднимал клешню, издавая
характерные резкие звуки. То же самое он проделывал, находясь возле подводного
динамика, который «пугал» его, донося грозное предостережение горбылей. Эти
эксперименты подтверждают широкое, межвидовое сигнальное значение звуков
агрессии и угрозы во взаимоотношениях обитателей подводного мира.
Мы рассмотрели, в каких биологических ситуациях рыбам свойственны звуки с
вышеозначенным сигнальным значением. Напомним: при охране потомства, при
защите гнездового участка, в оборонительно-пищевых отношениях. Следует вывод,
что агрессивное поведение свойственно, в первую очередь, категориям рыб,
которые ведут парный или семейно-территориальный образ жизни. Не случайно
поэтому у типично стайных рыб (опыты проводились на черноморской хамсе, верховке
и др.) звуки угрозы отсутствуют.
Некоторые виды рыб в половозрелом состоянии демонстрируют все признаки агрессивного
поведения. Молодь тех же рыб, ведущая групповой образ жизни, в акустическом
отношении невозбудима. Типичный тому пример — пикша, обитающая в студеном
Баренцевом море. Наблюдения, проведенные непосредственно под водой, из гидростата,
а также в аквариуме, показали, что крупная, половозрелая пикша перед нерестом
держится обособленно и довольно агрессивно. Взмах руки над аквариумом, вторжение
другой рыбы или, напротив, нападение ее самой сопровождается растопыриванием
жаберных крышек и плавников, изгибанием тела и низким ворчанием. В такой
момент сорокасантиметровая пикша повадками напоминает рассерженного кота.
Молодь пикши ведет жизнь в косяке. Попытки вызвать у нее аналогичные звуки
оказались бесплодными. Тем не менее у некоторых стайных рыб существуют акустические
сигналы, оповещающие других особей косяка об опасности.
По наблюдениям амурских рыбаков, во время притонения невода касатки-скрипуны
издают сильные звуки и отпугивают остальных касаток от невода. Что это, рыбам,
как и людям, свойственна самоотверженность? Вряд ли. Скорее, ярко выраженный
инстинкт самосохранения. В данном случае сигналы тревоги, оповещающие об
опасности, способствуют сохранению косяка. Замечено, что оборонительные сигналы
этого типа присущи стайным рыбам и имеют, пожалуй, внутривидовое значение.
Вот группа касаток-скрипунов находится с макроподами в одном аквариуме. Одна
из касаток чем-то напугана и уплывает в другой конец аквариума, одновременно
издавая резкие скрипы посредством своего оригинального «запирающего механизма».
Другие касатки тотчас следуют за ней, столь же шумно реагируя на сигнал.
Макроподы же совершенно не обращают внимания на встревоженных соседей. Очевидно,
сигнал тревоги, заставивший группироваться касаток, «не дошел» до макропод,
остался непонятым. Касатки и макроподы в природе не встречаются совместно,
эти рыбы друг для друга все равно, что иностранцы.
Каролинский морской петух прионотус, обитающий в североамериканских водах,
своим поведением оправдывает название, в особенности в период нереста. Стаи
этих тридцатисантиметровых рыб в летние месяцы подходят к берегам п-ова Флорида,
чтобы выметать икру. Их легкая возбудимость и вспыльчивость нередко изливается
в форме звуковых вспышек.
Один американский исследователь имитировал под водой сигнал опасности, своеобразное
кудахтанье, которое издают морские петухи. Ближайшая к микрофону особь не
заставила ждать ответного кудахтанья, одновременно уходя от «опасности».
По этому сигналу весь косяк пришел в движение, затеяв шумную перекличку.
Петухи успокоились лишь тогда, когда покинули опасный район.
Черноморские петухи в случае опасности издают звуки, также напоминающие кудахтанье.
Увы, данная глава могла бы быть написана еще два века тому назад. Ибо уже
тогда было сделано открытие, которое нынче пытаются выдать за последнее слово
в науке. Но сегодня мы возвращаем пальму первенства тому, кому она по праву
принадлежит. Барон Мюнхгаузен! Вот кто преподал нам урок научного эксперимента.
Благодаря его неистощимой изобретательности рыба впервые в истории науки
«взвыла». Это произошло в тот момент, когда барон лихо отплясывал шотландский
танец, находясь в ее желудке. «Она дико взвыла,— свидетельствует легендарный
враль,—и почти вертикально приподняла половину туловища над водой».
Говоря всерьез, мнение сего «авторитета» может скомпрометировать любую из
наук. Но в одном Мюнхгаузен прав: рыба действительно «кричит» от боли. Перевозбуждение
нервной системы, вызванное болевым ощущением, свойственно не только млекопитающим
и птицам, но и рыбам. Ч. Дарвин отмечал в своей работе «Выражение душевных
волнений», что «жестокая боль, подобно ярости, приводит к очень сильным вскрикиваньям,
и усилие при вскрикиваньи само по себе доставляет некоторое облегчение; таким
образом, применение голоса станет ассоциироваться со страданием всякого рода».
Вы на рыбалке. Вам повезло. Поплавок притонул, и привычным движением вы
выкинули на берег достаточно крупную плотву. Рыба бьется о землю и судорожно
извивается. Но что это? Вы слышите писки. Звуки отчетливо слышны и исходят
они от погибающей плотвы. Следующая пойманная плотва оказалась более крупной.
Вновь вы услышали звуки, еще более сильные.
Разрезая свежую, еще не совсем убитую рыбу, многие хозяйки наверняка обращали
внимание на такие писки. Некоторые не без основания относят эти писки к «крикам»
боли, суеверно отказываются потрошить полуживую рыбу.
Механизм образования пищащих звуков довольно несложен. Рыба регулирует давление
внутри плавательного пузыря и кишечника, выталкивая лишний воздух из плавательного
пузыря через рот и анус в воду. При конвульсиях и сильных болевых раздражениях
происходит сокращение мышц тела, сдавливающих полости. Выталкиваемый наружу
воздух создает резкие писки.
Сходный механизм подачи звука дает следующее нехитрое приспособление. Резиновая
груша соединяется с резиновой трубкой через переходник. На переходнике крепится
резиновая мембрана с булавочным отверстием посередине. Перевязывая резиновую
трубку позади переходника и выталкивая из груши воздух через отверстие в
мембране, можно получить звук, напоминающий писк.
Как и механический шум, производимый трепещущей раненой или схваченной рыбой,
писки и «крики» также имеют сигнальное значение. Они оповещают других рыб
об опасности. И в некоторых случаях довольно мощно. Крики тревоги, а может
боли, горбыля-пескады, попавшего в ставные сети амазонских рыбаков, слышны
на расстоянии 200 метров.
Осциллограмма (a) и спектрограмма (б), иллюстрирующие «крик» вьюна, издаваемый при ранении. |
На рисунке графически изображен «крик», издаваемый вьюном при ранении. Кстати, современные немецкие названия вьюна происходят от старинного pfeifker — что означает свистун, — указывая тем самым на давно замеченную способность вьюна подавать «голос» при схватывании его руками. Звук может быть вызван искусственным надавливанием на головную часть вьюна пинцетом. Но он ничем не отличается от «голоса», который издается в природной обстановке в тот момент, когда вьюн становится жертвой крупного хищника. Длительность этого звука составляет несколько секунд. «Крики» боли издают также крупные лещи, осетры, угри, сомы и другие рыбы.
Вода — хранительница звуков .........................................................................................
9
Как рыбы слышат ............................................................................................................
17
Язык без слов — язык эмоций ...........................................................................................
29
«Немые» среди рыб? ..........................................................................................................
35
Рыбье «эсперанто» .............................................................................................................
37
Клев на уду! ........................................................................................................................
43
Не трепыхаться: акулы близко! ....................................................................................
48
О «голосах» рыб и о том, что под этим понимается
и что из этого следует .......................................................................................................
52
Сигналы рыб, связанные с размножением ..................................................................
55
«Голоса» рыб при обороне и нападении ........................................................................
64
Незаслуженно забытое открытие барона
Мюнхгаузена ......................................................................................................................
74
«Табель о рангах» в стае рыб ..............................................................................................
77
Акустические вехи на путях миграций ..............................................................................
80
Плавательный пузырь совершенствует
сейсмограф ............................................................................................................................
84
Акустика или электричество? .............................................................................................
88
О практической пользе изучения рыбьих «голосов»
и слуха ...................................................................................................................................
97
«Простите, нельзя ли с нами поделикатнее..?» ..................................................................97
Рыбаки надоумили ученых; ученые идут дальше .............................................................
104
Репортаж из недр косяка .....................................................................................................
115
Акустические мины и рыбы-подрывники ........................................................................
120
Биоакустика рыб в резерве у бионики ...............................................................................
124
Самодеятельному охотнику за подводными
звуками ..................................................................................................................................
129
Рекомендуемая литература ..................................................................................................
143