| Главная | Библиотека сайта | Форум | Гостевая книга |
«Табель о рангах» в стае рыб
«Я залюбовался этими рыбами, точно специально созданными природой для участия
в скоростных состязаниях: у них маленькие и узкие головы, веретенообразные
тела длиной в три и даже в четыре метра, сильные грудные и хвостовые плавники.
Тунцы плыли, построившись правильным треугольником, как стаи некоторых перелетных
птиц. Этот строй позволял древним утверждать, что тунцы знают геометрию и
элементы стратегии».
Мы привели отрывок из письменного репортажа профессора Аронакса, который
он вел, находясь на борту жюльверновского «Наутилуса».
А вот впечатления другого очевидца, нашего современника, и тоже на борту
подводной лодки:
«Это одна из многочисленных пока загадок: одни сельди могут в темноте поддерживать
контакт друг с другом, стремительно перемещаться и одновременно держаться
плотным косяком, другие же, по виду ничем не отличающиеся, почему-то держатся
разрозненно и пребывают в оцепенении»1.
1 В. Г. Ажажа. «Северянка» уходит в океан. М., Географгиз, 1961. |
Размышления писателя-фантаста и рассуждения ученого-рыбодобытчика одинаково
касаются вопроса о стайном поведении рыб.
Какой магнит крепит воедино маленький косячок и бесчисленное множество рыб,
составивших стаю? Какой компас указывает им путь? Каким образом осуществляется
связь в косяке?
Эти и другие вопрошающие «как» и «почему» давно заданы наукой и практикой.
Сегодня против каждого из вопросов нельзя поставить ответ. Но многое уже
известно.
Стая имеет защитное значение для составляющих ее особей. Хищнику труднее
«выудить» добычу из стаи, чем поймать одиночную рыбу. Подвижная стая неусыпна,
подобно стоокому Аргусу, и своевременно обнаруживает врагов. Ну, а охота
хищников за маневрирующим косяком мало напоминает целеустремленную атаку.
По-видимому, жертвами становятся ослабленные рыбы. Стая служит своеобразным
интернатом для молоди почти у всех видов рыб. Правда, взрослые особи обычно
не «берут» на себя обязанности обучать потомство. Это не то, что у птиц или
зверей, или даже у некоторых парных рыб, где вы найдете немало трогательных
примеров индивидуальной опеки и родительского наставления. Кстати вспомнить
как у некоторых цихлид и теляпий мальки в момент опасности находят убежище
во рту самки. У стайных рыб иное дело. Именно в стае в острых ситуациях на
примере сверстников молодь познает «основы» оборонительного поведения. Запасает
набор условных (т. е. приобретенных через опыт) рефлексов.
В косяки рыбы группируются также для того, чтобы совместно преодолеть тысячекилометровый
миграционный путь. Такой путь проделывают сельди, горбуши и многие другие
виды рыб. Возможно в стае облегчается движение и навигация.
Мы лишь походя коснулись роли стаи в жизни рыб. Теперь понаблюдайте за группкой
верховок. Обратите внимание на четкость ее движений и маневров. Кто дирижирует?
Ведь вожака, как это имеет место у многих стадных и стайных млекопитающих,
у этих рыбок не бывает. В движении рыбы постоянно меняются местами: одни
выходят вперед, другие уходят в глубь стайки. Мы не будем касаться зрительной
связи между особями в косяке. Она, безусловно, есть и в ряде случаев играет
первую роль. Нас интересует звуковое общение. Какое место отведено ему в
осуществлении связи между рыбами в стае? В одной из предыдущих глав мы отметили,
что шумы, которые сопровождают движение и маневры косяка, имеют вполне определенное
сигнальное значение. Но ведь это механические звуки. Почему же у стайной
рыбы нет «голоса»?
Оказывается, есть, но далеко не у всякой. Кочевки, размножение, нагул — вся
жизнь верховок, атерин, анчоусов и некоторых других типично стайных рыб от
рождения до гибели протекает в составе стаи. Все особи в такой стае равнозначны
и равноправны, подобно солдатам в строю без сержанта. И потому сигналы нереста
и соперничества, т. е. те самые, что рыбы издают специализированными органами,
отсутствуют у них. Вообще, поведение и взаимоотношения типично стайных рыб
— явление совершенно своеобразное в животном мире и очень интересное с точки
зрения истории возникновения и эволюции некоторых видов сигнализации. Неразвитость
акустического общения у рыб, составляющих типичную стаю, отнюдь не означает,
что их поведение примитивно. Необходимость согласованных действий для всех
особей стаи исторически обусловила развитие таких форм сигнализации, которые
быстро и в совершенстве обеспечивали эту согласованность в поведении стаи
как единого целого. Поэтому зрение и боковая линия получили в этом случае
преимущественное развитие в эволюции; акустика отступила на задний план.
Иная картина наблюдается в распадающихся в определенный период стаях морских
рыб (зеленушек, ласточек, ласкирей) и декоративных (меченосцев, гуппи и др.).
Образуемые ими группки непостоянны и непрочны. С приближением нерестового
периода пары этих рыб стремятся захватить гнездовой участок где-нибудь в
прибрежных водах. Это порождает соперничество и драки, то и дело вспыхивающие
внутри стайки. Верх одерживают самые сильные и крупные особи. Самую крупную
и сильную рыбу завистливое рыбье «вече» признает вожаком. Ему достается лучшая
самка, ему достается лучшая пища. Субординация распространяется и на остальных
— согласно неписанной табели о рангах — в соответствии с величиной и силой
особи. Наиболее хилую и малую рыбку, нечто вроде «коллежского асессора» в
рыбной иерархии, беспощадно гоняют и обделяют «вышестоящие чины». Для выяснения
отношений при таком соподчинении требуется повышенный запас «слов». Поэтому
не кажется случайным, что рыбы, составляющие столь непостоянные и непрочные
стаи, обладают «голосом».
Тот, кто умеет обращаться с аквалангом, а то и просто плавать в маске и ластах,
имеет прекрасную возможность наблюдать нравы черноморских губанов, находясь
с ними «бок о бок». Эти мелкие рыбки устраивают свои гнезда, похожие углублением
на птичьи, среди камней на мелководье. Наблюдая их, надо лишь соблюдать известную
осторожность, столь необходимую при рассмотрении поведения животных вообще.
Большинство животных не переносит бесцеремонное разглядывание.
Участок занимают несколько самцов и самок, образующих территориальную группу.
Но к охране гнезда и потомства «допускаются» лишь наиболее крупные самцы
семейства. Защищая участок, они гоняют не только чужаков, но и подчас более
слабых особей своей же группы, принимавших участие в осеменении икры. Готовясь
напасть, губан угрожающе поднимает спинной плавник, окрашивается в яркие
пятна и издает громкие одиночные удары. Заслышав воинственный клич, остальные
губаны принимаются бойко плавать, также демонстрируя элементы агрессивного
поведения.
Напрашивается аналогия с подобным соподчинением особей в стаях птиц и млекопитающих.
Ведь там, в значительной степени благодаря развитой иерархии, сообщение через
голос стало по настоящему сложным и насыщенным информацией.
Акустические вехи на путях миграций
«Рыба ищет, где глубже...». Это старинное крылатое выражение в буквальном
понимании слишком двусмысленно, чтобы быть точным. Далеко не всегда и не
всякая рыба стремится на глубину. Но в этом присловье — итог многовековых
народных наблюдений над поведением рыб и, следовательно, его понимают в том
смысле, что рыба ищет наиболее благоприятные места обитания.
Рыбы холодных стран, будь то пресноводные или морские, переживают три последовательно
повторяющихся периода: нерест, нагул, зимовку. Находя в море достаточно обильный
стол, многие рыбы (осетровые, лососи, некоторые сельди) для размножения заходят
в реки. В реке меньше естественных врагов молоди, икру не нужно охранять.
Каспийский лещ, судак, вобла зимуют на ямах в низовьях рек, а летом возвращаются
в море нагуливать жир. Смена рыбами места обитания сопровождается преодолением
расстояния, иногда значительного; такое перемещение зоологи называют миграцией.
Идущая на нерест осенняя кета, пересекает Охотское море и затем поднимается
вверх по Амуру на 1500 километров. Каспийская сельдь-черноспинка поднимается
вверх по Волге до устья Камы, где избирает нерестилища.
Многие народы Европы, Азии и Америки издревле изучали ход косяков в определенный
период времени и пользовались им для массового отлова.
Сегодня миграционный инстинкт животных, в частности рыб, поставил вопросы,
к разрешению которых привлечены силы многих научных коллективов во всем мире,
заставил работать сообща биологов, физиков, химиков, математиков...
Если вы, увлекшись сбором грибов или ягод, или преследованием дичи, углубились
в лес, то вряд ли обратный путь вы станете искать наугад. Стрелка компаса,
солнце, муравьиная куча, а ночью полярная звезда помогут вам правильно сориентироваться.
В дальних странствиях человек всегда больше полагался на интеллект и навигационные
приборы, нежели на органы чувств. Потому стали возможны великие географические
открытия, многие замечательные путешествия европейцев в глубь материков.
А в наше время атомные подводные лодки, ведомые весьма сложными электронными
«штурманами», безошибочно выходят в нужную точку земного шара, не всплывая
на поверхность!
Но очевидные успехи в прикладной астрономии, в математике, наконец, кибернетике
не ослабляют, а усиливают желание ученых разобраться в способах и механизмах
ориентации и навигации в бесконечно загадочном мире животных.
Кочевки и дальние миграции периодически предпринимают многие млекопитающие
и птицы, рыбы и некоторые насекомые. Их стада, косяки, стаи, подчиняясь ритму
биологических часов, тысячелетиями бороздят сушу и воды, проторенными путями
устремляясь на гнездовья, на кормежку, к местам размножения, зимовки и т.
д.
Что позволяет им всякий раз держаться курса? Какие вехи, какие лоции? Необычайно
тонко развитые органы чувств в сочетании с памятью?
Вот кроншнеп, в преддверии зимы оставил где-то на Аляске свое гнездо и тропою
предков покрывает расстояние в 10000 километров. Какой «компас» приведет
его на Гавайи? Быть может он свободно запоминает рельефную карту местности,
так отчетливо различимую с высоты птичьего полета? Вряд ли, ибо океан, над
которым на протяжении нескольких тысяч километров пролегает его путь, слишком
однообразен.
Европейский угорь — выдающийся представитель царства рыб. Его родина — Саргассово
море в Северо-Западной Атлантике. А европейским он называется потому, что
после выклева медленно развивающиеся личинки угря, увлекаемые Гольфстримом,
скатываются к берегам Северной Европы и затем самостоятельно уже расселяются
по внутриконтинентальным водоемам. Но вот угри выросли, отъелись и достигли
половой зрелости. Зов инстинкта неудержимо влечет их обратно, в глубины Саргассова
моря, чтобы дать потомство и погибнуть. Кажется бессмысленным и загадочным
это двойное странствие угря, связанное с опасностями для личинок, перемещаемых
течением, и крайним истощением взрослых особей при обратном активном движении
на нерестилища. И так важно не ошибиться в географии, не перепутать родные
воды с водами соседних морей! Инстинкт миллионов лет давности: то ли Саргассово
море было внутренним водоемом предполагаемого огромного американо-европейского
материка с единой геологической судьбой, то ли значительно позже того, как
эти континенты разъединились, великое оледенение потеснило теплые течения
(а с ними и нерестилища угря) от берегов Европы на запад.
Так или иначе, но длительная эволюция, точно терпеливый конструктор, совершенствовала
механизм навигационной системы угря. Каковы параметры этого механизма, можно
судить хотя бы по феноменальной способности угря ощущать запахи. Одного грамма
спирта, разведенного в объеме, равном Ладожскому озеру, будет достаточно,
чтобы он отличил эту воду от иной! Но даже весьма совершенный сенсорный механизм
вряд ли сам по себе обеспечивает наведение животного на цель при совершении
дальних миграций. Скорее всего ориентация на местности происходит по комплексу
показателей, поступающих из внешней среды на органы чувств. Для рыб это могут
быть запахи, перепады солености и температуры, электрические и магнитные
поля в воде, изменения в скорости течения.
Успехи в изучении слуха и «голоса» рыб вносят свой вклад в исследование этой
многосторонней проблемы.
Способность рыб к запоминанию и различению звуков низкой частоты привела
одного из отечественных исследователей к гипотезе об акустической ориентации
рыб при миграциях. Проводя эксперименты в Японском море, он обнаружил, что
зоны прибрежья и открытых участков различаются составляющими шумового фона.
И в самом деле, шум волны, накатывающейся на галечное дно, будет иным, нежели
на песчаное дно или скалистый берег. И чем разнообразнее рельеф прибрежной
литорали, тем богаче гаммы этой естественной музыки природы, гаммы, которые
рыбы несомненно отличают, запоминают и распознают.
Если нас переносить с закрытыми глазами из одного места в другое, мы без
труда по окружающим шумам определим наше местонахождение: в лесу, в городе,
в концертном зале или в чистом поле. Вполне возможно, что миграционные пути
стай черноморской хамсы и ставриды, пролегающие вдоль берегов Крыма и Кавказа,
связаны с акустической «настройкой» рыб на естественный шумовой фон. В совокупности
с другими ориентирами акустическая «веха» может обозначать конечный участок
миграции или служить своеобразным маяком, сигнализирующим, что курс, проложенный
предками, косяк держит.
Перефразируя известное изречение, можно сказать: и шум отечества им сладок
и приятен.
Плавательный пузырь совершенствует сейсмограф
В один из летних дней 1965 года на излюбленном московскими рыбаками озере
Сенеж можно было застать его завсегдатаев, терпеливо выжидавших поклевки.
В одной из укромных бухт внимательный наблюдатель приметил бы группку людей,
непохожих на рыбаков. Некоторые из них суетятся возле каких-то приборов,
размещенных на берегу, другие напряженно всматриваются в воду, словно мифическое
лохнесское чудовище перекочевало в озеро Сенеж и вот-вот покажется из воды.
Но нет. В воде виднеется довольно обычный садок, а в садке мирно плавают
плененные сенежские окуни величиной с ладонь и стайка крошечной плотвы. От
приборов на берегу тянутся провода в воду...
Обычная картина будничной исследовательской работы. Ставится очередной опыт
по выяснению чувствительности рыб к колебаниям на разных частотах.
По знаку наблюдателей через динамик, установленный в садке, в воду излучают
сильные акустические сигналы, вырабатываемые генератором звуковых колебаний.
Подопытные рыбы, как это следовало ожидать, заметно пугаются. И в самом деле,
теперь уже хорошо известно, что рыбы «отзываются» на звук. Ничего нового
этим опытом не доказывается. Через несколько повторений рыбы привыкнут к
монотонному звуку и перестанут обращать на него внимание. Генератор отключили
— рыбы успокоились. Но что это? Один из экспериментаторов, находясь в 10—15
метрах от воды, поднял тяжелую чугунную болванку и бросил ее на грунт. Стрелка
чувствительного регистрирующего сейсмографа, установленного на берегу, отклоняется
в сторону, отмечая это миниатюрное землетрясение (хотя приемник сейсмических
колебаний находится в воде, все в том же садке. Следовательно, прибор отмечает
смещение частиц воды, а не почвы). И в то же мгновение стайка молоди плотвы
неожиданно рассыпается на короткое время, а взрослые рыбы дружно плывут в
сторону озера, стремясь уйти дальше от берега...
Неоднократно повторяли опыт с падением тяжелого предмета, и всякий раз наблюдатели
отмечали ту же реакцию у рыб — куда более отчетливую и выразительную, чем
на действие звука, который, оказывается, воспроизводили для сравнения. Это
был один из серии опытов по выяснению действия сейсмических колебаний на
рыб.
Не сегодня и не вчера подмечено, что незадолго до наступления бури или землетрясения
некоторые рыбы уходят на глубину, подальше от мелководья. Не новость также,
что при подводных геолого-разведочных взрывах погибает много рыбы, но особенно
той, что имеет плавательный пузырь. На таких работах в штате Луизиана, в
США, применяли заряды весом от 90 до 360 килограммов. Любопытно: взрывы убивали
рыб, находившихся в радиусе 61 метра, но креветки и устрицы выживали (беспозвоночные
лишены плавательного пузыря).
Эти и другие примеры говорят о том, что рыбы воспринимают упругие колебания,
частота которых 40 герц и меньше (напоминаем: ухо человека их «не слышит»).
Такую частоту имеют инфразвуковые колебания.
Какова чувствительность рыб к сейсмоколебаниям? Какие рецепторы воспринимают
их? Как велико их значение в получении рыбой информации из окружающей среды?
Ответить на эти вопросы стало возможным лишь в самое последнее время в результате
серии опытов в полевых и лабораторных условиях.
Оказалось, рыбы настолько чутки к сейсмическим колебаниям, что в этом они
превосходят чувствительнейшую сейсмическую аппаратуру, применяемую для регистрации
колебаний в земной коре. Эту способность рыб назвали чувством сейсмического
слуха. Но что еще более удивительно — приемником колебаний служит все тот
же плавательный пузырь! Становится понятным, почему рыбы с плавательным пузырем
более подвержены взрыву — источнику интенсивных упругих колебаний низкой
частоты. Конечно, опрометчиво утверждать, что столь тонко действующее воспринимающее
устройство включается лишь в преддверии надвигающегося стихийного бедствия.
Есть причина более глубокая и основательная. Водная среда насыщена сейсмическими
толчками, по-видимому, не меньше, чем слышимыми звуками. Ее обитатели — различные
живые существа — несут в себе не только приемники, но и сами служат источниками
сейсмических колебаний.
 |
Бионическая конструкция: |
Уже спокойное движение карася и окуня порождает колебания, частота которых
не превышает 11 — 12 герц. Не говоря уже о биении закуканенного окуня.
Такие же колебания чувствительный низкочастотный приемник регистрирует при
бросках и маневрах окуня и молоди плотвы.
Мы не оспариваем ранее сказанного о значении слышимых звуков гидродинамического
происхождения во взаимном опознавании рыб, снующих в косяке. Все же сейсмические
колебания, возникающие при движении рыбы — явление иного физического качества.
Вспомните хотя бы, что колебания низкой частоты в воде распространяются на
значительные расстояния с очень малым поглощением.
С открытием этого нового для нас канала связи у рыб становятся понятными
многие явления, которые объяснялись иными причинами. Кто, к примеру, не замечал,
как рыбки в аквариуме перепуганно вздрагивают при чрезмерно сильном хлопаньи
двери. Их вспугнул неслышимый нами толчок, сопутствующий удару. Ну, а хождение
в сапогах по берегу водоема, пусть даже молчаливое — верный способ отогнать
добычу от крючка, какой бы лакомой ни была наживка.
Кое-где на водоемах Новгородской и других северных областей не забыт своеобразный
способ подледного лова налима «глушением». С наступлением ледостава эта рыба
часто поднимается на поверхность в губах и заводях рек и держится под первородным
льдом, касаясь его спинными плавниками. Этого времени ждут местные рыбаки.
«Само глушение состоит в том, что, заметив стоящую подо льдом рыбу, рыбак
сильным и коротким ударом колотушки по льду над тем местом, где стоит рыба,
на время оглушает ее. Удар следует производить над головой рыбы, так как
налим в этом отношении более устойчив по сравнению со многими другими рыбами
и приходит в бесчувственное состояние только тогда, когда стоит неподвижно
подо льдом»1.
1 В. Г. Мельянцев. Налим и его промысел, Петрозаводск, 1946. |
Иными словами, на рыбу обрушивают мощный импульс сейсмических и звуковых
колебаний, хорошим проводником которых служит лед и вода. Контузия временно
обездвиживает налима.
Любопытно, что рыбу высматривают подо льдом и подкрадываются к ней в валенках
или на широких лыжах, подбитых войлоком, дабы меньше пугалась.
Не исключена возможность, что рыбы издалека опознают друг друга по особому
для каждого вида характеру колебаний. Больше того, такая информация несет
в себе сообщение об окружающей обстановке — ведь частота колебаний изменяется
в зависимости от характера поведения рыбы. Спокойное плавание — одна частота,
биение в зубах хищника — уже другая картина колебаний.
Ученые поставили первые опыты, сделали предварительные выводы. Можно утверждать,
что теперь наши сведения о средствах общения рыб обогатились новым открытием.
Чем полнее наши знания «языка» рыб, тем разнообразнее способы управления
их поведением. Так, рыбьи кладбища не должны быть неизбежными после взрывов
большой силы при строительстве различных гидротехнических сооружений. Воспользовавшись
необычайной чувствительностью рыб к низкочастотным колебаниям, можно будет
слабыми взрывами на берегу или в водоеме отгонять рыб подальше, а затем уже
производить взрыв большой мощности.
Акустика или электричество?
Научное открытие... Что подразумевается под этими словами? Вероятно, приближение
к научной истине, т. е. к выяснению закономерностей, существующих в природе.
Сухая, но исполненная смысла фраза.
Науке известно много фактов, когда открытие было сделано ценою драматической
борьбы или в результате внезапного озарения, при курьезных обстоятельствах
или с помощью технического новшества. Архимеда, например, осенило в ванной;
изобретение микроскопа дало возможность Левенгуку открыть неведомый дотоле
мир живых существ, заключенный в капле воды; чтобы доказать существование
возбудителей инфекционных болезней, многие врачи проводили эксперименты
на себе, бросая вызов смерти во имя науки и гуманности.
Но куда чаще познанию сопутствует неприметный, кропотливый труд, собирание
фактов по капелькам. В наши дни, приступая к исследованию какого-либо
вопроса, ученый в состоянии планировать результат, который ожидает получить.
Однако
в практике ученого далеко не всегда целесообразно перспективное планирование
исследований. Допустим, для истолкования такого-то явления имеются хорошо
изученные факты. Кажется все ясно, стройно, объяснимо. И вдруг непредвиденно
или в ходе исследований появляется совершенно новая группа фактов, которые
вносят столь существенные поправки, что заставляют исследователя, образно
говоря, заняться портновской работой.
...Текущие дела по выяснению биологического значения издаваемых рыбами
звуков шли своим чередом. Выяснялись новые интересные факты в пользу
доказательства развитости акустического «языка» у многих рыб. Однажды
во время записи
звуков
рыб в естественном водоеме неосторожный удар гидрофона о борт лодки вывел
из строя хрупкую конструкцию. Исследователь не придал этому значения
и не заметил поломки. Гидрофон опустили на глубину и включили в цепь
усилителя.
Но что это? В наушниках прослушиваются лишь некоторые из звуков, хотя
за несколько минут до этого каскад хаотичных шумов биологического происхождения
был отчетливо слышен. Обрыв в цепи? Отказал усилитель? Неисправен гидрофон?
Однако отдельные звуки, напоминающие потрескивания наэлектризованной
расчески
и писк, все же благополучно достигают уха.
Проверен гидрофон, обнаружена неисправность, достаточно существенная,
чтобы прибор перестал служить по назначению — быть приемником звуковых
колебаний.
Тщательный анализ всех обстоятельств показал, что на вход усилителя продолжали
поступать сигналы, но датчиком на этот раз послужили не изолированные
от воды металлические детали гидрофона, образовавшие электрод, который
регистрировал
не что иное, как электрические разряды.
Но предположение не может основываться на случайном совпадении. Поэтому
был поставлен специальный опыт, и вместо гидрофона в воду опущены электроды.
И вновь в ряде случаев при приближении рыб были услышаны и записаны на
магнитофон
загадочные звуки. На этот раз сомнения в их электрической природе отпали.
Исследователи были удивлены. До сих пор считалось, что такие рыбы, как
ставрида, атерина, пресноводный окунь, не имеют специализированных электрических
органов.
Но может быть дело в другом? Возможно любые звуки порождают пульсирующее
электрическое поле в воде? Проверить просто. Звуки рыб воспроизводят
в воде с помощью динамика, но установленные вблизи электроды... не регистрируют
электрических колебаний. Следовательно — и это подтвердилось многочисленными
опытами как в условиях естественного водоема, так и в аквариуме, — рыбы
излучают
одновременно и звуки и электрические разряды.
Схема дипольного электрода для |
Если эти разнокачественные, но сопутствующие сигналы подать на осциллограф отдельно, то прибор вычертит совпадающие по форме кривые. Излучает ли рыба только электрический разряд или только звук, а электрическое колебание при этом не регистрируется, или же комбинированный сигнал, зависит от поведенческой ситуации. Пока еще трудно сказать, почему электрическое колебание может сопровождать колебание звуковое, почему оно вообще наблюдается у рыб, не имеющих соответствующих органов для их генерирования. Физическая сторона этого явления вызывает споры. Данные электрические разряды очень слабы и кажется удивительным, что рыбы чувствительны к ним. Но есть, однако, предположение, что они имеют важное для рыб значение, так как регистрировали их на значительном удалении от рыб — до 2 метров в пресной воде и до 10—15 — в морской. Повторяем, по поводу физической сущности явления пока что можно строить только догадки. К примеру, можно предположить, что это обычное электрическое поле, создаваемое биотоками тела. Но тогда почему электрические колебания не затухают и,
 |
|
| Схема расположения электросиловых линий в электрическом поле, образуемом
гимнархусом. |
более того, их амплитуда даже на значительном удалении от рыбы практически
не изменяется, а остается такой же, как если бы электроды размещались поблизости
от источника? Имеются и доводы в пользу сложных электрохимических превращений,
которые привносит акустическая волна при преодолении границы рыба — вода
и взаимодействии звука с ионами воды. Не исключено также, что электрические
сигналы излучаются рыбами специально и распространяются в воде так же хорошо,
как электромагнитные волны в воздухе.
Не следует, однако, смешивать эти сигналы с разрядами, известными для так
называемых электрических рыб, у которых есть специальный орган, генерирующий
электрический ток (иногда довольно сильный), и которые используют электрическое
поле в своей жизни, например, для защиты и нападения. Так, если в поле,
создаваемое электрическим угрем, поместить пробник — электролампочку с
двумя проводками,
— то последний загорится! Разность потенциалов, развиваемая угрем, измеряется
сотнями вольт, а величина тока — десятком ампер. У электрического ската
генерирующие органы столь же эффективны.
 |
Схема эксперимента по регистрации пульсаций у морской лисицы: 1 — электроды; 2 — усилитель; |
Специальные электрические органы имеются и у некоторых пресноводных рыб
Африки — гнатонемуса, гимнархуса, мормируса. Все они — обитатели очень мутных
вод, и электрическое «чувство» обеспечивает им ориентацию. Создаваемое их
органом электрическое поле довольно слабое, но характеризуется постоянством
и определенной ритмикой излучения электрического импульса. О мормирусе, одном
из представителей этих интересных рыбок из страны Лимпопо, мы упоминали в
разделе «Язык без слов — язык эмоций».
К этой же группе слабо электрических рыб, генерирующих слабый ток, относятся
представители нашей черноморской фауны — морская корова и морская лисица.
У первой электрический орган расположен над глазом, у второй — в хвосте.
Рыбки-локаторы улавливают изменение в электрическом поле, ими же создаваемом,
по «принципу мормируса», используя информацию в целях ориентации и внутривидовой
связи. Следует подчеркнуть, что у рыб, обладающих морфологически выраженным
электрическим органом, никакой «сопутствующей» акустики обнаружено не было
— в этом их основное отличие от рыб не электрических, т. е. не располагающих
генерирующим органом.
Последние, скорее всего, используют электрическую сигнализацию также для
общения и ориентации. Установлено, что разряды возникают в конфликтных ситуациях.
При наблюдении создается впечатление, что рыбы применяют электрический разряд
как последнее средство воздействия на соперника, после того как исчерпаны
такие «доводы», как устрашающая поза или звуковой сигнал. Но вряд ли электрический
разряд в данном случае имеет характер болевого удара. Слишком невелика разность
потенциалов — всего несколько микровольт, в то время как чувствительность
рыбы на воздействие электрическим током измеряется вольтами на единицу длины.
Аналогичные сигналы отмечены во время размножения рыб. Возможно они повышают
помехоустойчивость и дальность действия звуков.
Получены лишь самые первые предварительные данные по «электрической связи»
у рыб. Факты обнадеживают, но нередко и озадачивают. Ведь эти колебания неплохо,
как показывают опыты, распространяются в воде, чего нельзя сказать об обычных
электромагнитных волнах. Наконец, уж не они ли окрещены, с легкой руки иностранной
научной прессы, гидроническими волнами, с помощью которых осуществлена, якобы,
связь между гидронавтами и подводной лодкой?
В заголовке мы поставили вопросительный знак. Будут ли новые данные из ряда
вон выходящими или только подтвердят общие правила — можно с полным правом
сказать: в целях ориентации и связи рыбы используют и акустику, и электричество
в зависимости от подходящей ситуации. При этом иногда оба эти фактора взаимодействуют
и быть может именно такое взаимодействие рождает в условиях водной среды
новое электроакустическое поле, которое позволяет осуществлять помехоустойчивую
сигнализацию на известное расстояние.
СОДЕРЖАНИЕ
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
