Что знает рыба

Бэлкомб Джонатан

Клетки, высвобождающие феромоны, расположены в коже и настолько легко разрушаются, что разрываются и выпускают это вещество, если рыбу положить на мокрую бумагу. Это очень сильное вещество [171] : тысячной доли миллиграмма измельченной кожи достаточно, чтобы вызвать реакцию испуга у другой рыбы в аквариуме объемом 16,8 литра. Это все равно, что раскрошить кусочек зефира на 20 миллионов частей, бросить одну часть (если вы еще сумеете ее разглядеть) в полную воды раковину, а затем попробовать ощутить сладкий вкус. Феромоны, очевидно, возникли в процессе эволюции достаточно давно [172] , потому что они вырабатываются у представителей разных семейств костных рыб.

171

Reebs. Fish Behavior.

172

R. Jan F. Smith. Alarm Signals in Fishes // Reviews in Fish Biology and Fisheries 2, 1992. P. 33–63; Wolfgang Pfeiffer. The Distribution of Fright Reaction and Alarm Substance Cells in Fishes // Copeia 1977, no. 4 (1977). P. 653–665.

Будучи легкодоступным сигналом, феромон действует наподобие пожарной сигнализации, и им могут пользоваться другие рыбы, оказавшиеся рядом, в том числе представители иных видов, которые также способны его распознавать. Подходящий пример – черные толстоголовы [173] .

Почуяв запах фекалий щук [174] , которые ранее поедали других черных толстоголовов или ручьевых колюшек (оба этих вида вырабатывают в коже «вещество страха»), они немедленно бросаются в укромные места или сбиваются в плотные стаи. Но если щуки питались только меченосцами, которые не вырабатывают феромон, толстоголовы не проявляют никаких признаков страха. Таким образом, толстоголовы реагируют не на запах щуки. Вместо этого они обнаруживают и реагируют на феромон жертв щуки. Вероятно, именно из-за обонятельных способностей рыб вроде толстоголовов щуки стараются не опорожнять кишечник в своих охотничьих угодьях [175] .

173

Pimephales promelas – рыба семейства карповых, родом из Северной Америки. – Прим. перев.

174

Grant E. Brown, Douglas P. Chivers, and R. Jan F. Smith. Fathead Minnows Avoid Conspecific and Heterospecific Alarm Pheromones in the Faeces of Northern Pike // Journal of Fish Biology 47, no. 3 (1995). P. 387–393.; Effects of Diet on Localized Defecation by Northern Pike, Esox lucius // Journal of Chemical Ecology 22, no. 3 (1996). P. 467–475.

175

Brown, Chivers, and Smith. Localized Defecation by Pike: A Response to Labelling by Cyprinid Alarm Pheromone? // Behavioral Ecology and Sociobiology 36 (1995). P. 105–110.

Реакция на schreckstoff иллюстрирует умение рыб улавливать самые незначительные сигналы из растворенных в воде химических веществ. Но феромон – это не единственный способ обнаружить врага рыбы по запаху. Есть и старый добрый способ – простое распознание запаха хищника. Молодые лимонные акулы реагируют на запах американских крокодилов, которые иногда охотятся на них [176] . Если же вы – атлантический лосось, то ваша реакция на хищника зависит от того, что он съел. В исследовании, проведенном в Университете в Суонси, Уэльс, молодым лососям, никогда не встречавшимся с хищником, предложили воду, содержащую следы экскрементов одного из их естественных врагов – европейской выдры. Лососи демонстрировали ответную реакцию страха, только если выдра пообедала лососем. В таких случаях они уплывали из области запаха, затем неподвижно замирали, а их дыхание учащалось. Лососи, подвергшиеся воздействию чистой воды или экскрементов выдр, кормленных не лососем, не проявляли беспокойства. Ученые пришли к заключению, что атлантические лососи явно не обладают врожденной способностью распознавать выдр как угрозу: они воспринимают животное как опасность, только если лосось входит в его меню. Этот способ обнаружения хищника работает хорошо, потому что не требует изучения запахов различных хищников. Вместо этого можно просто научиться распознавать тех, кто поедал твоих сородичей [177] .

176

Robert E. Hueter et al. Sensory Biology of Elasmobranchs // Biology of Sharks and Their Relatives. Jeffrey C. Carrier, John A. Musick, and Michael R. Heithaus (eds.). Boca Raton, FL: CRC Press, 2004.

177

Laura Jayne Roberts and Carlos Garcia de Leaniz. Something Smells Fishy: Predator-Na"ive Salmon Use Diet Cues, Not Kairomones, to Recognize a Sympatric Mammalian Predator // Animal Behaviour 82, no. 4 (2011). P. 619–625.

Если у избегания хищников и найдется соперник в игре на выживание, то один из вариантов – поиск брачного партнера. Было обнаружено, что запахи играют важную роль в сексуальной привлекательности у человека; точно так же половые феромоны возбуждают рыб. Прежде всего они помогают рыбам выяснить, кто еще находится в состоянии готовности к нересту. Рыбы обладают способностью ощущать очень слабые сексуальные сигналы и выгодно пользоваться этим. Эксперименты, проводившиеся с 1950-х годов, показали, что самцы бычка Bathygobius soporator начинают свои брачные демонстрации, если в их аквариум добавить воду из другого аквариума, в котором содержится готовая к размножению самка этого вида [178] . Более поздние исследования показывают, что самки могут быть не менее восприимчивыми или активными в брачных играх. Самки одного из видов меченосцев (Xiphophorus birchmanni) из Мексики умеют отличать друг от друга запахи хорошо питающихся и живущих впроголодь самцов своего вида – 5–7-сантиметровых жителей быстрых тропических рек [179] , – и вы, вероятно, можете догадаться, кого из них они предпочитают: при прочих равных условиях хорошо откормленная рыба накопила больше ресурсов, что делает ее лучшим донором спермы. Самки меченосцев не различают запах хорошо питающихся и голодных самок, и это дает основание предполагать, что они реагируют на мужские половые феромоны, а не просто на выделения, связанные с пищей.

178

W. N. Tavolga. Visual, Chemical and Sound Stimuli as Cues in the Sex Discriminatory Behaviour of the Gobiid Fish Bathygobius soporator // Zoologica 41 (1956). P. 49–64.

179

Heidi S. Fisher and Gil G. Rosenthal. Female Swordtail Fish Use Chemical Cues to Select Well-Fed Mates // Animal Behaviour 72 (2006). P. 721–725.

Пока что мы исследовали системы органов чувств рыб по отдельности, но они не должны работать отдельно друг от друга. Самцы глубоководных удильщиков иллюстрируют взаимодействие органов чувств [180] . Они обладают самыми большими ноздрями относительно размеров головы среди всех животных на Земле, если верить Тэду Питчу, ведущему мировому специалисту по рыбам-удильщикам. Его книга «Океанские удильщики» (Oceanic Anglerfishes) – удивительно подробный и щедро иллюстрированный источник всего, что в настоящее время известно об этих причудливых рыбах.

180

Theodore W. Pietsch. Oceanic Anglerfishes: Extraordinary Diversity in the Deep Sea. Berkeley, CA: University of California Press, 2009.

У самца удильщика развито не только обоняние [181] ; зрение ему под стать, и Питч полагает, что эти два чувства, обоняние и зрение, работают в тандеме, чтобы помочь самцам разыскивать самок в темных глубинах. Самка выделяет видоспецифичный феромон, и прекрасное обоняние самца помогает направить его в сторону соответствующего его виду аромата. Это важная задача, потому что существует не менее 162 известных видов удильщиков, бороздящих самый большой

в мире биотоп, и вряд ли кто пожелает спариваться с представителем другого вида. Когда самец удильщика подбирается достаточно близко к самке, он может убедиться, что она принадлежит к его виду, по особенностям света, который она испускает при помощи светящихся бактерий, живущих в том числе в ее нитевидной приманке. Можно даже представить себе время в далеком прошлом, когда бог глубоководных удильщиков провозгласил: «Да будет свет!» – и из процесса обнаружения брачного партнера исчезла львиная доля блужданий наугад. Последнее замечание, касающееся обонятельного поведения рыб: консервативно настроенная научная общественность в своей массе полагала, что выделение рыбами химических веществ для общения происходит пассивно и не находится под сознательным контролем, поскольку они лишены наружных запаховых желез или поведения, связанного с оставлением запаховых меток. Это довольно шаткое предположение. Взгляните на проведенное в 2011 году учеными исследование наших приятелей – меченосцев [182] . В их биотопах, отличающихся быстрым течением, самцы используют как минимум две тактики, чтобы заставить самок уловить их феромоны: (1) испускают мочу чаще, когда ощущают внимание со стороны самок, и (2) во время ухаживания располагаются чуть выше по течению относительно самки.

181

Ibid.

182

Gil G. Rosenthal et al. Tactical Release of a Sexually-Selected Pheromone in a Swordtail Fish // PLoS ONE 6, no. 2 (2011). P. e16994. doi:10.1371/journal. pone.0016994.

Как бы то ни было, это подразумевает, что в дополнение к возможности определить готовность самца к размножению по запаху, самки меченосцев могут также ощутить его на вкус. А что еще могла бы продегустировать рыба?

Рыбы с хорошим вкусом

У рыб вкус используется главным образом для распознавания пищи. Как и у всех прочих крупных групп позвоночных – земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих, – важнейшими органами вкуса являются вкусовые почки [183] [184] . Также рыбы демонстрируют самые разнообразные типы зубов (всего их восемь) [185] , среди которых резцы для откусывания, клыки для прокалывания, коренные зубы для размола, уплощенные треугольные зубы для резания и зубы, слившиеся в клювы для соскребания морских водорослей с кораллов.

183

Автор ссылается на обзор, соавтором которого выступил один из крупнейших специалистов по физиологии вкуса у рыб, профессор МГУ А. О. Касумян.

184

Превосходный обзор вкусовых предпочтений у рыб можно найти здесь: Kasumyan and Doving. Taste Preferences in Fish.

185

Согласно одной из нескольких возможных классификаций.

Как и у нас, у рыб есть языки и вкусовые рецепторы, связанные со специализированными нервами, которые передают сигналы о вкусе в мозг. Неудивительно, что значительная часть вкусовых почек у рыб располагается во рту и в глотке. Но из-за того что рыбы в прямом смысле погружены в среду, которую они обоняют и пробуют на вкус [186] , у многих из них также есть вкусовые почки на других частях тела, чаще всего на губах и рыле. Также вкусовых почек у рыб больше, чем у многих других животных. Например, на теле 30-сантиметрового канального сомика, в том числе на плавниках, около 680 000 вкусовых почек [187] – это примерно в 100 раз больше, чем у человека. Эти и другие рыбы мутных вод прокладывают себе путь на окружающей местности на вкус [188] . (Как я ни старался, я не смог представить себе, какие ощущения я испытывал бы, если бы все мое тело могло работать как язык, но практически уверен, что захотел бы наличия кнопки «выключить».) Пещерные рыбы также получают выгоду от обилия вкусовых почек, которые обеспечивают им высокоточную систему распознавания вкусов, помогающую обнаруживать пищу в темноте [189] . Многие из рыб, кормящихся на дне, в том числе сомы, осетры и карпы, обладают усами – тонкими чувствительными выростами, которые обычно расположены вокруг рта и служат органами вкуса [190] .

186

McFarland. Oxford Companion to Animal Behavior; Sosin and Clark. Through the Fish’s Eye.

187

Thomas E. Finger et al. Postlarval Growth of the Peripheral Gustatory System in the Channel Catfish, Ictalurus punctatus // The Journal of Comparative Neurology 314, no. 1 (1991). P. 55–66.

188

Здесь можно упомянуть и ориентирование по запаху. Собственно, кроме зрения, большинство других систем в мутной воде работают.

189

Yoshiyuki Yamamoto. Cavefish // Current Biology 14, no. 22 (2004). P. R943.

190

Norman and Greenwood. History of Fishes.

Если вам все же интересно, для чего рыбам нужно чувство вкуса, то, в общем, для того же, что и нам. У рыб есть свои предпочтения в пище, которые могут отличаться у разных видов и даже у разных особей. Рыбе может потребоваться какое-то время, чтобы определить съедобность пищи; если вы наблюдали за рыбами в аквариумах, то могли видеть, как они иногда по нескольку раз хватают кусочек пищи в рот, выплевывают его и снова схватывают, и только потом либо глотают его, либо отвергают. Общие вкусовые предпочтения в рамках одного вида рыб и внутри различных популяций одного и того же вида в целом меняются не так сильно, как в случае этнических или других групп у людей. Но это же самое может не оказаться справедливым для индивидуальных предпочтений. В нашем случае просто подумайте о брюссельской капусте, о предпочтении острого или нежного вкуса, о головокружительном множестве вариаций на тему чашки кофе в наши дни. Исследования радужной форели и карпа установили, что привередливые едоки среди них – не редкость.

Реакция рыб на неприятные вкусы напоминает нашу собственную. Точно так же, как мы быстро выплевываем еду (настолько изящно, насколько это возможно, если все происходит в общественном месте), если вдруг откусили кусок плода или мяса, неожиданно оказавшийся гнилым, европейский морской язык выражает свое отвращение к пище, решительно разворачиваясь и быстро уплывая от нее прочь, и при этом трясет головой в разные стороны. Стефан Рибс, автор книги «Поведение рыб в аквариуме и в природе» (Fish Behavior in the Aquarium and in the Wild), описывает реакцию рыбы на вкус головастиков жабы (особенно неприятный), когда она попробовала их в своей родной обстановке: «Стоит сказать, что лишь очень голодный большеротый окунь, не имея иного выбора, унизится до того, чтобы есть головастиков жабы. Но если реакция других рыб, которые по ошибке берут головастиков в рот, ничем не примечательна, то он яростно трясет головой, и вы почти можете увидеть гримасу отвращения на его морде – включение головастиков в меню оказывается не таким уж приятным кулинарным опытом для рыбы» [191] .

191

Reebs. Fish Behavior. P. 86.