What a Fish Knows

Как и цветовое зрение, рыбы, вероятно, изобрели слух. Несмотря на распространенное мнение о том, что рыбы молчаливы, на самом деле у них больше способов издавать звуки, чем у любой другой группы позвоночных животных. Ни один из этих способов не связан с основным методом всех остальных позвоночных: вибрацией воздуха о мембраны. Рыбы могут быстро сокращать пару голосовых мышц, чтобы вибрировал их плавательный пузырь, который также служит усилителем звука. У них есть возможность скрежетать зубами в челюстях, скрежетать дополнительными зубами в горле, тереться костями друг о друга, раздувать жаберные крышки и даже - как мы увидим - выпускать пузыри из ануса. Некоторые наземные позвоночные изобретательны в издании невокальных звуков, таких как барабанный бой дятлов и стук в грудь горилл, но наземные родственники рыб обладают всего двумя типами голосового аппарата - сиринкс у птиц и гортань у всех остальных.

Обладая разнообразным акустическим портфолио, рыбы создают настоящую симфонию звуков, особенно в разделе ударных. Среди описаний, которые мы им присвоили, - гул, свист, стук, удар, скрип, ворчание, хлопки, кваканье, пульс, барабан, стук, урчание, бррр, щелчки, стоны, щебетание, жужжание, рычание и щелканье. Звуки некоторых рыб настолько примечательны, что мы дали им соответствующие названия: хрюкалки, барабаны, трубачи, кряквы, морские малиновки и хрюкалки. Имея уши, созданные для восприятия колебаний воздуха, а не воды, мы до недавнего времени были глухи к большинству звуков, издаваемых рыбами. Лишь в прошлом веке, по мере совершенствования технологий обнаружения подводных звуков, список акустических рыб начал расти.

И все же еще в 1930-х годах ученые считали, что рыбы глухие. Вероятно, это предубеждение возникло из-за того, что у рыб отсутствует внешний орган слуха. При нашем человекоцентричном взгляде на мир такое отсутствие могло означать только одно: отсутствие слуха. Теперь мы знаем больше: рыбам не нужны уши, благодаря несжимаемости воды, которая является отличным проводником звуков. Только заглянув внутрь рыбы, мы обнаруживаем структуры, модифицированные и приспособленные для производства и обработки звуков.

Карл фон Фриш (1886-1982), австрийский биолог, известный своим открытием танцевального языка медоносных пчел, был также преданным исследователем поведения и восприятия рыб. За несколько десятилетий до того, как в 1973 году он стал лауреатом Нобелевской премии за вклад в становление этологии (науки о поведении животных), фон Фриш первым продемонстрировал наличие слуха у рыб. В середине 1930-х годов он придумал простое, но гениальное исследование в своей лаборатории со слепым сомом по имени Ксаверл. Для этого он опускал кусок мяса на конце палки в воду рядом с глиняным убежищем, в котором Ксаверл проводил большую часть своих дней. Обладая прекрасным обонянием, Ксаверл вскоре выходил из своего укрытия, чтобы достать еду. После нескольких дней такой рутины фон Фриш начал свистеть перед тем, как доставить еду. Через шесть дней ему удалось выманить ксаверла из его логова просто свистом, доказав тем самым, что рыба его слышит. Этот эксперимент и другие, последовавшие за ним, сыграли решающую роль в расширении наших представлений об умвельте рыб. *.

Ксаверл принадлежит к эволюционно успешной группе отофисов, насчитывающей около 8 000 видов (включая карповых, гольянов, тетр, электрических угрей и рыб-ножей). У них развился специализированный слуховой аппарат, называемый веберовскими косточками, по имени его первооткрывателя, немецкого врача XIX века Эрнста Генриха Вебера. Косточки представляют собой ряд мелких косточек, образовавшихся из первых четырех позвонков рыбы, расположенных за черепом. Эти кости отделились от своих родительских костей, образовав цепочку, связывающую наполненный газом плавательный пузырь с заполненными жидкостью пространствами, окружающими внутреннее ухо. Этот аппарат помогает слышать, действуя как проводник и усилитель звуковых волн, подобно косточкам среднего уха млекопитающих.

Есть способы, с помощью которых слух рыб превосходит наш собственный. Большинство рыб слышат в диапазоне от 50 герц (Гц) до 3 000 Гц, что находится в пределах нашего собственного диапазона от 20 Гц до 20 000 Гц. Но тщательные исследования в неволе и в дикой природе позволили зафиксировать чувствительность к ультразвуку в верхнем диапазоне слуха летучих мышей: до 180 000 Гц у американской шэд и менхадена из Персидского залива. Это намного выше верхнего предела человеческой чувствительности. Считается, что это приспособление для подслушивания ультразвуковых звуков, издаваемых дельфинами, которые охотятся на этих рыб.