What a Fish Knows

Органы обоняния рыб отличаются друг от друга по сложности, но базовая конструкция является общей для всех костных рыб (около 30 000 видов рыб, не входящих в группу акул и скатов). В отличие от ноздрей других позвоночных, ноздри рыб не выполняют двойную функцию - органов обоняния и отверстий для дыхания; они используются исключительно для обоняния. Каждая ноздря населена слоями специализированных клеток, составляющих обонятельный эпителий, который для экономии места складывается сам на себя, образуя розетку. Некоторые рыбы расширяют и сужают ноздри, и тысячи крошечных ресничек последовательно пульсируют, прогоняя воду в орган чувств и вытекая из него. Сигналы от эпителия поступают в обонятельную луковицу, расположенную в передней части мозга.

Обоняние - чрезвычайно полезное чувство для некоторых рыб, о чем свидетельствует их легендарная чувствительность. Жокейский лосось чувствует креветочный экстракт в концентрации от одной части до ста миллионов частей воды, что в переводе на человеческий язык означает пять чайных ложек в плавательном бассейне олимпийского размера. Другие лососи способны уловить запах тюленя или морского льва, разбавленный до одной восьмидесятимиллиардной части объема воды, что составляет примерно две трети капли в том же бассейне. Обоняние акулы примерно в 10 000 раз лучше нашего. Но чемпионом по обонянию среди всех рыб (насколько нам известно) является американский угорь, который может обнаружить эквивалент менее одной десятимиллионной доли капли воды в олимпийском бассейне. Как и лососевые, угри совершают длительные миграции к определенным местам нереста, и чтобы добраться туда, они следуют тонкому градиенту запаха.

Одна из самых полезных адаптаций рыб - выработка "тревожного химического вещества" в присутствии опасности, например, хищной рыбы или рыбака с подводным ружьем. Открытием еще одного феномена в мире рыбьих чувств мы снова обязаны Карлу фон Фришу. Когда он случайно ранил одного из своих гольянов, содержавшихся в неволе, фон Фриш заметил, что другие рыбы в аквариуме начали метаться туда-сюда и замирать на месте - классическое поведение хищника, спасающегося от нападения. Эксперименты фон Фриша и других ученых показали, что раненые гольяны (среди других видов рыб) выделяют феромон - секретируемый или выделяемый химический фактор, вызывающий социальную реакцию у представителей того же вида. Обнаружение этого специфического феромона вызывает у гольянов возбужденную реакцию. Фон Фриш придумал для обозначения этих феромонов термин schreckstoff (что дословно переводится как "страшная штука").

Клетки, выделяющие шрекстофф, находятся в коже, и они достаточно хрупкие, чтобы разорваться и выпустить вещество, если рыбу положить на влажную бумагу. И это сильнодействующее вещество: одной тысячной доли миллиграмма измельченной кожи достаточно, чтобы вызвать реакцию испуга у другой рыбы в аквариуме объемом 3,7 галлона. Это все равно что разрезать зефир на 20 миллионов кусочков, опустить один кусочек (если вы еще можете его разглядеть) в раковину, полную воды, а затем попытаться почувствовать вкус сладости. Шрекстофф, должно быть, появился очень давно, поскольку его вырабатывают несколько семейств костистых рыб.

Будучи свободно доступным сигналом, шрекстофф действует как пожарная сигнализация, которую могут использовать другие рыбы, обитающие поблизости, в том числе и другие виды, которые также могут ее распознать. В качестве примера можно привести толстолобиков. Когда они чувствуют запах какашек северных щук, питавшихся другими толстолобиками или ручьевыми колюшками, которые вырабатывают шрекстофф в своей коже, они немедленно убегают в укромные места или образуют плотные косяки. Но если щуки питались только мечехвостыми рыбами, которые не вырабатывают шрекстофф, гольяны не проявляют никаких признаков страха. Таким образом, гольяны реагируют не на запах щуки. Вместо этого они обнаруживают и реагируют на шрекстофф от жертв щуки. Возможно, именно благодаря таким обонятельным навыкам, как у гольянов, щуки воздерживаются от испражнений в своих охотничьих угодьях.