What a Fish Knows

Как следует из самого термина, электрорецепция - это пассивное использование электрической информации. Эласмобранхи являются только электрорецепторами; они могут обнаруживать электрические стимулы, но сами не производят электричество. Они воспринимают его с помощью сети заполненных желе пор, стратегически разбросанных по голове. Эти поры называются ампулами Лоренцини, в честь Стефано Лоренцини, итальянского врача, который впервые описал их в 1678 году. Отметив скопление черных пятен, окружающих рыло акулы, как тень в пять часов, Лоренцини отделил кожу, чтобы обнаружить трубчатые каналы - некоторые из них были шириной с нитку спагетти - ведущие к мозгу, где они собираются в несколько больших масс прозрачного желе.

Функция ампул Лоренцини в электрорецепции оставалась загадкой до 1960 года. Они обнаруживают тонкие электрические изменения, генерируемые нервными импульсами других организмов, которые эффективно распространяются через воду. Чувствительность этой системы такова, что одного лишь сердцебиения рыбы, прячущейся в шести дюймах под песком, может быть достаточно, чтобы выдать ее присутствие голодной акуле или сому.

Некоторые костистые рыбы активно производят собственные электрические заряды. Вы, несомненно, слышали об электрических угрях. Эти обитатели южноамериканских рек могут вырастать до семи футов и сорока пяти фунтов. Они получили свое название за вытянутую форму и не являются настоящими угрями, а принадлежат к семейству ножевых рыб, близких родственников сомов. Они используют низковольтные разряды, которые помогают им ориентироваться в мутной среде обитания, обнаруживая электрические поля, отражающиеся от твердых предметов. Но более известны они тем, что производят потрясающие электрические разряды напряжением до 600 вольт и более. Электрические органы расположены в сложенных ячейках в мускулатуре хвоста. Как в батарее, электричество можно накапливать до тех пор, пока оно не понадобится, а затем, по желанию угря, выпустить все сразу. Этот встроенный электрошокер можно использовать для оглушения или убийства добычи, а также для отпугивания незваных гостей. *.

Сила напряжения электрических разрядов электрических угрей и некоторых других рыб, таких как скаты-торпеды, заслужила для них название сильно электрических рыб. Но для меня наиболее интересным является использование электричества некоторыми слабоэлектрическими рыбами, которые используют его для менее жестокой цели - общения с себе подобными. Большинство этих рыб принадлежат к двум группам: разнообразным слоновым рыбам Африки, названным так за их вытянутые, направленные вниз носы, и рыбам-ножам Южной Америки, названным так за их бледную окраску и ножевидную форму. Как и многие другие рыбы, обладающие технологиями скрытности, они обитают в мутных водах, что, вероятно, послужило адаптивной основой для нового невизуального средства коммуникации. Они общаются с помощью высокоскоростных электрических органных разрядов (ЭОР) с частотой до 1000 импульсов в секунду, или 1 килогерц (кГц), что более чем в два раза превышает частоту импульсов электрического угря.

Они прекрасно умеют интерпретировать эти сигналы, что наглядно продемонстрировал вид рыбы-слона, обитающей в речных и прибрежных бассейнах западной и центральной Африки. Когда биологи Стефан Пайнтнер и Бернд Крамер из Института зоологии Регенсбургского университета (Германия) подали им смоделированные сигналы сапёров, рыбы продемонстрировали "поразительную" способность различать разницу во времени импульсов вплоть до миллионных долей секунды. Этот показатель конкурирует с эхолокацией летучих мышей как самая быстрая форма коммуникации в животном мире.

Изменяя скорость, продолжительность, амплитуду и частоту своих сап, слоновые рыбы могут обмениваться информацией о виде, поле, размере, возрасте, местоположении, расстоянии и сексуальных наклонностях. Сапёры также передают информацию о социальном статусе и эмоциях, включая агрессию, подчинение и привлечение партнёра, для чего сигналы превращаются в ухаживающие "песни", чтобы серенады для потенциальных партнёров, используя экзотические узоры из стрекотания, скрежета или скрипа. (Когда вы сообщаете о своем желании с помощью электричества, "возбуждение" приобретает дополнительный смысл). Они могут идентифицировать других особей по их саперным сигнатурам, которые отличаются друг от друга и остаются стабильными с течением времени. Доминирующие особи могут прогнать нарушителей со своей территории, если обнаружат их ЭОД, что, вероятно, объясняет, почему рыбы часто почтительно выключают свои ЭОД, когда проплывают через территорию соседа. Пары или группы рыб также координируют свои саперные импульсы, производя "эхо" и "дуэты". Самцы чередуют саперные импульсы с другими самцами, в то время как самки синхронизируют их с самцами-исследователями.