Открытия и гипотезы, 2015 №05 - [7]
Зарегистрировать разряд от африканского клариевого сома удалось почти случайно. В отличие от слабоэлектрических скатов и звездочетов, сомы упорно отказывались производить разряды в ответ на тычки палкой. Оставалось надеяться: вдруг они сделают это по каким-то своим внутренним резонам, если подождать подольше? Чтобы увеличить вероятность счастливого события, в аквариум с электродами поместили сразу двух сомов, но оба «молчали*». Опыт решили прекратить, однако аппаратуру не выключили. И вдруг электроды начали регистрировать разряды — сомы пришли в себя после поимки и принялись выяснять отношения (рис. 4).
Рис. 4.Иллюстрация из статьи Барона, Орлова и Голубцова (1994): африканский клариевый сом C.gariepinus тоже производит разряды, но только при «общении» с себе подобными — например, при агрессии.
Что ж, если бы инопланетяне похитили человека и посадили в одиночную камеру, едва ли они в скором времени узнали бы, что разумные с планеты Земля генерируют акустические колебания частотой от десятков до тысяч герц. А вот если бы отловили сразу двоих, эта тайна раскрылась бы мгновенно.
Когда стало ясно, что тестировать рыб на электрогенерацию надо не по одной, а парами, это еще расширило их список: благодаря этой методике в него попали полиптерусы и силуриевые сомы. По представителям отряда Polypteriformes, или многоперообразных, есть пока всего одна публикация, но что существенно — это новая, седьмая группа электрических рыб.
Среди силуриевых, или настоящих сомов стоит упомянуть амурского сома, который водится на Дальнем Востоке России, в Китае, в Японии.
В целом можно сказать, что проблема «недостающего звена» в головоломке Дарвина снята. Но что с поведенческой значимостью? Для чего сомам электрический орган?
Как уже было сказано, в одиночестве клариевые сомы «молчат». Это говорит о том, что электрорецепция у них менее специализирована. Клариевые сомы генерируют разряды преимущественно при агрессивно-оборонительных отношениях.
Выяснилось, что сомы атакуют друг друга разрядами на близких дистанциях — агрессор подплывает почти вплотную. Амплитуда напряжений на теле жертвы — 2–5 мВ (максимум 12 мВ) при расстоянии между электродами 5 см. При этом чувствительность сомов к электрическим полям — почти 1 мкВ/см. «Электрический разряд, сопровождающий атаку, может выполнять функцию «удара по электрическому глазу», ослепляющему атакуемую рыбу и «подсвечивающую» ее для электрического восприятия атакующей». Все мы видели в кино, как один крутой парень направляет свет фонаря другому в лицо. Можно предположить, что для сома, воспринимающего электрический удар всем телом, такой поступок врага еще неприятнее, и неприятность тем больше, чем сильнее разряд. Видимо, это и определило ход эволюции электрических органов, направленный на повышение напряжения.
Помимо борьбы с конкурентами, перед каждой рыбой стоит еще одна важная задача — выбор партнера и размножение. Естественно было проверить, не посылают ли самцы и самки друг другу электрические сигналы во время нереста.
Для исследований очень удобно, что нересту клариевых сомов можно вызвать инъекциями гормона гонадотропина. За время одного нереста в лабораторных условиях у сомов бывает более ста спариваний, что тоже хорошо для набора статистики. Кроме того, ритуал спаривания всегда соблюдается с величайшей точностью, в нем четко повторяются мельчайшие детали, вплоть до положения усов партнеров (рис. 5).
Рис. 5.Ритуал спаривания азиатских клариевых сомов (прорисовка по видеосъемкам; самец подкрашен серым) и разряды, которые генерирует самка.
Самец плотно охватывает своим телом голову самки, после чего рыбы несколько секунд сохраняют неподвижность. Затем самка резко изгибает переднюю часть тела, не вырываясь при этом из объятий, и выметывает икру.
Происходит это всегда в одной и той же фазе ритуала, когда скула самца плотно прижата к боку самки в том месте, где находится яичник. Самка выбрасывает икру через несколько десятых секунды после начала пачки разрядов.
О том, какую роль могут играть электрические сигналы в размножении мормирид и гимнотид, вся жизнь которых сопровождается генерацией электрических разрядов, было высказано множество гипотез.
Возможно, например, что самка оценивает зрелость и «качество» самца, регистрируя его разряды. Есть экспериментальные данные, показывающие, что у мормирид самка выбрасывает икру в ответ на имитацию разрядов самца своего вида, но не других видов. Наконец, высказывалось предположение, что мормириды с помощью разрядов синхронизируют выброс половых продуктов.
Рис. 6.Электрический скат Torpedo nobiliana. Именно в его честь названы боевые корабельные торпеды.
Рис. 7.Электрический угорь Electrophorus electricus чемпион среди живых генераторов.
Рис. 8.Электрический сом
Очевидно, что про электрогенерацию и электрочувствительность мы знаем еще далеко не все — как про современные «конструкторские решения», так и про их «разработку» в ходе эволюции. (Тем, кому показалось мало любопытных фактов, вот еще один: помимо рыб, электрочувствительностью обладают утконос и ехидна, примитивные млекопитающие). Смешно пытаться составить представление о том, каким видит мир животное с тысячью рецепторов, получая сигналы от нескольких пар электродов. Чтобы изучать работу «шестого органа чувств», необходимо сложное оборудование, способное скомпенсировать человеку отсутствие собственных электрорецепторов.
