Что знает рыба

Значительную часть света здесь производят люминесцентные бактерии, существующие в древнем симбиозе с рыбами. В обмен на стол и дом светящиеся бактерии приносят своим хозяевам значительную пользу. Если речь заходит о световом шоу, то глубоководные удильщики – настоящие эксперты в этом деле. Они испускают свет из приманки для рыбы, которая отрастает у них от головы[107], а у некоторых видов – также от древовидного выроста, свисающего с нижней челюсти[108]. Светящиеся украшения увеличивают их привлекательность для потенциальной добычи[109], которая, словно бабочка на пламя свечи, плывет навстречу смерти в челюстях этих хищников-засадчиков. В противоположность этому внезапные вспышки света, испускаемого теми же самыми образованиями, могут использоваться для отпугивания потенциальных хищников. Огни на теле могут также создавать камуфляж, испуская слабое свечение на нижней стороне тела рыбы, делая ее менее видимой на фоне тусклого света, пробивающегося сверху. А когда рыбы хотят провести некоторое время в компании, отличительные световые узоры, создаваемые этими органами, могут помочь в распознавании других особей их собственного вида.

Сребробрюшки характеризуются специфической люминесценцией[110]. Фотофор, или скопление испускающих свет бактерий, который самцы несут вокруг глотки[111], светит внутрь тела в сторону особого плавательного пузыря (наполненный газом орган, помогающий регулировать плавучесть) со светоотражающим покрытием. Свет отражается от этого покрытия и выходит наружу через прозрачный участок кожи. Управляя мускульной заслонкой в стенке тела, сребробрюшка устраивает демонстрацию вспышек света. Иногда стая самцов координирует свое свечение, чтобы устроить великолепную демонстрацию, которая, как полагают ученые, представляет собой стратегию, позволяющую привлечь самок к участию в брачных играх.

Фонареглазы, одни из немногих биолюминесцентных рыб, в целом не обитающие в глубоких водах, демонстрируют более прямой подход к освещению и пользуются многофункциональными светильниками, которые состоят из полукруглых органов, расположенных прямо под глазами. Эта пара органов содержит люминесцентные бактерии, чей непрерывно испускаемый свет рыба может включать и выключать, используя мускульную шторку. Подобно сребробрюшкам, фонареглазы собираются по ночам в косяки, где их совместное свечение помогает привлекать, а также освещать добычу, состоящую из зоопланктона. Эти рыбы также пользуются светом, чтобы ускользать от хищников. Когда приближается опасность, преследуемая рыба сохраняет свечение до последнего мгновения, после чего выключает его и меняет направление движения (для чего нужна определенная смелость.) Брачные пары фонареглазов[112] занимают территории над рифом, и, если приближается фонареглаз, вторгшийся в их владения, самка из пары подплывет и даст вспышку света буквально в морду нарушителя, словно говоря: «Скройся с глаз!»

Эти глубоководные световые шоу устраиваются в сине-зеленом спектре, как в большинстве случаев биолюминесценции – вероятно, потому что такой свет проникает в толщу воды дальше всего. Но есть несколько групп рыб, которые нарушают цветовое правило, – в частности, стомиевые. Названные так за крупную нижнюю челюсть[113], гибкий сустав которой позволяет разевать пасть очень широко[114], эти рыбы могли бы также носить название «рыба-стоп-сигнал» (фактически один род так и называется)[115], потому что мощный луч света, который они испускают из фотофора под каждым глазом, красного цвета[116]. Цвет достигается за счет использования особого флуоресцентного белка у некоторых видов и простого, как правило, желеобразного светофильтра поверх фотофоров у других. Естественно, эволюция позаботилась о том, чтобы стомиевые могли видеть красный цвет благодаря небольшому изменению в гене, ответственном за строение глазного пигмента.

Преимущество этого умения огромно: луч прожектора, который может видеть только тот, кто его испускает. Эти охотники океанской бездны, экипированные подобным образом, могут шпионить за другими животными, не будучи замеченными. И если другие глубоководные рыбы используют свои огни лишь время от времени, мерцая и вспыхивая, чтобы не быть обнаруженными и съеденными, стомиевые смело держат свои огни горящими все время, оставаясь невидимыми и для хищников, и для добычи, которую они безнаказанно преследуют. Это ответ глубоководных жителей на изобретение приборов ночного видения[117].

Вполне очевидно, что рыбы обладают разнообразным и совершенным репертуаром зрительных адаптаций. Их инструменты используются для того, чтобы усовершенствовать зрительные способности, сделать себя более или, наоборот, менее видимым, заявлять о своей видовой принадлежности, приманивать и отпугивать, а также манипулировать.

Но как рыбы воспринимают то, что видят они сами? Каково ментальное восприятие у рыбы и как его можно сравнить с нашим собственным?

Один из способов исследования этого вопроса – оценка оптических иллюзий. Если бы на животное не подействовал зрительный образ, который обманул нас, мы бы увидели, что это животное воспринимает поле зрения чисто механическим путем, как его мог бы «ощутить» робот. Однако если они попадаются на иллюзии так же, как мы сами, это предполагает, что они обладают сходным с нами мысленным восприятием того, что видят.

Один из множества занимательных результатов, о которых говорится в книге «Алекс и я», трогательных мемуарах Айрин Пепперберг о тридцати годах, проведенных вместе с африканским попугаем жако[118], – то, что эти сообразительные птицы воспринимают оптические иллюзии так же, как и мы: они оказываются обманутыми. Смысл этого, как замечает Пепперберг, состоит в том, что попугаи буквально видят мир так же, как и мы.

Рис. 1. Иллюзия Эббингауза

Обманывают ли рыб оптические иллюзии? Краснохвостые ксенотоки[119] – маленькие рыбки родом из горных ручьев Мексиканского нагорья – при испытаниях в неволе научились определять больший из двух дисков, чтобы получить в награду пищу. Как только они справились с задачей, ученые предложили им иллюзию Эббингауза – два диска одинакового размера, один из которых окружен дисками большего размера, что заставляет его казаться меньше (по крайней мере, для человеческих глаз), чем другой, окруженный меньшими дисками (см. рис. 1). Ксенотоки предпочитали последний диск.

Этот результат показал ученым, что краснохвостые ксенотоки не воспринимают вещи путем простого ответа на стимулы. Вместо этого на основании собственного восприятия они формируют в уме представления, иной раз не лишенные ошибок. Подобным же образом более раннее исследование выяснило, что краснохвостые ксенотоки также поддаются обману более знакомой иллюзии Мюллера-Лайера[120], в которой две горизонтальные линии кажутся разными по длине (см. рис. 2). Обученные выбору более длинной линии, они выбрали линию, обозначенную буквой B.

107

Отсюда их название – удильщики. Обычно передняя часть спинного плавника этих рыб смещена к голове и преобразована в своеобразную «удочку» – иллиций. На конце иллиция располагается светящаяся приманка – эска.

108

Так, у линофрины (Linophryne arborifera), помимо обычной удочки, есть ветвистое светящееся образование на нижней челюсти.

109

Norman and Greenwood. History of Fishes.

110

D. J. Woodland et al. A Synchronized Rhythmic Flashing Light Display by Schooling “Leiognathus splendens” (Leiognathidae: Perciformes) // Marine and Freshwater Research 53, no. 2 (2002). P. 159–162; Akara Sasaki et al. Field Evidence for Bioluminescent Signaling in the Pony Fish, Leiognathus elongates // Environmental Biology of Fishes 66 (2003). P. 307–311.

111

У этих рыб скопление люминесцирующей ткани расположено у основания пищевода в месте его соединения с желудком.

112

James G. Morin et al. Light for All Reasons: Versatility in the Behavioral Repertoire of the Flashlight Fish // Science 190 (1975). P. 74–76.

113

Stephen R. Palumbi and Anthony R. Palumbi. The Extreme Life of the Sea. Princeton: Princeton University Press, 2014.

114

Stomiidae – от stoma – рот. По-английски эти рыбы называются loosejaws, дословно «болтающаяся челюсть». – Прим. перев.

115

Stoplight loosejaws (англ.) – малакостеусы, или мягкокосты (род Malacosteus). – Прим. перев.

116

Красная биолюминесценция известна как минимум у представителей трех родов рыб: Malacosteus, Pachystomias и Aristostomias.

117

Это касается только глубоководных хищников, которые лучше всего видят синюю часть спектра. В то же время практически ничего достоверно не известно о том, помогает ли красный свет тем стомиевым, у которых он есть, быть незаметными для хищников.

118

Irene Pepperberg. Alex & Me: How a Scientist and a Parrot Uncovered a Hidden World of Animal Intelligence – and Formed a Deep Bond in the Process. N. Y.: Harper Collins, 2008. P. 202. [Рус. изд.: Пепперберг А. Алекс и я. М.: Издательский дом ЯСК, 2017.]

119

A