Хелен Скейлс – О чём молчат рыбы (страница 17)

Пятьдесят лет назад австрийскому зоологу Конраду Лоренцу пришла в голову идея, что многие рыбы, живущие в коралловых рифах, украшают себя тем, что он назвал «plakatfarben», то есть плакатными цветами. Он предположил, что они используют свои тела как живой рекламный щит, заклеенный броскими плакатами, сообщающими о том, к какому виду и полу принадлежит данная рыба.

Лоренц, пионер исследований поведения животных, особенно интересовался агрессией. Он держал коралловых рыб в аквариуме и наблюдал, как они уживаются вместе – и часто им это давалось с большим трудом. Между представителями одного вида или близких видов часто возникали драки. Они клевали, кусали и в конце концов убивали друг друга. Чтобы посмотреть, что происходит в более естественных условиях, Лоренц отправился на острова Флорида-Кис и в залив Канеохе на Гавайях. Плавая в маске с трубкой, он наблюдал за рыбами и обнаружил у них подобные конфликты, но обычно с менее тяжелым исходом; вместо того чтобы оставаться и позволить себя убить, проигрывающая в схватке рыба обычно быстро уплывала. По мнению Лоренца, их яркие цвета и узоры указывали рыбам, кто есть кто. Это похоже на цвета спортивных команд, которые носят их фанаты, только рыбы ищут драки не с соперниками, а с членами собственной команды. Другие рыбы того же вида могут быть их самыми сильными конкурентами. Лоренц решил, что рыбы используют яркую окраску, чтобы обозначить территорию и отпугнуть захватчиков, словно вывешивая свои флаги на рифах.

Теория плакатной окраски Лоренца как подтверждалась, так и опровергалась последующими исследованиями. Некоторые рыбы соответствуют модели, согласно которой более яркой окраской отличаются более конфликтные, агрессивные виды. Черные спинороги, например, целиком окрашены в относительно незаметный темно-синий цвет, и это довольно миролюбивый вид; расписные спинороги, как те, которых я видела на Раротонге, раскрашены более броско и значительно более драчливы. Однако есть виды, для которых справедливо обратное: более агрессивные рыбы отличались и более тусклой окраской.

Дополнительным подтверждением теории плакатной окраски является тот факт, что у многих видов взрослые и молодые особи выглядят совершенно по-разному. В раннем возрасте императорские ангелы окрашены в темно-синий цвет с белыми и ярко-голубыми концентрическими кольцами. Только в возрасте около двух лет на их коже постепенно проступают желтые и синие полосы, заменяющие кольца. Предполагается, что такая смена наряда позволяет молодым рыбам снизить агрессию со стороны взрослых.

В опубликованном в 1980 г. исследовании императорских ангелов в Красном море немецкий биолог Ханс Фрике отправился нырять и взял с собой двух маленьких раскрашенных деревянных рыбок, одну с полосами, как у взрослой особи, другую с кольцами, как у молодняка. Он прикрепил их к рифам на территориях различных императорских ангелов и наблюдал за их реакцией. Можно было бы предположить, что реальных рыб не обманут неподвижные деревянные копии, однако рыбы по-разному реагировали на эти две окраски. Взрослые императорские ангелы чаще атаковали «взрослую рыбу» и обычно оставляли «молодняк» в покое. Такое простое исследование показывает, что цвета молодых рыб могут задабривать взрослых, позволяя им спокойно путешествовать по рифу до тех пор, пока они не будут готовы заявить о правах на свою собственную территорию, предъявив взрослые цвета. Некоторые другие виды рыб-ангелов также носят школьную форму, что затрудняет их определение только по молодым особям. Это также подтверждает, что молодые рыбы пытаются избежать драк.

Однако это применимо не ко всем рыбам. В исследовании гарибальдий (Hypsypops rubicundus), обитающих в калифорнийских водорослевых зарослях, было показано, что окраска молодняка не обеспечивает особой защиты. Томас Нил из Калифорнийского университета (Санта-Барбара) собрал молодых гарибальдий разного возраста, часть из которых все еще были покрыты синими с металлическим отливом пятнами, свидетельствующими об их молодости, а некоторые их уже потеряли и стали полностью оранжевыми. Он соединил этих близких по размеру, но по-разному окрашенных молодых особей со взрослыми и наблюдал, как зрелые особи агрессивно атаковали рыб с пятнами.

Вместо того чтобы отгонять захватчиков, некоторые плакатные цвета приглашают их остаться. На коралловых рифах многие виды губанов и бычков выполняют роль дантистов и санитаров. Они создают станции очистки и проводят свои дни, отщипывая мертвую кожу и чешую с рыб-клиентов, вычищая остатки пищи между их зубами и отрывая от них кровососущих паразитов. Многие из этих рыб-чистильщиков покрыты желтыми и синими полосами, что является частым сочетанием цветов на рифе. В прозрачной голубой воде эти два цвета заметны с большого расстояния. И, поскольку синий и желтый находятся далеко друг от друга в спектре, они хорошо контрастируют под водой. С помощью такой окраски рыбы-чистильщики широко рекламируют свои услуги.

Гипотезы о том, что рыбы используют окраску для того, чтобы прятаться или, наоборот, заявлять о себе как можно громче, основываются на предположении, что они могут различать цвета. И на самом деле это так. Глаза рыб имеют такое же базовое строение, как и человеческие. У рыб, как и у нас, есть пара заполненных жидкостью глазных яблок с узким зрачком, пропускающим свет, и хрусталиком, фокусирующим изображение на светочувствительных клетках сетчатки. Одним из различий между рыбьими и человеческими глазами является форма хрусталика. Когда свет проходит из воздуха в наши глаза, он сразу начинает изгибаться внутрь и фокусироваться на сетчатке из-за разных показателей преломления воздуха и жидкости. Затем мышцы корректируют форму овального хрусталика для тонкой отладки изображения (за исключением тех из нас, кто страдает близорукостью или дальнозоркостью и использует очки). Откройте глаза под водой, и все становится размытым, поскольку вы моментально теряете фокусировочные свойства границы между воздухом и глазом, и свет сразу проходит внутрь без отклонения. Если бы рыбы имели хрусталик такой же формы, как у нас, им понадобились бы очки с очень толстыми стеклами, чтобы четко видеть. Вместо этого у них в глазах установлены сферические хрусталики, значительно сильнее искривляющие свет. В следующий раз, когда вы приготовите рыбу целиком, вскройте ей глаз, и найдите хрусталик, аккуратный и круглый, как шарик из подшипника, и мутный, поскольку вы рыбу уже пожарили и белки внутри денатурировали, как в вареных яйцах. Когда рыбы фокусируют взгляд на предметах вблизи или вдалеке, они двигают хрусталик внутри глаза, как мы приближаем или отдаляем увеличительное стекло от своих глаз.

Цветное зрение обеспечивается специализированными светочувствительными клетками сетчатки – колбочками. Каждая колбочка воспринимает определенный спектр световых волн; они поглощают световые фотоны и отправляют нервные сигналы в мозг. Сравнивая сигналы от разных колбочек, мозг воспринимает цвета. У людей обычно три типа колбочек, и наш мозг интерпретирует их сигналы как непрерывную радугу цветов от темно-синего до красного.

Чтобы определить, какие цвета видят рыбы, биологи рассекают сетчатку и используют специальные аппараты спектрофотометры, которые освещают сетчатку лучом света и измеряют, волны какой длины она поглощает. Начиная с 1980-х гг. исследователи используют микроспектрофотометры, которые светят тонкими лучами на отдельные колбочки. Такого рода исследования показали, что рыбы в целом видят полный спектр цветов. Некоторые рыбы имеют два типа колбочек, некоторые четыре, а некоторые воспринимают лучи из той части спектра, которая людям не видна.

Например, у многих пресноводных рыб развилось зрение с особой чувствительностью к красной части спектра. Они могут видеть дальний красный и инфракрасный свет, которые мы не воспринимаем. Это объясняется тем, что, когда солнечный свет проходит через пресную воду, частицы ила и водоросли поглощают лучи света с определенной длиной волны и смещают свет в сторону красной области спектра, поэтому рыбам доступно больше красного света. Помимо этого, некоторые мигрирующие (проходные) виды меняют свою способность видеть определенные цвета, когда перемещаются между пресными и солеными водами. Лососи и миноги лучше видят синий свет, когда передвигаются в синей морской воде. Затем, когда они поднимаются по рекам вглубь материка, они корректируют свои зрительные пигменты, чтобы видеть дальний красный и близкий инфракрасный свет. Лимонные акулы меняют зрение в обратную сторону. В молодости они обитают в мутных водах среди корней мангровых зарослей, а потом уходят в открытое море и меняют восприимчивость к красному свету на восприимчивость к синему.

Есть рыбы, способные видеть ультрафиолетовые лучи (УФ). Долгое время предполагалось, что рыбы на это не способны, поскольку УФ-лучи под водой сильно рассеиваются и поэтому бесполезны для рыб. Но оказалось, что для короткоцикловых видов УФ – это идеальная длина волны, чтобы отправлять секретные сообщения на короткие расстояния, которые другие рыбы, в основном хищники, видеть не могут. Исследования рыб-ласточек показали, что они узнают друг друга по замысловатым узорам на мордах, отражающим УФ-лучи. Два вида маленьких желтых рыб-ласточек, амбонская и молуккская[37], для человеческого глаза практически одинаковые, но их УФ-отражающие узоры отличаются друг от друга. Такая окраска служит в качестве тайных плакатных цветов, которые рыбы-ласточки могут видеть, а хищные рыбы обычно нет. Хищники, как правило, живут долго, и у них в глазах имеются УФ-фильтры – собственные встроенные солнечные очки – по-видимому, чтобы защитить их от многолетнего воздействия солнечного света. Мелкие рыбки из короткоживущих видов этим пользуются и общаются друг с другом при помощи этих УФ-узоров, избегая внимания своих врагов.