Текст книги "Что знает рыба"

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]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.


[Закрыть].

Ты одурачен!

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]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.]


[Закрыть], – 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]119
  Anna Sovrano, Liliana Albertazzi, and Orsola Rosa Salva. The Ebbinghaus Illusion in a Fish (Xenotoca eiseni) // Animal Cognition 18 (2015). P. 533–542.


[Закрыть] – 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]120
  V. A. Sovrano. Perception of the Ebbinghaus and Müller-Lyer Illusion in a Fish (Xenotoca eiseni). Poster presented at CogEvo 2014, the 4th Rovereto Workshop on Cognition and Evolution, Rovereto, Italy, July 7–9.


[Закрыть], в которой две горизонтальные линии кажутся разными по длине (см. рис. 2). Обученные выбору более длинной линии, они выбрали линию, обозначенную буквой B.

Рис. 2. Иллюзия Мюллера-Лайера

Исследования золотых рыбок и кошачьих акул[121]121
  O. R. Salva, V. A. Sovrano, and Giorgio Vallortigara. What Can Fish Brains Tell Us About Visual Perception? // Frontiers in Neural Circuits 8 (2014). P. 119. doi:10.3389/fncir.2014.00119.


[Закрыть] показывают, что они также реагируют на зрительные иллюзии. Можно обучить золотых рыбок отличать черные треугольники от черных квадратов на белом фоне. Затем, если предложить им треугольник Канижа или квадрат Канижа, они воспримут треугольник и квадрат соответственно. Иллюзии Канижа были разработаны в 1950-х годах итальянским физиологом Гаэтано Канижа. Когда эти фигуры рассматривают люди, они видят белый треугольник (или белый квадрат), которого в действительности нет, непроизвольно «дорисовывая» фигуру (см. рис. 3). Так что мозги золотых рыбок делают то же самое, что и наши: завершают неполную картину.

Рис. 3. Треугольник Канижа

Тот факт, что ксенотоки, золотые рыбки и кошачьи акулы могут дополнить предложенную им картину, вовсе не заставляет полагать, что они уникальны среди рыб тем, что поддаются обману зрения. Эти виды были просто выбраны для конкретных исследований. Ксенотоки и золотые рыбки – очень дальние родственники, поэтому кажется вероятным, что оптические иллюзии одурачили бы многих других рыб. Эти виды исследовались по вполне прозаической причине: уход за ними в неволе был хорошо отработан, поэтому использовать их было удобно. Чтобы провести тщательные исследования животных, требуются время, силы и деньги. Поэтому то, что мы знаем о рыбах, – лишь крошечный срез того, что знают они.

В игре на выживание рыбы могут использовать зрительное восприятие других рыб, предлагая им иллюзии собственного производства. Один из способов сделать это – отвести нападение хищника в сторону от важных частей тела. По довольно очевидной причине – из-за того, что так вероятнее убить добычу, – хищники стараются атаковать ее голову. О том, что многие подводные хищники склонны метить в глаза, свидетельствует эволюция обманных глазчатых пятен у множества рыб. Примеры рыб, которые получают пользу от этого обмана, включают цихлид, щетинозубых (Chaetodontidae), помацентровых (Pomacanthidae), иглобрюхов, ильную рыбу (Amia calva) и целый ряд других видов рыб. Обман может быть усилен различными способами. Как и люди, рыбы с большей вероятностью заметят яркие цвета, так что эти обманные глазчатые пятна чаще всего броско выглядят, тогда как настоящий глаз на другом конце тела может быть довольно невзрачным. Узор на теле молодой императорской рыбы-ангела включает не глазчатое пятно, а «яблочко» мишени, окруженное чередующимися концентрическими кольцами белого и неоново-голубого цвета и работающее столь же успешно; настоящий глаз при этом едва различим среди лабиринта извилистых полосок. У хищника, совершающего бросок ради убийства, не будет времени оценивать детали увиденного, и благодаря уловке с цветом жертва максимум потеряет несколько чешуек.

Дальнейшее усовершенствование – хвостовой конец тела[122]122
  Desmond Morris. Animalwatching: A Field Guide to Animal Behavior. London: Jonathan Cape, 1990.


[Закрыть], напоминающий по форме голову рыбы. Задний конец тела рыбы каллоплезиопса (Calloplesiops altivelis) устроен так, что напоминает морду рыбы-попугая, а настоящий глаз фактически теряется среди созвездия белых пятен, покрывающих все тело, в том числе сами глаза. Поведенческие манипуляции могут еще больше усилить эти эффекты. Ученые наблюдали два вида рыб-бабочек, которые «переключаются» и медленно плавают задом наперед при первом же признаке неприятностей, а затем, если на них набрасывается хищник, внезапно делают резкий рывок вперед. Если они движутся достаточно быстро, хищник сможет «укусить» лишь воду. При ином исходе рыба-бабочка с большей вероятностью будет жить дальше, если потеряет кусок хвоста, а не головы.

Я нахожу довольно милым то, что рыбы поддаются обману зрения так же, как мы, и то, что их обманывают зрительные иллюзии намеченной ими добычи. Это говорит о неких особенностях ощущаемого мира иного существа, о том, что его ум должен создавать нечто не существующее на самом деле. Это предполагает способность к убеждению. Чужим убеждением и ощущением можно воспользоваться в своих интересах, и, как мы уже видели (и еще увидим дальше), рыбы пользуются широким спектром обманных приемов (зрительных и не только), чтобы повысить собственные шансы на успех.

Будучи существами, в жизни которых зрение играет огромную роль, мы можем оценить важность обладания острым зрением, какое есть у многих рыб. Из детских игр мы знаем, насколько дезориентирует игра в жмурки, и с восхищением наблюдаем за тем, как совершенно слепые люди учатся справляться с жизненными трудностями. Сомнительно, что слепая рыба прожила бы долго, даже если она населяет батиальную зону, где правят бал встроенные в тело огни. Но в своей жизнедеятельности рыбы не зависят исключительно от зрения. Подобно нам самим, они приобрели в процессе эволюции и другие чувства, помогающие им удовлетворять свои жизненные потребности.

Как рыба слушает, нюхает и ощущает вкус

Вселенная наполнена волшебными вещами, которые терпеливо ждут, пока мы разглядим их.

Иден Филпотс[123]123
  Eden Phillpotts. A Shadow Passes. London: Cecil Palmer and Hayward, 1918. P. 19. Часто ошибочно приписывается У. Б. Йейтсу или Бертрану Расселу.


[Закрыть]

Вода оказывает влияние не только на зрение, но также на слух, обоняние и вкус. Вода – превосходный проводник звуковых волн; в ней они почти в пять раз длиннее, чем в воздухе, потому что звуки распространяются примерно в пять раз быстрее. Рыбы получили от этого выгоду, едва начав обзаводиться костями и плавниками; с тех пор они используют звук для ориентации и общения. Также вода – превосходная среда для распространения водорастворимых химических соединений. Хорошо подходит она и для восприятия запахов и вкусов. Рыбы обладают раздельными органами обоняния и вкуса[124]124
  Helfman et al. Diversity of Fishes. 1997; A. O. Kasumyan and Kjell B. Døving. Taste Preferences in Fish // Fish and Fisheries 4, no. 4 (2003). P. 289–347.


[Закрыть], хотя различие между этими чувствами неявное[125]125
  Вкус и обоняние у рыб сильно связаны. Часто говорят про единую хемосенсорную систему с сохранением автономности.


[Закрыть], все вещества, с которыми имеет дело рыба, представляют собой водные растворы. Как и в случае с цветным зрением, слух, вероятно, изобрели рыбы[126]126
  Рыбы – самые древние из позвоночных. Если говорить о беспозвоночных, то слухом обладают многие из них, в частности насекомые.


[Закрыть]. Несмотря на обычное мнение о том, что они немы[127]127
  Friedrich Ladich. Sound Production and Acoustic Communication // The Senses of Fish: Adaptations for the Reception of Natural Stimuli. Gerhard Von der Emde et al. (eds.). Dordrecht, Netherlands: Springer, 2004. P. 210–230.


[Закрыть], в действительности у них в распоряжении больше способов создания звуков, чем у любой другой группы позвоночных животных. Ни один из этих способов не включает основного приема всех прочих позвоночных – вибрации голосовых связок[128]128
  Голосовые связки характерны главным образом для птиц и млекопитающих.


[Закрыть] при помощи воздуха. Рыбы могут быстро сокращать пару звуковых мышц, чтобы заставить вибрировать свой плавательный пузырь, который также служит усилителем звуков. На выбор у них есть трение зубами в челюстях[129]129
  Norman and Greenwood. History of Fishes.


[Закрыть], скрежетание дополнительными наборами зубов, находящимися в стенках глотки, потирание костями друг о друга, стрекотание жаберными крышками и даже, как мы увидим дальше, испускание воздушных пузырей из заднего прохода. Некоторые позвоночные, населяющие сушу, проявляют творческий подход к созданию звуков без участия голосового аппарата – например, дятлы барабанят по дереву, а гориллы стучат себя в грудь; но наземные дальние родственники рыб обладают лишь двумя типами голосового аппарата – нижней гортанью у птиц[130]130
  У птиц две гортани: верхняя и нижняя.


[Закрыть] и гортанью у всех остальных[131]131
  Существуют и другие способы, например резонаторы у лягушек.


[Закрыть].

Обладая столь разнообразным набором акустических приспособлений, рыбы создают настоящую симфонию звуков, особенно хорошо работая на ударных инструментах. Среди слов, которые мы применяем для их описания, – гул, свист, удары, стрекотание, скрипы, хрюканье, хлопки, карканье, пульсация, барабанный бой, стук, мурлыканье, урчание, щелчки, стон, щебетание, жужжание, рычание и лязг[132]132
  Arthur A. Myrberg Jr. and M. Lugli. Reproductive Behavior and Acoustical Interactions // Communication in Fishes. Vol. 1. Friedrich Ladich et al. (eds.). Enfield, NH: Science Publishers, 2006. P. 149–176.


[Закрыть]. Звуки некоторых рыб настолько известны, что мы дали рыбам соответствующие названия: ворчуны, барабанщики, трубачи, скрипуны, рыбы-жабы, хрюкающие рыбы. Обладая ушами, эволюционировавшими для обработки колебаний воздуха, а не воды, мы до недавнего времени были глухи к большинству звуков, которые издавали рыбы. Лишь в прошлом веке, когда улучшилась технология обнаружения звуков под водой[133]133
  Helfman and Collette. Fishes: The Animal Answer Guide.


[Закрыть], список голосистых рыб начал расти.

Тем не менее в начале XX века ученые все еще полагали, что рыбы глухи. Вероятно, это предубеждение возникло в связи с тем фактом, что они лишены наружных органов слуха. С нашим антропоцентрическим взглядом на мир такой недостаток мог означать лишь одно: нет и самого слуха. Теперь мы изучили этот вопрос лучше: рыбы не нуждаются в наружных ушах благодаря несжимаемости воды, из-за чего вода является превосходным проводником звуков. Лишь заглянув внутрь рыбы, мы найдем структуры, предназначенные как для воспроизведения, так и для анализа звуков.

Карл фон Фриш (1886–1982)[134]134
  Tania Munz. The Bee Battles: Karl von Frisch, Adrian Wenner and the Honey Bee Dance Language Controversy // Journal of the History of Biology 38, no. 3 (2005). P. 535–570.


[Закрыть], австрийский биолог, известный благодаря открытию языка танца медоносных пчел, также увлеченно изучал поведение и восприятие у рыб. За несколько десятилетий до того, как стать одним из лауреатов Нобелевской премии в 1973 году за вклад в появление этологии (науки о поведении животных), фон Фриш был первым, кто продемонстрировал наличие слуха у рыб. В середине 1930-х годов он придумал в своей лаборатории простое, но остроумное исследование со слепым сомиком по имени Ксаверл. Ученый опускал кусочек мяса на конце палочки в воду рядом с глиняным укрытием, в котором Ксаверл проводил большую часть времени. Обладая превосходным обонянием, сомик вскоре появлялся из своего укрытия, чтобы схватить пищу. После нескольких дней этих рутинных занятий фон Фриш начал свистеть прямо перед тем, как дать пищу. Через шесть дней он уже мог выманить Ксаверла из его логова, просто свистнув – и таким образом доказывая, что рыба могла его слышать. Этот эксперимент и другие, последовавшие за ним, были критически важными для нашего прогресса в оценке рыбьего умвельта[135]135
  Первое описание эксперимента фон Фриша, которое я прочитал, создавало впечатление, что сомик уже был слепым по естественным причинам, но позже я узнал, что ученый ослепил Ксаверла, удалив его глаза хирургическим путем ради эксперимента. Фон Фриш мог ощущать какую-то вину за это, потому что он дал рыбе имя и упоминал в автобиографии свои усилия, чтобы «сделать аквариум комфортным для маленького слепого друга». – Прим. автора.


[Закрыть].

Ксаверл принадлежал к успешной в эволюционном отношении группе под названием Otophysi, которая насчитывает около 8000 видов (в нее входят, среди прочих, карпы, гольяны, тетры, электрические угри и ножетелки). В процессе эволюции они приобрели специализированный слуховой аппарат – он известен как Веберов аппарат и назван по имени его исследователя, немецкого врача XIX века Эрнста Генриха Вебера. Эти косточки – ряд мелких костей, происходящих из первых четырех позвонков рыбы за черепом. Они отделились от исходных костей[136]136
  Norman and Greenwood. History of Fishes.


[Закрыть], образовав цепочку, связывающую наполненный газом плавательный пузырь с заполненными жидкостью полостями, окружающими внутреннее ухо[137]137
  Простейший Веберов аппарат (например, у сельдей) – это соприкасающиеся отростки плавательного пузыря и внутреннего уха. Более сложный (в частности, у сомовых и карповых) состоит из четырех маленьких костей, представляющих собой видоизмененные верхние дуги позвонков и преобразованное третье ребро. Он также соединяет плавательный пузырь и внутреннее ухо.


[Закрыть]. Аппарат повышает уровень слуха[138]138
  Обычно рыбы, имеющие Веберов аппарат, воспринимают звук с частотой до 13 кГц, а рыбы без него – только до 2,5 кГц. Цифры, приведенные ниже автором, не вполне точны.


[Закрыть], работая как проводник и усилитель звуковых волн на манер косточек среднего уха млекопитающих[139]139
  Ibid.


[Закрыть].

По некоторым показателям слух рыб превосходит наш собственный. Большинство рыб воспринимает звуки в диапазоне от 50 до 3000 Гц, что лежит в пределах нашего собственного слухового диапазона от 20 до 20 000 Гц. Но в настоящее время тщательные исследования в неволе и природной обстановке документально зафиксировали чувствительность к ультразвукам в верхнем диапазоне слуха летучей мыши: до 180 000 Гц у американского шэда и мексиканского менхэдена[140]140
  Alosa sapidissima и Brevoortia patronus – представители сельдевых рыб. – Прим. перев.


[Закрыть]. Это значительно выше верхнего предела для человека[141]141
  David A. Mann, Zhongmin Lu, and Arthur N. Popper. A Clupeid Fish Can Detect Ultrasound // Nature 389 (1997). P. 341; D. A. Mann et al. Detection of Ultrasonic Tones and Simulated Dolphin Echolocation Clicks by a Teleost Fish, the American Shad (Alosa sapidissima) // Journal of the Acoustical Society of America 104, no. 1 (1998). P. 562–568.


[Закрыть]. Предполагается, что это может быть адаптацией к подслушиванию ультразвуков, испускаемых дельфинами, охотящимися на этих рыб.

На другом конце шкалы слуховых способностей находятся такие рыбы, как треска, окуни и камбалы, чувствительные к инфразвукам частотой около 1 Гц. Никто не знает наверняка, для чего эти рыбы приобрели в процессе эволюции способность воспринимать сверхнизкие звуки, но обширные водные биотопы, в которых они живут, дают нам одну подсказку. Вода в океанах и больших озерах не движется беспорядочно. Особенностями климата всей планеты порождаются течения, местные погодные условия вызывают волнение, а сила притяжения нашей Луны управляет постоянным круговоротом океанских приливов. Движущаяся вода бьется об утесы, берега, острова, рифы, береговые шельфы и другие подводные преграды. Действуя совместно, все эти силы порождают фоновый инфразвук. Биологи из Университета Осло в Норвегии полагают, что рыбы используют эту акустическую информацию, чтобы ориентироваться во время миграций. Считайте это рыбьим эквивалентом использования птицами астрономических ориентиров[142]142
  Есть и иное обстоятельство. Перечисленные автором рыбы обитают в прибрежных районах, и возможно, что по инфразвуку они могут заранее узнавать о приближении шторма. – Прим. перев.


[Закрыть]. Пелагические рыбы (населяющие открытый океан) могут также обнаруживать изменения в характере волн на поверхности, вызванные наличием отдаленных участков суши и различными глубинами вод. Чувствительность к инфразвуку[143]143
  O. Sand and H. E. Karlsen. Detection of Infrasound and Linear Acceleration in Fishes // Philosophical Transactions of the Royal Society of London B: Biological Sciences 355 (2000). P. 1295–1298.


[Закрыть] была также отмечена у некоторых головоногих моллюсков (осьминоги, кальмары и прочие) и ракообразных[144]144
  В этом ряду обязательно должны стоять медузы. Действие сконструированных человеком приборов, предсказывающих шторм, основано на использовании инфразвука, и в качестве прототипа было использовано именно «ухо» медузы. Подробнее об этом см.: Литинецкий И. Б. Барометры природы. М.: Детская литература, 1982. – Прим. перев.


[Закрыть]: это дополнительные свидетельства пользы данного умения.

Чувствительность органов слуха рыб делает их уязвимыми к создаваемому человеком подводному шуму. Например, тонкие сенсорно-эпителиальные волосковые клетки[145]145
  Robert D. McCauley, Jane Fewtrell, and Arthur N. Popper. High Intensity Anthropogenic Sound Damages Fish Ears // The Journal of the Acoustical Society of America 113, no. 1 (2003). P. 638–642.


[Закрыть], выстилающие внутренний орган слуха, получают серьезные повреждения из-за очень интенсивных низкочастотных звуков, производимых пневматическими пушками[146]146
  Arill Engås et al. Effects of Seismic Shooting on Local Abundance and Catch Rates of Cod (Gadus morhua) and Haddock (Melanogrammus aeglefinus) // Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 53 (1996). P. 2238–2249.


[Закрыть], которые применяются при разведке нефтяных месторождений в море. Интенсивный шум, создаваемый сейсмической разведкой с использованием пневматических пушек близ побережья Норвегии, снизил численность и уловы трески и пикши в соседних районах.

Некоторые рыбы также могут воспринимать быстрые звуковые колебания, распознавая как отдельные импульсы то, что мы слышим только как непрерывный свист. Также они искусно определяют направление, откуда поступает звук[147]147
  Stéphan Reebs. Fish Behavior in the Aquarium and in the Wild. Ithaca, N. Y.: Comstock Publishing Associates / Cornell University Press, 2001.


[Закрыть], отличая звуки впереди себя от звуков за собой, а звуки прямо над собой – от звуков под собой; это задачи для восприятия, с которыми наш мозг способен справиться хуже.

99 % энергии звуков в воздухе отражается от поверхности воды, поэтому рыбы, даже если собирутся в стаю у самого берега, вряд ли услышат, скажем, группу людей, разговаривающих на пляже. Однако звуки из воздуха, переданные через твердый предмет вроде весла, стукающегося о борт лодки, легко определяются рыбами. Вот почему сидящие в лодке рыбаки учатся соблюдать тишину, а опытные рыбаки на берегу отходят на несколько метров от воды, прежде чем перейти на новое место: они знают, что рыба, за которой они пришли, может ощущать колебания, передаваемые через землю[148]148
  Sosin and Clark. Through the Fish’s Eye.


[Закрыть].

Проявив определенную изобретательность, мы тоже можем услышать их. Рыбаки на Атлантическом побережье Ганы пользуются специальным веслом[149]149
  Ibid. См. также: B. Konesni. Songs of the Lalaworlor: Musical Labor on Ghana’s Fishing Canoes. June 14, 2008.


[Закрыть]. Приложив ухо к погруженному в воду веслу, опытный рыболов может услышать хрюканье и писк находящихся поблизости рыб, а вращая плоскость весла – определить их местонахождение. Острый слух рыб может также пойти на пользу рыболову, поскольку многие рыбы могут и не понять, что червяк, которого они слышат где-то впереди, к сожалению для них, извивается на крючке[150]150
  Здесь также стоит вспомнить о русском способе «квочения» сома – речной сом приманивается звуками, издаваемыми приспособлением под названием «квок». – Прим. перев.


[Закрыть]. Если миграции и избегание хищника – утилитарное назначение слуха у рыб, то воспроизведение звуков в большинстве случаев несет социальную функцию. Вот пример, который нам демонстрируют пираньи. Когда биологи Эрик Парментье из Льежского университета в Бельгии и Санди Миллот из Университета Алгарве в Португалии поместили гидрофоны в аквариум, где содержались пираньи, они записали самые разнообразные звуки, три из которых встречались достаточно часто, чтобы им можно было приписать возможные функции. Один из них – повторяющееся хрюканье или лай – похоже, является сигналом вызова[151]151
  Имеются в виду так называемые фронтальные демонстрации.


[Закрыть] другим особям. Другой, низкий глухой стук, обычно издается самой крупной рыбой в группе в ходе демонстрации агрессивного поведения и при стычках. Эти два звука производятся за счет вибрации (до 200 Гц) звуковых мускулов, связанных с плавательным пузырем. Третий звук возникает, когда пиранья скрежещет зубами или быстро щелкает ими в ходе преследования другой рыбы[152]152
  Sandie Millot, Pierre Vandewalle, and Eric Parmentier. Sound Production in Red-Bellied Piranhas (Pygocentrus nattereri, Kner): An Acoustical, Behavioural and Morphofunctional Study // Journal of Experimental Biology 214 (2011). P. 3613–3618.


[Закрыть]. Такие описания вполне подходят для злобных тварей, репутацию которых имеют пираньи как свирепые пожиратели своей добычи заживо. В действительности пираньи – не только хищники, но и падальщики, не представляющие собой столь уж большую опасность для людей.

Если учесть, что рыбы пользуются звуками для общения друг с другом, могут ли они также использовать звук, чтобы общаться с нами? Я не знаю научных исследований, которые проверили бы это, но бытует много историй такого рода. Карен Ченг, специалист по компьютерной технике из Вашингтона, округ Колумбия, содержит в семидесятипятилитровом аквариуме четырех спасенных золотых рыбок, и они, как она утверждает, общаются с нею во время кормления. Ближе ко времени кормления, когда Карен или ее муж находятся в комнате, но не уделяют питомцам внимания, золотые рыбки всплывают к поверхности и издают ртом громкие чмокающие звуки, а также мечутся и ударяют хвостами по стенкам аквариума явно для того, чтобы привлечь к себе внимание людей. Звуки можно услышать с противоположной стороны комнаты. Но рыбки прекращают это делать, когда кто-то приближается к аквариуму. «Похоже, что они узнают нас, – говорит Карен. – Всякий раз, когда мы подходим к аквариуму, они прерывают свою деятельность и подплывают к стеклу. Они не игнорируют людей, как аквариумные рыбы в приемной у врача».

Сара Киндрик, разработчик клинического протокола в Национальных институтах здравоохранения США, видела подобное поведение у 20-сантиметрового розовохвостого спинорога (Melichthys vidua), который жил у нее на протяжении примерно трех лет. Ферчбар, как Сара назвала питомца, брал ртом гальку и начинал стучать ею по стеклянной стенке своего аквариума в привычное для кормления время. Это не только пример межвидового общения у рыб, но и пример использования орудия (вскоре мы увидим еще больше последних).

Концерт ре мажор для рыб

Еще одно свидетельство острого слуха рыб – их способность различать тональные сочетания звуков, то есть мелодии. Ава Чейз, научный сотрудник Гарвардского университета[153]153
  Ava R. Chase. Music Discriminations by Carp (Cyprinus carpio) // Animal Learning and Behavior 29, no. 4 (2001). P. 336–353.


[Закрыть], заинтересовалась вопросом о том, смогут ли рыбы научиться классифицировать такие сложные звуки, как музыка. Она провела эксперимент, используя трех купленных в зоомагазине карпов кои, которых назвала Бьюти, Оро и Пепи. Чейз установила в резервуаре с рыбами хитроумный аппарат, который состоял из звуковых колонок по бокам для проигрывания звуков, кнопки ответа на дне, которую рыбы могли нажимать, лампочки, сообщавшей рыбе, что ее ответ зарегистрирован, и автоматической кормушки, подсоединенной к погруженной в воду детской соске, через которую рыба могла получить порцию гранулированного корма в случае правильного ответа. Затем она обучила рыб, подкрепляя навык кормом, тому, чтобы они реагировали на музыку определенного жанра, и не давая награды за ответ, пока колонки проигрывали музыку другого жанра. Она выяснила, что карпы кои не только оказались способными отличить записи блюза (гитара и вокал Джона Ли Хукера) от классической музыки (концерты для гобоя И.-С. Баха), но и могли обобщать эти различия, когда им представляли новых исполнителей и композиторов в каждом из жанров. Например, однажды познакомившись с блюзом Мадди Уотерса, кои признал его общность с блюзом Коко Тейлор, а музыку Бетховена сумел поставить в один ряд с произведениями Шуберта. Одна из трех рыб, Оро, обладала особенно хорошим слухом и могла различать мелодии, из которых были убраны тембровые характеристики – то есть ноты различались только по высоте, громкости и времени звучания[154]154
  Способности к распознаванию музыки также проявляли и другие позвоночные, в том числе голуби, рисовки и в меньшей степени крысы (обсуждается в работе: Chase, 2001). – Прим. автора.


[Закрыть]. Чейз делает вывод: «Похоже, что [кои] могут различать полифоническую музыку [когда проигрываются несколько нот одновременно], различать мелодические рисунки и даже классифицировать музыку по художественному жанру»[155]155
  Ibid. P. 352.


[Закрыть].

Несмотря на свои навыки знатоков музыки[156]156
  Richard R. Fay. Perception of Spectrally and Temporally Complex Sounds by the Goldfish (Carassius auratus) // Hearing Research 89 (1995). P. 146–154.


[Закрыть], ни кои, ни золотые рыбки не общаются при помощи звуков – ученые таких фактов не знают. (Пусть наблюдения Карен Ченг станут предварительным свидетельством противоположной ситуации.) Пока что остается тайной причина, по которой немая рыба обладает такими тонкими слуховыми способностями, хотя, как мы увидели ранее, способности настроиться на фоновые звуки среды обитания приносят определенную выгоду.

Способность различать тонкие (и не столь тонкие) свойства музыки любопытна сама по себе, но меня заставляет задаться вопросом другое: какое психологическое воздействие это могло бы оказать на рыбу? Оценивают ли рыбы музыку по достоинству или она просто является нейтральным стимулом?

Исследовательская группа из Афинского аграрного университета решила исследовать этот вопрос[157]157
  Sofronios E. Papoutsoglou et al. Common Carp (Cyprinus carpio) Response to Two Pieces of Music (“Eine Kleine Nachtmusik” and “Romanza”) Combined with Light Intensity, Using Recirculating Water System // Fish Physiology and Biochemistry 36, no. 3 (2009). P. 539–554.


[Закрыть]. Они распределили 240 обыкновенных карпов по двенадцати прямоугольным аквариумам и случайным образом назначили им три различные формы воздействия: без музыки (контрольная группа для сравнения с группами, слушавшими музыку), Romanze: Andante Моцарта из Маленькой ночной серенады и Romanza: Jeux Interdits неизвестного автора XIX века, получившая название по ее использованию во французском фильме «Запрещенные игры» 1952 года. Продолжительность записей этих композиций составляла 6 минут 43 секунды и 2 минуты 50 секунд соответственно, и выбранные для опыта рыбы подвергались четырем часам прослушивания музыки в день в течение 106 дней. Проигрывание музыки происходило только в будние дни; как у офисных работников, у рыб были выходные (вероятно, потому что в эти дни не работали сами ученые).

Рыбы в обеих музыкальных группах росли быстрее, чем в контрольной. Эффективность кормления (прирост на единицу корма), темп роста и прибавление веса были выше для любой из двух романтических музыкальных записей, чем без них, и функционирование кишечника явно улучшилось. Когда эти рыбы подверглись воздействию шума или немузыкальных человеческих звуков, команда исследователей не обнаружила никаких изменений подобного рода.

Основная трудность при исследовании животных состоит в том, что объекты изучения не могут рассказать простым, понятным для нас языком, как они чувствуют. С имеющимися данными мы можем только гадать, нравится карпам музыка или нет. Например, скептик мог бы предположить, что рыбы быстрее выросли, пытаясь сбежать от непрерывного звука скрипок и гобоев. Должен сказать, что, хоть я и люблю классическую музыку, многократное прослушивание одной и той же записи отличается от моих представлений о рае для меломана. Нельзя упускать из виду и возможность того, что рост рыб был не отражением какого-то субъективного опыта, а лишь механическим ответом на физический стимул. Более раннее исследование, проведенное теми же греческими учеными, отметило благоприятный ответ (улучшение аппетита и пищеварительной функции) на прослушивание Моцарта (единственного композитора, использованного ими) золотистым спаром – видом с плохим, по сравнению с карпом, слухом. Мы также должны опасаться антропоморфизма, потому что можем не иметь оснований предполагать, что музыка, которую мы воспринимаем как приятную, будет так же восприниматься рыбой. По этой причине лучшими контрольными условиями, чем тишина, стало бы воспроизведение записи немузыкальных звуков.

Существуют исследования, проведенные век назад и говорящие о том, что пациенты-люди отмечают более глубокое расслабление и уменьшение боли при прослушивании нравящейся им музыки. Составленный в 2015 году обзор 70 клинических испытаний, охвативших более 7000 пациентов, заключил, что музыка – эффективный метод терапии до, после и даже во время хирургического вмешательства и что она снижает беспокойство у пациентов и потребность в болеутоляющих средствах[158]158
  Jenny Hole et al. Music as an Aid for Postoperative Recovery in Adults: A Systematic Review and Meta-Analysis // Lancet 386 (2015). P. 1659–1671.


[Закрыть]. Мое мнение в этом вопросе таково: музыка – или, в более общем смысле, упорядоченные тональные звуки – может оказывать глубокое и благотворное влияние на организм человека. Вследствие этого способность ощущать музыку может быть широко распространена в природе.

Когда я расспросил одного из авторов греческих исследований, биолога Нафсику Каракацули, она выразила неуверенность в том, что карпы наслаждаются музыкой: «Я нисколько не убеждена, что музыка может оказывать существенное положительное влияние на рыбу[159]159
  Каракацули, личное сообщение, июнь 2015 г.


[Закрыть]. Под водой же нет никакой музыки! Есть, однако, множество других звуков естественного происхождения, более уместных для живущих под водой рыб; они могут иметь какое-то значение для них и, возможно, дали бы лучшие результаты. Тем не менее некоторые из видов рыб, которые мы исследовали, особенно карп, вид с превосходными слуховыми способностями, чувствовали себя лучше, когда проигрывалась музыка». Каракацули соглашается с тем, что лучшим подходом было бы посмотреть, станут ли карпы выбирать для себя обстановку с музыкой или без нее.

В звуках, которые издают сельди, нет ничего музыкального, но их инновационный метод мог бы гарантировать рыбе получение премии «Грэмми». Одна из статей описывает первый пример того, что вполне можно было бы назвать «кишечно-газовым общением»[160]160
  Ben Wilson, Robert S. Batty, and Lawrence M. Dill. Pacific and Atlantic Herring Produce Burst Pulse Sounds // Proceedings of the Royal Society of London, B: Biological Sciences 271, supplement 3 (2004). P. S95–S97.


[Закрыть]. И тихоокеанские, и атлантические сельди «пускают ветры», выделяя пузырьки газов из области заднего прохода и создавая характерные вспышки импульсов или то, что команда исследователей игриво назвала «барабанными звуками динамического характера» (БЗДХ)[161]161
  Здесь игра слов: в оригинале явление названо Fast Repetitive Ticks (FRTs), что созвучно с английским словом fart, в обиходе обозначающим ровно то же самое явление у человека. – Прим. перев.


[Закрыть]. Цикл БЗДХ может длиться до семи секунд. Попробуйте повторить! Газ, вероятно, образуется в кишечнике или в плавательном пузыре. Пока неясно, какова роль этих звуков в обществе сельдей, но, поскольку уровень издаваемых таким образом звуков в пересчете на одну особь выше в более плотных стаях сельди, подозревается наличие у БЗДХ социальной функции. В пользу того, что сельди хоть когда-нибудь извиняются за это, доводов пока что нет. Стоит сказать, что БЗДХ сельди – удачнейший повод перейти к их обонянию. Так что давайте оценим их обоняние и вкус.

Хороший (нюх на) запах

Вы можете подумать, что дохлая рыба скорее заставит принюхиваться нас самих, однако живые рыбы обладают превосходным обонянием. Они используют химические ориентиры (мы как раз и называем их «запахами») для поиска пищи, обнаружения брачных партнеров, распознавания опасности и поиска родного дома[162]162
  Wilson et al. Herring Produce Burst Pulse Sounds.


[Закрыть]. Запахи оказываются особенно полезными в тех водных биотопах, где мутная вода не позволяет полагаться на зрение. Некоторые рыбы могут распознавать иных особей своего собственного вида исключительно по запаху. Например, колюшки пользуются обонянием, чтобы распознавать брачных партнеров своего вида в местах, где при иных обстоятельствах соседство с другим видом колюшек могло бы представлять риск ошибочных скрещиваний[163]163
  Nicole E. Rafferty and Janette Wenrick Boughman. Olfactory Mate Recognition in a Sympatric Species Pair of Three-Spined Sticklebacks // Behavioral Ecology 17, no. 6 (2006). P. 965–970.


[Закрыть].

Степень сложности органов обоняния у рыб очень различна, но базовый тип их устройства одинаков для всех костных рыб (около 30 000 видов, которые не входят в группу, включающую акул и скатов). В отличие от соответствующих органов других позвоночных, ноздри рыб не совмещают функции органов обоняния и отверстий для дыхания; они используются исключительно для распознавания запахов[164]164
  Norman and Greenwood. History of Fishes.


[Закрыть]. Каждая ноздря снабжена слоем специализированных клеток, составляющих обонятельный эпителий, который уложен складками, чтобы сэкономить место, образуя обонятельную розетку. Некоторые рыбы расширяют и сокращают свои ноздри[165]165
  Sosin and Clark. Through the Fish’s Eye.


[Закрыть], и тысячи крошечных ресничек последовательно пульсируют, чтобы нагнетать воду в этот орган чувств и изгонять ее наружу[166]166
  У многих рыб каждая ноздря разделена на два отверстия. Через одно вода поступает в обонятельный мешок, а через другое выходит из него.


[Закрыть]. Сигналы от эпителия посылаются в обонятельные луковицы в передней части мозга[167]167
  Toshiaki J. Hara. Olfaction in Fish // Progress in Neurobiology 5, part 4 (1975). P. 271–335.


[Закрыть].

Обоняние чрезвычайно полезно для некоторых рыб, что доказывает их легендарная чувствительность. Нерка может почувствовать вытяжку из креветок[168]168
  Sosin and Clark. Through the Fish’s Eye.


[Закрыть], растворенную в воде в пропорции 1:100 000 000 (пять чайных ложек на плавательный бассейн олимпийских размеров). Другой лосось может обнаруживать запах тюленя или морского льва, присутствующий в воде в соотношении 1:80 000 000 000, что представляет собой две трети капли в таком же водоеме. Обоняние акулы примерно в 10 000 раз лучше нашего. Но чемпион по остроте нюха среди всех рыб, насколько мы знаем, – американский угорь, который может обнаружить эквивалент менее чем одной десятимиллионной части капли воды из родных мест в олимпийском бассейне. Как и лососи, угри совершают долгие миграции, возвращаясь в строго определенные места нереста, и, чтобы добраться туда, следуют за малейшими изменениями концентрации запаха.

Одно из самых полезных приспособлений у рыб – выработка «вещества тревоги» в присутствии опасности вроде хищной рыбы или рыбака с гарпуном. Здесь стоит снова воздать должное Карлу фон Фришу за обнаружение еще одного явления в мире чувств рыб[169]169
  Karl von Frisch. The Sense of Hearing in Fish // Nature 141 (1938). P. 8–11; Über einen Schreckstoff der Fischhaut und seine biologische Bedeutung // Zeitschrift für vergleichende Physiologie 29, no. 1 (1942). P. 46–145.


[Закрыть]. Случайно поранив одного из гольянов, содержавшихся в неволе, ученый заметил, что другие рыбы в сосуде начали метаться туда-сюда и замирать на месте: это классическая форма поведения избегания хищника. Эксперименты фон Фриша и других исследователей показывали, что раненые гольяны (а также другие виды рыб) выделяют феромон[170]170
  Существуют различные феромоны с разным действием. Феромоны тревоги иногда называют торибонами.


[Закрыть] – химическое вещество, которое вызывает общий ответ других представителей того же вида. Этот особый феромон вызывает реакцию возбуждения у гольянов. Фон Фриш применил для этих феромонов термин schreckstoff (что переводится буквально как «вещество страха»).