777 самых интересных и таинственных фактов, невероятных и загадочных открытий на Земле

Эти рыбы, как и обитающие в Южной Америке электрические угри, обладают особыми органами, которые способны производить мощный электрический разряд. С помощью своего электрического органа, состоящего из видоизмененных мышечных волокон, электрический сом может производить разряд напряжением до 650 В. Сокращение обычных мышц начинается с небольших электрических разрядов, называемых потенциалами действия, которые распространяются по поверхности мышечного волокна точно так же, как рецепторный потенциал распространяется по рецептору. В процессе эволюции в электрическом органе рыб была утрачена способность мышц к сокращению, а потенциалы действия, напротив, очень сильно возросли. Волокна электрического органа не похожи на тонкие мышечные волокна, а напоминают пластины, расположенные наподобие элементов в аккумуляторной батарее. Как и в любой батарее, отдельные заряды пластин суммируются и производят один сильный разряд. Потенциал действия каждой пластины достигает всего лишь 0,1 В; однако в электрическом органе угря могут быть одновременно возбуждены тысячи таких пластин, и тогда производимый ими разряд достигает огромной силы.

Электрические рыбы, о которых мы только что говорили, используют мощный электрический разряд для оглушения жертвы. Вместе с тем, есть рыбы, генерирующие гораздо более слабые токи – настолько слабые, что они не в состоянии обездвижить жертву; во многих случаях эти токи можно зарегистрировать лишь с помощью приборов. Почти у всех скатов электрические органы располагаются в области хвоста; электрический скат отличается от всех остальных тем, что производит особенно сильный разряд.

К электрическим рыбам принадлежат также звездочет, обитающий у берегов Северной Америки, клюворылые рыбы Африки, например, слонорыл, а также гимнотовидные рыбы, к которым относится ножетелка и электрический угорь, – обитатели Южной Америки. Биологическое значение слабых токов, производимых этими рыбами, долгое время оставалось загадкой; теперь предполагают, что рыбы могут воспринимать искажение образующегося вокруг их тел электрического поля и таким образом обнаруживать препятствия или добычу.

Уже более ста лет известно, что электрические органы есть у нильской щуки — рыбы необычного вида, вдоль всей спины которой проходит постоянно колеблющийся плавник. В 1951 году Г. У. Лиссман тщательно исследовал поведение этих рыб. Нильские щуки передвигаются не с помощью движений хвоста, как большинство других рыб, а с помощью волнообразно колышущегося спинного плавника. При этом их тело не изгибается из стороны в сторону. Эти рыбы с одинаковой легкостью могут двигаться как вперед, так и назад; они без труда обходят все препятствия, встречающиеся на их пути. Нильские щуки обитают в мутных илистых реках и по ночам охотятся на мелких рыбешек. В таких условиях от зрения мало пользы, и поэтому вполне естественно предположить, что какое-то другое чувство помогает нильской щуке ловить добычу и избегать препятствий.

По данным Лиссмана, нильская щука использует электрические органы для обнаружения различных препятствий; кроме того, он показал, что таким же образом обнаруживают препятствия и другие рыбы, обладающие электрическими органами.

Если опустить в аквариум с нильской щукой пару электродов, подключенных к осциллографу, прибор тотчас же зарегистрирует электрические разряды. Они следуют с постоянной частотой (примерно 300 имп./с), и при этом каждый разряд создает в воде электрическое поле, напоминающее поле вокруг магнитного стержня. Положительным полюсом в данном случае служит голова рыбы, а отрицательным – ее хвост. Любой находящийся в воде предмет искажает привычную конфигурацию электрического поля; оставалось лишь показать, что нильские щуки способны воспринимать свои слабые электрические поля и что с помощью этих полей они обнаруживают различные объекты. Оказалось, что щуки реагируют на движение слабого магнита вблизи аквариума. Кроме того, если записать электрические разряды рыбы на магнитную пленку, а затем воспроизвести эту запись, рыба будет нападать на опущенные в воду электроды. Позднее для того чтобы выяснить, может ли нильская щука обнаруживать находящиеся вблизи нее предметы, были проведены опыты с условными рефлексами. В аквариум опускали две трубочки из пористой глины, одну из которых заполняли водой из-под крана или каким-либо другим веществом, проводящим электрический ток, а другую – диэлектриком (например, воском или стеклом). Рыбу обучали приближаться к трубочке с проводящим веществом, каждый раз подкрепляя ее правильное поведение кусочком мяса. Вскоре она обучилась подплывать к этой трубочке и не обращать никакого внимания на другую, наполненную диэлектриком. Изменяя содержимое трубок, удалось определить, что нильская щука может обнаружить наличие в одной из них стеклянной палочки диаметром 2 мм. Такая тоненькая палочка вызывает минимальные изменения электрического поля рыбы; чтобы обнаружить эти изменения, нильская щука должна обладать крайне тонкой чувствительностью.

Органы чувств, которыми пользуется рыба для восприятия электрического поля, находятся в кожных покровах головы и очень напоминают органы боковой линии. Они представляют собой крошечные ямки, наполненные желеобразной массой, на дне которых находятся рецепторы. У нильской щуки толстая кожа, которая очень плохо проводит электричество; желеобразное содержимое ямок, напротив, представляет собой хороший проводник и играет роль вспомогательного органа, собирающего и концентрирующего электрический ток.

Вскоре после того, как у нильской щуки была обнаружена способность воспринимать электрические поля, ученые определили биологическое назначение ампул Лоренцини, имеющихся у скатов.

Рыбы, имеющие электрические органы, обычно живут в мутной воде или активны в ночное время. Глаза у них маленькие, а поэтому восприятие электрического поля должно иметь для них большое значение, хотя еще никто не показал, что какие-либо рыбы, в том числе, скаты, и в самом деле как-то используют электрическое чувство. Вполне возможно, что электрическое чувство предназначено не только для того, чтобы избегать препятствий и обнаруживать жертву. Может быть, когда-нибудь выяснится, что оно, подобно другим чувствам, играет определенную роль в передаче информации во время агрессивного поведения или обряда ухаживания. Например, было обнаружено, что нильская щука изменяет частоту своих электрических разрядов, когда в аквариуме, где она находится, воспроизводят ее же собственные разряды, записанные на пленку. Можно предположить, что таким образом эти рыбы избегают «наложения» сигналов один на другой.

Электрическое чувство – это совершенно «новое чувство», о котором еще не так давно ничего не было известно. Исследование этого чувства привело к открытию рецепторного органа нового типа. Электрическое чувство в корне отлично от всех других чувств, которыми мы сами в какой-то мере обладаем (хотя животные используют их порой в других целях). Пусть с трудом, но мы все-таки можем представить себе, как летучая мышь ориентируется с помощью эхолокации, а пчела – с помощью поляризованного света; однако электрические рыбы живут, по-видимому, в совершенно чуждом нам мире.

Рыба ходит по суше

Еще греческий историк Геродот знал о существовании сухопутных рыб. Подобную же мысль неоднократно высказывал в своих трактатах другой выдающийся мыслитель древности – Аристотель. Теофраст в книге «О рыбах, которые живут на суше» писал о рыбах Индии, ползающих по земле и возвращающихся в воду, когда им заблагорассудится.

Долгое время ученые считали это утверждение легендой, не верили до тех пор, пока не была обнаружена в Индии «тамоулепаунеиери» – «рыба, карабкающаяся на дерево». Удивительной рыбе дали научное название – анабас спленес (лазающая рыба). В настоящее время зоологам известна целая группа родственных рыб, которых так и называют «анабантиды». С помощью хорошо развитых грудных плавников эти рыбы могут лазить по деревьям и ползать по земле, переселяясь из высыхающих водоемов в другие, где еще есть вода.

Илистые прыгуны, или древолазы, обитающие в мангровых лесах на Гвинейском берегу и в Сенегамбии, «бегают» по суше со скоростью 3 км/ч и поднимаются на дерево выше человеческого роста.

Протоптеры, обитающие в бассейне реки Гамбии (Центральная Африка), не уходят вслед за водой, а вода сама приходит к ним. В засушливый период протоптер впадает в спячку примерно на 5 месяцев и проводит ее в специально устроенном гнезде. Свернувшись в своей «спальне», рыба окружает себя своеобразным коконом, представляющим собой тончайшую пленку из слизи и глины. В противоположность всем другим позвоночным, впадающим в спячку, протоптер расходует не жировые запасы, а свои собственные мышечные ткани. За время спячки он теряет до 20 % массы, но с наступлением периода дождей возвращается к активной жизни и быстро восполняет потери. Мясо протоптеров очень вкусное. Местное население промышляет их весьма оригинальным способом: с помощью специального барабана извлекаются звуки, имитирующие падение дождевых капель. Поддавшись обману, протоптеры просыпаются и издают громкий чмокающий звук, выдавая тем самым место своего укрытия.

Пресмыкающиеся

Вараны

Из многих видов гигантских ящеров после внезапного и таинственного их вымирания до наших дней дожили лишь вараны – самые крупные ящерицы в мире.

Длина тела серого варана, распространенного от северной Африки через Переднюю Азию до северо-западной Индии и южной половины Средней Азии включительно, равна 1,6 м, из которых на хвост приходится немного более половины, а взрослые особи полосатого варана, обитающего в Индии, южном Китае и на всех островах от Цейлона до северного берега Австралии, достигают в длину 2,5 м, в исключительных же случаях – даже 3 м.

Серые вараны обитают в пустынях с твердой почвой или на закрепленных песках. Они часто селятся в норах песчанок и сусликов, предварительно пообедав хозяином. Всю зиму вараны проводят в норах, а в марте выходят на поверхность. Летом они активны весь день, не считая самых жарких, полуденных часов, которые пережидают в укрытиях. Окраска взрослых особей – песочно-желтоватая, молодых – светло-серая; у тех и у других шкуры пересекают темные поперечные полосы, опоясывающие все туловище и хвост. Вараны не только быстро бегают, но и легко взбираются на ветки кустарника. На охоте и в сражении они пускают в ход свои острые зубы и длинный гибкий хвост, которым наносят хлесткие удары с боков. При этом вараны громко шипят, пытаясь напугать врага.