Чувства животных и человека

Если чувствительность миног к электричеству действительно так тесно связана с поисками добычи, то тем самым легче объяснить, почему они натыкаются на электрические барьеры. Как морские, так и пресноводные миноги в Великих Озерах, достигнув зрелости, перестают питаться. Они направляются в верховья рек, где проводят свой «брачный период», выпуская молоки или икру, и погибают. Когда начинается их последний пост, миноги, возможно, просто перестают обращать внимание на свои органы чувств, воспринимающие электрический ток. Можно предположить и другое — миноги в любом возрасте исследуют каждое изменение излучаемого ими пульсирующего электрического поля, в том числе и вызванное проволочным барьером, воздвигнутым для того, чтобы убить их электричеством.

У миног было открыто «шестое чувство», поскольку ученые решили узнать об этих животных все, что можно; они главным образом стремились выяснить, почему пресноводные миноги в отличие от морских уничтожают больших рыб. Паразитирующие миноги не представляют серьезной опасности для морского рыболовства, за исключением тех случаев, когда они уничтожают пойманную рыбу, которая, естественно, не может выбраться из сети.

Вероятно, здоровая морская рыба, обладающая не большей чувствительностью к электричеству, чем пресноводная, чувствует приближение морской миноги, когда у нее еще есть время для спасения. В океане миноги могут успешно охотиться только на больных непроворных рыб. В этом смысле они выполняют в морской среде ту же роль, что волки и львы на суше. Эти хищники уничтожают главным образом больных и старых животных; запасы пищи у них исчерпываются редко.

В пресных водах происходит борьба между миногами и рыбами, которая носит местный характер. Она представляет собой новое явление эволюции. Миноги, которые принадлежат к группе самых древних позвоночных животных, по-видимому, обитали только в море, почти до самого конца великого ледникового периода. Затем, с установлением нового климата на Североамериканском континенте, который постепенно освобождался от бремени льда, миноги оказались «запертыми» в некоторых пресноводных озерах, протянувшихся от озера Шамплейн вдоль вермонтской границы до Фингеровских озер в верхней части штата Нью-Йорк и до озера Онтарио. Именно из озера Онтарио в период с 1935 по 1948 год миноги по сооруженным человеком каналам проникли в верхние Великие Озера и нанесли там ущерб промышленному рыболовству.

Челюстноротые рыбы с давних пор обитали в пресных водах, но до недавнего времени им не приходилось сражаться с миногами. Однако они настолько чувствительны к электромагнитным полям, что обходят электрические барьеры. Эта способность, которая кажется лишней для существования в пресной воде, возможно, была необходима в те далекие времена, когда рыбы вторглись в моря, где миноги уже были «старожилами».

Нет ничего парадоксального в том, что чувствительность рыб к электричеству позволяет им заметить приближающуюся миногу только в соленой воде, а не в пресной. Хорошо известно, что пресная вода — плохой проводник электричества, тогда как морская — довольно хороший. Однако и в пресной воде миноги могут искать рыбу с помощью электрических импульсов, даже несмотря на то, что обнаружить добычу здесь можно лишь подплыв к ней на более близкое расстояние, чем в море. В пресной воде миноге выгоднее полагаться на сигналы электромагнитного поля, чем на зрение, поскольку пресная вода гораздо мутнее океанской. Только в очень мелких реках и озерах свет проникает до самого дна. Часто пресная вода бывает настолько мутной, что на глубине всего лишь нескольких десятков сантиметров глаза становятся почти бесполезными; поэтому рыбы, полагающиеся на них, оказываются в невыгодном положении. Возможно, из-за более слабой электропроводности пресной воды, а также ее большей загрязненности рыбы в озерах становятся жертвами миног, а в океанах успешно спасаются от них.

Источник электрической энергии у миног пока еще не открыт. Не обнаружены также и чувствительные органы, с помощью которых миноги улавливают изменения в характере электрических импульсов, которые распространяются через окружающую их воду. Однако электрические органы рыб известны уже в течение почти двух столетий. Они привели в недоумение еще Чарльза Дарвина, который писал в «Происхождении видов», что «электрические органы рыб представляют… исключительное затруднение, потому что трудно представить себе, через какие ступени могли проходить эти изумительные органы… они встречаются почти у дюжины различных рыб, из которых иные связаны только очень отдаленным родством». Дарвин был уверен, что самые ранние предки рыб не генерировали электричества. Однако как же еще могли появиться электрические органы у рыб с таким дальним родством?

До 1958 года считали, что животные используют электрические органы только для нападения и защиты. Затем у африканской пресноводной рыбы, напоминающей угря, у которой, как было известно, электрические органы очень слабо развиты, обнаружили чувствительность к электромагнитному полю, похожую на ту, которой обладают морские миноги. У другой африканской рыбы возле спинного плавника был обнаружен небольшой чувствительный орган, реагирующий на короткие электрические импульсы продолжительностью всего лишь в 0,0001 секунды. Оказалось, что рыба-нож Eigenmannia, живущая в теплых водах вдоль Атлантического побережья Америки, имеет электрический орган возле кончика длинного хвоста. Посылая в воду с помощью этого органа импульсы электрического тока, она, «пятясь задом», опускается в небольшие ямки или использует хвост в качестве зонда при исследовании окружающих ее объектов. Все эти открытия могут изменить наши представления о способностях водных животных воспринимать различные сигналы. Уже и сейчас заполнены некоторые пробелы в наших знаниях, которые вызывали у Чарльза Дарвина такое недоумение.

О существовании электрических органов у рыб стало известно вскоре после того, как открыли само электричество. До этого на протяжении двух тысячелетий никто не мог объяснить, каким образом квадратный скат Torpedoможет оглушать маленьких рыбешек, чтобы потом съесть их. Аристотель описывал, как этот хорошо знакомый всем обитатель Средиземного моря «заставляет цепенеть животных, которых он хочет поймать, пересиливая их силой удара, живущего в его теле. Это явление действительно наблюдалось». У Torpedoвпереди, рядом с глазами, по обе стороны его плоского тела, расположены большие почкообразные электрические органы. С их помощью он может производить удар за ударом с напряжением по крайней мере в 220 вольт.

Электрический скат Torpedo, как и другие скаты с электрическими органами, по своему поведению очень напоминает биологически далеких от них звездочетов, которых можно встретить вдоль Атлантического и Тихоокеанского побережья на юге Северной Америки. Все эти морские рыбы неподвижно лежат на дне и ждут, когда мимо них проплывет рыба, которую можно поймать. Внезапным ударом электрического тока они оглушают рыбу, как будто бы произвели подводный взрыв. Затем скат или звездочет пожирают оглушенную жертву.

Другие виды электрических рыб — это главным образом жители пресных вод, обитающие чаще всего в таких мутных водоемах, где зрение почти не помогает им при поисках пищи. В Ниле и других пресноводных водоемах тропической Африки обитает электрический сом, чье тело окружено электрическим органом подобно оболочке, простирающейся от жабер до основания хвоста. Было установлено, что разряд его электрического органа достигает 350 вольт. Амазонка, Ориноко и другие реки северо-восточной части Южной Америки являются обиталищем самой мощной из всех известных электрических рыб — угреобразного Electrophorus'а. Почти двухметровые рыбы заставляют прыгнуть стрелку вольтметра до цифры 550 вольт и производят достаточно тока, чтобы полдюжины стоваттных лампочек вспыхивали, как электрическая реклама.

Туземцы племен, живущих по далеким притокам этих южноамериканских рек, до сих пор весьма своеобразно используют потомков лошадей, завезенных туда португальскими и испанскими колонистами. В местах брода этих рек, там, где водится много электрических угрей, местные жители у каждого берега держат на привязи лошадей. Когда кому-то нужно перейти реку, он вначале гонит перед собой лошадей; сам идет вслед за ними, а затем ловит их и гонит назад, на другой берег, к привязи. Электрические угри разряжают батареи о ноги лошадей и не успевают перезарядить это оружие, так что люди переходят реку невредимыми.

Главные электрические органы этого страшного угря расположены по бокам вдоль всего тела рыбы, от головы и до хвоста. И как бы не довольствуясь этим, угорь обладает дополнительным более слабым электрическим органом, простирающимся вдоль нижней поверхности тела почти по всей длине. Еще один такой орган находится на хвосте. Все они напоминают соответствующие образования у других электрических рыб, так как тоже представляют собой организованное в определенном порядке множество дискообразных клеточек, каждая из которых производит ток напряжением менее 0,14 вольта. Электрический орган угря состоит из 6–10 тысяч таких маленьких генераторов, расположенных в каждом из 70 рядов. Все вместе они занимают около 40 % поверхности взрослой рыбы. При одновременном разряде всех электрических батареек голова рыбы оказывается заряженной положительно, а хвост — отрицательно. Между этими двумя полюсами в окружающей рыбу воде протекает электрический ток, который поражает все вокруг и при помощи которого угорь оглушает свою жертву. Соответствующий ток протекает и внутри самого угря, но жизненно важные органы, такие, как нервная система и плавательные мышцы, по-видимому, электрически изолированы от него жировой тканью. Вероятно, поэтому электрический угорь не убивает себя или других электрических угрей.