То, что мы привычно называем «ухом», является лишь внешней ушной раковиной млекопитающих, призванной улавливать звуки и служить защитой. Но все знают, что и лишенные этого атрибута животные, такие как птицы, обладают прекрасным слухом и вовсю используют звуковую коммуникацию. Рыбам в этом «не повезло»: судя по таким поговоркам, как русская «нем как рыба» и польская «достать ухо от сельди», обозначающей невозможное, в общественном сознании укоренился предрассудок, что водные глубины – это мир безмолвия. Заполнить этот пробел поможет статья, посвященная органам слуха и акустическому поведению уникальных байкальских рыб, опубликованная в декабрьском номере журнала «НАУКА из первых рук»
Как известно, звук – это механические колебания, распространяющиеся в упругой среде, и чем лучше ее проводимость, тем быстрее будут распространяться звуковые волны. Соответственно, скорость передачи звука в воде почти в пять раз выше, чем в воздухе! Будучи в привычном нам смысле «немыми», рыбы способны издавать самые разные звуки, напоминающие удары барабана, карканье, хрюканье, чавканье, писк и дребезжание. Возникают они при сжимании стенок плавательного пузыря, движении жаберных крышек и лучей плавников, скрежетании глоточными и челюстными зубами, а также трении об дно и т.п. А всем хорошо знакомая атлантическая селедка способна издавать ультразвук частотой до 180 кГц (!), причем выходит он из анального отверстия рыбы вместе с воздухом.
В такой наполненной звуками среде нужны и хорошие органы восприятия. Многие знают о наличии у рыб боковой линии, или сейсмосенсорной системы, но она работает лишь на расстоянии нескольких сантиметров от источника звука, и в достаточно узком диапазоне частот. Широкий спектр звуков с дальнего расстояния рыбы воспринимают с помощью внутреннего уха, главную роль в котором играют отолиты – большие слуховые камешки карбонатной природы, и слуховой эпителий, состоящий из клеток, увенчанных пучком коротких и одним длинным чувствительным волоском.
Хорошим объектом для сравнительных исследований адаптации слуховой системы и акустического поведения рыб служат байкальские эндемики – уникальные обитатели пресноводного сибирского «моря»: байкальские бычки-подкаменщики, включая голомянку, которые не имеют плавательного пузыря, а также пузырные сиговые рыбы, в том числе знаменитый байкальский омуль. Две эти группы представляют собой результат совершенно разных эволюционных механизмов видообразования, которые «работали» в одном и том же водоеме. У сиговых имеется всего три вида, зато они отличаются поразительным внутривидовым разнообразием: среди каждого вида имеются прибрежные, пелагические и глубоководные группировки, адаптированные к обитанию в конкретных условиях среды. Бычки-подкаменщики, напротив, приспособились к жизни в Байкале, сформировав «букет» из почти четырех десятков видов, отличающихся узкой специализацией.
Байкальские рыбы, обитающие в различных экологических условиях, имеют разную площадь слухового эпителия и плотность расположения волосковых клеток, а также разные морфотипы и длину сенсорных волосков. Например, для обитателей мелководной зоны характерно наличие клеток с преимущественно короткими волосками, воспринимающими более высокочастотные звуковые колебания, которые легче идентифицировать на фоне низкочастотного шума прибрежной зоны. Еще одна важная характеристика слухового аппарата – ориентация волосков относительно оси тела рыбы. Так, у донных видов доминирует вертикальная ориентация, что позволяет этим рыбам чувствовать малейшие колебания донных организмов и совершать рассчитанные движения в среде, полной препятствий.
В последние годы экологическая ситуация на Байкале оставляет желать лучшего. Все большее значение приобретает и проблема антропогенного шумового воздействия на обитателей водной среды, для которых акустическое общение является жизненной необходимостью. Специалисты из Лимнологического института СО РАН (Иркутск) активно занимаются изучением влияния низкочастотного и высокочастотного звука на слух байкальских рыб, который, как показали эксперименты, может вызывать временную или постоянную потерю слуха и поведенческие нарушения.
Актуальность этих исследований связана, в частности, с необходимостью получения перспективных для аквакультуры форм сиговых рыб, вызванной уменьшением численности их популяций в природе и введением в 2017 г. запрета на вылов основного промыслового вида – байкальского омуля.
Понравился материал? Не забудьте поставить лайк и подписаться!
Подробнее об органах слуха рыб и особенностях эндемичных обитателей Байкала читайте в статье к.б.н. Ю.П. Сапожниковой (ЛИН СО РАН, Иркутск) «И у рыб есть уши»