В некотором смысле, скаты являются Золушками мира пластинчатожаберных. По сравнению с их хорошо изученными кузенами, акулами, мало что известно о том, как скаты чувствуют окружающую среду. В сочетании с этим скаты, как представляется, имеют существенный недостаток по сравнению с большинством других рыб; их глаза находятся на противоположных сторонах их тел от их ртов. Это, вероятно, затрудняет перехват закусок, поэтому при поиске пищи скаты должны полагаться не на зрение, а на другие чувства. Любопытно узнать, как скаты ощущают свое окружение, пара ученых из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, Лора Джордан и Малкольм Гордон, а также Стивен Каджиура из Атлантического университета Флориды решили исследовать, как три вида ската чувствуют и реагируют на сигналы, которые может послать их добыча.
Сначала Джордан должен был найти скатов. Направляясь к острову Санта-Каталина у побережья Калифорнии, Джордан отправился на рыбалку, собирая круглые скаты с сеткой невода и пелагическими скатами на длинной линии. Но чтобы собрать лучи летучей мыши, она и приятель надели снаряжение для подводного плавания и пошли ловить рыбу под волнами с большой сеткой для рук. Джордан объясняет, что она должна была быть скрытной и быстрой, чтобы захватывать лучи летучей мыши, опирающиеся на морское дно. «Как только рыба уплыла, у меня почти не было шансов ее поймать», - вспоминает Джордан.
Вернувшись в Морской научный центр Ригли со скатами, Джордан начал проверять реакцию рыбы на струи воды. Джордан объясняет, что лучи летучей мыши проводят большую часть своего времени на морском дне в поисках погребенных моллюсков и двустворчатых моллюсков, поэтому она решила смоделировать контрольные струи воды, производимые любимыми моллюсками луча летучей мыши, чтобы увидеть, как все три вида реагируют на движения жидкости.
Выпуская отдельные голодные лучи в бассейн, Джордан снимал реакции всех трех видов. Неудивительно, что лучи летучей мыши реагировали с большим энтузиазмом, когда они переплывали струи, останавливаясь и кусая струю, как если бы она была произведена вкусным моллюском. Наименее отзывчивым из трех рыб был пелагический луч, который является единственным скатом, который охотится в открытой воде и обедает на кальмарах и рыбе. Несмотря на то, что пелагические лучи сталкивались с джетами чаще, чем с двумя другими видами, они реагировали только на 32% джетов, а круглые и летучие лучи реагировали на 40% и 60% джетов, с которыми они столкнулись.
Зная, что все рыбы обнаруживают движения жидкости с помощью органа, известного как «боковая линия» (ряд пор на поверхности кожи, которые связаны заполненными жидкостью каналами непосредственно под кожей), команда исследовала распределение пор боковой линии на поверхность кожи на реакцию животных на их столкновение со струями. Чувствительный к струе луч летучей мыши имел наивысшую плотность пор боковой линии вдоль своей кожи, тогда как менее чувствительные пелагические и круглые лучи имели низкую плотность пор. Тем не менее, нижележащие каналы, которые связывают поры, более разветвлены в круглом луче, чем пелагический луч, который был наименее чувствительным из всех них. И хотя поры, чувствительные к потоку, были распределены только по 70% диска тел круглых и пелагических лучей, лучи все еще были способны реагировать на струи, которые касались кончиков их плавников, несмотря на отсутствие пор по внешнему периметру их тела. «Это был большой сюрприз для меня», - говорит Джордан.
Изучив реакцию рыбы на струи воды, Джордан и ее коллеги обратили внимание на чувствительность рыбы к электрическим полям . Зная, что все elasmobranches могут обнаруживать электрические поля и что распределение электросочувствительных пор на поверхностях кожи всех трех лучей значительно различалось, команда решила проверить реакцию рыбы на слабые электрические дипольные поля, аналогичные полям, генерируемым любимыми маленькими ракообразными круглыми и летучими лучами.
На этот раз Джордан и Каджиура разработали пластину с четырьмя прикрепленными к ней дипольными электродами, которая могла быть размещена на дне бассейна с лучами. Вернувшись в Морской научный центр им. Ригли, Джордан включил каждый диполь случайным образом, изменил электрические поля от 5,3 до 9,6 мкВ / см и снимал лучи, когда они включались и воздействовали на заманчивое электрическое поле. Анализируя реакцию рыбы на поля, было ясно, что все рыбы были чрезвычайно чувствительны к электрическим полям и были в состоянии обнаружить поля, столь же слабые как 1 нВ см-1. Тем не менее, летучая мышь снизу и круглые лучи, оба с более высокой плотностью электросенсорных пор вокруг их ртов, атаковали диполь с энтузиазмом, чем пелагический луч, который имеет более низкую плотность электросочувствительных пор. Круглые лучи и лучи летучей мыши могли также точно определять местоположение диполя, чем пелагический луч, точно останавливаясь над диполем в конце их одиночного захода на посадку, в то время как более крупный пелагический луч часто перекрывал диполь, прежде чем вернуться на свое место.
Джордан подозревает, что различия в выступлениях скатов связаны с их различным образом жизни. Поскольку круглые лучи являются подтвержденными обитателями морского дна, а лучи летучих мышей проводят большую часть своего времени в поисках закопанных тварей, оба вида, вероятно, в значительной степени полагаются на свою чувствительность к электрическим полям и струйным потокам жидкости при поиске еды. Тем не менее, пелагические лучи, вероятно, больше полагаются на зрение при нахождении на вкусной рыбе и переключаются на другие чувства, как только обед становится доступным.
