Когда на неотропическое царство падает ночь, наступает время активности, наполненное жизнью — особенно под водой. Можно долгими часами сидеть у реки и прислушиваться к звукам ночной тишины, периоды затишья которой то и дело нарушаются резкими всплесками воды. Звуки, кажущиеся обыденными и невинными в дневное время, ночью вдруг приобретают особый зловещий смысл: каждый всплеск или волнение поверхности воды сигнализируют о нападении. Это невидимые крупные ночные хищники охотятся в темноте на мелких рыбешек
Большинство бульканий и ночных всплесков обычно говорят о присутствии крупных хищников, таких как пимелодовые сомы, но при отраженном свете фонаря становятся видимы красные глаза кайманов, близких родственников аллигатора, количество которых ночью, по-видимому, увеличивается в три раза.
Самым необычным и наименее изученным ночным хищником является один из трех представителей семейства Electrophoridae – гимнотоидный электрический угорь (Electrophorus electricus), обитающий в бассейнах рек: Амазонка, Ориноко и Ла-Плата. Этот большая темная рыба может вырастать до двух с половиной метров в длину. Электрофорусы ведут ночной образ жизни: ночью охотятся на мелкую рыбешку, а днем прячутся в норах, в тихих заводях или среди толстых корней деревьев по берегам ручьев, на удивление обильно наполненных жизнью. В одном таком небольшом ручье может обитать свыше 125 видов рыб, среди которых можно встретить пресноводных скатов, древесных сомов и крупных пираний.
Большинство пойманных в таких ручьях крупных видов рыб обычно имеют потрепанный вид: у них отсутствуют либо куски плавников, либо фрагменты тела, что является следствием нападения пираний. Тем не менее у электрических угрей таких повреждений обычно не наблюдается, что является косвенным подтверждением того, что электрический орган угря является прекрасным защитным оружием.
Мало что известно о жизни электрических угрей — и вообще, любого из гимнотоидов. Например, ранее утверждалось, что электрофорусы — это инкубирующие икру во рту рыбы, у которых самка, защищает свою икру и крошечных мальков, удерживая свое потомство во рту. Однако никаких реальных доказательств этому не существует. Данное утверждение, вероятно, возникло из-за многочисленных складок хорошо васкуляризованного эпителия, покрывающего внутреннюю полость рта угря. Как и многие обитающие в болотистых водах рыбы, электрофорусы дышат воздухом. Таким образом при весьма миниатюрном размере жабр эти ротовые складки обеспечивают достаточную площадь поверхности для поступления кислорода в кровь. Чтобы кислород попадал в ротовые складки, угри периодически всплывают на поверхность, чтобы глотнуть атмосферного воздуха. Это они делают достаточно скрытно и воздухом дышат без особого шума. Иногда можно увидеть группы из восьми или более угрей, быстро всплывающих на поверхность, чтобы глотнуть атмосферного воздуха, а затем молниеносно исчезнуть в мутной воде.
Климат тропической родины электрических угрей состоит из двух основных сезонов: дождей и засухи. Сезон дождей – это время бесконечных ливней: реки становятся шире; местные лагуны заполняются водой; русла ручьев разливаются до тех пор, пока поймы не превращаются в обширное мелководное пресноводное море. Но паводки не длятся весь год. В первые несколько месяцев засушливого сезона реки сжимаются, и бóльшая часть воды уходит. Особенно это заметно в районах саванн, где под жарким тропическим солнцем неорошаемая дождями земля высыхает, растрескивается и обугливается из-за частых пожаров.
Жизненные циклы всех растений и животных напрямую зависят от смены влажного и засушливого периодов. В сухой сезон рыбы, которые не смогли найти убежища в больших реках, попадают в ловушки изолированных водоемов, где погибают порой миллионами. В засушливый сезон уровень воды часто настолько низок, что можно перебраться вброд чуть ли не через все реки, кроме самых больших, и при соответствующих знаниях и опыте легко отыскать электрических угрей. Хотя в Венесуэле поиски электрических угрей могут отнять довольно много времени, тогда как в Бразилии они встречаются часто, как и другие гимнатоиды.
Ловят обычно электрических угрей в пересохших речках с помощью 15-метрового закидного невода. В такой охоте как правило участвует несколько человек. Один из них держит глубокий конец сети в воде перпендикулярно берегу, тогда как другой конец сети закреплен на берегу. Остальные участники рыбалки заходят в воду значительно выше по реке и начинают кричать и бить по воде шестами и руками, чтобы загнать рыбу в расставленную сеть. Во время этого гвалта первый участник, стоящий по грудь в воде, должен крепко держаться за шест сети и терпеливо ждать приближения остальных участников. И вот наступает долгожданный момент: через сеть с легкостью начинают перепрыгивать торпедообразные рыбы – большие аностомиды, как бы насмехаясь над всеми напряженными усилиями рыбаков; а по ногам стоящего с шестом участника принимаются со всего разгону биться большие испуганные рыбы. Поэтому ему нужно уметь двигаться, прячась за сеткой, и при этом надеяться на то, что в панике с ним случайно не столкнутся удирающие пираньи, скаты, или того хуже —электрические угри. Когда загонщики подходят близко, он должен совершить стремительный рывок к берегу, таща за собой тяжелую сеть, и используя для этого всю силу, на которую способен. Но, как бы быстро он ни перебирал ногами, его бег по воде и мягкому илистому дну вряд ли окажется быстрым, тогда как в конце пробега на него могут наскочить любые быстро плавающие рыбы. Тем не менее, такая работа обычно вознаграждается массой пойманной рыбы, среди которой могут оказаться и несколько электрофоров, хотя последние в качестве пищи местных рыбаков не интересуют…
О размножении электрических угрей известно совсем немного. Полевые наблюдения доктора Хорста Швассманна из Университета Флориды показывают, что крупные гимнотоиды совершают миграции к нерестилищам вверх по течению рек, где, по-видимому, они и нерестятся. Как и многие тропические рыбы, электрические угри становится готовыми к размножению к концу сухого сезона. В это время горло половозрелых самцов и самок с внешней стороны окрашивается в ярко-красный цвет, а сами рыбы становятся все более и более беспокойными, передвигаясь по водоему даже днем. С началом дождей множество различных рыб начинают свое ежегодное вторжение в недавно затопленные районы. Именно в этот период вдруг исчезают взрослые угри, вероятно, перебираясь в тайное место, где они и выводят свое потомство. Биологи часто следят за передвижениями этих рыб, прикрепляя к ним водонепроницаемые радиоприемники, но высоковольтный разряд электрического угря быстро перегружает электронные прослушивающие устройства, и он становится бесполезен.
Хотя электрические угри питаются рыбой, они, подобно пираньям и многим другим неотропическим «плотоядным» рыбам, иногда переходят на более вегетарианскую диету. Некоторые бразильские речники рассказывают, что видели, как угри собирались в паводковых водах под пальмами асаи, чтобы полакомиться их темно-фиолетовыми плодами размером с клюкву. Иногда они приукрашивали свои рассказы фантазиями, описывая как угри били по деревьям током, разряды которого сбрасывали плоды пальм прямо в воду.
О силе и происхождении электрических разрядов электрофорусов ходит множество легенд. Например, в Венесуэле электрического угря обычно называют тембладор, что примерно переводится как «шокер» или «трясун». Рыбаки, живущие в открытой саванне бассейна реки Ориноко, рассказывают, что тембладор получает свою силу, поедая ударяющие в воду молнии. Однако правда еще более удивительна: электрические рыбы генерируют электричество под действием специализированных клеток. Эти электрические клетки, или электролиты, произошли из эмбриональных мышечных клеток, утративших способность сокращаться. Для примера, в одном семействе гимнотоидов, Aptcronotidae, к которому относятся и знаменитые Черные ножи (Apteronotus albifrons), электрические органы произошли из нервных волокон.
Электроциты являют собой относительно большие клетки, которые сплющены и сложены словно блины во множество взаимосвязанных столбцов, образуя структуру, аналогичную внутреннему строению большой батареи. Большие группы этих соединенных столбцов составляют электрический орган. У гимнотоидов основные электрические органы расположены вдоль задней части тела, которая переходит в удлиненный хвост — область, у большинства других рыб занятую осевыми или хвостовыми мышцами. У электрофорусов электрический орган занимает примерно четыре пятых общей длины животного и до 40% общей массы тела. Ввиду того, что для пищеварительного тракта и репродуктивных органов места остается мало, все они выдвинуты далеко вперед. И, как у всех гимнотоидов, анальное и репродуктивное отверстия угрей располагаются непосредственно за подбородком животного.
Удивительно, но один электроцит по силе своего электрического заряда мало чем отличается от любой другой возбудимой клетки, например, обычной мышечной или нервной. Таким образом, сильные электрические разряды возникают не из-за особого свойства электроцитов, а их расположения. Все электроциты столбцов соединены последовательно, что суммирует их напряжение. Многие столбцы расположены параллельно, что оставляет напряжение прежним, но увеличивает силу электрического тока. Сила разряда электрического органа приблизительно определяется количеством электроцитов в столбце (напряжением) и количеством столбцов в параллельном соединении (электрическим током). Поэтому, чем больше электроцитов, тем больше электрический орган; а чем больше орган, тем сильнее удар током.
Главный электрический орган электрофоруса – крупный даже для электрической рыбы. Он содержит около 120 столбцов, и в каждом столбце от 6 000 до 10 000 электроцитов. Взрослый угорь может производить разряд более 600 вольт (хотя сила тока обычно не превышает одного ампера), что делает его самым мощным из известных биоэлектрических генераторов. (Разряд молодого электрофоруса – менее мощный; например, малек угря длиной от 8 до 13 см не может генерировать более 100 вольт). Электрофоры используют электрошок как для защиты от хищников, так и для оглушения и поимки мелкой рыбы.
Поскольку электрический орган находится под произвольной нервной регуляцией, угорь может по желанию включать и выключать свою батарею, но высокий разряд является кратковременным (без видимых искр) и повторное использование в течение короткого времени требует отдыха для подзарядки. Кроме того, во время нанесения сильного удара сам угорь остается практически невредимым, отчасти благодаря изолирующим свойствам своей толстой кожи. Таким образом, глубокий порез на коже может вызвать у элетрофора некоторые «болевые ощущения» из-за электрической самостимуляции. У рыб с сильным электрическим разрядом имеется толстый слой подкожного жира и толстые слои соединительной ткани, которые окружают большую часть их нервной системы, и физиологи предполагают, что назначение этих оболочек – защитить рыбу от собственного удара током, а также от удара током других рыб.
В естественной среде обитания человек зачастую может не почувствовать удара током электрофоруса, если только не находится с ним в непосредственном контакте. Это связано с низкой проводимостью (т. е. высоким электрическим сопротивлением) большинства тропических водоемов. Электрический ток плохо проводится водой, которая по химическому составу почти соответствует дождевой. Такая вода действует как изолятор. Из-за этого электрическим рыбам тропических пресных вод приходиться генерировать гораздо более высокое напряжение (но боле слабый ток), чтобы вызвать сильный удар, по сравнению с морскими электрическими видами, такими как электрические скаты.
В дополнение к своему большому органу у электрического угря имеются небольшие вспомогательные электрические органы, которые во время плавания производят небольшие импульсы напряжением около 10 вольт с постоянной частотой около 30 или более импульсов в секунду (во время отдыха частота падает до нескольких импульсов в минуту). Эти небольшие электрические органы, наряду с электрорецепторами, усеивающими тело угря, функционируют как часть сложной электросенсорной системы для обнаружения и локализации объектов в их окружении. Но это уже отдельная история...