Найти в Дзене
Lace Wars

Говорливые бездны: о чем молчат рыбы

Оглавление

Завеса молчания: почему мы считали рыб немыми

Выражение «нем как рыба» вросло в нашу речь настолько глубоко, что кажется незыблемой истиной, отлитой в граните народного опыта. Мы произносим его, не задумываясь, описывая молчуна, хранящего тайну, или просто неразговорчивого собеседника. Эта метафора кажется идеальной: кто, как не обитатели подводного царства, может служить эталоном безмолвия? Мы стоим на берегу реки или моря, вглядываясь в толщу воды, и видим мир, лишенный звука, — плавные, безмолвные движения, немое колыхание водорослей, беззвучное скольжение косяков. Наше человеческое восприятие, откалиброванное под воздушную среду, подводит нас. Мы, существа суши, привыкли, что звук — это вибрация воздуха, достигающая наших барабанных перепонок. Под водой же все иначе. Звук там распространяется почти в пять раз быстрее, но наши уши, не приспособленные к этой среде, оказываются бесполезными. Мы оглушены тишиной, которая на самом деле является иллюзией, порожденной нашими собственными сенсорными ограничениями. Исторически эта иллюзия была практически абсолютной. Великий Аристотель, отец-основатель биологии, в своих трактатах о животных, несмотря на всю свою наблюдательность, лишь вскользь и с сомнением упоминал, что некоторые рыбы, вроде морского петуха-триглы, будучи извлеченными из воды, способны издавать нечто вроде скрипа или ворчания. Но это воспринималось как исключение, механический скрип, а не полноценный «голос». Для подавляющего большинства ученых и естествоиспытателей на протяжении последующих двух тысячелетий подводный мир оставался миром тишины. Рыба не имела легких, не обладала голосовыми связками в нашем понимании — следовательно, говорить не могла. Логика казалась железной. Эта уверенность подкреплялась и повседневным опытом. Рыбаки, вытаскивающие на палубу или на берег трепещущий улов, слышали лишь плеск воды и шлепки хвоста по дереву. Ни крика, ни стона, ни протеста. Только широко открытый, безмолвный рот, судорожно хватающий бесполезный для него воздух. Так, век за веком, человечество укреплялось в своей правоте, создавая вокруг подводного мира непроницаемую акустическую завесу. Мы населили его мифическими сиренами, чье пение было губительно, но реальным его обитателям в праве на собственный голос было отказано. Эта убежденность была настолько сильна, что просочилась в культуру, фольклор и науку, сделав рыбу символом абсолютной немоты.

Подводный оркестр: анатомия рыбьего голоса

Прорыв в нашем понимании рыбьей «речи» произошел лишь с изобретением инструментов, способных «слышать» под водой. Когда первые гидрофоны, эти подводные уши человечества, опустились в глубины, иллюзия тишины рассыпалась в прах. Вместо безмолвия исследователи услышали оглушительную какофонию: щелчки, треск, скрежет, гудки, барабанная дробь, ворчание и даже звуки, похожие на хоровое пение. Оказалось, что подводный мир не просто не молчит — он буквально гудит от непрекращающихся разговоров. Возник главный вопрос: как? Если у рыб нет голосовых связок, то какой орган служит им музыкальным инструментом? Ответ оказался одновременно простым и гениальным в своей эволюционной элегантности. Главным «голосовым аппаратом» для многих видов стал плавательный пузырь. Этот орган, изначально предназначенный для контроля плавучести, по сути, является тонкостенным мешком, наполненным газом. Для рыбы он — аналог нашего легкого, но с другой функцией. Однако природа нашла ему и второе применение. К стенкам плавательного пузыря у многих рыб крепятся особые, так называемые барабанные, или звуковые, мышцы. Эти мышцы — одни из самых быстросокращающихся в животном мире. Когда они с невероятной скоростью начинают вибрировать, их дрожь передается на стенки плавательного пузыря. Пузырь, работая как резонатор, усиливает эти вибрации и транслирует их в окружающую воду в виде звуковых волн. Получается своего рода подводный барабан. Частота и характер звука зависят от размера и формы пузыря, а также от скорости сокращения мышц. Например, рыбы из семейства горбылевых (Sciaenidae), которых в английском языке не зря называют "croakers" (ворчуны) или "drums" (барабанщики), способны создавать целые барабанные рулады, которые могут длиться по несколько часов. Их хоры настолько громки, что их можно услышать даже с борта лодки без всяких приборов. Но плавательный пузырь — не единственный инструмент в этом оркестре. Другой распространенный способ звукоизвлечения — стридуляция, то есть создание звука путем трения одних твердых частей тела о другие. Многие рыбы, например сомы или рыбы-хирурги, издают скрипящие и щелкающие звуки, потирая шипами своих грудных или спинных плавников о костные бороздки в суставах. Другие, как рыбы-ежи, способны скрипеть, сжимая и разжимая свои мощные челюсти или глоточные зубы. Этот звук, резкий и отрывистый, часто служит сигналом угрозы или предупреждения. Пираньи, известные своими острыми зубами, тоже не молчат: в моменты агрессии они способны издавать звуки, похожие на лай или быстрое барабанное постукивание, производимые именно сокращением мышц вокруг плавательного пузыря. Таким образом, арсенал рыбьих «музыкальных инструментов» оказался весьма разнообразен. Это и струнные (вибрирующие сухожилия), и духовые (выталкивание газа из пузыря), и ударные (сам пузырь-резонатор), и фрикционные (скрип костей и зубов). Эволюция, не дав рыбам голосовых связок, нашла десятки обходных путей, превратив их тела в сложнейшие акустические устройства.

Симфония глубин: о чем говорят рыбы?

Когда ученые расшифровали, как рыбы издают звуки, перед ними встала еще более интригующая задача: понять, о чем они говорят. Оказалось, что рыбьи «разговоры» не являются бессмысленным шумом. Это сложная система сигналов, лежащая в основе их социального поведения, размножения и выживания. Пожалуй, самая громкая и мелодичная часть рыбьего репертуара связана с продолжением рода. В брачный период самцы многих видов превращаются в настоящих подводных серенадчиков. Они занимают территорию и начинают издавать призывные звуки, чтобы привлечь самок и одновременно отпугнуть конкурентов. Эти «песни» могут быть удивительно сложными. Например, самец трески исполняет низкочастотное «ворчание», в то время как самец рыбы-мичмана (plainfin midshipman) издает долгое, монотонное гудение, похожее на звук работающего трансформатора, которое может длиться больше часа. Самки, услышав эти призывы, оценивают их качество — громкость, продолжительность, частоту — и выбирают наиболее «голосовитого» партнера, что обычно свидетельствует о его силе и здоровье. После того как пара сформирована, звуки могут сопровождать и сам процесс нереста, синхронизируя действия партнеров. Не менее важна и агрессивная коммуникация. Защита территории, борьба за пищу или статус в стае — все это сопровождается специфическими звуковыми сигналами. Обычно это короткие, резкие и неприятные на слух звуки: треск, скрежет, щелчки. Дамсэлы, защищая свою маленькую территорию на коралловом рифе, издают серию быстрых щелчков, похожих на стук, предупреждая незваного гостя. Если предупреждение не действует, звуки могут стать громче и интенсивнее, переходя в прямое нападение. Эти звуки служат для того, чтобы избежать физического столкновения, которое может привести к травмам. Рыба как бы говорит: «Это мое место, уходи, иначе будет хуже». В большинстве случаев такой акустической демонстрации силы бывает достаточно, чтобы разрешить конфликт. Звуки также играют ключевую роль в координации действий внутри стаи и в защите от хищников. Некоторые виды рыб, обнаружив опасность, издают особый сигнал тревоги. Услышав его, вся стая мгновенно реагирует: сбивается плотнее, меняет направление движения или замирает. Это коллективная система безопасности, работающая на огромных пространствах. В мутных водах великих рек, таких как Амазонка, где видимость ограничена, звук становится главным средством ориентации и общения. Подводные микрофоны, опущенные в ее воды, фиксируют непрекращающийся гул, который исследователи называют «речным хором». Десятки видов рыб одновременно «поют», «ворчат» и «щелкают», создавая невероятно насыщенный и сложный звуковой ландшафт. Этот хор усиливается ночью, когда многие хищники выходят на охоту, и рыбам жизненно необходимо поддерживать контакт друг с другом. Они обмениваются информацией о своем местоположении, о наличии пищи и, конечно, о приближающейся опасности, создавая единое акустическое поле, в котором живет и дышит вся речная экосистема.

Услышать невидимое: история открытия рыбьих звуков

Путь к признанию рыб «говорящими» был долгим и тернистым, и начался он не в тиши академических кабинетов, а в грохоте войны. Во время Второй мировой войны американские военные столкнулись с загадочной проблемой. Их новейшие акустические системы, предназначенные для обнаружения вражеских подводных лодок, периодически фиксировали странные подводные шумы, которые сбивали операторов с толку. Неизвестные звуки, похожие на гул, скрежет и даже какое-то бормотание, появлялись и исчезали, заставляя флот тратить драгоценное время на преследование «призрачных» субмарин. Изначально подозрение пало на секретное акустическое оружие противника. Однако разгадка оказалась куда более прозаичной и одновременно поразительной. Для расследования была привлечена группа ученых под руководством морского биолога Чарльза Фриша. Они сопоставили карты появления загадочных шумов с картами миграции и нереста промысловых рыб, в частности, горбылевых. Выяснилось, что «вражеские передатчики» были ничем иным, как огромными косяками нерестящихся рыб. Их брачные хоры были настолько мощными, что выводили из строя самую чувствительную аппаратуру. Этот случай стал поворотным моментом. Он не только решил военную задачу, но и открыл для науки целую новую область — морскую биоакустику. Одной из ключевых фигур в этой области стала Мари Поланд Фиш, которую по праву можно назвать «крестной матерью» изучения рыбьих звуков. Работая на ВМС США, она провела титаническую работу. Вместе с командой она систематически записывала, каталогизировала и анализировала звуки, издаваемые сотнями видов рыб. Ее «Библиотека звуков морских животных», созданная в 1950-х годах, стала первым в мире атласом рыбьих «голосов». Это был фундаментальный труд, который доказал, что звуковая коммуникация у рыб — не исключение, а широко распространенное явление. Мари Фиш и ее коллеги опускали гидрофоны в аквариумы и в открытое море, сопоставляя каждый записанный звук с поведением конкретной рыбы. Они выяснили, что рыбы-жабы (toadfish) издают громкий, похожий на гудок парохода звук, который может вызывать у неподготовленного слушателя головную боль. Они записали «кашель» морского окуня и «хрюканье» морского петуха. Их работа превратила смутные догадки и разрозненные наблюдения в строгую научную дисциплину. С развитием технологий совершенствовались и методы исследования. Появились более чувствительные гидрофоны, компьютерные программы для анализа звука, подводные видеокамеры, позволяющие одновременно записывать звук и изображение. Ученые смогли не просто слушать, но и видеть, какая именно рыба и в какой ситуации издает тот или иной звук. Исследования вышли из военных лабораторий и распространились по всему миру. Жак-Ив Кусто, знаменитый исследователь океана, в своих фильмах и книгах популяризировал идею «мира безмолвия», но даже он и его команда, погружаясь с аквалангами, не могли не заметить странных щелчков и треска, исходящих от коралловых рифов. Сегодня биоакустика — это бурно развивающаяся наука. Исследователи составляют акустические карты океана, изучают диалекты у разных популяций одного и того же вида и даже пытаются использовать звуки для управления поведением рыб, например, для отпугивания их от опасных зон вроде турбин гидроэлектростанций. История открытия рыбьих звуков — это история о том, как технологический прорыв позволил нам преодолеть барьер собственных чувств и услышать то, что всегда было рядом, но оставалось скрытым под толщей воды.

Океанский шум и рыбьи шёпоты: современный диалог

Открытие того, что рыбы живут в мире, наполненном звуками, имеющими для них жизненно важное значение, поставило перед человечеством новую, крайне серьезную проблему. В тот самый момент, когда мы научились слушать рыб, мы рискуем их оглушить. За последние сто лет мировой океан перестал быть тихим местом. Деятельность человека создала новый, чуждый и агрессивный звуковой фон — антропогенный шум. Главным источником этого загрязнения является судоходство. Тысячи огромных контейнеровозов, танкеров и круизных лайнеров бороздят океаны, и шум их винтов и двигателей распространяется под водой на сотни километров. Исследования показывают, что с 1950-х годов уровень низкочастотного шума в некоторых районах океана удваивается каждое десятилетие. Для морских обитателей это все равно что жить рядом с никогда не умолкающей автомагистралью. К шуму от судоходства добавляется грохот от строительства прибрежных сооружений, забивки свай, работы буровых платформ и сейсморазведки, при которой используются мощнейшие пневматические пушки, создающие звуковые волны, способные проникать на километры вглубь земной коры. Этот непрекращающийся гул имеет для рыб катастрофические последствия. Во-первых, он вызывает физиологический стресс. Постоянное шумовое давление повышает у рыб уровень кортизола (гормона стресса), что ослабляет их иммунную систему, замедляет рост и снижает репродуктивную функцию. Во-вторых, и это, возможно, самое главное, антропогенный шум маскирует естественные звуки. Представьте себе, что вы пытаетесь поговорить с другом шепотом на рок-концерте. Примерно в такой ситуации оказываются рыбы. Призывные песни самцов тонут в гуле проходящего танкера, и самки их просто не слышат. Сигналы тревоги, предупреждающие о приближении хищника, теряются на фоне шума от буровой установки. Координация внутри стаи нарушается, поскольку ее члены перестают слышать друг друга. Это разрушает всю социальную структуру, выстраивавшуюся миллионами лет эволюции. Последствия уже наблюдаются по всему миру. Ученые фиксируют, что в зашумленных районах рыбы тратят больше энергии на «крик», пытаясь перекрыть фоновый гул, что истощает их. Снижается успешность нереста, так как партнеры не могут найти друг друга. Ухудшается выживаемость молоди, которая не слышит предупреждающих сигналов от родителей. Коралловые рифы, которые в здоровом состоянии представляют собой шумные «города», полные щелчков и ворчания их обитателей, в зонах шумового загрязнения становятся тише, что делает их менее привлекательными для личинок кораллов и рыб, ищущих новый дом. Осознание этой проблемы заставляет ученых и экологов бить тревогу. Разрабатываются новые технологии для снижения шума от судов, предлагаются меры по регулированию судоходства в особо уязвимых морских районах, например, путем создания «тихих зон» или коридоров, где скорость судов ограничена. Биоакустический мониторинг становится важным инструментом для оценки здоровья морских экосистем. Записывая «звуковой ландшафт» рифа или прибрежной зоны, ученые могут судить о его биоразнообразии и состоянии. Снижение уровня шума и разнообразия звуков может служить ранним сигналом о надвигающейся экологической беде. Таким образом, наш диалог с подводным миром вышел на новый виток. Мы, которые веками считали рыб немыми, теперь несем прямую ответственность за то, чтобы их голоса не затихли навсегда в созданном нами океанском грохоте. Иронично, но теперь наша задача — обеспечить рыбам право на тишину, чтобы они могли продолжать свои важные разговоры.