Что знает рыба. Внутренняя жизнь наших подводных сородичей

Изменяя скорость, продолжительность, амплитуду и частоту своих сап, слоновые рыбы могут обмениваться информацией о виде, поле, размере, возрасте, местоположении, расстоянии и сексуальных наклонностях. Сапёры также передают информацию о социальном статусе и эмоциях, включая агрессию, подчинение и привлечение партнёра, для чего сигналы превращаются в ухаживающие "песни", чтобы серенады для потенциальных партнёров, используя экзотические узоры из стрекотания, скрежета или скрипа. (Когда вы сообщаете о своем желании с помощью электричества, "возбуждение" приобретает дополнительный смысл). Они могут идентифицировать других особей по их саперным сигнатурам, которые отличаются друг от друга и остаются стабильными с течением времени. Доминирующие особи могут прогнать нарушителей со своей территории, если обнаружат их ЭОД, что, вероятно, объясняет, почему рыбы часто почтительно выключают свои ЭОД, когда проплывают через территорию соседа. Пары или группы рыб также координируют свои саперные импульсы, производя "эхо" и "дуэты". Самцы чередуют саперные импульсы с другими самцами, в то время как самки синхронизируют их с самцами-исследователями.

Это может сбить с толку, когда в непосредственной близости стрекочут скопления рыб-слонов или рыб-ножей. Они решают эту проблему с помощью так называемой реакции избегания помех: если частоты разрядов двух рыб слишком похожи и могут помешать дискриминации, они подстраиваются, чтобы увеличить различие. Рыбы в социальной группе поддерживают разницу в 10-15 Гц с соседями, обеспечивая каждой особи индивидуальную частоту разрядов.

Записи сапёрных выстрелов, производимых рыбами-слонами в верховьях реки Замбези, позволяют предположить, что они также используют свои сигналы для сотрудничества. Саперы, издаваемые рыбами, которым угрожает затаившийся хищник, побуждают соседей присоединиться к ним, что может быть сигналом раннего предупреждения. Если хищники охотятся там с низким успехом, это выгодно всем рыбам, живущим по соседству. Сигналы, которыми обмениваются знакомые соседи, могут служить гарантией того, что все в порядке, что избавляет от необходимости дорогостоящей защиты территории. Такие "дорогие враги" также объединяются как партнеры по отмели, когда пищи становится мало.

Если все это звучит слишком сложно для рыбы, возможно, пришло время пересмотреть свои представления о ее интеллекте. Подумайте также о том, что у слоновых рыб самый большой мозжечок среди всех рыб, а соотношение их мозга к весу тела - широко разрекламированный показатель интеллекта - примерно такое же, как у нас. Большая часть серого вещества посвящена электровосприятию и коммуникации.

Использование электричества для связи сопряжено с определенными затратами. Электрочувствительные хищники могут подстраиваться под них. Так происходит с острозубыми сомами, которые охотятся стаями во время впечатляющих ежегодных миграций вверх по реке Окаванго на юге Африки. Большую часть их рациона в это время составляет вид рыбы-слона под названием бульдог. Они обнаруживают незадачливых бульдогов, подслушивая их саперные выстрелы. Но есть и еще один нюанс. Исследования в неволе показали, что саперы самок бульдогов слишком коротки, чтобы сомы могли их обнаружить, тогда как саперы самцов в десять раз длиннее, и сомы легко их замечают. Распределение бульдогов по размерам, найденных в желудках сомов, указывает на то, что в основном съедаются самцы. В эволюционной гонке вооружений, направленной на то, чтобы не стать чьей-то едой, можно ожидать, что самцы бульдогов будут укорачивать свои саперы.

Удовольствие от прикосновения

Если боковые линии и электрические разряды органов чужды нашим сенсорным системам, то чувство осязания - точно нет. Исследуя это знакомое ощущение у рыб, я хочу связать его с другим видом ощущений, которые мы часто получаем от прикосновения и которые мы редко рассматриваем как часть жизни рыб. Я имею в виду чувство удовольствия.

В своей культовой поэме "Рыба" Д. Х. Лоуренс написал:

Они ездят по отмелям.

Но без звука и без контакта.

Они не обменялись ни словом, ни спазмом, ни даже гневом.

Ни одного прикосновения.

Многие из них были вместе, но навсегда расстались.

Каждый из них один на один с водой, на одной волне с остальными.

Мне нравятся эти строки, и я понимаю, что имеет в виду Лоуренс: для моих воздушных чувств есть что-то одинокое в том, что рыбы вечно подвешены в своей более тяжелой, вязкой среде.

Но Лоуренс, писавший в начале 1920-х годов, не имел возможности узнать о жизни рыб то, что мы знаем сегодня. Рыбы не одиноки. Они знают друг друга как личности, и у них есть предпочтения в том, с кем они проводят время. Они общаются с помощью различных сенсорных каналов. У них есть сексуальная жизнь. Вопреки представлениям об их обособленности, оказывается, что рыбы очень чувствительны к прикосновениям, и тактильное общение обогащает жизнь многих из них.

Во время работы над этой книгой мне прислал видеоролик озадаченный зритель, который никак не мог понять, почему рыба - в данном случае ярко-оранжевая цихлида Мидас, похожая на дружелюбного персонажа из "В поисках Немо", - будет постоянно возвращаться, чтобы человек ее погладил, взял на руки и игриво бросил обратно в воду.

Что может побудить рыбу сделать это?

Ответ, как мне кажется, заключается в том, что это приятно. Рыбы часто прикасаются друг к другу в приятном контексте. Многие ухаживают, потираясь или нежно покусывая друг друга. Рыбы-чистильщики добиваются расположения своих дорогих клиентов, поглаживая их плавниками, чтобы укрепить отношения между чистильщиком и клиентом. Морские угри и груперы подходят к знакомым дайверам и получают поглаживания и поглаживания подбородка.

В ходе неофициального опроса о том, как люди воспринимают рыб, я получил нежелательные отзывы от восьми из тысячи случайных респондентов, которые описывали поведение цихлид Мидаса, с которыми мы только что познакомились. Эти рыбки позволяли своим хозяевам гладить, трогать, держать и гладить их. Автор Кэти Унрух позже написала мне о багамском групере, которого она называет Ларри. Всякий раз, когда Кэти и другие дайверы спускаются к его рифу, Ларри подплывает к нему, чтобы погладить. По словам Кэти, Ларри, похоже, нравится строить глазки и следить за пузырьками дайверов. Он даже переворачивается с боку на бок, чтобы его погладили, как это делает собака или свинья. Сегодня можно найти видео, на которых рыбки резвятся, а в некоторых случаях, кажется, прижимаются к дайверам, которые нежно гладят их по телу, как будто это семейный кот. Также растет число видеороликов, на которых аквариумные рыбки неоднократно подплывают к руке доверчивого хозяина, чтобы их с любовью погладили.

Другая крупная группа рыб - акулы, скаты и коньки - также демонстрируют приятную реакцию на прикосновения. Дайвер Шон Пейн рассказал о своей встрече с молодым скатом манта у побережья Флориды. Скат подплыл к Пэйну и неоднократно терся об него, ведя его в круговом танго, в результате которого ее тело оказалось в его руках:

"Когда я проводил руками по ее коже, кончики ее крыльев вибрировали, как лапы собаки, когда ей особенно хорошо чешут живот", - говорит Пейн.

Андреа Маршалл, основательница Ассоциации морской мегафауны, описывает скатов манта как очень любопытных и интерактивных по отношению к человеку. Эти массивные эласмобранхи, обладающие самым большим мозгом среди всех рыб, любят получать от Маршалл пузырьковый массаж. Она проплывает под ними и выдувает пузыри из своего регулятора SCUBA. Если она останавливается, скаты уплывают, но вскоре возвращаются за новыми. Похожая история и в аквариуме Shedd в Чикаго, где две из пяти зебровых акул, обитающих в 400 000-галлонном аквариуме, любят плавать среди сотрудников-дайверов. "Думаю, им нравится чувствовать пузырьки, выходящие из наших регуляторов", - говорит Лиз Уотсон, менеджер по коллекции Wild Reef. "Во время профилактических погружений, если мы подставляем под них наши регуляторы, они танцуют вокруг, а пузырьки щекочут им животы".

Помимо прикосновений, существует множество других способов получения удовольствия. На ум приходят еда, игры и секс. А еще есть комфорт ради него самого. Южные голубые тунцы, обитающие в водах Австралии, часами валяются на боку, ловя солнечные лучи. Почему они так делают, доподлинно неизвестно. Возможно, они загорают, чтобы повысить температуру тела, что, в свою очередь, помогает им быстрее плавать и реагировать, делая их более эффективными охотниками. Я полагаю, что солнечное тепло также приятно тунцу, поскольку удовольствие эволюционировало как награда за полезное поведение.

Океанические солнечные рыбы получили свое название за то, что любят принимать солнечные ванны, лежа на боку прямо под поверхностью. Эти огромные рыбы - еще и гостиницы для паразитов, в которых обитает до сорока различных видов внешних паразитов, включая крупных копепод, достигающих шести дюймов. Солнечные рыбы стоят в очереди под плавающими ламинариями, ожидая своей очереди, чтобы быть обслуженными находящимися там рыбами-чистильщиками. Рыба-солнце, стоящая впереди, плавает на боку, сигнализируя о готовности.

Но некоторые паразиты слишком велики, чтобы их могли удалить рыбы, и тогда солнечная рыба обращается к специалистам. Всплывая на поверхность, гигантская рыба приглашает чаек удалить проникающих в кожу паразитов хирургическим путем с помощью их мощных клювов. Бывало, что солнечные рыбы ухаживали за птицами, следуя за ними по пятам и плавая рядом с ними боком.

Смеем ли мы думать, что солнечной рыбе знакомо чувство облегчения после раздражения кожи, и она понимает причинно-следственную связь между птицей и паразитом? Это самое подходящее объяснение, которое я могу придумать для мудрого старого существа, которое может прожить столетие и бродить по тысячам квадратных миль открытого океана.

Познать удовольствие - значит познать боль. Казалось бы, так и должно быть. Однако, несмотря на постоянный прогресс в нашем понимании полноценной жизни рыб, вопрос об их способности чувствовать боль остается предметом споров. Так ли это? Давайте узнаем.

Часть 3. Что чувствует рыба

Ваша жизнь - это поток ощущений по бокам.

-Из книги "Рыба" Д. Х. Лоуренса

Боль, осознание и осознанность

Вода мокро горит в решетках ваших жабр.

-Из книги "Рыба" Д. Х. Лоуренса

Чувствуют ли рыбы боль? Хотя некоторым из нас может показаться очевидным, что да, исходя из их внешнего вида, поведения и принадлежности к группе позвоночных животных, многие люди считают иначе. Мне известны лишь ограниченные исследования мнений по этому вопросу, такие как опрос североамериканских рыболовов и других участников любительского рыболовства, в ходе которого выяснилось, что чуть больше людей считают, что рыбы чувствуют боль, чем считают, что не чувствуют, а также опрос жителей Новой Зеландии, в ходе которого был получен аналогичный результат.

Вопрос о том, испытывают ли рыбы боль, имеет кардинальное значение - вспомните астрономическое количество рыб, убитых людьми, из пролога. Организмы, способные чувствовать боль, могут страдать, а значит, заинтересованы в том, чтобы избежать боли и страданий. Способность чувствовать боль - не пустяк. Она требует сознательного опыта. Организм может уйти от негативного стимула, не испытывая боли. Это может быть рефлекторная реакция, когда нервы и мышцы заставляют тело двигаться без какого-либо участия разума. Например, пациент в больнице, находящийся под сильным воздействием седативных препаратов и не способный испытывать боль, тем не менее может отшатнуться в ответ на потенциально опасный стимул, такой как воздействие тепла или сильного давления. Это происходит благодаря действию периферических нервов, работающих независимо от мозга. Ученые используют термин "ноцицепция" для обозначения рефлекса, который сам по себе не сопровождается осознанием или болью. Ноцицепция - это первая стадия ощущения боли, необходимая, но не достаточная для ее возникновения. Только когда информация от ноцицепторов поступает в высшие центры мозга, возникает боль.

Есть несколько веских причин полагать, что рыбы обладают разумом. Будучи позвоночными, они обладают тем же основным строением тела, что и млекопитающие, включая позвоночник, набор органов чувств и периферическую нервную систему, управляемую мозгом. Способность распознавать вредные события и учиться их избегать также полезна для рыб. Боль предупреждает животных о потенциальных повреждениях, которые могут привести к ухудшению состояния или гибели. Травмы или смерть снижают или сводят на нет репродуктивный потенциал особи, поэтому естественный отбор благоприятствует избеганию таких тяжелых исходов. Боль учит и мотивирует животных избегать неприятных событий в прошлом.

У меня есть для вас задание, которое может дать некоторое представление о том, обладают ли рыбы сознанием и, следовательно, способны ли они испытывать боль. Отправляйтесь в публичный аквариум. Выберите аквариум. Проведите пять минут, наблюдая за рыбами. Смотрите долго и внимательно. Внимательно рассмотрите их глаза. Следите за движениями их плавников и тела, не забывая о том, что вы теперь знаете об их зрении, слухе, обонянии и осязании. Выберите одну особь. Обращает ли он внимание на других рыб? Видите ли вы какую-то организованность в его движениях, или он просто беспорядочно плавает, как будто на автопилоте?

Если вы это сделаете, то, как правило, увидите неслучайные закономерности в поведении. Вы заметите склонность рыб к общению с себе подобными. Вы увидите, особенно у крупных рыб с более доступными для наблюдения частями тела, что их глаза не застыли в неподвижном взгляде, а вращаются в своих глазницах. Если вы будете особенно терпеливы и наблюдательны, то заметите идиосинкразию, проявляемую отдельными особями. Например, одна рыба может казаться доминирующей над другой, преследуя ее, когда подчиненная нарушает какую-то социальную или физическую границу. Некоторые особи могут быть более авантюрными, другие - более застенчивыми.

Когда я был маленьким, я не обращал особого внимания, глядя на "рыбок" в аквариуме. Я смотрел не на других людей, а только на плавающих существ, имеющих форму и цвет. Постепенно я стал наблюдать за рыбками более пристально, и они стали более интересными. Теперь, когда я задерживаюсь перед стеклянной стеной, разделяющей две вселенные жизни, я замечаю, что в их плавании есть узор и структура, а в их социальной жизни - организация. Даже в маленьком аквариуме, который является плохой заменой сложной естественной среде обитания, у рыб обычно есть излюбленные места для плавания и отдыха.

Рыбы, конечно, бодрствуют, но осознают ли они это? Осознание подразумевает наличие опыта, внимание, запоминание. Осознающее существо не просто живо, у него есть жизнь. В этой книге много научных данных, подтверждающих, что рыбы осознают себя. Но иногда история передает это лучше, чем любые научные данные. Ана Негрон, мой друг-врач из Пенсильвании, поделилась со мной этим рассказом:

Это был 1989 год. Я неторопливо возвращался с маской и трубкой к паруснику, стоявшему на якоре в кристально чистых водах у северо-восточного побережья Пуэрто-Рико, когда мы с групером длиной в четыре фута заметили друг друга. Он был так близко, что я почти мог протянуть руку и дотронуться до него. Вся его левая сторона переливалась в лучах солнца. Я перестал хлопать плавниками и замер. Мы оба оставались неподвижными, зависнув в футе под поверхностью, и смотрели друг на друга. Пока я дрейфовал по течению, его большой глаз двигался в своей впадине, фиксируя мой взгляд, возможно, на полминуты, показавшиеся мне вечностью. Я не помню, кто из них отошел первым, но, когда я забрался обратно в лодку, стало известно, что рыба и женщина были знакомы друг с другом. Хотя с тех пор я не раз заглядывал в глаза китам, присутствие этой рыбы я ощущаю сильнее всего.

Когда я наблюдаю за тем, что делают рыбы - плавают в воде, гоняются друг за другом, приплывают в один конец аквариума, чтобы их покормили, - мой здравый смысл решительно говорит мне, что они - сознательные, чувствующие существа. Думать иначе противоречит моей глубочайшей интуиции. Но здравый смысл и интуиция - это еще не наука. Давайте посмотрим, что говорит наука о разумности рыб.

Дискуссия о разумности рыб

Два ключевых игрока в лагере "рыба чувствует боль" - это биологи-рыбоводы Виктория Брейтвейт из Государственного университета Пенсильвании и Линн Снеддон из Ливерпульского университета. Джеймс Роуз, заслуженный профессор Университета Вайоминга, отрицает, что рыбы чувствуют боль. В 2012 году Роуз и шесть его коллег - каждый с внушительным научным авторитетом - опубликовали в журнале Fish and Fisheries работу под названием "Действительно ли рыбы чувствуют боль?". Суть их аргументов сводится к убеждению, что рыбы бессознательны (то есть ничего не осознают, не способны чувствовать, думать и даже видеть), а поскольку боль - это исключительно сознательное переживание, то, следовательно, рыбы не могут испытывать боль. В основе их утверждения лежит то, что я называю кортикоцентризмом - утверждение, что для того, чтобы "обладать человекоподобной способностью к боли", необходимо иметь неокортекс, похожую на цветную капусту часть мозга с гребнями и впадинами. Неокортекс в переводе с латинского означает "новая кора", обозначая новый слой серого вещества, который, как считается, является самой недавно развившейся частью мозга позвоночных. Он есть только в мозге млекопитающих.

Если неокортекс - это место, где находится сознание, а оно есть только у млекопитающих, то из этого следует, что все не-млекопитающие не имеют сознания. Но здесь возникает серьезная загвоздка. У птиц отсутствует неокортекс, однако доказательства существования сознания у птиц практически общепризнанны. Когнитивные подвиги птиц включают изготовление инструментов, запоминание на месяцы местонахождения тысяч закопанных предметов, классификацию объектов по совокупности характеристик (таких как цвет и форма), узнавание голоса соседа на протяжении нескольких лет, использование имен для того, чтобы позвать птенцов обратно в гнездо на закате, изобретательные игры, такие как скольжение по снежным склонам или стеклам автомобилей, и ловкие шалости, такие как кража сэндвичей и рожков мороженого у ничего не подозревающих туристов. Сознательные действия птиц настолько впечатляют, что в 2005 году номенклатура пресловутого "птичьего мозга" была пересмотрена, чтобы отразить параллельный эволюционный путь, пройденный птичьим палеокортексом (старой корой), что позволило птицам функционировать в когнитивном плане на уровне, сопоставимом с млекопитающими. Птицы уничтожили идею о том, что существу нужен неокортекс, чтобы осознавать, иметь опыт и делать умные вещи. Или чувствовать боль.

Если какое-либо животное без неокортекса все же обладает сознанием, это опровергает представление о том, что для сознания необходим неокортекс. Таким образом, это не является основанием для утверждения, что рыбы не имеют сознания. "Есть много способов добраться до сложного сознания", - говорит нейробиолог Лори Марино из Университета Эмори. "Предполагать, что рыбы не могут чувствовать боль, потому что у них нет достаточной нейроанатомии, - все равно что утверждать, что воздушные шары не могут летать, потому что у них нет крыльев".

Или что люди не умеют плавать, потому что у них нет плавников.

Ответом рыб на кору головного мозга млекопитающих является паллиум, отличающийся поразительным разнообразием и сложностью. И хотя вычислительная мощность паллиума средней рыбы меньше, чем у неокортекса среднего примата, становится все более очевидным, что паллиум выполняет у рыб функции, которые неокортекс выполняет у млекопитающих, а палеокортекс - у птиц. Мы еще рассмотрим эти функции, а пока позвольте упомянуть обучение, память, индивидуальное распознавание, игру, использование инструментов, сотрудничество и ведение счета.

Возвращение к крюку

Давайте разберемся с ситуацией, когда рыба попадается на крючок несколько раз подряд. "Истории о том, как пойманные и отпущенные окуни снова попадаются на крючок в тот же или следующий день, а иногда и не один раз, - пишет рыбный биолог Кит А. Джонс в книге для любителей ловли окуней. Некоторые рыболовы утверждают, что, по понятным причинам, это говорит о том, что опыт попадания на крючок не является травмирующим для рыбы. Иначе зачем бы они так быстро снова попались на приманку? (С таким же успехом можно спросить, почему рыба неоднократно возвращалась к руке рыбака, чтобы ее погладили, если она ничего не чувствует).

Но "пугливость крючка" - это термин, знакомый большинству рыбаков. Существуют исследования, в ходе которых прошло много времени, прежде чем рыбы возобновили нормальную активность после поимки на крючок и леску. Карпы и щуки избегали наживки в течение трех лет после того, как попались на крючок всего один раз. Серия тестов на большеротых окунях показала, что они тоже быстро научились избегать крючков и оставались на крючке в течение шести месяцев.

Есть также исследования, в которых рыбы возобновляли, казалось бы, нормальное поведение через несколько минут после того, как их подвергали инвазивным процедурам, таким как операция по вживлению транспондеров для отслеживания их перемещений в дикой природе. Я не понимаю, как это может поставить под сомнение существование боли у рыб. Очень голодная рыба, испытывающая боль, не перестает быть голодной, так что мотивация к питанию может перекрыть тормозящий эффект травмирующей боли.

В интервью 2014 года Кулум Браун, изучающий познание и поведение рыб на факультете биологических наук Университета Маккуори в Сиднее, ответил на феномен повторного зацепа:

Им нужно поесть. В мире слишком много неопределенности, чтобы упускать возможность поесть. Многие из них нападают даже тогда, когда они совершенно сыты.... Люди часто говорят мне: "Но я постоянно ловлю одну и ту же рыбу". Ну да, если бы вы умирали от голода, а кто-то продолжал бы засовывать крючок в ваш гамбургер (скажем, каждый десятый был с крючком), что бы вы сделали? Вы продолжите есть гамбургеры, потому что если вы этого не сделаете, то умрете от голода.

Изучение боли у форели

Вопрос о пугливости крючков мало что доказывает, и ученые и философы, вероятно, еще долго будут продолжать спорить о сознании животных. Для изучения рыбьего чувства нам лучше обратиться к научным исследованиям рыбьей боли. На эту тему существует значительное количество исследований, из которых я могу представить лишь небольшую выборку в книге такого объема. Среди наиболее тщательных экспериментов - те, что проводились на радужной форели - представительной костистой рыбе - Брейтвейтом и Снеддоном. Их результаты обобщены в книге Брейтвейта "Чувствуют ли рыбы боль?

Первый шаг в изучении способности рыб к болевым ощущениям - выяснить, приспособлены ли они к этому. Какие виды нервной ткани есть у рыб, и функционируют ли они так, как мы ожидаем от животных, обладающих чувствительностью?

Чтобы выяснить это, форель подвергли глубокому и смертельному наркозу (ее вырубали на время эксперимента, а в конце убивали передозировкой анестетика) и хирургическим путем вскрыли лицевые нервы. Тройничный нерв - самый крупный из черепных нервов, который есть у всех позвоночных и отвечает за чувствительность лица и двигательные функции, такие как кусание и жевание, - был исследован и обнаружен в нем как А-дельта, так и С-волокна. У человека и других млекопитающих эти волокна связаны с двумя типами болевых ощущений: А-дельта-волокна сигнализируют о резкой начальной боли при травме, в то время как С-волокна сигнализируют о более тупой, пульсирующей боли, которая следует за травмой. Интересно, что исследователи обнаружили, что С-волокна присутствуют у форели в гораздо меньшей пропорции (около 4 процентов), чем у других изученных позвоночных (50-60 процентов). Это позволяет предположить, что, по крайней мере у форели, постоянная боль после первоначальной травмы может быть менее сильной. Но перекос в пропорциях может мало что значить, поскольку, как отметила Линн Снеддон, волокна А-дельта форели действуют так же, как и волокна С млекопитающих, реагируя на различные раздражители.

Далее исследовательская группа хотела выяснить, активируют ли тройничный нерв раздражители, подаваемые на кожу форели. Для этого стимулировали тройничный ганглий - область, где сходятся три сенсорные ветви тройничного нерва. Микроэлектроды были направлены в отдельные тела нервных клеток в ганглии, затем к рецепторам на голове и лице были применены три вида стимулов: прикосновение, тепло и химический (слабая уксусная кислота). Все три вида раздражителей вызывали быстрые всплески активности в тройничном нерве, регистрируемые электрическими сигналами в электродах. Некоторые нервные рецепторы реагировали на все три типа стимулов, другие - на один или два. Это дало ученым важную подсказку, что форель приспособлена реагировать на различные типы потенциально болезненных событий: механические повреждения (например, порезы или уколы), жжение и химические повреждения (от кислоты).

Способность испытывать боль - надежное основание для вывода о том, что организм является разумным, но это не последнее слово. Даже с учетом накопленных к настоящему времени доказательств может оказаться, что нейроны, ганглии и мозг рыб способны лишь рефлекторно регистрировать негативные стимулы, не испытывая при этом никакого реального ощущения боли.

На следующем этапе экспериментов форель подвергалась одной из четырех процедур: после того как ее отлавливали, а затем ненадолго наркотизировали, ей либо (1) вводили в рот (прямо под кожу) пчелиный яд, (2) вводили уксус, (3) вводили нейтральный солевой раствор, либо (4) аналогично обращались с ней, но не вводили. Манипуляции 3 и 4 позволили исследователям свести на нет эффект от манипуляций и уколов иглой. Затем форели были возвращены в свой аквариум, где за ними наблюдали из-за черной шторы, чтобы не беспокоить их еще больше. Ученые измеряли частоту биения жабр - скорость открытия и закрытия жаберных крышек - показатель, который, как известно из предыдущих исследований, является хорошим индикатором дистресса у рыб.

Все форели были явно расстроены полученным лечением, но не в равной степени. В двух контрольных группах частота жаберных ударов возросла с первоначального уровня покоя около 50 ударов в минуту (уд/мин) до примерно 70 уд/мин. В группах с пчелиным ядом и уксусом частота жаберных ударов возросла примерно до 90 ударов в минуту.

Все форели были обучены подплывать к кольцу для кормления при включении света, но после соответствующей обработки ни одна из них не подошла к кольцу, даже если их не кормили в течение дня. (Это контрастирует с анекдотическими наблюдениями о том, как пойманные на крючок рыбы возвращались к приманке после освобождения). Вместо этого они отдыхали, опираясь на грудные и хвостовые плавники на дне аквариума. Некоторые рыбы из групп пчел и уксуса также раскачивались из стороны в сторону и время от времени совершали рывковые движения. Некоторые из рыб, обработанных уксусом, также терлись рылом о стенки аквариума или гравий, как будто пытаясь снять укус или зуд.

К концу первого часа жаберный ритм контрольных рыб пришел в норму. Для сравнения, частота жаберных ударов рыб из групп с пчелиным ядом и уксусом через 2 часа после инъекции все еще составляла 70 ударов в минуту или более, и вернулась к норме только через 3,5 часа. Кроме того, через 1 час после инъекции контрольные рыбы начали проявлять бдительность при включении света, хотя по-прежнему не подходили к пищевому кольцу. Через час и 20 минут после инъекции рыбы из обеих контрольных групп стали подходить к кормовому кольцу и брать гранулы, погружаясь в воду. Прошло почти в три раза больше времени, прежде чем рыбы, обработанные пчелиным ядом и уксусом, начали проявлять интерес к кормовому кольцу.

Негативная реакция форели на оскорбления была резко снижена благодаря применению обезболивающего препарата - морфина. Морфин относится к семейству наркотиков, называемых опиоидами, а рыбы, как известно, обладают опиоидной системой реагирования. Поведение рыб в ответ на его применение соответствует их опыту по облегчению боли с помощью этого препарата.

В ходе отдельных экспериментов, проводившихся примерно в то же время, ихтиолог Лилия Червова из Московского государственного университета зафиксировала, что ноцицепторы - нервные ткани, чувствительные к раздражителям, - широко распространены по телу форели, трески и карпа. Она обнаружила, что наибольшая чувствительность расположена вокруг глаз, ноздрей, хвоста, грудных и спинных плавников - частей тела, которые, как наши лица и руки, выполняют большую часть действий по ощупыванию и манипулированию предметами. Червова также обнаружила, что препарат трамадол подавляет чувствительность к ударам током в зависимости от дозы: чем больше препарата, тем быстрее наступает обезболивание.

Эксперименты Брейтвейта, Снеддона и Червовой убедительно свидетельствуют о том, что рыбы чувствуют боль, а не просто рефлекторно реагируют на негативный стимул. Но был еще один тест, который стоило бы попробовать, - тест, предполагающий изменение сложного поведения, требующего когнитивных процессов высшего порядка. Распознавание и концентрация внимания на незнакомом объекте казались как раз таким испытанием, и именно на нем Снеддон, Брейтвейт и Майкл Джентл решили сосредоточиться.

Как и большинство рыб, форель распознает и активно избегает объектов, недавно попавших в ее среду обитания. Зная это, исследователи построили башню из красных блоков LEGO и поместили ее в домашние аквариумы рыб. Когда "контрольных" рыб вернули в их домашние аквариумы после того, как с ними поработали и ввели им в губы физраствор, эти рыбы активно избегали башни, в то время как рыбы, которым ввели уксус, регулярно подплывали к ней. Оказалось, что уксус нарушает способность форели к когнитивному поведению высшего порядка - осознанию и избеганию нового объекта. Исследовательская группа предположила, что боль от уксуса настолько отвлекала пораженных форелей, что они не могли выполнять обычные действия, направленные на выживание.

Для дальнейшей проверки гипотезы "отвлечения" рыбам обеих групп после введения физраствора или уксуса вводили морфин. На этот раз рыбы в обеих группах - с солью и морфином или с уксусом и морфином - избегали башни LEGO.

Другие исследования чувств рыб

Приведенные мной эксперименты не являются последним словом в вопросе о боли у рыб. Есть и другие аспекты оценки того, как рыбы реагируют на то, что мы считаем болезненным. Одним из ожиданий осознанно переживаемой боли, в отличие от бессознательной, рефлекторной реакции на неприятные стимулы, является изменчивый или нюансированный ответ. Один из способов проверить это - варьировать интенсивность стимула. Например, райские рыбки отвечали на электрические разряды низкой интенсивности более активным плаванием, как бы пытаясь найти путь к спасению. Напротив, более интенсивные удары приводили к отступлению от источника удара и оборонительному поведению.

Другой подход заключается в изменении поведенческого состояния рыбы в момент стимула. В исследовании с участием 132 зебрафиш реакция на инъекцию уксусной кислоты в хвост варьировала в зависимости от того, были ли рыбы напуганы перед инъекцией или нет. Только получив инъекцию, зебрафиши плавали неустойчиво и били хвостами в своеобразной манере, не приводящей к движению. Однако, когда их предварительно подвергли воздействию феромона тревоги другой зебрафиши, они повели себя так, как обычно ведут зебрафиши, столкнувшись с чем-то новым или пугающим: они либо застыли на одном месте, либо поплыли ко дну. Они не плавали беспорядочно и не били хвостами. Это свидетельствует о том, что страх рыб подавлял или преобладал над болью - явление, хорошо известное у людей и других млекопитающих. Это адаптивная реакция, поскольку бегство из опасной ситуации, которая может закончиться смертью, приоритетнее, чем остановка, чтобы обработать рану.

Линн Снеддон использовала наиболее убедительный, на мой взгляд, способ изучения боли у зебрафиш: она спросила, готовы ли они заплатить определенную цену за то, чтобы получить обезболивание. Как и большинство животных, содержащихся в неволе, рыбы любят стимуляцию. Например, зебрафиши предпочитают плавать в обогащенной камере с растительностью и предметами для исследования, а не в бесплодной камере в том же аквариуме. Когда Снеддон вводил зебрафисам уксусную кислоту, это предпочтение не менялось; не менялось оно и у других зебрафисов, которым вводили соленую воду (которая вызывает лишь кратковременную боль). Однако если обезболивающее растворяли в пустой, нелюбимой камере аквариума, рыбы, которым вводили кислоту, предпочитали плавать в неблагоприятной, пустой камере. Рыбы, которым вводили солевой раствор, оставались в обогащенной части аквариума. Таким образом, зебрафиши платят определенную цену за то, что получают некоторое облегчение от своей боли.

Когда Янике Нордгрин из Норвежской школы ветеринарии и Джозеф Гарнер, ныне работающий в Стэнфордском университете, представили другой метод оценки боли у золотых рыбок, он дал неожиданный результат. Они прикрепили к шестнадцати золотым рыбкам маленькие фольговые обогреватели и медленно повышали температуру. (Я с некоторым облегчением прочитал, что аппарат был оснащен датчиками и защитными устройствами, которые отключали нагреватели, чтобы избежать сильных ожогов). Половине золотых рыбок вводили морфин, остальным - физраствор. Авторы полагали, что если золотые рыбки чувствуют боль от жары, то обработанные морфином рыбки смогут выдержать более высокую температуру, прежде чем отреагируют на нее.

Не так. Обе группы рыбок продемонстрировали адекватную реакцию на боль: они начали "извиваться", и это происходило примерно при одинаковой температуре. Однако, понаблюдав за золотыми рыбками через тридцать минут или более после того, как их вернули в домашние аквариумы, исследователи заметили, что рыбки из каждой группы вели себя по-разному. Рыбки, обработанные морфином, плавали, как обычно, в то время как рыбки, обработанные солевым раствором, демонстрировали больше реакций бегства, включая так называемые "C-старт" (движение головы и хвоста к одной стороне тела, образуя букву "C"), плавание и щелканье хвостом (щелканье хвостом без боковых движений головы или туловища).

Исследование Гарнера и Нордгрина свидетельствует о том, что рыба может чувствовать как первоначальную, острую боль, так и последующую. Эту реакцию можно сравнить с нашей реакцией на то, что мы кладем руку на горячую плиту. Сначала у нас возникает немедленная, рефлекторная реакция: мы непроизвольно отдергиваем руку от жара, не задумываясь об этом. Лишь секунду или около того спустя мы ощущаем истинную силу боли. Затем мы можем терпеть дискомфорт несколько часов или дней, пока наше тело защищает пострадавшую конечность и напоминает нам, чтобы мы больше так не делали! Этот результат наводит меня на мысль, что у золотых рыбок может быть больше тех волокон С - тех, которые ассоциируются с продолжительной, пульсирующей болью, - чем у форели, которая, как выяснилось, была в дефиците.

На пути к научному консенсусу

Весомость доказательств в пользу рыбьей боли сегодня настолько велика, что ее поддерживают авторитетные организации - в том числе Американская ассоциация ветеринарной медицины, чье Руководство по эвтаназии животных от 2013 года гласит:

Предположение о том, что реакция плавников на боль является простым рефлексом, было опровергнуто исследованиями, продемонстрировавшими электрическую активность переднего и среднего мозга в ответ на стимуляцию и отличающуюся в зависимости от типа стимуляции ноцицепторов. Обучение и консолидация памяти в испытаниях, в которых плавников учат избегать неприятных стимулов, продвинули вопрос о познании и чувстве плавников настолько, что преобладание накопленных доказательств поддерживает позицию, согласно которой плавники должны пользоваться теми же соображениями, что и наземные позвоночные, в отношении облегчения боли.

В 2012 году в Кембриджском университете собралась августейшая группа ученых, чтобы обсудить современное научное понимание сознания животных. После целого дня обсуждений была составлена и подписана Декларация о сознании. Среди ее выводов:

Нейронные цепи, поддерживающие поведенческие/электрофизиологические состояния внимательности, сна и принятия решений, по-видимому, возникли в ходе эволюции еще во времена беспозвоночных, будучи очевидными у насекомых и головоногих моллюсков (например, осьминогов).

Перевод: сознание не требует наличия позвоночника. Кроме того:

Нейронные субстраты эмоций, похоже, не ограничиваются корковыми структурами. На самом деле, подкорковые нейронные сети, возникающие во время аффективных состояний у людей, также играют важную роль в формировании эмоционального поведения у животных.

Перевод: эмоции также происходят из частей мозга, расположенных за пределами коры. И:

Отсутствие неокортекса, по-видимому, не мешает организму испытывать аффективные состояния.

Перевод: вам не нужен большой и сложный человекоподобный мозг, чтобы испытывать возбуждение от еды или страх перед хищниками.

* * *

Теперь вы, возможно, думаете: Браво, умные ученые, вы придумали новый способ продемонстрировать, что вы последние, кто признает то, что здравый смысл уже сказал нам, что это совершенно очевидно. Как заявила психолог и писательница Гей Брэдшоу: "Это не новость, это наука 101". Но это также говорит о сложности признания феномена (сознания), который в основе своей является частным, и об историческом нежелании науки полностью признать его в чем-либо, кроме человека.

Рыбы демонстрируют признаки боли как физиологически, так и поведенчески. Они обладают специализированными нервными волокнами, которые используются млекопитающими и птицами для обнаружения раздражителей. Они могут научиться избегать ударов током и рыболовных крючков. У них нарушается когнитивная деятельность, когда их тело подвергается неприятным воздействиям, и это нарушение может быть обращено вспять, если им дать обезболивающее.

Закрывает ли это книгу в споре о боли и сознании у рыб? Вряд ли. Всегда найдутся те, кто, опираясь на костыль неопределенности, будет утверждать, что рыбы не испытывают боли. Даже если принять доказательства того, что несколько изученных видов рыб действительно испытывают боль, все равно можно утверждать, что мы просто не знаем о множестве других видов рыб, которые, к счастью, не подвергались воздействию скальпелей, шприцев или маленьких фольговых нагревателей.

Научный консенсус не только стоит за сознание и боль у рыб, сознание, вероятно, развилось у рыб первым. Почему? Потому что рыбы были первыми позвоночными, потому что они развивались более 100 миллионов лет до того, как предки современных млекопитающих и птиц ступили на сушу, и потому что этим предкам было бы очень полезно обладать некоторым набором способностей к тому времени, когда они начали колонизировать столь резко новую местность. Кроме того, вполне вероятно, что у предков рыб развилось сознание, поскольку современные рыбы обладают способностями, которые позволяют им быть сознательными и разумными. Как мы узнаем, рыбы используют свой мозг для достижения некоторых весьма полезных результатов.

От стресса к радости

Лицо рыбы - одна из ее заведомо слабых черт. Даже если учесть тот факт, что это было первое настоящее лицо, которое когда-либо пытались создать, о нем можно сказать лишь то, что рот, нос, глаза и лоб - если это можно назвать таковыми - расположены в правильном порядке. Оно бесполезно для того, чтобы хмуриться или улыбаться; если бы рыба умела это делать, она вызывала бы гораздо больше симпатий, чем сейчас.

-Брайан Кертис, "История жизни рыбы".

Одна женщина поделилась со мной историей о двух рыбках. В конце 2009 года она купила пятигаллонный аквариум и трех маленьких золотых рыбок - оранду, черного мавра и рюкина/фантейла. Как и многие начинающие аквариумисты, Лори мало что знала о том, как ухаживать за рыбками, и за последующие месяцы она приобрела и потеряла несколько золотых рыбок. Но оригинальный веерохвост и черный мавр продолжали жить. Лори назвала веерохвоста "Сибискутом", а ее муж - черного мавра "Блэки".

Однажды Лори пришла домой на обед и, к своему ужасу, обнаружила, что Блэки заперт внутри декоративной пагоды, которую она поставила в аквариум в качестве дополнительной стимуляции для своих рыбок. Пытаясь выбраться, Блэки то и дело ударялся о стенки и стекла своей пластиковой тюрьмы. Он выглядел слабым.

Тем временем Сибискут неистово бросался на Блэки, пытаясь, по мнению Лори, освободить его из пагоды. Сибискут то и дело бросался на Блэки, словно пытаясь освободить его. Лори осторожно потянулась к пагоде и как можно бережнее освободила Блэки. Он был в плохом состоянии. С одного бока он стер всю чешую и бархатистую отделку, а правый глаз распух и воспалился. Он вяло висел на дне аквариума, почти не двигаясь. Лори не думала, что он выживет.

В течение следующих нескольких дней Сибискут не отходил от Блэки, а маленький черный мавр выздоравливал. Его глаз заживал, а на поврежденном боку постепенно отрастала новая чешуя.

С этого момента Лори заметила явные изменения в отношениях между Блэки и Сибискутом, а также в своем собственном взгляде на них: "До инцидента с пагодой Сибискуит был властным, часто агрессивно преследовал Блэки, но это поведение прекратилось. Я начала воспринимать рыбок как людей с чувствами и характером".

Она переселила их в двадцатигаллонный аквариум с большим фильтром и минимальной обстановкой. Блэки умер в июне 2015 года в возрасте шести лет, по-видимому, из-за неисправного фильтра. Сибискут "держится" вместе с новой золотой рыбкой-компаньоном по имени Ту Мач, которую спасли со школьного карнавала.

Отдельный рассказ, опубликованный в южноафриканской газете двадцатью пятью годами ранее, имеет странные параллели с историей Лори. В нем речь шла о сильно деформированной черной болотной золотой рыбке по имени - вы угадали - Блэки, которая почти не умела плавать. Когда Блэки пересадили в аквариум с более крупной золотой рыбкой Оранда по имени Большой Красный, Большой Красный сразу же заинтересовался своим товарищем-инвалидом. Он также начал оказывать помощь, расположившись прямо под Блэки. Вместе они плавали по аквариуму как тандем, причем Большой Красный обеспечивал движение, которое помогало Блэки передвигаться и получать доступ к корму после того, как его высыпали на поверхность. Владелец зоомагазина объяснил поведение Большого Красного состраданием.

Эмоциональное оборудование

Такие истории, как история Лори и владельца южноафриканского зоомагазина, не имеют большого научного веса, потому что это единичные, анекдотические наблюдения, а поведение и эмоции, лежащие в его основе, как известно, трудно интерпретировать. Например, откуда нам знать, что Сибискуит напал на Блэки в пагоде не от страха или стресса? Для меня более показательным наблюдением является длительное изменение отношений между двумя рыбами. Это говорит о том, что происшествие с Блэки было значительным событием и сблизило их.

Если отбросить анекдоты, что говорит наука об эмоциях рыб? Начать стоит с аппаратного обеспечения мозга и тела рыб.

Эмоции связаны с относительно старыми мозговыми цепями, сохранившимися в ходе эволюции и общими для всех позвоночных. Как мы видели в предыдущем разделе, для того чтобы испытывать чувство страха или бешенства, не нужен большой мозг с неокортексом. Все больше экспертов считают, что эмоции возникли вместе с сознанием. Реагировать иногда лучше, чем думать. Представьте, что вы - раннее морское существо, внезапно столкнувшееся с хищником. Если вам придется думать: "Ну и ну, лучше бы я убрался отсюда", то вскоре вы станете чьей-то едой. Полезнее сразу же в ужасе бежать и оставить размышления на потом.

Эмоции тесно связаны с гормонами - соединениями, вырабатываемыми нашими железами, которые влияют на физиологию и поведение. Известно, что гормональная реакция мозга - так называемый нейроэндокринный ответ - практически идентична у костных рыб и млекопитающих. Напрашивается вывод, что эти паттерны могут аналогичным образом проявляться и в сознательной, эмоциональной сфере - то есть психонейроэндокринология этих двух групп также может быть схожей.

Примером таких параллелей может служить окситоцин. Известный также как "наркотик любви", окситоцин ассоциируется со связью, оргазмом, родовыми схватками, кормлением ребенка и чувством влюбленности. Исследователи из Университета Макмастера в Гамильтоне (Канада) обнаружили, что рыбья версия этого же гормона, изотоцин, также регулирует поведение в различных социальных условиях. Когда взрослым самцам нарциссовых цихлид вводили изотоцин или солевой раствор, контрольные особи, обработанные солевым раствором, не демонстрировали никаких заметных изменений в поведении. Напротив, рыбы, обработанные изотоцином, стали более эмоциональными. Они были более агрессивны по отношению к более крупному предполагаемому сопернику, когда их поместили в симуляцию борьбы за территорию. Удивительно, но цихлиды среднего ранга, которым вводили изотоцин, демонстрировали покорное поведение по отношению к другим членам своей косяка. Авторы предполагают, что реакция покорности позволяет этим высокосоциальным рыбам, которые являются совместными воспитателями детей, сохранять сплоченную и стабильную группу. Возможно, это не любовь (насколько мы знаем), но это приятная и дружелюбная реакция.

Еще один способ изучить эмоции рыб - найти параллели с млекопитающими и птицами, подвергая их мозг аналогичным воздействиям и сравнивая результаты. Одним из объектов таких сравнений является миндалина - пара миндалевидных структур, составляющих часть древней лимбической системы мозга. У млекопитающих миндалина помогает управлять эмоциональными реакциями, памятью и принятием решений. Медиальный паллиум мозга рыбы, по-видимому, выполняет роль миндалины. Если эту область отключить (перерезав нервные окончания) или стимулировать электрическим током, в агрессии происходят изменения, которые повторяют те, что наблюдаются у наземных животных, подвергшихся аналогичному лечению. Исследования на золотых рыбках также показали, что медиальный паллиум участвует в эмоциональной реакции на страшные стимулы.

Как рыбы проявляют страх? Например, как они реагируют, когда на них нападает хищник? Они реагируют так, как мы и ожидали, если испытывают страх. Помимо учащенного дыхания и выделения феромонов тревоги, они демонстрируют классическое поведение сухопутных животных при испуге: убегают, замирают, пытаются казаться больше или меняют цвет. На некоторое время после этого они также перестают питаться и избегают места нападения.

Может ли рыба стать более расслабленной под воздействием препаратов, которые оказывают на нас успокаивающее действие? Одним из таких препаратов является оксазепам, который широко используется пациентами для лечения тревоги и бессонницы, а также для борьбы с симптомами алкогольной абстиненции. Когда исследователи под руководством Йонатана Кламиндера из Университета Умео в Швеции поймали диких евразийских окуней и подвергли их воздействию оксазепама, рыбки стали более активными и показали лучшие шансы на выживание. Повышенная активность может показаться удивительной реакцией на препарат, который расслабляет людей, но реакция рыб на самом деле соответствует расслабляющему эффекту: спокойные рыбы меньше боятся исследовать окружающее пространство. В таком состоянии рыбы, прошедшие курс лечения, проводили меньше времени, сгруппировавшись со своими союзниками, и больше времени кормились, что также может объяснить их повышенную выживаемость в условиях неволи, где нет хищников.

Если вы находитесь в безопасной обстановке, быть спокойным - это хорошо, но страх появился не просто так: он побуждает нас бежать и прятаться от опасности. Рыбы способны к социальному обучению, они легко учатся бояться чего-либо, просто наблюдая за реакцией других представителей своего вида. Например, наивные толстолобики, которые поначалу не боялись незнакомых хищников, плавающих по ту сторону стеклянного барьера, вскоре научились избегать их, наблюдая за испуганной реакцией опытных толстолобиков.

Толстолобики также учатся избегать хищников под воздействием шрекстоффа других толстолобиков (вспомните феромон тревоги рыб из нашего обсуждения обоняния). Относятся ли они к этим запаховым подсказкам о скрывающейся опасности так же серьезно, как к визуальным? По всей видимости, нет. Ученые из Университета Саскачевана научили рыб считать незнакомый запах "безопасным", поскольку он никогда не приводил к негативным последствиям. На самом деле запах исходил от щуки, опасного хищника гольянов, но гольяны, участвовавшие в исследовании, были собраны в пруду, где щуки не водятся, и поэтому предполагалось, что они не знают о запахе щуки и его последствиях. Группа контрольных гольянов прошла ту же программу тренировок, только в пустой воде (без запаха щуки). В день тестирования мелюзга из обеих тренировочных групп подвергалась индивидуальному воздействию запаха щуки в паре либо (1) с толстолобиком Шрекстоффом, либо (2) со знающим и поэтому испуганным "модельным" толстолобиком, реагирующим на рискованный запах щуки. Мелюзга, ранее не сталкивавшаяся с запахом щуки, одинаково реагировала как на феромон тревоги, так и на реакцию испуга модельной мелюзги. Однако мелюзга, которую научили верить, что запах щуки "безопасен", практически не реагировала на феромон тревоги, но демонстрировала характерное поведение страха (меньше двигалась и кормилась, укрывалась) в ответ на своего собрата, боящегося толстолобика.

Так что, по крайней мере, для толстолобика вид страха более убедителен, чем его запах. Исследование также подтверждает идею о том, что, когда речь идет о риске хищничества, гольяны доверяют другим гольянам больше, чем себе. Лучше прислушаться к угрозе, оказавшейся доброкачественной, чем игнорировать угрозу, оказавшуюся реальной. Или, как гласит старая поговорка: Лучше перестраховаться, чем потом жалеть.

Снятие стресса

Умение выходить из страшных ситуаций не только важно для выживания, но и способствует долгосрочному здоровью. Из тревожных исследований, проведенных на крысах, собаках, обезьянах и других видах животных, а также на людях, ставших жертвами войны и других длительных испытаний, хорошо известно, что не снятый стресс может привести к самым разным проблемам, включая тревогу, депрессию и снижение иммунитета.

Одной из реакций нашего организма на стресс является выделение кортизола. Этот так называемый гормон стресса регулирует стресс и выполняет эту функцию у других позвоночных, включая рыб.

Группа ученых из Института нейробиологии Макса Планка и Калифорнийского университета изучала генетически манипулируемых зебрафиш с дефицитом кортизола. Эти рыбки страдали от постоянно высокого уровня стресса и демонстрировали признаки депрессии в поведенческих тестах. Когда обычных зебрафиш помещают в новую обстановку, в первые несколько минут они ведут себя замкнуто и нерешительно плавают вокруг. Но вскоре любопытство берет верх, и они начинают исследовать свой новый аквариум. В отличие от них, рыбки-мутанты с большим трудом привыкали к новой обстановке и особенно остро реагировали на одиночество: они опускались на дно аквариума и оставались совершенно неподвижными.

Поведение рыб приходило в норму, когда в воду добавляли один из двух препаратов - диазепам (Valium), противотревожный препарат, или флуоксетин (Prozac), антидепрессант. Социальное взаимодействие, заключающееся в визуальном общении с другими зебрафишами через стенку аквариума, также помогло облегчить депрессивное поведение мутантных особей.

Если рыбы могут быть подвержены депрессии и тревоге, могут ли они также принимать активное участие в их преодолении? Ищут ли рыбы способы расслабиться? Заголовок 2011 года "Успокойся, дорогая, я потру твои плавники" описывает такой случай. Предполагая, что ласки, получаемые рифовыми рыбами от чистильщиков, могут усиливать удовольствие и снимать стресс, исследовательская группа под руководством Марты Соарес из Высшего института прикладной психологии (ISPA) в Лиссабоне провела эксперимент, чтобы проверить эту идею.

Они поймали тридцать две полосатые рыбы-хирурги из района Большого Барьерного рифа Австралии. После того как рыбы привыкли к неволе, их случайным образом определили в группу со стрессом или без стресса. Несчастных, попавших в стрессовую группу, на тридцать минут поместили в ведро с водой, достаточно глубокое, чтобы покрыть их тело. Это воздействие привело к значительному повышению уровня кортизола в крови - стандартного показателя стресса. Затем рыб, подвергшихся и не подвергшихся стрессу, поместили на два часовых сеанса в отдельный аквариум с изготовленной вручную моделью, похожей на рыбу-чистильщика. Форма и расцветка модели точно имитировали чистильщика-расса - рифовую рыбу, которая зарабатывает на жизнь тем, что оказывает услуги по очистке таких потребителей, как рыбы-хирурги. В половине аквариумов модель была неподвижна, в другой половине - механически приводилась в движение плавными движениями.

Находящиеся в состоянии стресса рыбы-хирурги тянулись к мобильной модели, как дети к конфетам. Они подплывали к ложной рыбе-чистильщику и прижимались к ней всем телом. Но делали они это только в том случае, если именно эта рыба могла их погладить. В среднем они совершали пятнадцать отдельных посещений мобильной модели по сравнению с нулем посещений стационарной модели. Поглаживания модели также способствовали снятию стресса, о чем свидетельствовал уровень кортизола, который снижался, когда рыбы (как из группы стресса, так и из группы без стресса) имели доступ к подвижной модели рыбы-чистильщика по сравнению со стационарными моделями. Уровень кортизола также снижался пропорционально времени, проведенному в контакте с движущимися моделями.

С характерной для ученого сдержанностью Марта Соарес заключила: "Мы знаем, что рыбы испытывают боль, [так что], возможно, у рыб есть и удовольствие".

Несмотря на милый тон, в котором СМИ рассказывают о рыбах, трущихся друг о друга плавниками, это не просто научная статья. Оно раскрывает важные аспекты социальной жизни и качества жизни. Это подтверждает идею о том, что удовольствие мотивирует рыб посещать рыб-чистильщиков, поскольку движущиеся модели не удаляли паразитов или что-то еще, но рыбы-хирурги все равно неоднократно приходили к ним.

Удовольствие эволюционировало, чтобы вознаграждать "хорошее" поведение, способствующее процветанию особи и сохранению ее генов; отсюда и известные нам приятные ощущения, возникающие при поедании пищи, игре, комфорте и сексе. До недавнего времени считалось ненаучным даже предполагать, что рыбы могут чувствовать эмоционально. По этой причине большинство обсуждений сводилось к физиологии так называемых систем вознаграждения. Элегантное и простое научное определение награды - это все, за что животное будет работать.

У млекопитающих дофаминовая система является ключевым игроком в физиологии вознаграждения. Когда крысы играют, их мозг выделяет большое количество дофамина и опиатов, а когда им (или нам) дают препараты, блокирующие рецепторы для этих химических веществ, у них пропадает тяга к сладкой пище, которую они обычно любят. У рыб тоже есть дофаминовая система. Если дать золотой рыбке вещество, стимулирующее выделение дофамина в ее мозге, например амфетамин или апоморфин, она начнет проявлять поощрительное поведение: ей захочется получить больше этого вещества. Золотые рыбки, которых кормили амфетамином, предпочитают плавать в камере, обработанной амфетамином, в то время как золотые рыбки, подвергшиеся воздействию пентобарбитала - вещества, подавляющего удовольствие, - учатся избегать его. Амфетамин вызывает эффект вознаграждения у обезьян, крыс и людей, и происходит это за счет увеличения количества дофаминовых рецепторов в центральной системе вознаграждения. Поскольку в мозге золотой рыбки есть клетки, содержащие дофамин, считается, что тот же механизм отвечает за вознаграждающее действие амфетамина на золотых рыбок. Как и некоторые млекопитающие, рыбы склонны к злоупотреблению амфетамином и кокаином, не в силах противостоять им, когда они находятся в свободном доступе. Но в случае с рыбами-хирургами, подплывающими к подвижным моделям чистильщиков, чтобы их погладили, нет никакой зависимости - просто рыба реагирует на желание получить приятный терапевтический массаж. *.

Игры, в которые играют рыбы

Если вы выигрывали приз, попадали в корзину из трехочковой зоны или видели, как малыш визжит от восторга, когда его игриво преследует родитель, то вы знаете, что такое радость. Одним из видов поведения, вызывающих радость, является игра. Игра полезна, особенно для молодых животных, которым необходимо развивать физическую силу и координацию, а также осваивать важные навыки выживания и общения. Игра также имеет психологическую составляющую: она приносит удовольствие. Ученые уже давно изучают игру животных; немецкий философ Карл Гроос опубликовал книгу "Игра животных" в 1898 году.

Игру животных нелегко изучить. Это спонтанная деятельность, и, как правило, ее участники должны чувствовать себя расслабленными или счастливыми, чтобы принять в ней участие. Большинство наблюдений за играми животных происходят случайно.

Это не помеха для Гордона М. Бургхардта, этолога из Университета Теннесси, поразительно похожего на Чарльза Дарвина. За свою карьеру, продолжающуюся почти шесть десятилетий и насчитывающую сотни научных работ, Бургхардт не избегает провокационных тем, включая игру животных там, где вы не ожидаете ее найти, или то, что он описывает на своем сайте как "игровое поведение у "неигровых" таксонов".

В 2005 году Бургхардт опубликовал наиболее полное на сегодняшний день исследование игры животных. На обложке книги "Генезис игры животных" изображена тропическая рыба, самец белопятнистой цихлиды, содержащийся в неволе, который толкает носом погружной термометр. Бургхардт и двое его коллег, Владимир Динец и Джеймс Б. Мерфи, опубликовали исследование трех самцов белопятнистой цихлиды, взаимодействующих с этим термометром - 4,5-дюймовой стеклянной трубкой с грузом на дне, заставляющим ее плавать вертикально. В течение двенадцати сеансов команда зафиксировала более 1400 случаев подталкивания термометра тремя рыбами, которых помещали в аквариум по отдельности для каждого сеанса.

У каждой рыбы был свой стиль. Рыба 1 в основном "атаковала" верхнюю часть термометра, заставляя его колебаться, а затем возвращала в вертикальное положение. Рыба 2 также любила кружиться вокруг термометра, задевая его по ходу движения. Рыба 3 била по объекту снизу, с середины или сверху. Его удары были самыми сильными, заставляя термометр шататься по аквариуму и иногда застревать в углу. Столкновения термометра со стеклянными стенками были достаточно громкими, чтобы их можно было услышать из соседней комнаты.

Является ли это игрой? По мнению Бургхардта, это игра, если:

1. не преследует никаких четких целей выживания, таких как спаривание, кормление или борьба;

2. она является добровольной, спонтанной или вознаграждаемой;

3. оно отличается от типичного функционального поведения (сексуального, территориального, хищнического, оборонительного, кормового) по форме, цели или времени;

4. он повторяется, но не невротичен; и

5. он происходит только в отсутствие стрессовых факторов, таких как голод, болезнь, скученность или хищничество.

Поведение цихлид соответствовало всем этим критериям. Белопятнистые цихлиды не являются хищниками, и их нападения на термометр не были похожи на обычное кормовое поведение. Наличие или отсутствие пищи никак не влияло на их возню с термометром. Возможность сексуального поведения также была исключена. Взаимодействие цихлид с термометром напоминало их быстрые удары по соперникам, но было более повторяющимся - скорее, как у боксера, тренирующегося на мешке, - и происходило только тогда, когда рыбы были одни, без стресса и, возможно, недостимулированы.

Учитывая, что в аквариуме были и другие предметы, включая палки, растительность и камешки, почему этих рыб особенно привлекал термометр? Авторы предполагают, что это могло быть реактивное свойство предмета, который отскакивает назад после удара, как те старые надувные игрушки клоунов в натуральную величину, утяжеленные снизу, которые возвращаются в вертикальное положение, когда вы их ударяете. Этологи стараются исходить из собственной точки зрения животного. Бургхардт интерпретирует отскакивание как "симуляцию контратаки противника, которая так и не увенчалась успехом".

Это пример предметной игры. Когда две особи игриво взаимодействуют, биологи называют это социальной игрой. Вот пример, приведенный бывшей сотрудницей приюта для животных из Вирджинии. Когда-то она жила в одном доме с мужем, несколькими кошками и полосатой цихлидой, которую держала одну в аквариуме. У рыбки возникла спортивная борьба с кошками, которые время от времени пробирались на цыпочках к книжным полкам, чтобы попить из "его" аквариума. Территориальная цихлида ждала появления одного из этих мохнатых захватчиков, прячась под прикрытием камышей в углу своего аквариума. Опыт научил кошек вглядываться в глубину в поисках любого признака засады, но рыбы знали об этом и сидели тихо, как мыши. Только когда кошачий язык опустился, он рванулся вперед, пробиваясь сквозь камыши, как торпеда, намереваясь отхватить кусок от этого хриплого органа. Если бы она почувствовала подводное извержение, кошка могла бы сделать первый круг, прежде чем язык и рыба встретятся.

Со временем участники этой кошачье-рыбной игры в премудрости показали, что она была желанным развлечением от их тихой жизни в доме. Ни одна из сторон не пролила ни капли крови, но кошки иногда возвращались обратно - со вздернутой головой и хитрыми глазами, чтобы сыграть в игру снова.

Это не просто социальная игра, это межвидовая социальная игра.

Третья разновидность игры - одиночная игра. В 2006 году немецкий логопед Александра Райхле стала свидетелем примера одиночной игры во время посещения художественной выставки в Доме искусств в Штутгарте. Она описывает выставку под названием Kunst Lebt ("Искусство живет") как фантастическую смесь со спрятанными сокровищами из всех музеев страны. Среди них был большой аквариум (экспонат из Государственного музея естественной истории в Карлсруэ) объемом около 130 кубических футов с изысканной коллекцией красочных и экзотических рыб.

Как любительница рыб, Александра долго наблюдала за происходящим за стеклом. Вскоре она обнаружила маленькую, изящную, миндалевидную рыбку, одетую в роскошный сиреневый цвет с желтыми и электрически-голубыми бликами. (Позже она определила, что это пурпурная королева-антиас, уроженка азиатских морей.) Казалось, у этой рыбки есть цель. Она плыла в одном направлении по дну, затем, достигнув конца аквариума, взмывала вверх и плыла к поверхности. Там ее встречало течение водяного насоса, которое толкало маленькую путешественницу, как ракету, на другой берег. Там она снова опустилась на дно и начала свой путь сначала. Райхл поделился со мной: "Забавно, но я бы назвал себя довольно пессимистичным человеком и первым делом подумал бы, что это стереотипия (бесфункциональное, повторяющееся, невротическое поведение), вызванная заточением. Но эта маленькая рыбка, похоже, действительно получала удовольствие".

Я спросил ее, почему она считает это забавным. "В то время как большинство других рыб просто плыли по течению без какой-либо определенной цели, эта выглядела такой решительной, что хотела повеселиться. Мне захотелось сказать остальным, чтобы они последовали за ней и насладились ее дикой поездкой по искусственному течению".

Это не единичный случай. Бургхардт наблюдал, как морские рыбки в очень высоком аквариуме с колоннами постоянно "катаются" на пузырьках от воздушного камня на дне аквариума до самого верха. Он считает, что это может быть забавным для рыб, как и для нас.

Прыгаете от радости?

Если катание на пузырях доставляет рыбам удовольствие, могут ли они тоже прыгать от радости? Если вы проводили какое-то время, катаясь на лодке, рыбача или наблюдая за птицами на озерах и реках, вы, скорее всего, видели рыб, выпрыгивающих из воды. Я видел это много раз. Закон средних величин гласит, что обычно это происходит, когда я смотрю в другую сторону, и мои глаза попадают на место действия как раз вовремя, чтобы увидеть всплеск. Иногда мне везет увидеть саму рыбу, и я видел, как рыбки длиной в фут и крошечные дюймовые рыбки выпрыгивают из воды на длину тела.

Конечно, рыбы покидают воду в отчаянных попытках спастись от хищников. Дельфины используют это поведение, образуя круг и ловя паникующих рыб в воздухе. Но как мы можем бежать от радости или от страха, так и рыбы могут испытывать разные эмоции при прыжке. Скаты-мобулы не испытывают страха, когда подбрасывают свое огромное тело (размах крыльев до семнадцати футов, а вес - до тонны) в небо в прыжке на высоту до десяти футов, а затем шлепаются вниз с громким шлепком. Существует десять признанных видов скатов-мобул, и за их воздушные трюки их прозвали "летающими мобулами". Они совершают их целыми стаями. Большинство их прыжков рассчитано на то, чтобы приземлиться на живот, но иногда они делают кувырок вперед, приземляясь на спину. Инициаторами, похоже, являются самцы, так что некоторые предполагают, что это может быть роль ухаживания. Другие ученые считают, что это может быть стратегия удаления паразитов. Какова бы ни была их функция, я полагаю, что скаты получают удовольствие.

Проплывая на каяке по кристальным водам Национального заповедника дикой природы Чассаховицка во Флориде, я наблюдал, как несколько косяков по пятьдесят и более кефалей двигались в грациозном строю. Кефали столь же красивы, сколь и распространены здесь. Их хвостовые и задние плавники кремового цвета, а также желтая кайма между металлическими спинами и белыми животами были наиболее заметны, когда они выпрыгивали из воды - именно этим поведением кефали славятся. Чаще всего я видел один или два последовательных прыжка рыбы, но одна из них совершила серию из семи. Каждый прыжок был примерно в футе от воды и длиной от двух до трех футов.

В мире насчитывается восемьдесят видов кефалей, и никто точно не знает, почему они прыгают. Обычно они приземляются на бок, что дает основания полагать, что они пытаются вытеснить кожных паразитов. По другой версии, они делают это, чтобы вдохнуть кислород. В пользу гипотезы так называемого воздушного дыхания говорит тот факт, что кефали прыгают чаще, когда в воде меньше кислорода, но ее подрывает вероятность того, что на прыжки тратится больше энергии, чем получается при заглатывании воздуха.

Может быть, эти рыбы также прыгают ради удовольствия - своего рода рыбьи игры? Гордон М. Бургхардт опубликовал рассказы о дюжине видов рыб, которые многократно прыгали и кувыркались, иногда над плавающими предметами - палками, тростником, загорающими черепахами, даже над мертвой рыбой - без какой-либо явной причины, кроме развлечения.

До сих пор никто не подверг эту интригующую возможность научному эксперименту. Может быть, кому-то стоит поймать несколько умных рыбок, посадить их в пышный аквариум со всеми удобствами (включая романтическую музыку и механическую модель рыбы-чистильщика), а затем дать им плавающие предметы, чтобы они перепрыгивали через них.

Половина купального костюма

Позвольте мне поделиться с вами небольшой историей о чувстве, которое нам всем хорошо знакомо. Это чувство мы испытываем, когда проходим мимо места аварии, когда нам вручают завернутый подарок или когда мы подслушиваем спор в ресторане. Это то, что мы называем любопытством.

Ученый с Аляски рассказал мне о встрече с любопытными рыбами во время медового месяца на пустынном пляже на Ямайке. Они с мужем занимались снорклингом вдоль рифа. Будучи отличным пловцом, муж к своему ужасу обнаружил, что его невеста не умеет нырять под воду. После того как его попытки научить ее нырять не увенчались успехом, он прибег к более радикальному способу:

Приложив немало усилий, он стянул с меня половину купальника, затем поплыл вниз и зацепил его за ветку коралла футах в пятнадцати ниже. Конечно, у меня бы хватило духу достать его, - со смехом сказал он мне.

Не будучи нудистом по натуре, я был очень расстроен, несмотря на то, что мы были одни. Я неоднократно пытался нырнуть вниз, чтобы достать его, но безрезультатно. Вся эта бешеная активность оказала неожиданное влияние на местных рифовых рыб. Вместо того чтобы отступить, они стали собираться вокруг нас. Потом я заметил, что на Боба это тоже подействовало, причем очень личным образом. Он подплыл ко мне и приложил все усилия, чтобы удовлетворить свои мужские порывы. Увы, моя собственная плавучесть не позволила успешно завершить эти усилия. Однако мы были поражены реакцией рыб. Крошечные голубые рыбки, рыбы-ангелы, радуга цветов, форм и размеров рифовой живности образовали вокруг нас полный круг, стоя лицом к нам и наблюдая. Их тела и хвосты трепетали, создавая впечатление единой мерцающей массы.

В конце концов муж сжалился над ней и достал купальник. Когда страсть момента улеглась, рыбы потеряли интерес, и круг рассеялся. То, что два человека, предпринимавшие неуклюжую попытку совершить действие, которое ставит всех нас на одну ступень, были окружены косяками внимательных рыб, продолжает ее интриговать; ей по-прежнему интересно, о чем думали рыбы и чувствовали ли они энергию, порожденную любовным предприятием людей.

Учитывая чувствительность рыб к сенсорным сигналам в водной среде, существует несколько теорий, объясняющих, что сделало из этих рыб вуайеристов. Как существа, ориентированные на визуальное восприятие, мы склонны предположить, что их привлекли движения молодых влюбленных. Но, возможно, их любопытство вызвало что-то в электрическом поле или химическом составе тела двух людей. Но, возможно, рыбы испытывали не благодушное любопытство, а беспокойство, следя за намерениями пары потенциальных хищников. Это тоже можно расценить как любопытство, особенно если учесть, что это не знакомые незваные гости.

* * *

Когда рыба обращает на нас внимание, мы попадаем в сознательный мир другого существа. В этом есть что-то волнующее. Конечно, изучение эмоций рыб - сложная научная задача. Но, как мы уже убедились, существуют методы исследования чувств рыб, и накопленные данные свидетельствуют о наличии у некоторых рыб целого ряда эмоций, включая страх, стресс, игривость, радость и любопытство.

Изучение того, как и о чем думают рыбы, сопряжено с меньшими трудностями, чем изучение того, что они чувствуют. Как мы увидим, в области рыбьего познания есть что показать.

Часть 4. Что думает рыба

Нет ничего слишком удивительного, чтобы быть правдой, если это соответствует законам природы.

-Майкл Фарадей

Ласты, чешуя и интеллект

У каждого животного, которое сегодня считается глупым и скучным, есть свои удивительные секреты. Просто пока никто не смог их раскрыть.

-Владимир Динец, Песни дракона

Со временем эволюция приводит к тому, что животные становятся высококвалифицированными специалистами в том, что для них важно. Мы не можем лазать так же хорошо, как шимпанзе, у которого сила верхней части тела в четыре-пять раз больше, чем у нас. Мы не можем спринтовать, как гепард, или прыгать, как кенгуру, а скоростной марлин окажется на финишной прямой стометрового забега раньше, чем Майкл Фелпс сделает первый вдох. Эти животные нуждаются в быстром передвижении для выживания больше, чем мы, и естественный отбор диктует, что более быстрые особи с большей вероятностью передадут свои гены быстроты в следующее поколение.

Тот же принцип применим и к умственным способностям. Если природа ставит перед человеком умственную задачу, решение которой дает большое преимущество, то со временем животные могут обрести способность совершать когнитивные подвиги, которые в противном случае мы считали бы недоступными для них только потому, что они маленькие или не состоят с нами в близком родстве. Современная научная область когнитивной экологии признает, что интеллект формируется под влиянием требований выживания, с которыми животное сталкивается в повседневной жизни. Так, некоторые птицы могут помнить, где они зарыли десятки тысяч орехов и семян, что позволяет им найти их в течение долгих зимних месяцев; норовистый грызун может изучить сложный подземный лабиринт с сотнями туннелей всего за два дня; а крокодилу хватает ума носить палки на голове и плавать с ними прямо под местом, где гнездятся цапли, а затем набрасываться, когда неосторожная птица опускается вниз, чтобы собрать гнездовой материал. Если вы не знали, что рептилия может демонстрировать умение планировать и использовать инструменты, не чувствуйте себя обделенными: ученые тоже не знали, пока в 2015 году это не стало достоянием общественности.

А как насчет умственных способностей рыб? Несмотря на вольности, допущенные кинематографистами в таких популярных фильмах, как "Русалочка", "В поисках Немо" и его продолжение "В поисках Дори", могут ли рыбы действительно думать? Давайте посмотрим, что рыбы могут делать со своим мозгом.

Вот пример рыбьего интеллекта - бычок фриллфин, маленькая рыбка, обитающая в приливно-отливных зонах как восточных, так и западных берегов Атлантики. Когда наступает прилив, фрильфины предпочитают оставаться у берега, устраиваясь в теплых, уединенных приливных бассейнах, где они могут найти много вкусных лакомых кусочков. Но приливные бассейны не всегда являются надежным убежищем от опасности. Хищники, такие как осьминоги или цапли, могут приплыть на кормление, и тогда стоит поспешить с уходом. Но куда податься маленькой рыбке? Фриллиновые бычки совершают невероятный маневр: они перепрыгивают в соседний бассейн.

Как им это удается, не оказавшись на скалах, обреченных на гибель под солнцем?

С выдающимися глазами, слегка пухлыми щеками, смотрящими на надутый рот, округлым хвостом и серо-коричневыми пятнами вдоль трехдюймового торпедообразного тела, бычок-фрильфин вряд ли похож на кандидата на Олимпийские игры животных Эйнштейна. Но его мозг по любым меркам превосходит все ожидания. Ведь маленький бычок запоминает топографию приливно-отливной зоны, фиксируя в уме расположение впадин, которые образуют будущие бассейны в скалах во время отлива, а во время прилива переплывает их!

Это пример когнитивного картирования. Использование когнитивных карт хорошо известно в человеческой навигации и долгое время считалось уникальным для нас, пока не было обнаружено у крыс в конце 1940-х годов. С тех пор это явление было зафиксировано у многих видов животных.

Умение бычка было продемонстрировано биологом Лестером Аронсоном (1911-1996) в Американском музее естественной истории в Нью-Йорке. Примерно в то время, когда крысы поражали нас своими способностями к когнитивному картированию, Аронсон построил в своей лаборатории искусственный риф. Он заставлял своих бычков прыгать, тыкая палкой, имитирующей хищника, в один из созданных им приливных бассейнов. Рыбы, у которых была возможность проплыть над комнатой во время "прилива", смогли выпрыгнуть в безопасное место в 97 процентах случаев. Наивные рыбы, не имевшие опыта прилива, добивались успеха лишь на уровне случайности: 15 процентов. После одного сеанса обучения во время прилива маленькие бычки все еще помнили свой маршрут спасения сорок дней спустя.

Следует отметить, что эти рыбы почти наверняка испытывали стресс во время экспериментов, будучи выловленными из дикой природы и помещенными в чужие условия. Действительно, несколько рыб умерли от болезней во время исследования Аронсона, что говорит о том, что они не процветали в неволе.

Повторяя закономерности, наблюдаемые в других исследованиях, можно сказать, что индивидуальные показатели отражали опыт обитания в дикой среде. Рыбы, собранные на пляжах, где не было приливных бассейнов во время отлива, показали не такие высокие результаты, как их опытные товарищи, хотя они все равно были гораздо лучше, чем случайные. Недавнее исследование показало, что мозг бычков, обитающих в скальных бассейнах, отличается от мозга бычков, которые прячутся в песке и которым не нужно прыгать в безопасное место: мозг прыгунов имеет больше серого вещества, предназначенного для пространственной памяти, тогда как у обитателей песка больше нейронных инвестиций в визуальную обработку.

Способность рыбок-фрифринов составлять ментальные карты, позволяющая им точно перепрыгивать между приливными бассейнами, - это хрестоматийный пример отточенного умственного навыка, возникшего в силу необходимости. Как говорит биолог и писатель Владимир Динец, специалист по поведению и познанию крокодилов: "Когда люди используют слово "интеллект", они обычно имеют в виду "способность думать так же, как я". Это довольно эгоцентричный способ считать себя умным. Я подозреваю, что если бы бычок-фрильфин смог сформулировать определение интеллекта, то оно включало бы способность составлять и запоминать ментальные карты.

Вспоминая путь к побегу

Формирование когнитивных карт и их запоминание спустя несколько недель иллюстрирует не только выдающийся талант фриллинового бычка избегать прыжков веры. Он также раскрывает человеческое предубеждение недооценивать существ, которых мы не понимаем. Не знаю, чем заслужил это вид, но легендарная "трехсекундная память" этой (золотой) рыбки до сих пор таится в популярной культуре (просто попробуйте набрать ее в Google). Я до сих пор вижу в аэропортах рекламу инвестиционной компании, которая использует мнимую трехсекундную память золотой рыбки для контраста с важностью поддержания деловых связей. (Я также хочу смиренно заявить, что моя память иногда не дотягивает до трех секунд, например, когда я забываю, куда по рассеянности положил мобильный телефон или очки).

Умение запоминать что-то полезно как для рыбы, так и для зяблика или хорька. Тони Питчер, профессор биологии из Университета Британской Колумбии, вспоминает, как много лет назад он проводил исследование в аудитории на курсе поведения животных. Студенты изучали цветовое зрение у золотых рыбок. Каждой рыбке давали кормовую трубку, окрашенную в тонко различающиеся оттенки, и рыбки демонстрировали свое хорошее цветовое зрение. После окончания исследования золотых рыбок вернули в аквариум. На следующий год некоторые из этих же рыбок были объединены с новой группой начинающих рыбок для исследования. Когда их поместили в изучаемую среду обитания, ветераны быстро освоились в своих прежних трубках, и сразу стало ясно, что каждая из них точно помнит цвет и/или местоположение своей трубки, в которой жила год назад.

Изучение памяти рыб - дело не новое. В 1908 году Джейкоб Рейгард, профессор зоологии Мичиганского университета, опубликовал исследование, в котором он кормил мертвыми сардинами хищных рыб снэпперов. Часть сардин была окрашена в красный цвет, часть - нет. Снапперы не возражали и пожирали оба вида. Но когда Рейгард сделал красные сардины невкусными, засунув в их пасти жалящие щупальца медузы, сардины вскоре перестали есть красные. Примечательно, что и двадцать дней спустя сардины по-прежнему не ели красные. Этот эксперимент демонстрирует не только память, но и способность чувствовать боль и учиться на ней.

Мое любимое исследование памяти рыб принадлежит Кулуму Брауну, биологу, проявляющему особый интерес к познанию рыб. Браун является соредактором книги "Познание и поведение рыб", которая помогла совершить революцию в наших представлениях о мышлении рыб.

Браун собрал взрослых радужных рыбок с малиновыми пятнами в ручье в австралийском штате Квинсленд и перевез их в свою лабораторию. Они названы так за калейдоскоп ярких цветов, расположенных полосами чешуи вдоль их боков. Взрослые радужные рыбы достигают двух дюймов в длину, и Браун предположил, что этим рыбам от одного до трех лет. Он поместил рыбок в три больших аквариума, примерно по сорок штук в каждом, и дал им месяц на то, чтобы привыкнуть к окружающей обстановке.

В день тестирования он наугад извлек из домашних аквариумов трех самцов и двух самок и поместил их в экспериментальный аквариум, оборудованный системой шкивов, позволяющей тянуть вертикальную сеть (трал) по всей длине аквариума. Размер ячейки трала составлял менее полудюйма, что позволяло рыбам хорошо видеть другую сторону, не протискиваясь через его отверстия. В центре трала было расположено единственное, чуть более крупное отверстие размером три четверти дюйма в поперечнике, обеспечивающее путь к отступлению, когда его перетаскивали из одного конца аквариума в другой.

Рыбам дали пятнадцать минут, чтобы приспособиться к новой среде, затем трал протащили от одного конца до другого в течение тридцати секунд, остановившись чуть более чем в дюйме от конца. Затем трал снимали и возвращали в исходное положение. Это составляло один "прогон" эксперимента. Затем последовали еще четыре прогона с двухминутными интервалами. Пять групп по пять рыб были протестированы в 1997 году, а затем повторно в 1998 году.

В испытаниях 1997 года радужные рыбы паниковали во время первого запуска, беспорядочно метались и прижимались к краям аквариума, очевидно, не зная, что делать, чтобы спастись от приближающегося трала. Большинство из них оказались зажаты между стеклом и сетью. В дальнейшем их поведение неуклонно улучшалось, и к пятому испытанию каждая косяк из пяти особей выходил через отверстие.

Когда те же самые рыбы были повторно протестированы одиннадцать месяцев спустя - за это время они не видели ни экспериментального аквариума, ни трала, - они проявили гораздо меньше паники, чем в предыдущем году. И они нашли и использовали аварийное отверстие во время первого запуска примерно с той же частотой, что и к концу запуска 1997 года. "Это было почти так же, как если бы у них не было перерыва и они совершили десять побегов подряд!" сказал мне Браун.

Между прочим, одиннадцать месяцев - это почти треть срока жизни радужной рыбки. Это очень большой срок, чтобы запомнить что-то, что случилось с вами всего один раз.

Существует множество других примеров того, как рыбы помнят о давно минувших событиях. Это и исследования, показывающие, что карпы в течение года стесняются крючка, и райские рыбки, которые в течение нескольких месяцев избегали места, где на них напал хищник. А еще есть легионы анекдотов, например история Бентли, горбатого морского червя, содержащегося в неволе. Когда после нескольких месяцев простоя ему снова включили привычный гонг, Бентли помчался к месту, где подавали его любимое блюдо из кальмаров и креветок.

Жить и учиться

Память тесно переплетается с обучением, ведь чтобы что-то запомнить, нужно сначала это узнать. "Почти на каждый подвиг в обучении, продемонстрированный млекопитающим или птицей, можно найти аналогичный пример у рыб", - пишет биолог Стефан Рибс. Если вы хотите произвести впечатление на кого-то своими познаниями в эзотерическом рыбьем жаргоне, попробуйте перечислить следующие типы обучения у рыб: неассоциативное обучение, привыкание, сенсибилизация, псевдообусловленность, классическое обусловливание, оперантное обусловливание, обучение избеганию, передача контроля, последовательное обратное обучение и интерактивное обучение.

На YouTube можно посмотреть видеоролики о том, как золотых рыбок с помощью кликера обучают проплывать через обручи и заталкивать мячи в миниатюрные футбольные ворота. Это достигается путем обусловливания, или обучения по ассоциации. При выполнении желаемого поведения рыбка получает стимул, например вспышку света, за которой сразу же следует пищевое вознаграждение. Вскоре рыба учится ассоциировать плавание через обруч и вспышку света с вознаграждением. Со временем рыба научится проплывать через обруч, когда видит только вспышку света, и, надеюсь, будет выполнять это задание, даже когда ей не дают корм. Такой же подход используется для кликер-дрессировки собак, кошек, кроликов, крыс и мышей.

(Смирившись, мы можем признать, что рыбы - это наши пленники, а мы контролируем их в подобных экспериментах. Многие из них не получают необходимого им обогащения и пространства, а вместо этого проводят дни в условиях, которые часто похожи на бесплодное заточение, без общения с себе подобными и с небольшим количеством мест, где можно спрятаться. Если единственный способ добыть еду для животного - толкать мяч, оно, скорее всего, так и поступит. Если бы мы оказались в похожей ситуации, мы бы тоже так поступили. С другой стороны, это все же предпочтительнее, чем распространенная альтернатива, когда рыбы в неволе не получают никакой стимуляции, кроме пищи и любой активности, которую они могут наблюдать за стеклом).

Владельцы аквариумных рыбок часто сообщают, что их питомцы как будто сами знают, когда наступает время кормления. Простые эксперименты в неволе подтверждают это. Например, Кулум Браун и его коллеги кормили содержащихся в неволе рыбок Brachyrhaphis episcopi (местные жители называют их "епископами") в одном конце аквариума утром, а в другом - вечером. Примерно через две недели рыбки стали ждать в нужном месте и в нужное время. Золотым гольцам и рыбам-ангелам требуется от трех до четырех недель, чтобы достичь этого так называемого "обучения времени и месту". Для сравнения, крысам требуется чуть меньше - около девятнадцати дней, а садовые пеночки осваивают чуть более сложные задачи, включающие четыре места и четыре временных периода, всего за одиннадцать дней. Эти цифры имеют лишь скромное значение, поскольку предполагают одинаковый уровень интереса к еде - мотиватору, используемому в экспериментах по обучению, - в течение всего времени. На самом деле рыбы обычно едят гораздо медленнее (примерно два раза в день), чем мелкие птицы (каждые несколько минут), поэтому их труднее мотивировать на обучающие эксперименты, и скорость их обучения может казаться искусственно замедленной.

Способность рыб к быстрому обучению используется для улучшения выживаемости рыб, выращенных в инкубаторах, после их выпуска в дикую природу. Выращивание в неволе - плавание по кругу, получение пищевых гранул по расписанию и отсутствие контакта с опасными хищниками - значительно отличается от выживания в дикой природе. Не обладая навыками выживания в мире, присущими их диким сородичам, лишь около пяти процентов из примерно пяти миллиардов лососей, ежегодно выпускаемых в неволе по всему миру для увеличения численности рыб, доживают до зрелого возраста. Исследования показывают, что животные, выращенные и воспитанные в неволе в течение многих поколений, могут утратить способность распознавать хищников, вероятно, потому, что эта способность не дает им никаких преимуществ для выживания.

Но когда биологи Флавия Мескита и Роберт Янг из Папского католического университета Минас-Жерайс (Бразилия) показали молодым нильским тиляпиям таксидермическую пиранью (завернутую в прозрачный пластик, чтобы исключить выделение запахов в воду), а затем сразу же поймали их на дне аквариума аквариумным сачком, тиляпии быстро связали неприятные ощущения от сачка с видом хищника. Уже после трех опытов тиляпии стали быстро уплывать во всех направлениях. Этот "эффект разброса" сбивает хищников с толку. После двенадцати опытов с сетью для пираньи наивные до этого молодые особи изменили свою реакцию на хищника: они поднимались на поверхность и оставались неподвижными. Контрольные рыбы, которых не ловили в сети, сначала сторонились модели пираньи - типичная реакция избегания, которую рыбы проявляют по отношению к новому, незнакомому объекту, - а вскоре просто игнорировали ее. Когда обученных рыб повторно проверили через семьдесят пять дней после последней тренировки, более половины из них вспомнили, чему они научились.

Как и большинство исследований познания рыб, они проводились на костных рыбах. Как эласмобранхи (акулы и скаты) справляются с задачами на обучение? Еще в 1960-х годах акулы-медсестры померились силами с мышами в задаче на различение черно-белого цвета, и через пять дней оба вида справились с ней на 80 %. Демьян Чепмен из Института наук о сохранении океана с помощью экспериментов по воспроизведению показал, что океанические белоперые акулы научились исследовать рыбацкие лодки, когда те выключают свои двигатели, поскольку это сигнал о том, что рыба попалась на крючок и есть возможность поймать ее раньше рыбака. Такое поведение говорит о том, что у человека есть разум.

Исследуя решение проблем хрящевыми рыбами, группа биологов из Израиля, Австрии и США предложила труднодоступную пищу речным скатам, пресноводному виду из Южной Америки. В дикой природе эти скаты питаются мелкими животными, такими как моллюски и черви, зарытые в песок, раскрывая их и всасывая в рот.

Во время тренировок пять молодых скатов вскоре узнали, что восьмидюймовый кусок пластиковой ПВХ-трубы содержит кусочек пищи, и они успешно доставали лакомство, создавая всасывание воды, чтобы притянуть его к себе. Одна из двух самок успешно справилась со всеми испытаниями, возможно, потому, что перед первыми попытками она наблюдала за другими скатами. Через два дня все пять скатов освоили эту задачу. При этом они использовали разные стратегии. Две самки использовали волнистые движения плавников, чтобы создать течение внутри трубы, которое перемещало пищу к ним. Три самца иногда использовали эту технику, но чаще они использовали свое дискообразное тело в качестве присоски или комбинировали методы присасывания и волнистых движений. (Неясно, были ли эти гендерные различия случайными или они действительно отражают гендерные различия в стилях добычи пищи у этого вида).

Далее экспериментаторы пошли еще дальше. Они прикрепили черный и белый соединительные элементы к противоположным концам трубы. Черная соединительная деталь имела внутри сетчатый барьер, который препятствовал прохождению кусочка пищи, а белая соединительная деталь не имела сетки. Каждый луч тестировался в течение восьми сессий, и к концу все успешно извлекали пищу из трубы, работая с белым концом. Интересно, что все пять лучей изменили свои стратегии на этом этапе исследования. Как правило, они переходили от волнообразных движений плавников или всасывания к комбинации обоих способов. Один самец также выдувал струи воды изо рта в трубку, чтобы вытеснить пищу.

Эти эксперименты показывают, что скаты не только учатся, но и могут внедрять инновации для решения проблем. Они демонстрируют использование инструментов, используя агента для манипулирования объектом, в данном случае водой, чтобы достать пищу. Более того, отойти от сильно привлекательного сигнала - запаха пищи на одном конце трубки - и попробовать другой конец - не так уж просто; это означает, что им приходится действовать вопреки своему естественному импульсу следовать за химическими сигналами. Это требует гибкости, познания и решительности.

Податливые умы

Возможно, вы думаете, что 20-процентный провал мышей и акул-медсестер, о котором я упоминал чуть раньше, - это все же немало и что животные должны показывать 100-процентные результаты, если хотят, чтобы их считали умными. Но, как и другие животные, рыбы не заинтересованы в результатах своих тестов. Они не добиваются успеха, роботизированно следуя установленным схемам жизни. Они созданы для того, чтобы быть гибкими и любопытными, пробовать новые углы, мыслить нестандартно (или нестандартно). Даже хорошо обученные рыбы всегда будут искать альтернативы; это продуктивный способ поведения в реальном, динамичном мире. В условиях постоянно присутствующей угрозы штормов, землетрясений, наводнений, а в наши дни и вторжения человека, стоит быть начеку.

При этом я даже отдаленно не предполагаю, что интеллект равномерно распределен среди всего многообразия рыб. Неизбежно есть более умные и более тупые особи. Кроме того, существуют различия, связанные с естественной историей вида. Более сложные условия обитания требуют от своих обитателей большей остроты ума. Как мы видели на примере фриллиновых бычков, живущих в разных береговых условиях, вариации размеров различных областей мозга и связанного с ними интеллекта можно обнаружить и в пределах одного вида.

Вот пример того, как экологические проблемы могут влиять на интеллект, от К. К. Шинаджи и К. Джона Томаса из Колледжа Святого Сердца, Керала, Индия. В дикой природе лазающие по воде першероны обитают как в неподвижных, так и в движущихся водных средах. Особи были собраны из двух индийских ручьев (движущаяся среда обитания) и сравнены по способности к изучению лабиринта с рыбами, собранными из двух близлежащих прудов (неподвижная среда обитания). Чтобы пройти по лабиринту, им нужно было найти путь через маленькую дверь в каждой из четырех стен аквариума, чтобы добраться до кормового вознаграждения в другом конце.

Угадайте, кто быстрее освоил маршрут? Это были обитатели ручья. Они освоили лабиринт примерно за четыре испытания, в то время как средний обитатель пруда - за шесть. Когда команда исследователей добавила визуальные ориентиры, поставив рядом с каждой дверью небольшое растение, прудовые окуни улучшили свои показатели почти до уровня ручьевых, которые работали не лучше, чем раньше. Очевидно, обитатели пруда сочли ориентиры полезными, а обитатели ручья их проигнорировали.

Шинаджа и Томас нашли элегантное объяснение этим моделям поведения. Ручьи - более динамичные места обитания, чем пруды, потому что они постоянно подвержены движению воды, включая периодические наводнения. Камни, растения и другие ориентиры ненадежны для изучения маршрута, потому что они постоянно меняются под воздействием воды. Самая надежная константа - это вы сами. Таким образом, лучшие показатели сырого лабиринта у ручьевых рыб могут объясняться тем, что они больше полагаются на "эгоцентрические подсказки", чем на визуальные. Напротив, ориентиры более надежны в относительно стабильной среде обитания, такой как пруд, поэтому стоит ознакомиться с ними. (Кстати, исследования, обнаруживающие различия на уровне популяций в рамках одного вида, интересны еще и по другой причине: они иллюстрируют эволюцию в действии. Можно представить, что если эти популяции не скрещивались в течение многих поколений, то в конце концов они разойдутся до такой степени, что не смогут успешно скрещиваться. Это позволило бы считать их отдельными видами).

Податливый ум рыбок можно обучить корректировать нежелательное поведение, и это может быть полезно в неволе. Лиза Дэвис, менеджер по поведению в зоопарке компании Disney Animal Programs, рассказала мне, как они исправляли поведенческую проблему, возникшую у их кобий. Эти крупные, гладкие рыбы вырастают до шести футов и 172 фунтов. Обладая аппетитом гурмана, они склонны к набору лишнего веса в аквариумах. Кобии, находившиеся под опекой Дэвиса, также испытывали эту проблему. В часы кормления они обгоняли других рыб. Поэтому Дэвис и ее команда научили их плавать к определенной станции, где их кормили с руки. Это позволило вывести их из конкурентной среды, где других рыб кормили по принципу "шведского стола" в двадцати футах от них. Другие рыбы в аквариуме получили свою долю, а кобиасы вернулись к более нормальному весу. Выиграли. "Даже их ранее выпученные глаза вернулись в нормальное положение", - сказал мне Дэвис.

Аналогичным образом, когда обитателям аквариума требуется медицинская помощь, лучше всего сотрудничать. Скаты манта и груперы в Океаническом парке Гонконга, Аквариуме Джорджии в Атланте и Центре Эпкот в Орландо благодаря положительному подкреплению научились заплывать на носилки для транспортировки. Использование положительного подкрепления для обучения рыб добровольному участию в уходе и кормлении делает жизнь рыб в неволе более интересной и полезной, а также может помочь развеять бытовавшие стереотипы об их интеллекте.

До сих пор мы видели, что рыбы не тупицы, что у них есть признаки разума и умственной жизни. Но как насчет некоторых более известных форм интеллекта, таких как способность планировать и использовать инструменты?

Инструменты, планы и обезьяньи умы

Знания приходят, а мудрость остается.

-Альфред, лорд Теннисон

12 июля 2009 года во время погружения у тихоокеанских островов Палау Джакомо Бернарди стал свидетелем необычного зрелища, которое ему посчастливилось запечатлеть на пленку. Оранжево-крапчатая рыба-тускен обнаружила зарытого в песок моллюска, обдав его водой, подхватила моллюска в рот и отнесла к большому камню в тридцати ярдах от себя. Затем, используя несколько быстрых движений головой и своевременные отпускания, рыба разбила моллюска о камень. В течение последующих двадцати минут рыба-бивень съела трех моллюсков, используя ту же последовательность действий, чтобы открыть их.

Бернарди, профессор эволюционной биологии Калифорнийского университета в Санта-Крузе, считается первым ученым, снявшим на видео рыбу, демонстрирующую использование инструментов. По любым меркам это удивительное поведение рыбы. Долгое время считалось, что использование инструментов характерно только для человека, и только в последнее десятилетие ученые начали ценить это поведение не только среди млекопитающих и птиц.

Видео Бернарди открывает новые жемчужины каждый раз, когда я его смотрю. Сначала я не заметил, что предприимчивая рыба-туск не раскрывает моллюска так, как мы ожидаем, - выдувая струи воды изо рта. На самом деле он отворачивается от цели и захлопывает жаберную крышку, создавая импульс воды, подобно тому как книга создает воздушный поток, когда вы быстро ее закрываете. И это не просто использование инструмента. Используя логический ряд гибких поведений, разделенных во времени и пространстве, рыба-бивень является планировщиком. Такое поведение заставляет вспомнить, как шимпанзе используют веточки или стебли травы, чтобы выманить термитов из гнезд. Или бразильских обезьян капуцинов, которые используют тяжелые камни, чтобы разбивать твердые орехи о плоские валуны, служащие наковальней. Или вороны, которые бросают орехи на оживленных перекрестках, а затем проносятся вниз на красный свет, чтобы забрать осколки, которые раскололи для них колеса автомобилей.

Как морская знаменитость, рыба-бивень привлекает водную аудиторию. Рыбы нескольких видов подплывают, чтобы понаблюдать за пескодувом в действии, а другие ненадолго присоединяются к нашему герою во время его заплыва к скале, словно репортеры, надеющиеся на хорошую цитату.

На полпути к цели наш бивень останавливается, чтобы попробовать камень поменьше, лежащий на песке. Он делает пару полусерьезных ударов, а затем снова отправляется в путь, как будто решив, что этот камень не стоит его времени. Кто может не относиться к его ошибочным попыткам и к тому, как они отражают непостоянство смертной жизни?

Это впечатляющие когнитивные подвиги для любого животного. То, что их совершает рыба, явно опровергает все еще распространенное мнение о том, что рыбы находятся в тусклом конце спектра интеллекта животных. Даже если бы этот бивень был редким Стивеном Хокингом среди рыб, его поведение было бы примечательным.

Но то, что Бернарди увидел в тот день, не было чем-то исключительным. Ученые наблюдали подобное поведение у зеленых моржей, которых также называют бивневыми рыбами, на Большом Барьерном рифе в Австралии, у желтоголовых моржей у побережья Флориды и у шестистворчатого моржа в аквариуме. В случае с шестистворчатым морским окунем рыбе в неволе давали гранулы, которые были слишком большими, чтобы проглотить их, и слишком твердыми, чтобы раздробить их на части, используя только челюсти. Рыба отнесла одну из гранул на камень в аквариуме и разбила ее, подобно тому, как бивневая рыба разбила моллюска. Наблюдавший за этим зоолог Лукаш Пасько (Łukasz Paśko) из Вроцлавского университета в Польше видел, как морские свиньи разбрасывают гранулы, пятнадцать раз, и только после многих недель содержания в неволе он впервые обратил на это внимание. Он описал это поведение как "удивительно последовательное" и "почти всегда успешное".

Упорные скептики могут заметить, что подобные действия не являются настоящим использованием инструментов, потому что рыбы не используют один предмет для манипулирования другим, как это делаем мы, раскалывая топором полено на дрова, или шимпанзе, используя палку, чтобы добраться до самых вкусных термитов. Сам Пасько называет действия брассов "инструментальными". Но это не значит, что он принижает их поведение, поскольку, как он отмечает, разбить моллюска или гранулу отдельным инструментом - это просто не вариант для рыбы. Во-первых, у рыбы нет хватательных конечностей. Кроме того, вязкость и плотность воды не позволяют создать достаточный импульс с помощью отдельного инструмента (попробуйте разбить скорлупу грецкого ореха под водой, бросив ее о камень). А зажимать инструмент во рту - единственная практическая возможность для рыбы - неэффективно, потому что фрагменты пищи будут уплывать, чтобы затем быть подхваченными другими голодными пловцами.

Подобно тому, как рыба-бивень использует воду как силу для перемещения песка, рыба-лучник тоже использует воду как силу - только на этот раз в качестве охотничьего снаряда. Эти тропические стрелки длиной в четыре дюйма с рядом красивых черных пятен по серебристому боку обитают в основном в солоноватых водах эстуариев, мангровых зарослей и ручьев от Индии до Филиппин, Австралии и Полинезии. Их глаза достаточно широкие, большие и подвижные, чтобы обеспечить бинокулярное зрение. Кроме того, у них впечатляющий нижний прикус, который они используют для создания своеобразного оружейного ствола. Прижимая язык к желобку в верхней челюсти и внезапно сжимая горло и рот, рыбы-лучники могут выпустить острую струю воды на расстояние до десяти футов по воздуху. Точность стрельбы на расстоянии трех футов у некоторых особей достигает почти 100 процентов, и горе тому жуку или кузнечику, который сидит на листе над зарослями, где скрываются эти рыбы.

Поведение отличается особой гибкостью. Рыба-лучник может выплеснуть воду как одним выстрелом, так и пулеметной очередью. В качестве мишеней использовались насекомые, пауки, детеныш ящерицы, куски сырого мяса, научные модели типичной добычи и даже глаза наблюдателей вместе с их зажженными сигаретами. Рыбы-лучники также заряжают свое оружие в зависимости от размера добычи, используя больше воды для более крупных и тяжелых целей. Опытные лучники могут целиться прямо под добычей на вертикальной поверхности, чтобы сбить ее прямо в воду, а не дальше на сушу.

Использование воды в качестве снаряда - лишь один из многих вариантов кормовой базы для этих рыб. Большую часть времени они кормятся под водой, как и обычные рыбы. А если еда находится в футе от поверхности воды, они могут пойти более прямым путем, прыгнув, чтобы схватить ее в рот.

Рыбы-лучники живут группами и обладают фантастической наблюдательностью. Их охотничье мастерство не закладывается заранее, поэтому новички могут успешно стрелять по скоростным мишеням только после длительного обучения. Исследователи из Университета Эрлангена-Нюрнберга (Германия), изучавшие рыб-лучников в неволе, обнаружили, что неопытные особи не могли успешно поразить цель, даже если она двигалась со скоростью полдюйма в секунду. Но после того как новички наблюдали за тысячей попыток (удачных и неудачных) другой рыбы-лучника поразить движущуюся мишень, они могли делать успешные выстрелы по быстро движущимся мишеням. Ученые пришли к выводу, что рыбы-лучники могут принимать точку зрения другой рыбы-лучника, чтобы научиться сложному навыку на расстоянии. Биологи называют это "захватом перспективы". То, что делает рыба-лучник, возможно, не требует такого уровня познания, как у шимпанзе, который в неволе несет на дерево скворца-инвалида, чтобы помочь ему подняться в воздух, но, тем не менее, это одна из форм восприятия чего-то с точки зрения другого.

Высокоскоростные видеозаписи показывают, что эти рыбы используют различные стратегии стрельбы в зависимости от скорости и местоположения летящей добычи. При использовании того, что исследователи называют "стратегией прогнозируемого опережения", рыбы-лучники корректируют траекторию своих резких струй воды с учетом скорости летящего насекомого - они целятся дальше впереди цели, если она движется быстрее. Если цель летит низко (обычно менее семи дюймов над водой), рыбы-лучники часто используют другую стратегию, которую исследователи называют "поверни и стреляй". При этом рыба стреляет, одновременно поворачивая свое тело в горизонтальной плоскости в соответствии с боковым движением цели, что заставляет струю воды "отслеживать" цель на ее воздушном пути. Этими рыбами мог бы гордиться любой защитник.

Рыбы-лучники компенсируют оптические искажения, возникающие при переходе из воды в воздух, и делают это, изучая физические законы, определяющие видимый размер объекта и его относительное положение по отношению к цели. Наличие такого обобщенного правила позволяет рыбе-лучнику определять абсолютные размеры объектов с незнакомых углов и расстояний. Интересно, занимаются ли рыбы-лучники энтомологией, визуально определяя насекомых, чтобы понять, вкусные ли они, слишком ли они большие, чтобы их есть, или слишком маленькие, чтобы с ними возиться, или жалят ли они.

Скорее всего, рыбы-лучники пускают струи воды по крайней мере так же давно, как люди бросают камни, и я подозреваю, что морские окуни использовали камни для вскрытия моллюсков задолго до того, как наши предки начали бить раскаленным металлом по наковальне в железном веке. Но могут ли рыбы спонтанно изобретать орудия труда, как это делаем мы, когда неожиданные условия требуют от нас импровизации? В мае 2014 года в одном из исследований был приведен пример использования инновационных инструментов атлантической треской, содержащейся в неволе для исследований в области аквакультуры. Каждая рыба носила цветную пластиковую бирку, прикрепленную к спине в районе спинного плавника, что позволяло исследователям идентифицировать их по отдельности. В аквариуме была установлена самокормушка, приводимая в действие веревкой с петлей на конце, и рыбы вскоре поняли, что могут выпустить лакомство, подплыв к петле, захватив ее в рот и потянув за нее.

По-видимому, случайно некоторые трески обнаружили, что могут активировать кормушку, зацепив петлю за свою метку, а затем отплыв на небольшое расстояние. Эти умные трески оттачивали свою технику в ходе сотен "тестов", и она превратилась в отточенную серию целенаправленных, скоординированных движений. Это также продемонстрировало истинную утонченность, поскольку новаторы смогли схватить гранулу на долю секунды быстрее, чем при использовании рта для получения пищи. То, что рыбы обычно должны взаимодействовать с чужеродными устройствами, чтобы прокормить себя, достаточно впечатляет, но то, что некоторые из них придумали новый способ использования своих меток, говорит о способности рыб к гибкости и оригинальности.

Насколько нам известно, рыбки используют орудия труда только в ограниченном числе групп рыб. Кулум Браун предполагает, что морские окуни, в частности, могут быть ответом рыб на приматов среди млекопитающих и корвидов (вороны, сороки и сойки) среди птиц, поскольку у них больше, чем ожидалось, примеров использования инструментов. Возможно, просто жизнь под водой предоставляет меньше возможностей для использования инструментов, чем жизнь на суше. Но мы точно знаем, что бивневые рыбы (представители семейства ракообразных) и рыбы-лучники - яркие примеры безграничной способности эволюции к творческому решению проблем, и у них может оказаться много компании среди других рыб.

Можно ли отнести к ним тигровых рыб?

Переворачивая столы

Тысячелетиями птицы ныряют в воду, чтобы поймать рыбу. Пеликаны, скопы, ганнеты, крачки и зимородки - одни из самых впечатляющих примеров армии пернатых врагов рыб. Ганнеты, длина которых превышает три фута, а вес может достигать восьми фунтов, бросаются вниз с высоты 50-100 футов и могут развивать скорость до 60 миль в час, когда складывают крылья перед самым столкновением и торпедируют на глубину до 60 футов, чтобы схватить ничего не подозревающую рыбу своим острым клювом.

Иногда столы переворачиваются.

В январе 2014 года на плотине Шрода, искусственном озере в провинции Лимпопо, Южная Африка, ученые засняли на пленку то, что местные жители уже видели раньше. Когда трио амбарных ласточек проносилось над водой, тигровая рыба подпрыгнула и выхватила одну из птиц из воздуха.

Тигровые рыбы - хищные рыбы овальной формы с серебристой чешуей, обитающие в пресных водах Африки. Существует несколько видов, самый крупный из которых может достигать 150 фунтов. Они получили свое название благодаря горизонтальным полосам вдоль боков и рядам крупных острых зубов, которыми усеяна их пасть. Они ценятся рыбаками как промысловый вид.

Поимка ласточки не была единичным случаем. Исследовательская группа, опубликовавшая результаты исследования, сообщила о двадцати отдельных случаях поимки ласточек в день, что составляет около 300 амбарных ласточек, встретивших своего хозяина в течение пятнадцатидневного исследования.

Задумайтесь об этом на мгновение. Ласточки известны своей скоростью и ловкостью, когда они маневрируют на крыльях за насекомыми. Вероятно, скорость этих птиц составляет не менее двадцати миль в час, когда они внезапно становятся кормом для рыбы. Мне трудно представить, чтобы рыба, не обладающая достаточным количеством ума, смогла бы успешно поймать ласточку в полете. Думаю, что миллион случайных прыжков и щелчков рыбы в воздухе без планирования не принесли бы ни единого перышка. Даже если бы тигровая рыба подождала приближающуюся птицу чуть ниже поверхности, а затем сразу же бросилась вверх из глубины - как это делают большие белые акулы, чтобы поймать тюленей, проплывающих по поверхности, - я думаю, что эта рыба сделала бы воздушный щелчок в сторону ласточки, которая уже давно улетела. Но на зернистых кадрах успешной ловли не видно вертикального прыжка рыбы. Вместо этого птица попала в засаду с тыла. На видео, где рыба ловит ласточку, она на огромной скорости выпрыгивает прямо за птицей и обгоняет ее в воздухе, прежде чем шлепнуться обратно в воду.