Пецилии из сероводородных рек запустили мексиканские волны и заставили птиц отложить атаку

Рыбки Poecilia sulphuraria, которые обитают в насыщенных сероводородом водоемах Мексики, запускают мексиканские волны ради защиты от хищников. После атаки птицы, например, зимородка, пецилии начинают поочередно нырять на несколько сантиметров. В результате по всей стайке пробегает волна, которая сбивает охотника с толку и заставляет его отложить следующую атаку. Результаты исследования опубликованы в статье для журнала Current Biology.

Во время футбольных матчей по трибунам стадионов периодически прокатываются так называемые мексиканские волны. Они возникают, когда болельщики в попытке поддержать любимую команду или просто развлечься поочередно встают и садятся или поднимают и опускают руки. Похожие волны порой запускают и животные — правда, с другими целями. Например, гигантские пчелы (Apis dorsata), которые строят открытые соты, при виде врага поочередно приподнимают брюшки. В результате поверхность сот, на которых сидят эти насекомые, начинает переливаться. Вероятно, так пчелы сообщают потенциальному разорителю, что заметили его и готовы дать отпор.

Команда ихтиологов во главе с Дэвидом Бирбахом (David Bierbach) из Института пресноводной экологии и рыболовства во внутренних водоемах Ассоциации Лейбница решила исследовать другой пример мексиканских волн в дикой природе. В центре их внимания оказались рыбки Poecilia sulphuraria, которые живут в насыщенных сероводородом ручьях и реках на юге Мексики. Концентрация кислорода в таких водоемах очень низкая, лишь в верхних слоях воды она достигает достаточного уровня для дыхания рыб. Неудивительно, что большую часть времени пецилии держатся у поверхности ручьев. Плотность рыбок здесь может достигать от 557 до 2148 особей на квадратный метр.

Скопления пецилий у поверхности воды часто привлекают внимание хищников, например, цапель или зимородков. Заметив приближение врага, ближайшая к нему рыбка резко ныряет на несколько сантиметров, ударив хвостом по воде. Соседние особи повторяют это движение — и по всей стае пробегает волна. Порой эти волны неоднократно повторяются. Следует отметить, что похожим образом пецилии реагируют и на приближение человека.

Погружение на несколько сантиметров вряд ли спасет рыбу от длинного птичьего клюва. Поэтому Бирбах и его коллеги предположили, что такие волны помогают пецилиям сбить хищников с толку. Чтобы проверить эту идею, исследователи отправились на сероводородную реку в окрестностях мексиканского города Теапа. На участках с высокой концентрацией рыбок они установили деревянные насесты высотой от одного до полутора метров. Авторы надеялись, что зеленые зимородки (Chloroceryle americana) и большие питанги (Pitangus sulphuratus) начнут использовать эти конструкции в качестве присад, чтобы высматривать с них рыбок перед атакой. Их ожидания оправдались — птицы освоили насесты и начали охотиться с них уже через несколько минут.

В общей сложности исследователям удалось записать на видео 227 атак зимородков и 718 атак питанг, из которых поимкой пецилий завершились 82 и 214 соответственно. Шансы зимородков на успех оказались выше (p < 0,001), однако, поскольку питанги нападали чаще (временной промежуток между атаками у них составляет 17 секунд против 40 секунд у зимородков), представители обоих видов добывают примерно одинаковое количество рыбок в минуту.

Заметив приближающуюся птицу, пецилии успевают запустить в среднем одну волну. При этом после нападения зимородка по стае проходят многочисленные дополнительные волны, чего практически не наблюдается после нападений питанг (p < 0,001). В отдельных случаях атаки зимородков вызывают до 22 волн общей продолжительностью до 146 секунд, а атаки питанг редко сопровождаются более чем одной волной. Вероятно, это связано с тем, что во время охоты зимородки соприкасаются с водой всем телом, заставляя рыбок беспокоиться, а питанги лишь погружают в нее кончик клюва, что не вызывает у пецилий столь сильной реакции.

Бирбах и его коллеги обнаружили, что чем больше волн проходит по стае пецилий после атаки зимородка, тем длиннее временной промежуток до следующей атаки (p < 0,001). Иными словами, после нападения птице приходится ждать, пока волнение среди рыбок уляжется. Впрочем, на успех следующей атаки количество волн и длина интервала не влияют.

Чтобы проверить, действительно ли волны заставляют птиц отложить атаку, исследователи провели эксперимент с питангами (напомним, что после нападений этих хищников пецилии не запускают дополнительных волн). После того, как питанга один раз атаковала рыбок и возвращалась на присаду, авторы бросали в центр рыбьей стаи небольшой круглый предмет, провоцируя многочисленные волны. В качестве контроля служили питанги, в охоту которых люди не вмешивались. Авторам обнаружили, что из-за искусственно вызванных волн время между атаками увеличилось почти вдвое — с 21,9 секунды до 42 секунд, а успех следующего нападения снизился с 54 процентов до 21 процента. Более того, волны после атаки заставляли питанг чаще менять место охоты.

Результаты исследования согласуются с идеей, что пецилии запускают волны, чтобы защититься от хищников. Такое поведение заставляет зимородков и питанг атаковать реже — а значит, повышает шансы рыбок на выживание. Вероятно, волны дезориентируют птиц или пугают их. Кроме того, пецилии могут демонстрировать зимородкам и пирангам, что заметили их, так что напасть неожиданно не получится.

Бирбах и его коллеги предполагают, что изначально пецилии просто ныряли, спасаясь бегством от пернатых хищников. Однако особи, которые реагировали не на самих птиц, а на поведение сородичей, получали эволюционное преимущество. В конце концов эта особенность широко распространилась в популяции, так что теперь все P. sulphuraria запускают волны в ответ на атаку пернатых. В свою очередь, птицы научились дожидаться, пока волны в рыбьей стае не улягутся.

Гуппи (Poecilia reticulata) приходятся близкими родственниками пецилиям из сероводородных водоемов Мексики. Несколько лет назад ученые выяснили, что размер мозга у самцов гуппи напрямую связан с угрозой нападения хищников. Мозг рыбок, обитающих в спокойных условиях, примерно на 10–20 процентов меньше, чем у тех особей, которые обитают в опасных областях с большой вероятностью быть съеденным более крупной рыбой.

Сергей Коленов