Скаты используют химические сигналы тревоги, чтобы предупреждать об опасности

Фото из открытых источников

Опасность в океане не всегда появляется на виду. Иногда она распространяется в виде невидимого химического сигнала, дрейфующего в воде и предупреждающего находящихся поблизости животных о приближении беды.

Костистые рыбы полагаются на этот сигнал с давних пор. Испуганная особь выпускает в воду предупреждающее вещество, и находящиеся поблизости рыбы считывают сообщение и реагируют.

Ранее считалось, что акулы, скаты и их родственники остаются вне этого круга общения. Но теперь исследование показало, что скаты используют химические сигналы, чтобы предупредить о приближении хищников. Результаты исследования опубликованы в Journal of Experimental Zoology.

Исследователи из Университета штата Орегон показали, что испуганный скат-летучая мышь (Myliobatis californica) выделяет химическое вещество, которое предупреждает других скатов о потенциальной опасности. Сигнал перемещался из одного резервуара в другой, изменяя поведение животных, которые в него попадали.

Эта стратегия защиты от хищников была хорошо известна у костистых рыб. До настоящего времени она никогда не была задокументирована у хрящевых рыб.

«Животные не могли видеть друг друга и были акустически изолированы, поэтому наша работа показывает, что реакция была вызвана химическим сигналом тревоги от испуганного ската», — сказал ведущий автор исследования Джошуа Боуман.

Боуман начал с более масштабного вопроса о белых акулах. Эти океанские гиганты иногда покидают свои охотничьи угодья, и никто не был уверен, как распространилось это предупреждение.

«Люди не всегда воспринимают акул как добычу, но даже белые акулы — самые крупные хищные акулы в океане — могут стать добычей косаток», — сказал Боуман. «Предыдущие исследования показали, что акулы убегают в присутствии косаток, и, вероятно, не все они, увидев косатку, говорят: „Ладно, пора уходить“. Это говорит о том, что, вероятно, они реагируют на какой-то другой сигнал».

Содержать и изучать белых акул сложно. В качестве практической альтернативы были предложены скаты-летучие мыши, поскольку они меньше по размеру и их легче содержать в лаборатории.

Команда позаимствовала молодых скатов из Орегонского прибрежного аквариума в Ньюпорте. Скаты и акулы принадлежат к одной эволюционной ветви, поэтому знания, полученные при изучении одних, могут быть полезны и для изучения других.

Соавтор исследования Тейлор Чаппл из лаборатории Big Fish Lab в Университете штата Орегон.

«Скаты тесно связаны с акулами, поэтому изучение путей их коммуникации может дать представление и об акулах», — сказал Чаппл. «Сигналы беспокойства ранее не описывались у акул или скатов, поэтому эти результаты дают новое понимание путей коммуникации и сложности поведения этих крайне важных морских видов».

Конструкция была проста. Один сигнальный резервуар подавал воду в два расположенных ниже по течению приемных резервуара, в каждом из которых находился один скат.

Густая пена, непрозрачные барьеры и падающая вода блокировали звук, видимость и вибрацию между резервуарами. Все, что улавливали приемники, должно было прибыть в растворенном виде в самой воде.

После того как скаты обосновались на месте, Боуман в течение 30 секунд преследовал подающего с палкой. Он ни разу не коснулся животного и не причинил ему вреда, благодаря чему кий остался чистым, без крови и поврежденных тканей.

Камеры, установленные над водой, записывали каждого ската в течение 15 минут до и после погони. Приемники реагировали в течение нескольких секунд после того, как возмущенная вода достигала их резервуаров.

Приёмные лучи ускорились, в то время как контрольные лучи в параллельной конфигурации не изменили свою скорость. Они также переключились с покоя на дне на движение по стенкам своих резервуаров.

Средняя скорость скатов, получавших воду, увеличилась примерно на три сантиметра в секунду, что составляет скачок примерно на 21 процент. У контрольных животных, получавших воду из пустого резервуара, существенных изменений не наблюдалось.

Эти более быстрые движения, прижимающиеся к стене, соответствуют классической реакции избегания. В дикой природе дополнительная скорость помогает добыче увеличить дистанцию между собой и охотником.

Можно было бы ожидать, что у животного, участвующего в скачках, будут проявляться признаки физического стресса. Исследователи проверили кровь на содержание глюкозы, лактата, pH и кетона под названием 3-HB.

Ни один из этих показателей не отличался у встревоженных испытуемых и спокойных контрольных групп. Поведение изменилось, но химический состав организма остался стабильным.

Такой стабильный химический состав позволяет предположить, что скаты легко справились с резким увеличением активности. Скаты-летучие мыши хорошо переносят кислород и быстро восстанавливаются, поэтому короткий рывок укладывается в их аэробные возможности.

Ежедневное кормление также могло сгладить любые метаболические сигналы. У животных было достаточно топлива, поэтому им не нужно было использовать более глубокие энергетические запасы.

Эти сигналы имеют гораздо большее значение, чем просто испуг одного животного. Когда хищник, такой как белая акула, покидает определенную территорию, оставленная им добыча может размножаться и изменять местную пищевую цепь. Таким образом, химическое вещество, вызывающее тревогу, может перемещать хищников таким образом, что это повлияет на целые экосистемы.

Данная работа намекает на то, что подобная оценка химических рисков встречается среди акул и скатов гораздо чаще, чем кто-либо предполагал. Само химическое вещество до сих пор остается загадкой. Боуман надеется, что будущие исследования позволят точно определить, что именно испускают эти лучи.

«Такое поведение развилось у животных, чтобы помочь им выжить в дикой природе», — сказал Боуман. «Но это также служит напоминанием людям о том, что, если они беспокоят этих животных, в дикой природе или в контролируемых условиях, они могут оказывать воздействие не только на то животное, которое находится прямо перед ними».