Локаторы и осциллографы

Угорь, скат и сом не единственные рыбы, имеющие электрические органы. В настоящее время известно около 300 других видов рыб, способных давать слабые электрические разряды напряжением от 0,2 до 2 вольт. Первоначально ученые думали, что эти рыбы убивают очень мелких животных. Но тщательные наблюдения не подтвердили этого предположения. Лишь недавно стало понятно, зачем нужны электрические органы, вырабатывающие очень слабый электрический ток.

Совершенствование электрооснащенности у этих рыб пошло не в сторону увеличения силы разрядов, а по пути усиления электрочувствительности. Было замечено, что многие из них живут в очень мутной воде и ведут ночной образ жизни, а некоторые, например нильский длиннорыл, постоянно разыскивают корм, засунув голову глубоко в ил. В мутной воде или ночью своевременно заметить опасного хищника очень трудно. У электрических рыб возникло удивительное приспособление, позволяющее обнаруживать приближение врага даже в полной темноте.

В отличие от рыб, использующих электричество для охоты, у нильского длиннорыла есть не только электростанция, но и специальный орган, очень чувствительный к электричеству. Электростанция генерирует 300 разрядов в секунду, создавая вокруг рыб слабое электрическое поле очень постоянной формы с силовыми линиями, сходящимися на уровне головы. Электрические рыбы в отличие от всех остальных даже плавают, не изгибая собственного тела, чтобы не нарушить окружающее их электрическое поле. Если же вблизи появится крупная рыба, однородность электрического поля нарушится. Тело рыбы более электропроводно, чем окружающая пресная вода, поэтому силовые линии сдвинутся в сторону приближающейся рыбы. Электрочувствительные приборы длиннорыла это сразу улавливают, и он бросается наутек.

Своеобразный локатор служит рыбам не только для того, чтобы спасаться от врагов. С его помощью они свободно обходят препятствия, так же, как летучие мыши с помощью своего эхо-локатора. Большинство предметов, с которыми рыбы могут столкнуться в воде, плохо проводят электричество. Силовые линии от таких предметов отталкиваются, что позволяет длиннорылам отличать одушевленные предметы от неодушевленных.

Высокой электрочувствительностью наделены многие рыбы и даже амфибии

С помощью электрической локации находят свою добычу морские и пресноводные миноги. В мутной воде пресноводных водоемов эта способность особенно необходима. Удивительное существо - рыба-нож, живущая у берегов Америки, в тропической части Атлантического океана, несет свой локатор на хвосте. Поэтому расселины между скал и проходы в подводной растительности она исследует, пятясь задом и засовывая хвост в каждую дырку. Такой способ очень удобен, он всегда позволяет рыбе вовремя удрать, если в засаде ждет враг.

Близкий родственник длиннорылов - гимнарк пользуется радаром во время охоты, точно определяя е его помощью местонахождение своей добычи. Чтобы радар длиннорылов и других рыб удовлетворял своим требованиям, воспринимающие ток органы, расположенные в коже, должны обладать очень тонкой чувствительностью. Действительно, гимнарк "замечает" изменения силы электрического тока всего в 0,000000000000003 ампера! Такая чувствительность дает возможность рыбе отличить нормального пескаря от наживки, в теле которой рыболовы спрятали крохотный стальной крючок. Можете быть уверенными, опасную приманку гимнарк обойдет стороной.

Высокой электрочувствительностью наделены многие рыбы и даже амфибии. Органом, воспринимающим электричество, служит у них боковая линия, а у скатов - ампулы Лоренцини.

Все обыкновенные скаты, как и гимнарк, владеют собственными маломощными электростанциями. О том, как они используются, мы почти ничего не знаем, зато об электрочувствительности скатов уже накопились кое-какие сведения.

Ампулы Лоренцини известны давно. Их в 1678 году описал итальянский ученый, имя которого и присвоено этим образованиям. Сам Лоренцини считал ампулы слизистыми железами, которых немало в коже рыб. Однако желатинообразные пробки в канале и более жидкое содержимое самих ампул наводили на мысль, что они предназначаются для какой-то особой функции, а совсем не для выделения наружу смазывающих веществ. И все же в последующие 250 лет мнение Лоренцини не было поколеблено, вероятно, только потому, что ампулами никто всерьез не интересовался.

Лишь пятнадцать лет назад было установлено, что ампулы Лоренцини обладают очень высокой чувствительностью к крайне слабым напряжениям электрического поля. Скат морская лисица способен замечать электрическое поле с градиентом до 0,02-0,01 микровольта на сантиметр и отвечать на подобные воздействия замедлением сердечных сокращений, то есть скаты в 30-50 раз чувствительнее гимнарка.

Теперь стало понятным устройство лоренциниевых ампул. Электропроводность кожи велика. Чтобы электрорецептор, находящийся в ее толще, обладал высокой чувствительностью, его пришлось соединить с наружной средой специальным проводником. Эту функцию и выполняет канал, заполненный хорошо проводящим электричество веществом. Стенки канала и самой ампулы служат для электрорецептора изолятором, предохраняющим от электрических разрядов собственной мускулатуры ската. В эпителии ампулы расположены рецепторные клетки, к которым подходят нервные волокна. Вершины клеток, снабженные ресничкой, выглядывают в просвет ампулы. Эти реснички и служат воспринимающим элементом рецептора.

С помощью своего электрорецептора морская лисица может улавливать биоэлектрические потенциалы, возникающие в теле других рыб. Это позволяет скатам находить на песчаных отмелях ловко замаскировавшихся молоденьких камбал, ориентируясь лишь по электрическим разрядам, возникающим в их мускулатуре во время дыхательных движений, и нападать на ничего не подозревающих рыб.

Подводный осциллограф - находка для парапсихологии. Тот, кому доводилось наблюдать в море за поведением типично стайных рыб: ставриды, скумбрии, зубариков, - вероятно, не раз восхищался слаженностью маневров стаи, когда десятки, сотни или даже тысячи рыб одновременно как по команде меняют направление движения. Кто дает эту команду, как она передается, ученые пока не знают. Возможно, для "передачи мыслей" на расстояние рыбы пользуются слабыми электросигналами. Ведь биотоки возникают во всех мышцах и нервах и еще раньше в мозгу, который посылает в рабочие органы свои приказы. Эти распоряжения могут передаваться и за пределы рыбы, ведь морская вода отличный электропроводник.