Как рыбы-фонарики общаются световыми сигналами в стае

Рыбы-фонарики способны генерировать специфические для ситуации паттерны мигания, напоминающие визуальный код Морзе. Исследователи из Рурского университета в Бохуме в лабораторных и полевых экспериментах показали, что животные используют эти световые сигналы для координации поведения в стае при ограниченной видимости. На поведение рыб влияли как интенсивность света, так и частота мигания. Команда под руководством Петера Егерса и профессора Штефана Херлитце с кафедры общей зоологии и нейробиологии опубликовала результаты в журнале Scientific Reports 19 марта 2021 года. "Наши данные показывают, что рыб-фонариков привлекают световые сигналы, излучаемые другими членами стаи", — отмечает Егерс.

Млечный Путь в воде

У рыб-фонариков вида Anomalops katoptron под глазами есть светящийся орган, заполненный биолюминесцентными бактериями, который они могут прикрывать, создавая эффект мигания. Днём животные прячутся в пещерах, расщелинах скал или в тёмной глубокой воде. "В безлунные ночи до тысячи особей мигрируют стаей в богатую планктоном поверхностную воду", — говорит Петер Егерс, наблюдавший рыб в дикой природе во время экспедиции в Индо-Тихоокеанском регионе. "Это сюрреалистичное зрелище — видеть стаи, словно Млечный Путь в воде".

Чтобы понять функцию световых паттернов, исследователи сначала изучили Anomalops katoptron в лаборатории в большом резервуаре с рыбками-манекенами, которые могли управляться цифровым способом для имитации световых сигналов животных. Они также использовали инфракрасные камеры для записи движений отдельных особей в ответ на искусственные мигающие огни. Во время экспериментов в резервуаре одновременно находилась только одна рыба, несколько особей тестировались последовательно.

Манекены-фонарики привлекают рыб

Когда исследователи помещали в центр резервуара один мигающий манекен, рыбы приближались к нему тем ближе, чем быстрее мигал свет. В другом эксперименте 13 источников света были размещены вокруг резервуара и зажигались один за другим с разными временными интервалами. "Мы наблюдали высокую мотивацию у рыб-фонариков двигаться к свету", — говорит Петер Егерс.

На основе лабораторных экспериментов исследователи сделали вывод, что более быстрое мигание является для Anomalops katoptron сигналом держаться ближе к сородичам в стае, поскольку группа обеспечивает, например, защиту от хищников. Эта теория подтвердилась в полевых экспериментах. Во время дайвинг-экспедиции исследователи показали, что животные реагируют на стресс учащённым миганием.

Ночное ожидание стаи в море

Ныряя ночью в темноте, исследователи ждали, пока стая рыб-фонариков приблизится. Животные избегали света ярче лунного, немедленно спасаясь бегством. Команда из Бохума спровоцировала реакцию бегства с помощью тусклого красного света и одновременно записала животных и их паттерны мигания специальными камерами. Так они показали, что стресс связан с повышенной частотой мигания. "Мы предполагаем, что повышенная частота мигания — это сигнал следовать за другими членами группы более плотно в условиях стресса", — заключает Петер Егерс. "В нашем исследовании мы впервые продемонстрировали прямую связь между визуально передаваемыми сигналами в условиях ограниченного освещения, таких как ночь или глубины моря, и формированием рыбьих стай. Мы надеемся, что это поможет в будущих исследованиях, например, в основном неисследованных глубин моря".