Об истории исследований "электроспособности" рыб.

Первые работы в области электрорецепции и электроориентации рыб были начаты в России под руководством В. Р. Протасова (Институт эволюционной морфологии и экологии животных - ИЭМЭЖ). В монографии этого ученого "Биоэлектрические поля в жизни рыб" (1972) приводились данные о так называемых слабо- и сильноэлектрических рыбах, о механизмах восприятия ими магнитных и электрических полей и их значении в жизни подводных обитателей. Эти исследования положили начало новому направлению биологической науки - электроэкологии.

Учеными-электроэкологами установлено, что не менее 300 из 25 ООО современных видов рыб способны использовать в своей жизни электрический ток. И не только использовать, но и генерировать его! Например, в конце 80-х - начале 90-х годов прошлого века группа ученых ИЭМЭЖ РАН установила возможность передачи и приема собственных электрических сигналов черноморскими скатами рода Raja на расстоянии до 7-10 метров, что значительно превышает возможность общения этих хрящевых рыб при помощи других дистантных органов чувств (Барон и др., 1985, 1994).

В Мурманском морском биологическом институте РАН исследовалась роль электрорецепции и электрогенерации в поведении рыб, участие этих систем в реакциях на циклоны и землетрясения (Муравейко, 1988).

Какие они - рыбы - "электрогенераторы "?

Всех рыб по их способности создавать электрические поля условно подразделяют на три группы: сильноэлектрические виды, которые в процессе эволюции обзавелись специальными электрическими органами и обладают способностью создавать вокруг себя сильное электрическое поле с целью обороны или нападения; слабоэлектрические рыбы, имеющие так называемые электрогенерирующие ткани (не органы!), способные образовывать импульсные электрические поля с целью локации и связи; неэлектрические рыбы. К сильноэлектрическим рыбам относят пресноводного электрического угря, электрических ската и сома, американского звездочета. Например, поле вокруг угря, напряжение которого достигает 1200 В при силе тока 1,2-1,4 А, простирается на расстояние до 5 метров! По образному выражению английского ученого Н. Тимбергена, "электрический угорь может зажечь вокруг себя полдюжины 100-ваттных лампочек".

Для сильноэлектрических рыб способность генерировать в особых органах ток необходима для привлечения жертв, так как электрическое поле вокруг рыбы приводит к электролизу воды, происходит обогащение воды кислородом, что приманивает к угрю рыб, лягушек и других водных животных. Кроме того, сильное электрическое поле способно ввести жертву в состояние электронаркоза. Доказано, что электрическая деятельность облегчает угрю дыхание в замороженных водоемах и болотах (происходит разложение воды в теле рыбы и обогащение крови кислородом, водород выводится рыбой наружу). В незамороженных водоемах угорь использует собственное электрическое поле как своеобразный "электролокатор" для поиска жертв. Так же используют свою уникальную способность и электрические сомы, а электрический скат и американский звездочет - типичные донные хищники - благодаря особому строению их электрических органов обладают способностью разряжаться вертикально, поражая проплывающую над ними добычу.

Слабоэлектрические рыбы излучают достаточно слабые электрические сигналы. В 1958 году Р. Лиссман установил, что они используют электрополе для ориентации и общения. Начиная с 1960-х годов в мире проводятся интенсивные исследования значения самых разнообразных электрических полей в жизни рыб. Особый интерес к этим работам вызван и тем, что в последние десятилетия резко возросло воздействие на рыб различных электромагнитных полей искусственного происхождения (прохождение ЛЭП над водоемами, применение в рыбоводной практике электрогонов и электроловильных установок и тралов, использование браконьерами электротока как метода добычи рыбы).

Сильноэлектрические рыбы используют электрические органы и генерируемый ток как средство для обороны и нападения, они разряжают свои природные "аккумуляторы" частыми и продолжительными импульсами только в ответ на стимуляцию или при встрече с жертвой, противником.

Слабоэлектрические пресноводные рыбы испускают слабые и кратковременные разряды с постоянной частотой импульсов. Умеют использовать электрические поля и некоторые сельдевые и осетровые рыбы. Обладают способностью испускать электрические разряды такие общеизвестные рыболовам виды, как красноперка, карась, пескарь, вьюн, щука. Первые два вида испускают кратковременные разряды, окунь, пескарь и вьюн - средние по продолжительности, щука - наиболее длительные разряды.

Характерно, что при исследовании степени восприимчивости разных пресноводных рыб к воздействию электрического тока оказалось, что наибольшей чувствительностью обладала щука, наименьшей - линь и налим, что объясняется наличием у последних толстого слоя слизи, снижающего способность восприятия слабых электрических полей рецепторами кожи. Чувствительные (рецепторные) клетки - это высокоспециализированные особые "датчики", служащие для восприятия сигналов либо извне, либо изнутри организма. К внешним стимулам относят механические возмущения, включая звук, давление, свет, изменение температуры, концентрации химических веществ, напряженности электрического поля.