На миру и смерть красна

До 70-х годов прошлого столетия исследований, посвященных отношениям между хищными рыбами и их жертвами, было сравнительно немного. Но с тех пор эта тема обрела среди ихтиологов большую популярность, и сейчас число научных публикаций по ней исчисляется сотнями. Особенно интересует ученых такой феномен поведения рыб, как их способность собираться в стаю и взаимодействовать между собой, совершая хорошо согласованные и целенаправленные действия.

И, пожалуй, самое удивительное в стайном поведении рыб - это те разнообразные приемы, которые используют так называемые мирные рыбы для коллективного противодействия агрессии со стороны хищников.

Стаи бывают разные

Те рыбы, которым вообще свойственно образовывать стаи делают это с различными целями, и в зависимости от этих целей стаи могут иметь и различную структуру.

Во-первых, стая может заниматься поисками корма и непосредственно его поеданием. В такой стае рыбы держатся более или менее разрозненно, часто они ориентированы в разных направлениях, двигаются в основном неспешно.

Другой тип стаи - стая мигрирующих рыб. В этом случае главным признаком является согласованная направленность движения.

И наконец, еще один вариант стаи - это так называемая оборонительная, или защитная стая. Рыбы образуют такую стаю при возникновении опасности - появлении хищника. Защитная стая отличается от кормовой прежде всего своей плотностью: рыбы в такой стае держатся как можно ближе друг к другу. То, что при появлении хищника группа рыб, державшихся до этого разобщенно, собирается в плотную стаю, хорошо известно. Обычно это объясняют тем, что в плотной стае рыбы менее уязвимы для атаки и таким образом они защищаются от нападения. Действительно, во многих экспериментах показано, что эффективность охоты хищника на рыб, которые держатся стаей, существенно ниже, чем на тех же самых рыб, но одиночных. Но каков механизм защитного действия стаи? Почему одиночная рыба имеет меньше шансов остаться живой, чем та, которая находится в стае?

Механизмы защиты

Пытаясь понять механизмы защитного эффекта стаи, ученые выдвинули четыре теории. Разберем их по отдельности.

Два глаза хорошо, а много -лучше. По этой теории стая рыб засекает хищника раньше, с большего расстояния и точнее отслеживает его перемещения, чем одиночная рыба. Просто потому, что в стае имеется много глаз смотрящих в разных направлениях. И действительно, имеется масса данных, подтверждающих такую «дозорную» функцию стаи. Понятно вместе с тем, что эта теория будет иметь смысл только при условии, что информация о хищнике может с большой скоростью передаваться между членами стаи. И похоже, что это на самом деле так. По-видимому, сигналом опасности служат характерные движения тех членов стаи, которые первыми засекли агрессора. Эти движения воспринимаются непосредственными соседями а от них распространяются дальше по стае. Такой механизм получил название трафальгарского эффекта в честь сражения при Трафальгаре, в котором английский флот нанес поражение франко-испанской армаде. Одним из факторов успеха англичан в этом сражении было использование специально разработанной системы сигналов флагами.

Вторая теория имеет чисто статистический характер. Суть ее проста: если одиночная рыба, обнаруженная голодным хищником будет атакована со 100-процентной вероятностью, то находясь в стае, рыбы как бы делят опасность поровну. Если стая состоит из 100 рыб, то вероятность для каждой подвергнуться атаке составляет только 1%. Отсюда и прямой смысл для каждой отдельной рыбы стремиться в стаю.

Согласно еще одной теории, которую назвали «эгоистической», причиной образования стаи является просто стремление каждой отдельной рыбы спрятаться за спинами своих собратьев. Правда, такое объяснение вызывает много вопросов. В частности, из него следует, что рыбы, которые находятся на периферии стаи, должны съедаться хищником чаще, чем те, что в центре. А между тем это наблюдается далеко не всегда. Часто атакующий хищник разбивает стаю, и те ее члены, которые перед нападением находились в ее середине, оказываются на периферии, и их-то как раз и съедают.

Следующая теория может быть названа эффектом смущения - когда у хищника глаза разбегаются. Это третье объяснение «эффекта стаи». Предполагается, что когда хищник видит перед собой множество одинаковых объектов, которые к тому же перемещаются, он не в состоянии сосредоточить свое внимание на каком-то одном и поэтому при атаке чаще промахивается. В пользу такого объяснения говорит, например, тот факт, что если кто-то из членов стаи отличается от других по внешнему виду - по размеру, по цвету или манере плавания, то его шансы подвергнуться атаке оказываются более высокими, чем у тех, кто «как все», и вместе с тем возрастают шансы на успешную атаку и у хищника. Другими словами, наличие в стае какого-то выделяющегося внешне объекта позволяет хищнику сосредоточить на нем свое внимание и снизить таким образом эффект смущения. Это, кстати, позволяет понять, почему в стаях, как правило, собираются рыбы сходного размера.

Интересно, что в тех случаях, когда стаю образуют рыбы разных и внешне отличающихся видов - такое часто бывает, к примеру, среди рыб коралловых рифов, - то при появлении хищника они часто реагируют на это событие по-разному. Например, если хищник приближается к стае рыб-хирургов, в которую «затесались» несколько рыб-попугаев, то последние предпочитают покинуть стаю. Объясняется это как раз тем, что, выделяясь своим внешним видом среди основной массы стаи, они сильно рискуют сосредоточить внимание агрессора именно на себе. Одним из косвенных подтверждений того, что эффект смущения действительно существует, служит и то, что успешность атаки хищника часто зависит от числа рыб в стае.

Например, если в эксперименте щуке предлагали стаю из 16 гольянов, то она ловила их с той же эффективностью, что и одиночных рыб.

Но если число гольянов доводили до 50 штук, то тут уже щука начинала промахиваться намного чаще.

Вообще в природе щука прибегает к охоте на стайных карповых рыб обычно в сумерках - на рассвете или вечером. Смысл такой тактики не только в том, что при сумеречном освещении щуке проще подкрасться к своей добыче на расстояние верного броска. Дело еще и в том, что, сбиваясь в стаю, рыбы пользуются зрением, и в сумерках им для этого требуется больше времени, чем днем. Поэтому стайка, разбитая атаковавшей щукой -пусть даже и безуспешно, - не сразу успевает снова собраться вместе, и этой задержки щуке часто оказывается достаточно, чтобы совершить повторное нападение, но уже на разрозненных рыбок. В этом и состоит подоплека картины сумеречного боя щуки когда то тут, то там малек веером вылетает из воды.

А если он все-таки атакует?

Как бы то ни было, но эффект стаи реально существует и сильно осложняет жизнь хищникам. Причем сами хищники отлично понимают, что атаковать рыб, которые сбились в защитную стаю - не самое правильное решение сил потратишь много, а результат, скорее всего, будет низкий если не нулевой. Именно по этой причине нередко можно видеть как та же, к примеру, щука совершенно спокойно наблюдает за стаей красноперки или плотвы, проходящей перед самым ее носом, и не делает никаких попыток схватить одну из рыбешек. Но голод не тетка, и рано или поздно, в той или иной ситуации, но хищникам все же приходится совершать нападения на стайных рыб.

Как ведет себя стая в таком случае? Конечно, во многом это зависит от характера атаки.
Если она происходит неожиданно и с большой скоростью, то стая попросту кидается врассыпную, но спустя какое-то время собирается опять.
Если же хищник замечен вовремя, то стая чаще всего отвечает на его приближение специальными слаженными действиями. Наиболее распространенным является так называемый Ф-маневр, или, как его еще называют, «фонтанный эффект». Суть его понятна из приведенного здесь рисунка. Та сторона стаи, откуда появился хищник, образует впячивание, которое затем углубляется, и стая как бы пропускает агрессора сквозь себя вновь смыкаясь позади него. Эффективность подобных действий настолько высока, что чаще всего хищник после двух-трех бесплодных атак вообще прекращает охоту.
Конечно, Ф-маневр - не единственное средство спасения от хищников. В арсенале мирных рыб имеются и различные другие приемы, позволяющие снизить эффективность охоты хищников. К этой обширной теме мы обязательно еще вернемся на страницах РР.

Автор Алексей Цессарский, Москва (Рыбак-Рыбака 42/2008)