Біоакустика на службі у рибалки - Рибалка на Кубані
Область зоології, що вивчає акустичну орієнтацію тварин та його здатність отримувати звукові сигнали чи обмінюватися ними, зветься біоакустики. Оскільки акустичні характеристики водної і повітряної середовища значно різняться, звукову сигналізацію риб та інших водних тварин, безхребетних і хребетних, нерідко поєднують терміном біогідроакустика.
У сучасній іхтіології біоакустика риб має відносно нетривалу історію, незважаючи на те, що ще великі філософи та вчені давнини, такі як Аристотель і Пліній старший, відзначали здатність риб виробляти звуки, а великий винахідник і живописець Леонардо да Вінчі пропонував слухати риб, приклавши вухо до опущення у воду веслу. Проте протягом багатьох століть як генерація звуків, а й наявність в риб слуховий чутливості загалом заперечувалися. Погляди на це питання кардинально змінилися лише на початку XX ст., коли легендарний німецький вчений Карл Фріш провів спеціальні дослідження, які показали, що риби мають добре розвинену слухову рецепцію.
Поговоримо про роль звуків у поведінці риб, у тому, які звуки вони виробляють, які розрізняють, які реагують і як. І цим з наукової точки зору розглянемо можливості звукового залучення риб конкретних видів і дізнаємося, якими звуковими (акустичними) приманками можна скористатися. Резонно припустити, що «найцікавішими» звуками для риб є звуки, що видаються самими рибами та їх кормовими об'єктами. Але оскільки кормові об'єкти риб – це найчастіше безхребетні, які рідко видають членороздільні звуки, то зупинимося на рибах.
Риби видають звуки у різноманітних ситуаціях та у зв'язку з проявом різних форм поведінки:захисного, репродуктивного, харчового, зграйного та ін Ще звуки виникають і при плаванні. Найчастіше риби видають звуки навмисно, тобто у зв'язку з певним поведінкою чи конкретними ситуаціями. Саме такі звуки, які називають спеціалізованими, використовуються ними з комунікативною метою, як правило, для регуляції внутрішньовидових взаємин. Сигнальна функція більшості звуків риб стала очевидною для дослідників вже на початку вивчення цієї галузі.
Спеціалізовані звуки, що видаються багатьма рибами, - обов'язковий елемент їх складних поведінкових реакцій. Штучно викликана втрата здатності риб до звукогенерації в таких випадках призводить до блокування певної поведінки або робить її неповноцінною і не дозволяє рибам реалізувати повною мірою ту чи іншу життєву функцію, наприклад охорону власної ділянки, суперництво за самку та залучення її до гнізда, нерест тощо .п.
Дуже цікава (проте не з практичної точки зору) тема - звуки у риб під час нересту. Оскільки лов під час нересту заборонений, то й говорити, здавалося би нема про що. Але звуки, що видаються в нерестовий період, можна імітувати і поза нерестом, оскільки часто вони залишаються привабливими для риб одного виду протягом усього року. Одним із найцікавіших для риб багатьох видів є звук, що видається рибою, що вистрибує з води і падає назад у воду. Багато риб швидко переміщаються вертикально в товщі води, здійснюючи при цьому стрибки і пірнання; самці можуть видавати характерні звуки, що нагадують щебетання чи цвірінькання. Цей звук є невеликою серією в середньому з п'яти-шести імпульсів. кожен із яких триває близько 13 мс, а частота його - близько 370 Гц. Багато бичкових риб під час нересту видають звуки,нагадують бурчання. У момент «бурчання» самці бичків відводять у бік зяброві кришки і дрібно вібрують головою. Під час нересту бичкові також роблять швидкі та часті удари головою та грудними плавцями об субстрат, але і це ще не все. Коли самка, вже спокушена вищеописаними звуками, виявляється в гнізді, самці бичків починають виробляти два нових звуки: комплексний звук, що складається з декількох барабанних стуків, що переходять у довгий тональний компонент, і звук, що нагадує тривалий барабанний дріб, Темп генерації цих звуків зростає і досягає максимуму до моменту викидання самкою перших ікринок, а потім швидко знижується.
А бичок-бубир видає короткі низькочастотні глухі стукіт і триваліші і високочастотні барабанні звуки. Чорноротий бичок для залучення самок виробляє звуки, що нагадують квакання чи скрип. А його самка, коли готова до нересту, видає слабкі писки. Експерименти, що проводяться вченими, показують, що сильну дію, що приваблює, роблять на самок і записи звуків самців, що програються в місцях природного нересту цих риб, причому незалежно від сезону. А от самців такі звуки не приваблюють. Одна з найцікавіших риб з погляду біоакустики – риба-жаба. Самці відтворюють звуки, що нагадують пароплавний гудок. Приблизно такі, як бу-у-п. Виготовляється він за допомогою добре розвинених у риб-жаб барабанних м'язів. Нерестова активність самців північної риби-мічмана починається із заходом сонця. Самці підходять до виходу зі свого гнізда і, визираючи з нього, починають видавати звук, що нагадує монотонне дзижчання (частота близько 100 Гц). Характерна особливість дзижчання самців мічманів - їх незвичайна тривалість, окремі дзижчання тривають без перерви до 10 хвилин. З невеликими перервами взагалом це триває більше години! Частота та амплітуда дихальних рухів зябровими кришками у самців у ці моменти помітно збільшуються.
Своєрідна вокалізація в осетрових. Вони починають видавати звуки перед початком ікрометання, коли, подолавши значні відстані, накопичуються на нерестовищах. Звуки видають як самці, і самки, на відміну багатьох риб інших видів, серед яких звуки належить виробляти лише самцям. Усього виділено чотири основні типи звуків, але найчастіше спостерігаються «писк» і «щебетання». Такі звуки риби виробляють на коротких дистанціях під час виборів статевого партнера чи індивідуального розпізнавання особин на нерестовищах. Ще осетрові використовують низькочастотні звуки типу «стукіт» і «стогін», які краще поширюються у воді. Вони призначені для дальньої комунікації, наприклад, для залучення зрілих особин свого виду до місць нересту. Спосіб генерації звуків осетрами досі не з'ясовано.
Осетри видають і такі звуки, що залучають, як удари хвостового плавця об воду. У такт з ударами хвоста над водою чути характерні глухі звуки, що нагадують віддалені громові гуркіти або ляскання крилами гусей чи куріпок. Ці звуки нагадують гучну вимову слова wumps. Людина, що стоїть на березі поряд з осетрами, що нерестяться, одночасно зі звуками виразно відчуває вібрацію, що передається через грунт. Нерестові звуки відразу ж залучають інших самців, що знаходяться нижче за течією, які швидко підпливають до місця нересту з відстані 3-5 м. Загалом усі осетри відтворюють звуки типу свисту, частота яких надзвичайно висока - до 18-20 кГц, що значно вище , ніж звуки багатьох інших досліджених риб.
Крім періоду нересту, риби активно використовують звуки захисту своєї території.Наприклад, судак при наближенні ворога приймає загрозливу позу (розправляє спинний плавець, відстовбурчує зяброві кришки) і, видаючи сильні ударні звуки, кидається на супротивника. Також войовничі і самці чорноротого бичка. Охороняючи своє гніздо, вони, розправивши непарні плавці і відстовбурчивши зяброві кришки, безстрашно кидаються на крабів, що наближаються, і «чужих» риб. При цьому видають хриплі уривчасті звуки, що нагадують гарчання, тривалість яких близько 1-1,5 с, а частота - близько 200 Гц. Деякі коропові, захищаючи свою територію, відтворюють низькочастотний негармонійний звук, що нагадує кулеметну чергу. Багато територіальних риб, що охороняють свої ділянки, видають звуки і поза періодом розмноження. Наприклад, бички-подкаменщики обох статей виробляють характерні стуки, одиночні чи серіями, і навіть бурчання. Найчастіше у подкаменщика виходить одиночний стукіт тривалістю близько 50 мс і частотою від 50 до 500 Гц. Удари головою і ляпанці тіла об грунт у підкам'яника та багатьох інших бичкових досить інтенсивні і піднімають у воді хмару суспензії. Рибалкам важливо знати, що звуки, що передаються через грунт, загасають набагато повільніше, ніж у воді, і тим ефективніші.
А середземноморського миня звуки, що нагадують глухі удари, виникають у ситуації, коли особина меншого розміру, що випадково наблизилася або проникла в зайняте укриття, піддається нападу більшого господаря, який люто кидається на прибульця, схоплює і утримує його щелепами до декількох секунд. Звуки мають тривалість близько 80 мс, а діапазон частот – від 50 до 750 Гц. Генерацією звуків супроводжується агресія у фореле-окуня, спричинена наближенням іншої особини. Звуки нагадують стуки, удари та поштовхи. Виробляються і самцями, і самками. Середня їхтривалість – 1,25 с, частота – близько 200 Гц, звук може містити від 1 до 41 імпульсу. Під час агресивних взаємодій видає звуки звичайний сом. Вони нагадують короткі протяжні стогін (гудки) тривалістю 35 мс, із середньою частотою 300 Гц, з інтервалами 2-6 с та з миттєвим наростанням амплітуди.
При переляку багато риб, витягнутих на повітря, видають різні звуки. Найбільш відомий приклад - риби-кулі (риби-їжаки та інші тетраодонтиди), які на повітрі надуваються, як кулі, після чого починають здуватися з гучним характерним свистом. Багато риб при цьому видають якийсь гавкіт, що складається з послідовних 4-14 імпульсів, або бурчання, яке складається з одного імпульсу тієї ж середньої тривалості. А багато бичок при витягуванні їх на берег видають на повітрі при стресі звуки, що нагадують удари молоточка об дерев'яну платівку, або, як ще описують музично освічені іхтіологи, - звук, що відповідає ноті сі-бемоль фортепіано.
При зустрічі з ворогом морський півень тригла від страху видає характерне рохкання. При цьому він піднімає спинний плавець і розправляє великі, яскраво забарвлені грудні плавці. Все це має відлякати хижака. Тріска при зустрічі з великим хижаком починає бурчати, а якщо хижак дуже великий (типу морського ссавця або людини), видає більш гучні та високочастотні (4-8 кГц) клацання.
Короткі та уривчасті звуки а-ля стакато видає риба-білка, а багатопер від страху починає мукати. Звичайний піскар при стресі видає звуки, що нагадують скрип або каркання. Для оселедцевих риб характерна захисна реакція на ультразвуки, що видаються дельфінами та китами. Тобто акустичні коливання частотою до 10 Гц, що виникають при плаванні великих хижих риб, також можуть бути репелентними(відлякують) сигналами для жертв. Як правило, звуки, що виникають при переляку або при появі реальної небезпеки, короткі та уривчасті; це дозволяє припустити, що вони використовуються як захисний захід.
Риби, здатні видавати звуки, надзвичайно цікаві для промислового рибальства та любителів. З практичної точки зору насамперед рибалкам можна використовувати звукову сигналізацію у риб для того, щоб виявити їх. Цим уже давно користуються; прикладають вухо до води та до корпусу човна. Така пасивна гідроакустика працює дуже ефективно. Інший, не менш важливий аспект – використовувати звуки як репелент та атрактант. Всі знають про лов сома на квок, коли ритмічно б'ють по воді дерев'яним пристосуванням і залучають на цю ділянку сомів. Вважається, що звук квоку нагадує жаб'яче квакання. З точки зору біоакустики квок є імпульсами тривалістю 130 мс і максимальною частотою близько 270 Гц, тобто нагадує звуки, які виробляють соми при захисті території. Існують і народні способи залучення миня, річкового окуня та багатьох інших риб. Наразі рибальська промисловість створює спеціальні пристрої, які передають у воду привабливі для риб звуки. Створено також звуковий репелент, який відлякує акул. Щоправда, проти великих акул він гірше працює. А товстолобик, почувши сильні звуки, починає стрибати та кидатись у різні боки. Чорноморського лобану раніше (та й зараз місцями) ловили з човнів, прив'язуючи до дерев'яних жердин металеві консервні банки. Різкі звуки лякали рибу, і вона рухалася у бік сіток. Зараз розробляються різні генератори низькочастотних звуків, які повинні керувати поведінкою лососевих та інших мігруючих риб. Тож це дуже перспективнаобласть, і найближчим часом на нас чекають нові відкриття, завдяки яким риболовля стане ще більш цікавою та ефективною.