Прислушиваясь к чужим электрическим сигналам, нильские слоники лучше ощущают окружающий мир.
Нильский слоник, или гнатонем Петерса. Фото: Joachim S. Müller / Flickr.com
Нильские слоники, или гнатонемы Петерса, обитают в медленных реках центральной и западной Африки, в тёмных и мутных водах,в которых мало что видно. Для ориентации и поиска добычи слоники пользуются слабым электрическим полем, которое сами и создают. Нильские слоники и некоторые их родственники из семейства Мормировых, которые тоже обзавелись электрическими органами, относятся к слабоэлектрическим рыбам: генерировать шоковые импульсы они не могут, но на электролокацию их мощностей вполне хватает – оценивая сопротивление окружающей среды, они понимают, куда плыть и где можно порыться на предмет добычи. Электрический орган, преобразованный из мышц, находится у них в хвосте, а электрорецепторы рассыпаны по всему телу, но особенно много их в двух местах – на голове и на очень сильно вытянутой нижней губе. Из-за вытянутой нижней губы их и назвали слониками; этой же губой они роют донный ил, выискивая мелких беспозвоночных.
Сотрудники Колумбийского университета предположили, что слоники могут использовать в электролокации не только свои сигналы, но и чужие. Для начала здесь стоило хотя бы теоретически понять, есть ли для рыб какие-то плюсы в коллективном чувствовании. Компьютерная модель электрических полей показала, что слоники должны лучше ощущать окружающие объекты, если они будут оценивать изменения не только в своём поле, но и в чужом. Отчасти это можно сравнить с тем, как если бы мы одновременно смотрели на один и тот же объект с двух-трёх разных точек зрения, под разными углами. Другой плюс – расширение области электролокации: вместе слоники должны «видеть» больше пространства, чем поодиночке.
Дальше уже у настоящих рыб начали в лаборатории изучать активность мозга – той его части, которая обслуживает электросенсорные импульсы. Мозг слоников реагировал не только на собственное поле, но и на чужое, будь то поле других настоящих слоников или искусственное, смоделированное под электрорыбу. При этом живой мозг реагировал на объединённые поля именно так, как предсказывала компьютерная симуляция.
Наконец, поведенческие опыты тоже показали, что модель коллективного электрического чувства верна. Чтобы лучше ощущать изменения в чужих полях, слоники должны занимать определённое положение в пространстве друг относительно друга, выстраиваться в линию или вставать в прямой угол, а также соблюдать строгую очерёдность в импульсах. Всё это слоники аккуратно проделывали. То есть из теоретического моделирования, нейробиологических экспериментов и поведенческих опытов можно заключить, что нильские слоники действительно чувствуют сообща, и что их социальное поведение помогает им лучше чувствовать чужие сигналы и, как следствие, лучше ощущать окружающий мир. Возможно, эти результаты пригодятся в роботостроении: легко представить группу роботов, которые ориентируются в пространстве с помощью общих данных об электрическом поле. Результаты исследований опубликованы в Nature.
Источник: ecoportal.su
