• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
10.03.2024, 17:31
Андрей Папиш
1,1 тыс

Обнаружен новый способ ориентирования у электрических рыб

❋ 5.2

Американские нейробиологи обнаружили новый способ коллективного ориентирования электрических рыб. Ранее считалось, что посылаемые импульсы могли мешать сородичам, но все оказалось совсем наоборот.

Физическая основа для электролокации на основе электрических органов
Физическая основа для электролокации на основе электрических органов / © Federico Pedraja et al.

Помимо знакомых нам органов чувств — зрения, слуха, обоняния, вкуса и осязания — некоторые рыбы обладают уникальной способностью ощущать электрические поля — электрорецепцией. Такое умение находили также у утконоса и ехидны, но у водных обитателей он распространен гораздо шире. Для угрей и скатов, например, электричество стало еще и оружием: угри способны генерировать разряд 860 вольт, то есть почти вчетверо больше, чем в обычной розетке.

Однако в основном рыбы используют электричество для общения, ухаживания, поиска пищи и ориентации в пространстве — в мутной воде зрение не так эффективно. Но чтобы эта способность не мешала коммуникации, как считалось ранее, электрифицированные рыбы меняют частоты импульсов, когда находятся рядом с сородичами. Так они избегают помех. В отношении дельфинов и летучих мышей, которые тоже общаются и ориентируются с помощью уникального сенсорного механизма, высказывалось предположение, что сигналы сородичей усиливают пространственную ориентацию.

Два нейробиолога из Колумбийского университета (США) решили узнать, помогает ли ориентироваться рыбам с электрорецепторами близость сородичей. Для этого авторы выбрали гнатонему Петерса (Gnathonemus petersii), ее еще называют нильским слоником из-за нижней губы, напоминающей хоботок. При помощи компьютерного моделирования и аквариумных экспериментов исследователи изучили поведение рыб в группе и выяснили, что коллективная генерация электрических импульсов улучшает изучение среды. Статья об этом опубликована в журнале Nature.

Искусственные модели рыб с электрическими органами увеличивают дальность электролокации \ © Federico Pedraja et al.

Авторы создали модели поведения гнатонем на основе видеонаблюдений за группами рыб, где одна особь доминировала, а две подчинялись. Обнаружение объекта у гнатонемы происходит следующим образом: рыба излучает электрический сигнал, а рецепторы на ее теле регистрируют его отражение от предмета. Благодаря этому рыба понимает, где и как близко к ней расположен объект. Исследователи увидели, что когда рядом с объектом (в эксперименте это был сантиметровый шарик) находилась другая гнатонема, то «картинка» отраженного сигнала у первой рыбы была четче. А дальность обнаружения, как отмечают авторы, увеличилась втрое.

Затем нейробиологи стали проверять, как присутствие сородича отразится на поведении рыб. Гнатонем помещали в большой аквариум, наполненный разными предметами, а роль сородича играла искусственная модель, которая по кнопке могла излучать импульсы частотой 10 Гц. Как пишут авторы, несмотря на то что рыбы могли свободно перемещаться по аквариуму, большую часть времени они проводили почти неподвижно рядом с сородичем. А сенсорная дальность рыб увеличивалась, когда искусственная гнатонема была включена.

Вдобавок присутствие другой рыбы ускорило передачу информации — электрические импульсы между сородичами передаются с интервалом около 12 миллисекунд, а между одинокой гнатонемой и объектом с интервалом 50-200 миллисекунд. Как подчеркивают авторы статьи, результаты свидетельствуют о новом способе коллективного ориентирования у электрических рыб.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
18 августа, 16:39
Evgenia Vavilova

С помощью ускорителей ученые имитируют процессы, происходившие в первые мгновения жизни Вселенной. Так пытаются решить загадки наблюдаемой реальности: почему материи больше, чем антиматерии, состоят ли кварки из других частиц, как сохраняется барионное число. В этот раз анализ столкновений на коллайдере RHIC предоставил сильное свидетельство того, что барионное число переносится не кварками, а глюонной перемычкой внутри протонов.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

19 августа, 11:47
Марк Чернов

Восьмилетнее исследование привело к выводу, противоречащему популярным стереотипам о вреде цифровых гаджетов для подрастающего поколения. Большое количество времени, проведенного перед экранами смартфонов, компьютеров или телевизоров в детстве, оказалось напрямую связано с более высокими когнитивными способностями в подростковом возрасте.

16 августа, 11:45
Татьяна Зайцева

В черепах участников битв эпохи Средневековья часто находят отверстия квадратной формы, о происхождении которых спорят специалисты. Авторы нового исследования пришли к выводу, что такое повреждение — следствие смертельного удара по голове палицей.

17 августа, 12:59
Марк Чернов

Анализ почти 69 тысяч видов насекомых помог опровергнуть главенствующую теорию эволюции, которая полвека объясняла устройство колоний пчел, муравьев и ос. Исследователи выяснили, что общепринятый генетический фактор сам по себе не приводит к разделению труда, а настоящий секрет их коллективного выживания кроется в совсем других биологических чертах.

17 августа, 06:33
Мария Азарова

У любителей кофе выявили расхождение в уровнях тестостерона: одна форма этого гормона повышалась вместе с количеством выпитого, а другая, напротив, снижалась. Результат оказался особенно интересным на фоне изменений других показателей, связанных с обменом веществ и здоровьем сердца.

31 июля, 14:12
Андрей Серегин

Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.

9 августа, 19:34
Марк Чернов

Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.

4 августа, 12:03
Александр Березин

Остров Пекан недалеко от Мексиканского залива в Луизиане вскоре перейдет в собственность компании Илона Маска. Здесь будет новый космодром для Starship, почти в 20 раз больше, чем в Бока-Чике, где уже стоят две стартовых площадки. Уникальное местоположение позволит компании попытаться реализовать амбициозную цель о запуске миллиона низкоорбитальных спутников на орбиты, где сегодня находится подавляющее меньшинство спутников Земли.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий