Использование звука в качестве средства коммуникации хорошо известно у наземных позвоночных и морских млекопитающих, таких как киты и дельфины. Гораздо менее известен этот процесс у рыб, несмотря на то, что излучение их звуков неоднократно регистрировалось ранее. Новое исследование Корнельского университета (США) показывает, что подавляющее большинство рыб общаются друг с другом таким образом, чтобы привлечь партнера, защитить источник пищи или указать другим свое местоположение.
Некоторые рыбы используют звук для этих целей уже более 155 миллионов лет. "Мы уже давно знаем, что некоторые рыбы издают звуки", — сказал в своем заявлении ведущий автор Аарон Райс, исследователь из Центра биоакустики охраны природы имени К. Лизы Янг. Лиза Янг Центр природоохранной биоакустики. "Но звуки, которые издают рыбы, всегда воспринимались как редкая диковинка. Мы хотели узнать, были ли это уникальные случаи или существует более широкая модель акустической коммуникации у рыб".
Аарон Райс сосредоточился на Actinopterygii - ветви лучепёрых рыб, которая насчитывает более 34 000 видов и составляет более половины всех позвоночных. Более конкретно, исследователи изучили 175 семейств этих позвоночных, две трети видов которых способны общаться с помощью звуков. Они рассмотрели количественный филогенетический подход для проверки гипотезы о том, что производство звуков — это древнее поведение, которое не раз эволюционировало у лучепёрых рыб, как это было продемонстрировано на тетраподах в 2020 году.
В целом, ученые использовали три источника информации: существующие записи и научные работы, описывающие звуки рыб, известную анатомию рыбы (есть ли у них нужные инструменты для создания звуков, такие как определенные кости, воздушный пузырь и специфические для звука мышцы), а также ссылки в литературе 19 века до изобретения подводных микрофонов.
"Наши результаты убедительно подтверждают гипотезу о том, что звуковое поведение является древним".
Таким образом, из 175 семейств рыб две трети, вероятно, общались звуком. Подборка звуковых морфологических признаков показывает 60 семейств с мышцами, связанными с вибрацией плавательного пузыря, и 39 семейств, использующих движение частей скелета относительно друг друга.
У лучепёрых звуковоспроизведение эволюционировало независимо по меньшей мере 33 раза. Язык рыб появился около 155 миллионов лет назад, что соответствует времени, когда наземные животные с позвоночником также начали издавать звуки. "Наши результаты убедительно подтверждают гипотезу о том, что звуковое поведение является древним", — пишет группа в своей статье. "В совокупности эти результаты свидетельствуют о сильном давлении отбора, определяющем эволюцию этого признака в разных линиях позвоночных".
Однако исследование выявило неопределенности, связанные с единственным анализом записей голосового присутствия: возможно, другие группы рыб не могли сделать так, чтобы их «голос» был услышан. Авторы также отмечают, что они опирались на гипотезу о сохранении звукопродукции на уровне семейства и на подвыборке видов. Несмотря на это, анализ показывает, что эти общие модели предков устойчивы.
Чем рыбы обмениваются друг с другом посредством звука? По словам ведущего автора исследования, они пытаются привлечь пару, защитить источник пищи или территорию, или сообщить другим, где они находятся. Райс намерен продолжать открывать новые звуки у разных видов рыб и добавлять их в свою базу данных. "Рыбы делают все: они дышат воздухом, они скользят, они едят все и вся... на данный момент меня ничто не удивит в отношении рыб и звуков, которые они могут издавать", — заключает исследователь.