Исследователи из Колумбийского университета обнаружили, что электрические нильские слоники или гнатонемы Петерса (Gnathonemus petersii) практически мгновенно обменивается сенсорной информацией внутри группы. Каждая рыба может мгновенно определить, что находится на большом расстоянии перед ней, используя электрическое поле, генерируемое ее сородичами, находящимися дальше.
В мутных руслах африканских рек зрение становится практически бесполезным, объясняют ученые. Чтобы ориентироваться в окружающей среде, рыбы развили этот странный аналог распределенной системы радаров.
В технике часто группы излучателей и приемников работают вместе для улучшения чувствительности, например, в гидролокаторах и радарах. Мы показали, что нечто подобное происходит с группами рыб, которые чувствуют окружающую среду с помощью электрических импульсов.
Натаниэль Соутелл, соавтор исследования
Электрические рыбы, плавающие в мутных водах бассейна Амазонки и реках Африки, генерируют и ощущают изменения в электрическом поле вокруг себя. Когда объект прерывает сигнал или искажает поле, генерируемое рыбой, изменение фиксируется рецепторами.
Исследователи разработали компьютерную модель, которая имитирует электрическую среду нильского слоника. Они настраивали параметры под различные условия, включая сценарии, в которых электрическая рыба может улавливать сигналы, излучаемые соседними рыбами. Моделирование показало, что, подключаясь к сигналам соседей, каждая рыба может расширить свой диапазон электролокации, потенциально утроив его.
Исследователи искали у G. petersii нейронную основу, которая поддерживает предложенный эффект«коллективного использования» сети. Ученые просканировали мозг рыбы и обнаружили доказательства того, что эти животные могут обнаруживать как собственное излучение, так и внешние сигналы.
Записанные учеными патерны мозговой активности соответствовали предсказаниям компьютерного моделирования, проведенного для сценария с «общением». Дополнительные доказательства ученые получили в результате наблюдения за поведением рыбы. В аквариумах слоники образовывали прямые линии и прямые углы, оптимальные для коллективного зондирования. Кроме того, рыбы участвовали в диалоге, по очереди испуская электрические разряды в очень упорядоченной манере.
Читать далее:
Найден дешевый способ извлекать золото из «отходов»
Посмотрите, как быстро тонут города: опубликованы новые снимки спутника НАСА
Астрономы изучили радиоджет, который движется быстрее скорости света
На обложке: нильские слоники. Фото: Sawtell lab, Columbia’s Zuckerman Institute, CC BY-NC-SA