Подводные "совы" и "жаворонки": исследование меняет понимание поведения диких рыб

Ритмы активности рыб зависят от освещённости и температуры — учёные Гумбольдта

Поведение рыб часто кажется малоизученным по сравнению с наземными животными, однако новые исследования показывают, что и под водой царит гораздо более сложный ритм жизни, чем предполагалось ранее. Немецкие специалисты обнаружили, что дикие рыбы обладают собственными суточными графиками активности, напоминающими привычные нам понятия "жаворонков" и "сов". Это открытие меняет подход к пониманию биологических ритмов водных организмов. Об этом сообщает Наука Mail.

Как учёные изучали подводные ритмы жизни

Группа исследователей из Института пресноводной экологии и рыболовства внутренних водоёмов им. Лейбница и учёные Берлинского университета им. Гумбольдта провели комплексную работу, чтобы определить, существуют ли у рыб индивидуальные особенности активности, которые остаются стабильными в течение длительного времени. Этим вопросом ранее занимались главным образом в отношении млекопитающих и птиц, но изучение хронотипов у рыб находилось на начальной стадии.
Для получения данных использовали современный набор инструментов. Метод биотелеметрии позволил закрепить на рыбах миниатюрные передатчики, фиксирующие положение особей в водоёме. Параллельно применялся метод биологинга, который регистрировал всплески активности, отражающие моменты движения и покоя. Эти технологии дали возможность отследить суточный цикл поведения каждого участника наблюдений.

Особое внимание учёные уделили тому, насколько устойчивыми являются индивидуальные различия. Было важно понять, являются ли изменения в образе жизни случайными или же представляют собой структурированный тип поведения. Результаты оказались достаточно чёткими, чтобы говорить о настоящих хронотипах, ранее не документированных у рыб на подобном уровне детализации.

Какие хронотипы обнаружили у исследованных рыб

Исследователи смогли классифицировать поведенческие типы у семнадцати рыб, представляющих разные виды. Наиболее яркие различия были выявлены у форели. Часть особей демонстрировала раннюю активность, начиная движение за несколько часов до восхода, тогда как другая часть активизировалась значительно позже, уже после того, как солнце поднималось над горизонтом. Такое расхождение показывает, что даже в пределах одного вида биологические ритмы могут различаться кардинально.

Карпы проявили поведение, сходное с человеческими хронотипами. "Жаворонки" среди них постепенно успокаивались вскоре после заката, а представители "совиных" склонностей задерживались в движении значительно дольше. Разница составляла несколько часов, что делает этот вид особенно показательным для изучения связи между генетикой, средой и поведенческими механизмами. Подобная выраженность индивидуальных различий наблюдается и у наземных животных, в том числе в исследованиях, посвящённых устойчивости организмов к внешним воздействиям.

Судаки, как и ожидалось, вели преимущественно ночной образ жизни. Однако крупные и возрастные особи чаще других проявляли склонность к более раннему погружению в состояние покоя. Это наблюдение может быть связано с метаболическими особенностями или изменениями, которые сопровождают старение.

Красные окуни выделялись строгой дисциплиной поведения: их активность и периоды отдыха были чётко привязаны к определённым часам суток. Подобная регулярность делает их удобной моделью для подтверждения устойчивости хронотипов и анализа факторов, которые формируют такой ритм.

Эти наблюдения демонстрируют, что представления о рыбах как о животных с относительно однообразным временем активности нуждаются в корректировке. Каждый вид, а порой и каждая особь, имеет собственный ритм, который определяет стратегию кормления, способы избегания хищников и взаимодействие с окружающей средой.

Почему открытие важно для понимания экосистем

Различия в суточной активности оказывают влияние на множество экологических процессов. Рыбы, пробуждающиеся раньше других, имеют доступ к определённым типам корма, в то время как представители "вечерних" хронотипов чаще взаимодействуют с иными объектами питания. Это создаёт динамическое распределение ресурсов внутри популяции и помогает снизить внутривидовую конкуренцию.

Кроме того, понимание хронотипов позволяет по-новому взглянуть на реакции рыб на внешние факторы — освещённость, температуру, изменение уровня воды. Эти параметры могут вызывать смещение активности, но лишь в пределах рамок индивидуального ритма. Схожие закономерности фиксируются и у других животных, где поведенческие различия формируются под влиянием среды обитания, как показано в исследованиях адаптации организмов к изменяющимся условиям.

Исследователи подчёркивают, что проявление таких устойчивых моделей поведения говорит о сложной нейробиологической регуляции, которая ещё требует изучения. Установленные закономерности также объясняют, почему рыболовы часто сталкиваются с сезонными или суточными различиями в улове: рыбы разных видов и размеров бодрствуют и кормятся в разное время.

Сравнение: хронотипы рыб и суточные ритмы наземных животных

Если сопоставить полученные данные с изучением млекопитающих и птиц, можно увидеть ряд общих закономерностей. У наземных животных хронотипы формируются под влиянием генетики, гормонального фона и факторов окружающей среды. У рыб эти же элементы, вероятно, работают в комбинации с особенностями водной среды, включая прозрачность воды, течение и уровень кислорода.

В отличие от птиц или людей, рыбы сталкиваются с меньшими сезонными перепадами освещённости благодаря преломлению света в водоёме. Тем не менее, различия в их ритмах оказываются сопоставимыми по выраженности — что указывает на древнее происхождение механизма хронотипов.

Советы тем, кто интересуется поведенческой биологией рыб

Для тех, кто хочет глубже разобраться в многообразии поведенческих моделей рыб, специалисты рекомендуют уделять внимание нескольким аспектам.

Стоит изучать данные длительных наблюдений, так как кратковременные исследования не отражают устойчивых ритмов.
Полезно сравнивать поведение разных видов в одинаковых условиях — это позволяет выявить влияние наследственных факторов.
Важным направлением остаётся анализ влияния температуры и освещённости, поскольку эти параметры оказывают заметное влияние на временные стратегии кормления.