Электрический угорь управляет жертвой на расстоянии

Электрический угорь управляет жертвой на расстоянии — с этим фактом люди знакомы давно: ещё в Древнем Египте электрического ската применяли при лечении эпилепсии, анатомия электрического угря вдохновила Алессандро Вольта на идею его знаменитых батарей, а Майкл Фарадей, «отец электричества», использовал угря как прибор для научных опытов.

Современная наука знает о таких рыбах гораздо больше: двухметровый угорь может вырабатывать до 600 вольт, а летом группа генетиков из Университета Висконсина в Мадисоне опубликовала полный секвенс его генома. Назначение «электросил» тоже ясное — охота, пространственная ориентация и защита от хищников. Но оставался неясным один ключевой вопрос: какую именно тактику рыбы применяют, пользуясь своим электрошоком.

Зоолог Кеннет Катания (Kenneth Catania) из Университета Вандербильта наблюдал угрей в специальном аквариуме и выявил три различных режима разряда. Первый — низковольтные импульсы для ориентирования; второй — короткие серии из двух–трёх высоковольтных вспышек, длительностью в несколько миллисекунд; и третий — продолжительный залп высоковольтных и высокочастотных разрядов.

При атаке угорь использует третий режим: много вольт на высокой частоте. Всего трёх–четырёх миллисекунд такой «обработки» достаточно, чтобы временно обездвижить добычу — то есть угорь фактически применяет дистанционный электрошок. Его частота разрядов далеко превосходит бытовые приборы: если, например, дистанционный шокер «Тайзер» выдаёт 19 импульсов в секунду, то угорь посылает их целых 400. Паралич позволяет угрю немедленно схватить жертву: промедление чревато тем, что добыча придёт в себя и уплывёт.

В статье в Science Катания отмечает, что «живой электрошокер» действует аналогично искусственному устройству, вызывая сильные непроизвольные сокращения мышц. Механизм удалось прояснить в оригинальном опыте: в аквариум вместе с угрём помещали рыбу с разрушенным спинным мозгом, разделённую электропроницаемым барьером. Контролировать мышцы та рыба не могла, однако на внешние электроимпульсы мышцы сокращались сами по себе. Угря стимулировали, подбрасывая в аквариум червей. Если же рыбе с повреждённым спинным мозгом вводили нервнопаралитический яд кураре, то электричество угря на неё не действовало — отсюда логичный вывод: мишенью разрядов являются моторные нейроны, управляющие мышечными сокращениями.

Однако описанные реакции возникают уже тогда, когда угорь обнаружил добычу. А как он действует, если жертва скрывается и не подаёт признаков жизни? По движению воды укрытую добычу не всегда удаётся обнаружить, к тому же угорь ночной охотник с ограниченным зрением. В таких случаях он прибегает к разрядам второго типа: коротким сериям из двух–трёх высоковольтных импульсов. Эти сигналы имитируют команду моторных нейронов, принуждая мышцы потенциальной жертвы сокращаться. Происходит как бы «приказ» выдать себя: по телу добычи пробегает спазм, она дёргается, угорь фиксирует волны в воде и точно определяет местоположение цели.

В похожем эксперименте рыбу с разрушенным спинным мозгом отделяли от угря электронепроницаемым барьером, но волны, создаваемые её движениями, угорь чувствовал. Одновременно рыбу подключали к стимулятору, и экспериментатор вызывал у неё мышечные сокращения. Оказалось: когда угорь испускал короткие «импульсы обнаружения» и одновременно рыба дёргалась, угорь атаковал. Если же реакции не возникало, угорь просто не реагировал — ему было неизвестно, где скрыта добыча.

Таким образом электрический угорь демонстрирует тонко выстроенную охотничью стратегию. Он время от времени посылает во внешнюю среду «псевдомышечные» разряды, вынуждая затаившихся жертв выдать своё местоположение, затем подплывает к источнику водных волн и применяет другой, парализующий заряд. Проще говоря, угорь получает контроль над мышцами добычи: он может побудить их двигаться или заставить замереть в тот момент, когда это ему выгодно.