Кальмары Гумбольдта (Dosidicus gigas) обладают сложной системой биолюминесцентных сигналов, хотя большую часть жизни проводят в темноте.
Об этом сообщается в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Свои намерения (например, о том, что они собираются охотиться) кальмары способны выражать целыми последовательностями сигналов.
Когда уровень освещенности высок, животные могут быстро и эффективно обмениваться информацией в виде зрительных сигналов. Однако в океане на большой глубине света фактически нет, поэтому визуальная коммуникация вряд ли играет большую роль для видов, которые там обитают.
Вероятное исключение — кальмары. У тех их видов, которые живут на сравнительно небольшой глубине, есть довольно сложные системы зрительных сигналов. И эти кальмары, и глубоководные бывают склонны к каннибализму, поэтому им надо быстро выявлять присутствие других особей. Наконец, многие моллюски этого отряда социальны и способны координировать свои действия, находясь в больших группах родственников. Учитывая все это, можно предположить, что и у видов, обитающих на значительной глубине, тоже есть развитые системы зрительной коммуникации — но они пока практически не изучены.
Бенджамин Берфорд (Benjamin P. Burford) из Морской станции Хопкинса Стэнфордского университета и Брюс Робисон (Bruce H. Robison) из Исследовательского института Аквариума залива Монтерей в полевых условиях изучили поведение кальмаров Гумбольдта. Это крупные хищные глубоководные моллюски, которые держатся группами. Известно, что во время охоты они люминесцируют красным, но это далеко не единственный зрительный сигнал в репертуаре этих кальмаров.
Целью исследователей было связать различные сигналы моллюсков с определенными формами поведения и вписать их в экологический контекст. Для этого они снимали на видео поведение Dosidicus gigasс 2005 по 2012 год. Камерами управляли дистанционно, поэтому кальмары не боялись их и охотились, не уплывая далеко.
Из всех записей отобрали 30 наиболее качественных, на которых было различное число кальмаров и хотя бы один из них был целиком виден в кадре по меньшей мере 14 секунд. На каждой записи выбирали одну такую особь и анализировали, что она делает в этот период, как окрашены разные части ее тела, сколько особей того же вида ее окружают.
Оказалось, что поведение кальмаров Гумбольдта зависит в большей степени от световых (биолюминесцентных) демонстраций соседних моллюсков, чем от их поз. Находясь в больших группах, D. gigas чаще всего «вспыхивают» (интенсивность люминесценции резко повышается) или «мерцают» всем телом.
Всего ученые распознали у этих кальмаров 28 типов световых сигналов, 13 из которых моллюски использовали во время поедания добычи (обычно это происходит днем) и находясь среди сородичей: вероятно, кальмары Гумбольдта пользуются биолюминесценцией, чтобы сообщать им различную информацию.
Различные биолюминесцентные сигналы и позы, которые чаще всего принимает кальмар Гумбольдта во время охоты (данные по 15 особям)
Также исследователи обнаружили, что моллюски выдают последовательности световых сигналов и поз, а не отдельные не связанные между собой сигналы. Например, при преследовании добычи кальмар чаще всего сначала становится темно-красным, потом одна половина его тела светлеет. Непосредственно в момент поимки он темнеет снова, а затем весь быстро светлеет. Это, считают исследователи, выражение намерения — сообщение другим особям того же вида, что сейчас кальмар начнет охотиться.
Авторы изучили строение люминесцентных органов у D. gigas, живущих в неволе, и предложили механизм смены цвета, благодаря которому их визуальные сигналы хорошо различимы для других особей. Этот вид имеет фотофоры (органы люминесценции) двух типов. Одни находятся ближе к поверхности тела — в коже. Они крупные, но их свет направлен внутрь — на мускулы, где находятся более мелкие фотофоры (особенно их плотность велика под теми участками, что активно демонстрируются во время охоты). Они создают подсветку, которая, вероятно, повышает заметность сигналов от кожных источников света. У многих других кальмаров интенсивность биолюминесценции регулируется кожными фотофорами по отдельности, и их свечение направлено наружу, а не на мышцы.
Кальмар Гумбольдта — первое глубоководное животное, у которого обнаружена столь сложная система зрительных сигналов. Пока не понятно, есть ли ее аналоги у других кальмаров со сходной экологией: самих представителей этого вида плохо получается разводить в неволе, а ряд других не обладает способностью к люминесценции. Однако авторы статьи предполагают, что конкретно D. gigas и в целом всему подсемейству, в которое он входит, сложный «световой язык» позволил стать высокосоциальными животными в глубоких водах океана.
Биолюминесценция помогает головоногим моллюскам не только общаться между собой, но и оставаться незаметными для хищников. У кальмара Galiteuthis phyllura есть фотофоры, используемые специально для маскировки глаз, которые нельзя сделать по-настоящему прозрачными. Эти органы всегда направлены так, чтобы животное нельзя было заметить снизу.
Ранее сообщалось, что ученые обнаружили, что у паразита похожего на медузу нет потребности дышать, поскольку ему вообще не нужен кислород. Это открытие меняет понимание ученых о жизни на Земле и дает шансы найти инопланетных существ в будущем.
