Родительская забота: Копелла Арнольда



Рыбы, как одна из самых разнообразных групп позвоночных животных, характеризуются множеством различных вариантов взаимодействия потомства и их родителей. В частности многие виды рыб проявляют заботу о своем потомстве, которая в отдельных случаях уникальна и принимает формы, не свойственные другим животным.
Такое исключительное поведение может быть вызвано множеством причин. Так, оно бывает связано с необходимостью предоставить защиту развивающимся икринкам или малькам, обеспечить дополнительное питание или улучшить условия созревания, например, за счет дополнительной вентиляции икры (это приводит к улучшению кислородного режима и более интенсивному удалению вредных продуктов жизнедеятельности).

Различные способы защиты икры связаны в первую очередь с попыткой сделать ее менее доступной для других обитателей водоемов. Достигаться это может различными способами - некоторые рыбы постоянно приглядывают за икрой, некоторые прячут ее в различные гнезда, некоторые инкубируют на или даже в собственном теле.

Интереснейших примеров поведения, направленного на защиту потомства, множество, однако сегодня я расскажу об одном из самых оригинальных из них. Демонстрирует его небольшая харациновая (отр. Characiformes) рыбка копелла Арнольда Copella arnoldi, обитающая в пресных водоемах Центральной и Южной Америки. Среди всех рыб она уникальна тем, что откладывает икру не в водной среде, а на листья нависающих над водой деревьев. Находясь вне водоема, икра недоступна для других рыб и защищена, таким образом, от их посягательства. Такое ее положение, однако, требует определенного нестандартного поведения от копеллы, которое она должна продемонстрировать как во время самого нереста, так и после него.
Copella arnoldi
Копелла Арнольда Copella arnoldi


Автор фото:
Gert Blank

Нерестовое поведение у копеллы достаточно сложное и направлено на то, чтобы отложить икру на листья деревьев, нависающие над водой на высоте, часто превышающий длину производителей в несколько раз. Для этого самец и самка находят подходящее для отложения икринок растение и располагаются под ним, после чего одновременно выпрыгивают из воды и на несколько секунд "зависают" на поверхности листа. За это мгновение самка успевает выметать 7-10 икринок, а самец оплодотворить их. Всего пара совершает несколько десятков таких прыжков, до тех пор, пока вся икра (плодовитость копеллы достигает 300 икринок) не будет выметана. Икринки имеют клейкую оболочку, благодаря чему удерживаются на листьях, где и остаются вплоть до появления мальков. Интересно, что пара выметывает всю икру в одну кладку. Такой результат может быть достигнут только благодаря очень четкой и неизменной ориентации производителей относительно ранее отложенных икринок.
нерест Копеллы арнольда
"Зависшая" на поверхности листа пара копелл Арнольда


Автор фото:
неизвестен
После завершения самого процесса нереста, копелла не бросает кладку на произвол судьбы, а вплоть до появления мальков находится рядом, проявляя заботу о потомстве. Эту заботу проявляют исключительно самцы - самки в это время начинают интенсивно откармливаться, готовясь к следующему нересту. Так вот, забота о потомстве у копеллы включает сложный комплекс поведенческих реакций, направленных на обеспечение так называемого "родительского сбрызгивания". Проще говоря, самец от момента нереста вплоть до появления мальков периодически опрыскивает водой кладку. Происходит это за счет очень характерных повторяющихся движений тела и работы хвостового плавника, создающего направленный на икринки фонтан брызг. Всего такое поведение длиться 5 - 6 дней, причем за это время наблюдается его существенное затухание. В начале развития икринок самец совершает до 40 актов сбрызгивания в час, то есть увлажняет икринки почти каждые 1,5 минуты. Иногда сбрызгивание происходит, что называется, очередями - после нескольких орошений подряд может наблюдаться пауза. По мере развития икринок число актов сбрызгивания уменьшается и в конце развития их наблюдается не более 0,2 в час.

Такое поведение направлено на поддержание необходимой для созревания икры среды, а для его реализации у самцов выработались определенные поведенческие и морфологические адаптации. Из морфологических адаптаций наиболее значимой является ассиметрия в строении хвостового плавника, которая приводит к образованию вогнутой поверхности наподобие ложки и позволяет более точно направлять брызги на икринки.

К поведенческим адаптациям у копеллы относят ряд изменений в поведении самца, обеспечивающих его нахождение в районе кладки в течение всего периода развития икринок. Прежде всего, у него наблюдается снижение интенсивности питания, а непитающиеся особи не ведут поиск пищи, а значит могут оставаться на одном месте. Кроме того, изменение поведения проявляется в строгой ориентацией самца относительно листа, где расположена кладка. Эта его ориентация определяет точность, а значит и успешность актов сбрызгивания.
развитие икринок у копеллы
Развивающаяся икра копеллы Арнольда на поверхности листа


Автор фото:
неизвестен
Интересно, что в обеспечении родительского поведения у копеллы, вероятно, задействованы какие-то нетипичные регуляторные механизмы. Дело в том, что у большинства рыб, проявляющих заботу о потомстве, эта забота в наибольшей степени выражена в день вылупления личинок, у копеллы же, как это было сказано выше, такое поведение приходится на первые дни развития икринок и затухает к 5-6 дню. Кроме того, стимулом для проявления и поддержания родительской заботы у большинства рыб почти всегда является непосредственный зрительный контакт с развивающейся икрой или мальками - если этот контакт прекращается, то и забота о потомстве также быстро исчезает. Это было подтверждено для многих видов как в лабораторных экспериментах, так и при наблюдении в живой природе. У копеллы же отсутствие зрительных стимулов не останавливает родительской заботы - при удалении кладки или даже самого листа самец как ни в чем не бывало продолжает совершать акты сбрызгивания. Не ясно, как долго может сохраняться такое поведение в отсутствие икринок, однако очевидно, что оно продолжается дольше, чем у остальных рыб. Это может говорить о том, что вся регуляция родительского поведения происходит за счет внутренних, а не внешних стимулов. Степень его проявления связана, вероятно, с уровнем гормонов, содержание которых в крови максимально в день нереста, а после нереста постепенно уменьшается. К моменту вылупления личинок самцы практически полностью утрачивают интерес к икре - вылупившиеся мальки падают в воду и начинают вести самостоятельный образ жизни.

Значение такого смещения акцента родительской заботы со свободноживущего потомства на развивающиеся икринки до конца не ясно. Однако необходимо отметить, что биологический смысл любой родительской заботы заключается в поддержании наиболее уязвимой стадии развития потомства. Вероятно, для копеллы таковой является развивающаяся в воздушной среде икра. В пользу этой теории говорит, в частности, тот факт, что наблюдается определенная синхронизация действий самца с развитием икры, когда снижение частоты сбрызгивания совпадает со снижением потребности икринок в воде по мере их развития.

Ну а в завершении посмотрите замечательное видео канала BBC, где операторам удалось заснять моменты нереста копеллы и ее посленерестовое поведение. Несмотря на то, что оно было сделано уже довольно давно и не отличается безупречным качеством, до сих пор не появилось новых кадров этого удивительного явления, а значит, оно остается уникальным и крайне ценным материалом как для науки, так и для просвещения.
Вы можете подписаться на рассылку чтобы получать уведомления о новых записях