Значение стаи в защитном и оборонительном поведении

При изучении оборонительного значения стайного поведения рыб особенный интерес представляет их химическая защитная сигнализация. Впервые эту сигнализацию обнаружил Фриш, он установил, что при ранении одного гольяна вся стая становилась испуганной, расплывалась или уходила в сторону. Было обнаружено, что сходное действие оказывает на стаю экстракт из кожи только что убитого гольяна. Эти исследования, продолженные и другими исследователями, показали, что в коже целого ряда видов рыб находятся специализированные колбовидные клетки, которые не связаны с поверхностью и содержат вещества, при ранении кожи, выходящие в воду и немедленно вызывающие у рыб данного вида интенсивную реакцию испуга. Это вещество названо «веществом испуга», и установлено, что оно воспринимается при помощи обоняния даже в очень малых концентрациях. Было посчитано, что в опытах с гольянами пороговая концентрация данного вещества в воде равнялась примерно 1,4 1010 г/л. «Вещество испуга» (также его называют «феромоном тревоги») и определенные реакции были обнаружены у подавляющего большинства рыб отряда карпообразных (Cyprinifornies) и у некоторых видов из других отрядов. Это действие у рыб разных экологических групп проходит по-разному: рыбы, обитающие в зарослях и у других укрытий, группируются в стаи и четко ориентируются на источник запаха, а затем затаиваются или уходят в укрытия; придонные рыбы после кратковременного состаивания и броска от источника запаха затаиваются у дна на длительное время; рыбы, обитающие в толще воды и у поверхности, реагируют уходом или бросками, а затем снижают активность с формированием плотной защитной стайки. Таким образом, можно прийти к выводу, что при влиянии «вещества испуга» образуются определенные экологические стереотипы оборонительного поведения рыб.

Для животных, которые находятся в естественных условиях, там, где они, обычно, окружены врагами, скопление в многочисленные группы, казалось бы, должно было увеличить их способность к обороне, если сами эти группы не имеют оборонительных способностей. Но так как в группах (стаях, стадах, колониях) держатся (временно или постоянно) животные, относящиеся к весьма разным систематическим категориям, вероятно, что именно такие группы представляют собой конвергентные оборонительные приспособления, необходимые для сохранения численности популяции вида. [9, 10].

И, действительно, исследования определяют все больший набор оборонительных способностей организованной группы животных. Самое главное, группа животных, ведущая тактику кругового обзора, обнаруживает своего врага на значительном расстоянии, чем одна особь. Вследствие этого хищнику намного сложнее приблизиться к группе животных на расстояние броска. Одиночные гольяны легче становятся добычей щуки. В стаях некоторых видов позвоночных животные могут более спокойно отдыхать или питаться, поскольку часть из них (случайно или специально) выполняет роль часовых, и при обнаружении опасности движениями или звуками настораживает всю группу. Затем следуют различные оборонительные действия всей группы.

Животные ряда видов, объединяются в группы, в которых интенсивно обороняются от врагов и даже нападают на них. Такое поведение известно для копытных животных (быков, вилорогов и овцебыков). Эти животные при нападении волков и некоторых других хищников часто образуют каре, и, спрятав телят в середину, становятся рогами наружу, организуя круговую защиту. Морские чайки, так же как и вороны, сформировавшись в гнездовые колонии, часто нападают на хищников и прогоняют их. Нужно знать, что активные способы групповой защиты существуют и в ветви первичноротых, где ряд видов общественных перепончатокрылых активно защищают свои гнезда и колонии массово, нападая на врагов и пуская в ход свое «оружие». Такая активная защита — нападение характерна для тех животных, ведущих групповой образ жизни, которые по определенным причинам не способны спасаться от врагов бегством, будучи приуроченными к постоянным местам (гнезда с потомством, колонии перепончатокрылых, слабый молодняк) и одновременно имеют различные возможности нападения. Многие стайные животные спасаются от хищников, убегая, улетая или уплывая от них тесной группой. Вероятно, увеличенное количество особей в стае повышает вероятность их поимки хищником, но данные научных исследований говорят о другом: в некоторых случаях рыбы, птицы и млекопитающие, так же как и ряд других животных, находясь в стаях, становятся менее доступными или даже совсем недоступными для хищников. Рыбы, питаясь беспозвоночными (например, дафниями), находящимися в плотных скоплениях, поедают их менее активно, чем при более разреженных концентрациях. Описанное явление носит название эффекта смущения хищника многочисленностью жертв. В процессе погони за стаей рыб дневной хищник, каким — то образом дезориентируется огромным количеством мельтешащих рыбешек, его погоня приобретает не такой целеустремленный характер, броски следуют один за другим и их основное количество заканчивается промахами. Однако же погоня за одной рыбкой происходит направленно и завершается одним удачным броском. В результате описываемое явление и было названо дезориентацией хищника вследствие многочисленности жертв. [12, 13] Дезориентация хищника еще больше увеличивается в результате специальных защитных маневров стаи. Эти маневры довольно часто наблюдались и фиксировались киносъемкой для целого ряда морских и пресноводных рыб, как в отношении живых хищников, так и их моделей. Смысл маневрирования заключается в том, что при броске хищника на стаю, которая находится в состоянии кругового обзора, рыбы ближней части стаи рассыпаются от хищника веером вперед и в стороны, что создает перед мордой хищника постоянную пустоту, и, проплывая небольшое расстояние, сразу же заворачивают к хвосту хищника против направления его броска. При этом бывает, что стая, разделившись на две части, снова формируется и наблюдает за уплывающим хищником. Такой маневр, если его изобразить на бумаге, напоминает русскую букву Ф, причем путь хищника представляет собой вертикальную часть этой буквы. За данное сходство такой маневр стаи было принято называть «Ф-маневром». Данное маневрирование было обнаружено для большого количества рыб в экспериментах в огромных бассейнах. Они были выявлены в процессе погони кефали и морского налима за стаями атерины (Atherina mochon pontica Euch.), саргана (Belone belone (L.)) за стаями хамсы (Engraulis encrasicholus (L.)), ставриды (Trachurus mediterraneus ponticus Aleev), за стаями мальков кефали, щуки, за стаями верховок и в некоторых других случаях. Нужно иметь в виду, что картина реагирования стаи пелагических рыб на хищника и специфика ее маневрирования в значительной степени зависят также от соотношения направления движения стаи и движения хищника.

Такие особенности стайного поведения рыб в условиях дневной освещенности очень затрудняют охоту хищников за рыбами, которые находятся в стае. Проведенные раннее эксперименты показали примерно одинаковые результаты: рыбы в стаях при нападении хищников оказываются для них гораздо менее доступными, чем одиночные особи, и вследствие этого истребляются в пять — шесть раз медленнее. Это было выявлено как в случаях с морскими, так и с пресноводными рыбами. Хищник, при нападении на стаю, не преследует одну определенную рыбу до тех пор, пока не поймает ее. Погнавшись сначала за одной и не поймав ее, он устремляется за другой, за третьей, пока, в итоге, ему не удается поймать одну из жертв. В результате, на ее поимку уходит больше времени, чем, если в аквариуме находится одиночная рыбка, погоня за которой получается более целеустремленной. Обычно голодные хищники, помещенные при достаточной освещенности вместе со стайкой рыб-жертв, впервые минуты начинают активную погоню и за это первое время иногда успевают поймать несколько рыбок. За это время в результате агрессивного действия хищника стая становится плотнее и принимает оборонительную структуру. Это в еще большей степени снижает эффективность охоты, соответственно пищевая активность хищника уменьшается, а в ряде случаев прекращается совсем. Можно предположить, что прекращение охоты связано с том, что энергия, затрачиваемая хищником на погоню, оказывается значительно большей, чем энергия, получаемая от пищи. Вследствие этого, охота становится энергетически невыгодной. Образование гнездовых колоний у амии, амурских касаток — коллективная форма защиты потомства. Рыбы в стае на гораздо большем расстоянии, чем одиночные, обнаруживают опасность и чаще способны ее избежать. В некоторых случаях стая имеет и непосредственное защитное значение от хищников. Например, черноморская хамса при приближении хищника, такого как ставрида, сбивается в плотное скопление, что активирует начало движения по кругу. До тех пор, пока ставрида не разобьет скопление хамсы, схватить одиночную особь оказывается практически невозможным. [12].