Воображайте, что вы можете видеть не только своими глазами, но и глазами своих друзей, коллег или партнеров. Как бы это изменило ваше восприятие мира? Как бы это повлияло на ваше общение, сотрудничество и принятие решений? Такой способностью обладают некоторые животные, которые используют электрические сигналы для ориентации в пространстве. Один из таких видов — Gnathonemus petersii, или рыба-слон.
Эти рыбы живут в темных и мутных водах африканских рек, где их зрение не очень эффективно. Они компенсируют это недостаток с помощью специальных органов в своей коже, которые излучают и воспринимают электрические поля. Эти поля позволяют рыбам обнаруживать, отслеживать и различать объекты в своей среде, а также общаться с другими рыбами. Это похоже на эхолокацию, которую используют летучие мыши и дельфины, только с электричеством вместо звука.
Но это не все. Недавнее исследование, проведенное учеными из Института Цукермана Колумбийского университета, показало, что рыбы-слоны могут делать еще одну удивительную вещь: они могут видеть глазами друг друга. Или, точнее, электрическими полями друг друга. Исследователи обнаружили, что эти рыбы могут использовать сигналы, излучаемые близкими рыбами, для улучшения своего восприятия. Это как будто они получают три разных «электрических вида» одной и той же сцены практически в одно и то же время. Это называется коллективным восприятием, и это нечто совершенно новое в биологии.
Как это работает? Исследователи использовали компьютерную модель, чтобы симулировать электрическую среду рыб. Они анализировали, как рыбы могут обнаруживать объекты, используя свои собственные сигналы и сигналы других рыб. Они обнаружили, что коллективное восприятие может увеличить дальность электролокации рыб в три раза. Это может дать им больше шансов на выживание в сложных условиях.
Затем исследователи изучили мозговую активность рыб, связанную с электросенсорной системой. Они записывали, как рыбы реагируют на свои собственные электрические разряды и на внешние сигналы от других рыб или имитаторов. Они обнаружили, что паттерны мозговой активности тесно соответствуют тому, что предсказывала компьютерная модель.
Наконец, исследователи наблюдали за поведением рыб в аквариумах. Они заметили, что рыбы принимают определенные формации, которые благоприятны для коллективного восприятия. Например, они могут выстраиваться в линию или под прямым углом друг к другу. Также они записывали, как рыбы общаются друг с другом с помощью электрических сигналов. Они обнаружили, что рыбы очень точно соблюдают очередность, когда они излучают свои сигналы в строгом чередовании. Это поведение, называемое «эхо-ответом», может играть ключевую роль в координации коллективного восприятия.
Что это значит для нас, людей? Это значит, что мы можем узнать много нового о том, как животные воспринимают мир и как они сотрудничают друг с другом. Это также значит, что мы можем вдохновиться этими удивительными рыбами для создания новых технологий восприятия для таких областей, как подводная робототехника и медицинская визуализация.