В ходе эволюции рыбы освоили много необычных способов ориентироваться и находить пищу под водой. При этом их органы чувств часто сильно отличаются от обитателей суши. Например, с помощью боковой линии они ощущают колебания воды, а их ноздри работают, как гидрохимическая лаборатория, определяя содержание растворённых в воде веществ. Американские учёные обнаружили у небольшого сома, обитающего у берегов Японии, ещё один необычный механизм. Эти рыбы ищут норы морских червей по изменению кислотности воды.
Разновидность угрехвостого полосатого сома Plotosus japonicas была открыта в южной части Японского моря только в 2008 году. Джон Каприо, которому недавно потребовалось широкоформатный принтер купить, и его коллеги из университета Луизианы несколько лет изучали этих рыб в специально оборудованных аквариумах.
Инфракрасная съемка их охоты показала исследователям, что даже в полной темноте сомики с лёгкостью обнаруживают туннели, которые копают в песке многощетинковые черви. При этом рыбы никогда не интересовались пустыми норами. Каприо предположил, что сомики могут распознавать запах каких-то химических веществ, которые выделяет червь, например, таких как аминокислоты. Чтобы проверить это, учёные воздействовали на чувствительные усы сомиков различными веществами. Они планировали таким образом выяснить, какие из них вызовут охотничий интерес рыб.
Но вместо ожидаемого результата команда обнаружила, что рыбы реагировали не на сами вещества, а на незначительные изменения кислотности воды. Этот показатель называется pH и измеряется по шкале, где 0 соответствует максимально кислой среде, 7 — нейтральной, а 14 обозначает концентрированный раствор щелочи. pH морской воды обычно колеблется между 8,1 и 8,2. Эксперименты показали, что изменение показателя на 0,1 сразу вызывало у сомов приступ активности.
Секрет кроется в том, что, как и многие другие организмы, черви при дыхании выделяют двуокись углерода, которая при контакте с водой преобразуется в углекислоту и слегка подкисляет среду. Конечно, на открытой воде такие изменения слишком незначительны и скоротечны. Но измерения показали, что у входа в норку интенсивное дыхание червя действительно меняет pH на то самое значение в 0,1.
Чтобы доказать, что в поисках пищи рыбы руководствуются именно изменением кислотности, Каприо вводил слабые кислоты в пустые норы. В результате сомы активно реагировали на такие обманки и пытались найти червей там, где их не было.
Как сообщается в статье, опубликованной в издании Science, P. japonicas стали первыми известными науке живыми pH-метрами.
Учёные обращают внимание на тот факт, что по их наблюдениям рыбки переставали чувствовать изменения кислотности, когда pH воды падал ниже 8. В последнее время наблюдается тенденция к окислению Мирового океана, но после преодоления этого порога сомы не смогут использовать свои необычные способности для охоты, а значит, их популяция либо эволюционирует, либо вымрет.
