Исследование коммуникации кальмаров в темноте

Гигантские кальмары-гумбольдти в Тихом океане на глубине ~450 метров демонстрируют исключительно слаженное поведение в стае при охоте, избегая столкновений и конкуренции. Исследователи из Стэнфордского университета и MBARI предположили, что ключ к этому — визуальная коммуникация с помощью биолюминесценции.

Гипотеза: Способность кальмаров к слабому свечению (за счёт светящихся органов в мышцах) может создавать подсветку для меняющихся пигментных узоров на коже. Эти узоры, вероятно, используются для сигналов сородичам.

Исследование опубликовано 23 марта в PNAS.

Изучение в естественной среде

Поведение кальмаров-гумбольдти почти невозможно изучать в неволе. Учёные использовали дистанционно управляемые аппараты (ROV) для съёмки кальмаров у побережья Калифорнии.

Анализ записей показал:

• Пигментные узоры явно связаны с конкретными ситуациями (например, кормлением).
• Некоторые узоры достаточно детальны, чтобы нести точные сообщения (например, «эта рыба — моя»).
• Поведенческие элементы могут комбинироваться, как «буквы в алфавите», формируя разные «сообщения». Однако рано делать вывод о наличии языка, подобного человеческому.

Анатомическое подтверждение

Поскольку яркий свет камер ROV мешал зафиксировать слабое свечение, гипотезу о подсветке проверили анатомически. Учёные сопоставили карту расположения светящихся органов с зонами наиболее сложных пигментных узоров.

Результат: Области с наибольшей плотностью светящихся органов (например, между глазами и по краям плавников) совпали с зонами самых замысловатых узоров. Это поддерживает идею, что свечение усиливает контрастность сигналов для зрения кальмаров, которое хорошо адаптировано к полутьме, но не отличается остротой.

Эволюционное значение и будущие исследования

«Возможно, эта способность светиться и демонстрировать узоры — ключевое эволюционное приобретение для жизни в открытом океане, необходимое для координации в группе», — считает ведущий автор Бенджамин Берфорд.

Современные технологии ROV уже позволяют напрямую проверить гипотезу о подсветке в следующих наблюдениях. Также рассматривается эксперимент с «виртуальным кальмаром», чтобы изучать реакцию реальных особей на проецируемые узоры и движения.

«Мы иногда думаем о кальмарах как о безумных формах жизни в чужом мире, но у нас много общего — они живут группами, они социальны, они “разговаривают” друг с другом», — отмечает Берфорд. Изучение их поведения важно не только для понимания жизни в экстремальных условиях на Земле, но и для поиска возможных форм жизни в инопланетных средах.