Mówić jak ryba

Mogłoby się wydawać, że ryby są głuche i nieme, bo przecież nie widzimy u nich żadnych uszu, no i nie słyszymy, żeby wydawały jakieś dźwięki. Niektóre gatunki jednak wydają nie tylko pojedyncze dźwięki, ale nawet serię modulowanych, przypominających swoistą mowę. Ich odbiór umożliwia leżący wzdłuż ciała system kanalików z komórkami reagującymi na ruch wody, czyli linia naboczna. Inną strukturą jest położone wewnątrz rybiej głowy tzw. ucho wewnętrzne. W nim znajdują się końcówki nerwu słuchowego oraz przemieszczające się pod wpływem odbieranego z wody dźwięku twarde, zbudowane z węglanu wapnia „kamyki” zwane otolitami. W lepszym słyszeniu organizmom tym pomaga również zlokalizowany blisko ucha wewnętrznego pęcherz pławny, który wzmacnia dźwięki odbierane z otoczenia.

Komunikacja pod wodą jest skuteczniejsza niż na lądzie, gdyż dźwięk przemieszcza się w niej pięć razy szybciej niż w powietrzu. Dotychczas przebadano około tysiąca gatunków ryb, spośród których kilkadziesiąt okazało się szczególnie rozmownych. Z reguły wydają one dźwięki w wyniku pocierania o siebie znajdującymi się w gardzieli twardymi kostnymi tworami, tzw. zębami gardłowymi, służącymi również do rozcierania pokarmu. Następnie tony są wzmacniane przez wypełniony gazem i pełniący funkcję pudła rezonansowego pęcherz pławny. Część gatunków emituje dźwięk jedynie dzięki szybkim skurczom mięśni okalających ten narząd, co prowadzi do powstania dudniących, modulowanych tonów. Taka rybia mowa może trwać od milisekund do nawet kilku sekund. Ma np. przyciągnąć uwagę płci przeciwnej w czasie godów bądź odstraszać rywali. W przypadku ryb żyjących w dużych ławicach dźwięki ułatwiają koordynację przemieszczania się stada. Taką zdolność ma śledź pospolity, u którego połączenie pęcherza pławnego z przewodem pokarmowym umożliwia wypuszczanie otworem odbytowym pęcherzyków gazów, co generuje efekty dźwiękowe.

W większości przypadków nie da się jednak usłyszeć ludzkim uchem rybich rozmów. Są dla nas zbyt ciche. Dopiero zastosowanie specjalnej aparatury pozwala na odebranie całego bogactwa rybich dźwięków. Dzięki temu naukowcy odkryli, że żyjące w morzach tropikalnych ryby z rodziny batrachowatych, tj. ropusznik świszczący czy ropusznik świecący, posługują się dźwiękami o niskiej częstotliwości. Wydają warknięcia i pomruki, gdy bronią terytorium albo chcą zwabić partnera w okresie godowym. Całą gamę przeróżnych dźwięków wydają ryby z rodziny okoniokształtnych: selar – zgrzytający, co przypomina pocieranie ludzkich zębów, chroma – dudniący, niczym duża piłka odbijająca się od podłogi, a mikun – terkoczący, niczym drewniany kołowrotek.

Jednak nie tylko ryby tropikalne wydają odgłosy. Znany nam i chętnie spożywany dorsz atlantycki w okresie godowym emituje dźwięki przypominające lekkie stuknięcia drewnianą pałeczką o blat stołu. Natomiast występujący w zachodniej części Bałtyku kurek szary trzeszczy niczym przechylający się na burtę drewniany żaglowiec. Tak więc podwodny świat ryb pełen jest rozmaitych dźwięków wydawanych przez te rzekomo nieme stworzenia. Dzięki temu naukowcy, wyposażeni w odpowiednią aparaturę, mogą ocenić, czy w danym akwenie populacja ryb wykazuje tendencję wzrostową, czy spadkową.

Morski szybowiec

W powierzchniowych wodach mórz tropikalnych żyją ryby z rodziny systematycznej ptaszorowatych (obejmuje ona kilkadziesiąt gatunków o długości ciała 18–35 cm), które w zasadzie nie wyróżniają się ani wyglądem, ani sposobem życia od innych ryb. Nazywane są latającymi, gdyż jako mechanizm obronny przed drapieżcami wykształciła się u nich zdolność podlatywania. Kiedy ławica ptaszorowatych czuje się zagrożona, jej osobniki dzięki ruchom ogona rozpędzają się pod wodą. Następnie wyskakują nad jej powierzchnię, rozpościerając szerokie płetwy piersiowe (dwuskrzydłe), a niektóre gatunki również brzuszne (czteroskrzydłe). Chociaż w czasie lotu ryby nie machają nimi, potrafią tak szybować z prędkością dochodzącą nawet do 70 km/h. Z reguły lecą prosto lub zataczają łagodny poziomy łuk, poddając się wiatrom wiejącym nad oceanem. Czasem pokonują w ten sposób całkiem spore dystanse, dochodzące nawet do 200– 400 m. Gdy wytracają prędkość, wpadają do wody lub odbijają się od jej powierzchni ogonem, by przedłużyć lot albo zmienić jego kierunek. Ptaszory mogą wybić się z wody nawet na wysokość 6 m i przelecieć nad jachtem lub – przy mniejszym szczęściu – wylądować na jego pokładzie. Zdarzały się przypadki, że przelot kończył się silnym uderzeniem w stojącego na pokładzie i zdziwionego tym niezwykłym zjawiskiem marynarza. Ptaszory łowi się w rejonie pacyficznych Wysp Salomona, Vanuatu i Papui-Nowej Gwinei. Rybacy robią to nocą. Na dziobach niewielkich łódek montują małe latarnie, bo ich skierowane na powierzchnię wody światło pełni funkcję wabika. W takie miejsca podpływa ławica ptaszorów, które są sprawnie zgarniane podbierakami. Często ptaszory same w nie wpadają, gdy przestraszone wyskakują nad powierzchnię wody.

Wodne akumulatory

Człowiek posługuje się elektrycznością na szeroką skalę od ponad 100 lat, natomiast niektóre gatunki ryb – już od milionów. W ich przypadku prąd służy do obrony, ogłuszania zdobyczy (najczęściej niedużych ryb, żółwi i skorupiaków) lub elektrolokacji, czyli orientowania się w mętnej wodzie. Wprawdzie we wszystkich komórkach mięśniowych zwierząt i człowieka powstaje potencjał elektryczny w wyniku skurczu mięśni, ale umiejętność wytwarzania silnego napięcia występuje wyłącznie u ryb. Najprawdopodobniej ten specyficzny mechanizm wykształcił się zwłaszcza wskutek życia w środowisku wodnym, które – jak wiadomo – jest doskonałym przewodnikiem prądu. Ryby elektryczne były znane i wykorzystywane w medycynie już od starożytności. Skryboniusz Largus, Pliniusz Starszy oraz Galen leczyli za ich pomocą pacjentów uskarżających się na bóle głowy i podagrę. Terapia polegała na przykładaniu do chorego ryb elektrycznych z rodziny drętwowatych. Z kolei Etiopczycy w XVI–XVII w. wykorzystywali suma elektrycznego do wypędzania z pacjentów złych duchów. Leczenie zwłaszcza chorób psychicznych z wykorzystaniem ryb elektrycznych przetrwało w Europie do końca XIX w., aż zostało zastąpione terapią sztuczną elektrycznością.

Narządem elektrycznym ryb jest przekształcona tkanka mięśniowa, tzw. organ główny, Huntera oraz Sachsa. W tych strukturach znajdują się tysiące komórek zwanych elektrocytami, które czasem zajmują ponad połowę masy ryby. Naładowanie powierzchni elektrocytu następuje dzięki przerzucaniu tam z wnętrza komórki jonów dodatnich. Wewnętrzna strona błony komórkowej ze względu na ich niedobór staje się naładowana ujemnie. Przypomina to baterię z biegunami dodatnim i ujemnym. Wyładowania (przepływ jonów przez błonę komórkową) następują seriami krótkich (wartości w milisekundach) impulsów, po czym na chwilę ustają, aby wyjściowy układ ładunków mógł się zregenerować.

Istnieje ok. 500 gatunków ryb elektrycznych, z których wiele rekrutuje się z ryb nazywanych ogólnie płaszczkami. Wśród nich bardzo silne napięcie, dochodzące do 200 V, wytwarzają morskie drętwy i raje. Przykładowo w mięśniach ludzkich generowany jest impuls liczony w zaledwie tysięcznych częściach wolta. Żyjący w afrykańskich rzekach sum elektryczny wytwarza napięcie 300–400 V. Ale rekordzistą jest strętwa zwana węgorzem elektrycznym. Ta niebezpieczna ryba występuje w większości rzek Ameryki Południowej. Dorasta do 2,5 m długości i osiąga 20 kg wagi. Potrafi wytworzyć napięcie dochodzące nawet do 600 V, czyli znacznie przekraczające 230 V z naszych gniazdek elektrycznych. Jednakże w odczuwaniu prądu przez organizm ważną rolę odgrywa nie tylko napięcie, ale i jego natężenie wyrażane w amperach (A). W naszych gniazdkach z reguły płynie prąd o natężeniu do 16 A, natomiast węgorz i inne ryby elektryczne nie wytwarzają natężenia wyższego niż 1 A. Wskutek tego pomimo wysokiego napięcia generowanego przez węgorza (600 V) rzadko doprowadza on do śmierci człowieka. Jeśli już, to jest ona następstwem utonięcia wskutek dość silnego, lecz krótkotrwałego porażenia mięśni. Pomimo wielu badań wciąż do końca nie wiadomo, czemu generowany przez ryby prąd nie poraża ich samych.

Naukowcy spekulują, że dokładne poznanie procesu wytwarzania prądu w elektrocytach w przyszłości ułatwi odpowiednią genetyczną modyfikację tkanek innych zwierząt, by i u nich powstawały tego typu komórki. Tak więc może uda się kiedyś wytworzyć elektrocyty u człowieka do zasilania zamontowanych w naszym organizmie bionicznych urządzeń.

Trujący proszek wudu

Jedną z najsilniejszych trucizn świata jest tetrodotoksyna, wytwarzana zwłaszcza przez ryby z rodziny rozdymkowatych. Zwierzęta te zamieszkują ciepłe morza strefy tropikalnej w pobliżu raf koralowych. Chcąc odstraszyć drapieżniki, gwałtownie napełniają elastyczny żołądek wodą, nadymając się niczym gumowa piłka do kilkukrotnie większych rozmiarów. Tetrodotoksyna znajduje się głównie w skórze i wnętrznościach, a zwłaszcza w wątrobie, jajnikach i jelitach. Natomiast brak jej w mięsie tych ryb, które – odpowiednio przyrządzone – jest podawane w Japonii pod nazwą fugu i uważane za rarytas. Licencjonowani kucharze (nauka trwa latami) przygotowują rybę do spożycia, delikatnie usuwając wnętrzności z toksyną, by nie pękły i nie zatruły całego mięsa ryby. Jedzenie fugu to gra w rosyjską ruletkę, a koneserzy tego przysmaku należą do klubu osób gotowych ryzykować życie dla doznania kulinarnego. Koszt odpowiednio przygotowanej fugu, po której występują tak pożądane przez smakoszy objawy, czyli drętwienie języka i warg, to ok. 200 dol. Pomimo ogromnej ostrożności kucharzy i lat praktyki wciąż zdarzają się przypadki śmierci po spożyciu niestarannie przygotowanej potrawy. Toksyczność tetrodotoksyny jest bowiem 1000-krotnie większa niż cyjanku potasu. Dawka śmiertelna dla dorosłego człowieka wynosi 1–2 mg. Już zjedzenie 10 razy mniejszej ilości, czyli 0,2 mg, powoduje po 10–45 min drętwienie języka i reszty ciała. Działanie trucizny polega na zablokowaniu przekazywania impulsów elektrycznych w nerwach, co powoduje paraliż mięśni. Przyczyną śmierci jest zazwyczaj uduszenie wskutek porażenia przepony. Nie znamy odtrutki na tetrodotoksynę, a leczenie polega głównie na usunięciu pokarmu z żołądka, podaniu węgla aktywnego i podtrzymywaniu oddechu. Kiedy w latach 80. zbadano proszek stosowany w rytuałach wudu, okazało się, że występuje w nim właśnie tetrodotoksyna.

Namorzynowy alpinista

W rejonach zachodnich wybrzeży Afryki oraz nabrzeży Oceanu Indyjskiego występują dość obficie lasy namorzynowe (mangrowe), czyli formacja roślinna wybrzeży morskich, zdolna egzystować w słonej wodzie. Charakterystyczną jej cechą jest sieć wyspecjalizowanych szczudłowatych korzeni podporowych stabilizujących roślinę w grząskim podłożu. W tym środowisku żyje poskoczek mułowy, który dorasta do 25 cm długości. Wyjątkowość ryby polega na jej doskonałym przystosowaniu do egzystencji nie tylko w wodzie, ale i… na lądzie! Potrafi nawet wspinać się na drzewa mangrowe. Tego nie umie żaden inny gatunek ryby.

Sprawne chodzenie po lądzie ułatwiają rybie silne, doskonale rozwinięte płetwy piersiowe. Dodatkowo płetwy brzuszne tworzą przyssawkę, która ułatwia przyczepienie się do wystających nad powierzchnię wody kamieni lub korzeni i gałęzi namorzynów. Poskoczek jest doskonale przystosowany do oddychania powietrzem atmosferycznym i często większość dnia spędza poza wodą, skacząc po plaży niczym żaba i polując na małe owady i kraby. Po wyjściu na ląd jego pokrywy skrzelowe się zamykają, po czym znajdujące się za skrzelami silnie unaczynione komory napełniają się powietrzem atmosferycznym. Następnie tlen stopniowo przenika do organizmu przez ściany naczyń krwionośnych. Dodatkowo znaczna ilość tlenu jest pobierana przez cienką powierzchnię zwilżonej skóry oraz mocno unaczynioną tylną część gardła. Tak więc w zasadzie jedynym warunkiem przebywania poskoczka na lądzie jest łatwy dostęp choćby do niewielkiej kałuży wody, gdyż przesuszenie naskórka ryby prowadzi do śmierci.

Co ciekawe, poskoczka można kupić (koszt kilkunastu złotych) w niektórych sklepach zoologicznych w Polsce. Hodując go w domowych warunkach, należy pamiętać o zbudowaniu odpowiedniego akwaterrarium. Może nim być pojemnik z wodą oraz skrawkiem piaszczystego lądu z korzeniami czy kamieniami, na które poskoczek będzie mógł sobie wyjść. Poskoczek toleruje również niskie zasolenie, a więc słoną wodę morską można zastąpić zwykłą wodą z dodatkiem niewielkiej ilości sypkiej soli morskiej ze sklepu zoologicznego. Hodowanie poskoczka jako ryby ziemnowodnej w domu lub w szkole może być niedrogim elementem edukacyjnym, dowodzącym zarazem, jak niezwykły jest świat przyrody.

dr Radosław Żbikowski