Žuvų būriavimasis ir plūduriavimas: elgesys, prasmė ir nauda
Žuvų būriavimasis ir plūduriavimas yra vienas iš kolektyvinio gyvūnų elgesio pavyzdžių, kai individai laikosi kartu ir koordinuoja judesius.
Būrys – tai bet kokia grupė žuvų, kuri dėl socialinių, gynybinių ar ekologinių priežasčių laikosi kartu. Jei tokia grupė plaukia orientuotai viena kryptimi ir judesiai tampa suderinti, ją dažnai vadiname plūduriuojančiu būriu arba angl. „school“. p365 Apytiksliai ketvirtadalis žuvų rūšių būriuojasi visą gyvenimą, o maždaug pusė – tam tikru savo gyvenimo laikotarpiu.
Kodėl žuvys būriuojasi? Pagrindinės naudos
- Apsauga nuo plėšrūnų: laikymasis grupėje mažina individualią tikimybę tapti grobiu (dilucijos efektas). Be to, sutelktas judėjimas ir masė gali suklaidinti plėšrūną (sumaišties arba „confusion“ efektas).
- Keistumo efektas: plėšrūnui dažniau užpulti tinka išvaizdos atžvilgiu išsiskiriantis individas, todėl žuvys renkasi panašius partnerius – tai sumažina „išskirtumo“ riziką.
- Efektyvesnis maisto paieškos ir patekimas prie grobio: grupė gali surasti maisto greičiau ir greičiau reaguoti į maitinimosi galimybes nei viena žuvis.
- Energijos taupymas: tam tikros formacijos ir sutelktas plaukimas sumažina vandens pasipriešinimą individams (hidrodinaminis pranašumas), todėl plaukimas grupėje gali būti ekonomiškesnis.
- Reprodukcija ir socialinė sąveika: būryje lengviau rasti porą, koordinuoti nerštavietes ar kolektyvias migracijas.
Rinkimosi kriterijai būryje
Žuvys linkusios jungtis prie:
- tos pačios rūšies atstovų;
- panašaus dydžio ir formos individų (kad būtų mažiau keistuolio, mažesnė plėšrūno ataka);
- sveikų ir fiziologiškai panašių individų;
- kartais – giminaičių, jei žuvys sugeba juos atpažinti (kin selection mechanizmai).
Kaip žuvys koordinuoja judesius? Mechanizmai
Koordinacijai žuvys naudoja kelias jutimo sistemas:
- Rega: vizualūs signalai – kitų žuvų padėtis ir judesiai;
- Šoninė linija: mechanoreceptoriai, juntantys vandens sroves ir greta plaukiančių individų smūgius;
- Cheminiai signalai: kvapai ar feromonai, svarbūs socialinei atpažčiai;
- Kiti pojūčiai: tam tikrose rūšyse garsiniai signalai ar kūno spalvų pokyčiai.
Plėšrūnų poveikis ir keistumo efektas
Plėšrūnai dažnai nukreipia atakas į išsiskiriančius individus (mažesnę arba ryškesnę žuvį), todėl natūralu, kad būriuose dominuoja panašūs pagal dydį ir išvaizdą individai. Šis reiškinys vadinamas keistumo efektu ir yra viena iš selekcijos priežasčių, skatinančių homogeniškus būrius. Plėšrūnų elgesys ir atakų modeliai taip pat lemia, ar būrys laikysis tankiai, ar išsisklaidys.
Kainos ir trūkumai
- Konkurencija dėl maisto: grupėje gali būti daugiau konkurencijos tarp individų.
- Parazitai ir ligos: artimas kontaktas skatina ligų ir parazitų plitimą.
- Didesnė pastebimumo tikimybė: didelis būrys kartais labiau atkreipia plėšrūnų ar žmonių dėmesį (pvz., žvejybos metu).
Skirtingos formacijos ir elgesio modeliai
Būriai gali turėti įvairius išsidėstymus ir elgesio tipus: kompaktiški ir tankūs „school“ (polarizuotas plūduriavimas), besisukantys „milling“ būriai, arba laisvesni „shoal“, kuriuose individai laikosi kartu, bet nejudina visiškai sinchroniškai. Formacija priklauso nuo rūšies, grobio grėsmės, maisto prieinamumo ir aplinkos sąlygų.
Pavyzdžiai ir praktinė reikšmė
Paprasti pavyzdžiai – silkės, sardinės, ančiuvių ar skumbrės didžiuliai plūduriuojantys būriai, kurie gali sudaryti milžiniškus masyvus per migracijas. Koralinėse ekosistemose daugelis smulkių rifinių žuvų formuoja būrius, kad apsisaugotų nuo plėšrūnų. Žuvų būriavimasis turi ir ekonominę reikšmę: supratimas, kaip būriai susiformuoja ir juda, padeda valdyti žvejybos išteklius ir prognozuoti migracijas.
Apibendrinant: būriavimasis ir plūduriavimas suteikia žuvims daug privalumų – gynybinių, maitinimosi ir energetinių. Tačiau kartu tai sukelia ir tam tikrų rizikų bei kompromisų, priklausomai nuo rūšies, ekologinės nišos ir situacijos.
Šios bangininės žuvys plaukia pasroviui. Jos plaukia šiek tiek savarankiškai, bet taip, kad išliktų susijusios ir sudarytų socialinę grupę.
Šie melsvieji karšiai plaukioja mokyklose. Jos visos koordinuotai plaukia ta pačia kryptimi
Mokykla
Kai kurios žuvys didžiąją laiko dalį praleidžia mokyklose. Tunai, silkės ir ančiuviai visą laiką praleidžia ant seklumos arba būriuodamiesi, o atsiskyrę nuo grupės tampa neramūs. Kitos žuvys, pavyzdžiui, atlantinės menkės, būriuojasi tik dalį laiko.
Žuvys, besimaitinančios ant seklumos, gali susiburti į drausmingą ir koordinuotą būrį, o po kelių sekundžių vėl tapti amorfiška sekluma. Tokius pasikeitimus lemia pasikeitusi veikla - maitinimasis, poilsis, keliavimas ar plėšrūnų vengimas.
Kai būriai žuvų sustoja maitintis, jos išsiskirsto į būrius ir tampa būriais. Žuvų būriai yra labiau pažeidžiami plėšrūnų. Būrelio ar būrio forma priklauso nuo žuvų rūšies ir nuo to, ką žuvys veikia. Keliaujantys būriai gali sudaryti ilgas plonas linijas, kvadratus, ovalus arba ameboidines formas. Greitai judantys būriai paprastai būna pleišto formos, o besimaitinančių žuvų būriai - apskritimo formos.
Pašarinės žuvys - tai mažos žuvys, kuriomis minta didesnės žuvys, jūrų paukščiai ir jūrų žinduoliai (banginiai). Mažos žuvys susiburia į būrius ir gali plaukti atvira burna, kad galėtų filtruoti planktono maistą. Šie būriai gali tapti didžiuliais, judėti palei pakrantes ir migruoti per atvirus vandenynus. Būriai yra koncentruoti kuro ištekliai didiesiems jūrų plėšrūnams.
Šie didžiuliai susibūrimai skatina vandenynų mitybos tinklą. Dauguma pašarinių žuvų yra pelaginės žuvys, t. y. jų būriai susidaro atviruose vandenyse, o ne ant dugno ar netoli jo (demersinės žuvys). Plėšrūnai akylai stebi būrius, puikiai žino jų skaičių ir buvimo vietą, todėl patys migruoja, dažnai savo būriais, kurie gali nusidriekti tūkstančius mylių, kad su jais susitiktų arba išliktų su jais.
Silkės yra viena įspūdingiausių gausiai besimaitinančių žuvų. Jos susitelkia didžiuliais būriais. Didžiausi būriai dažnai susidaro migracijos metu, susijungdami su mažesniais būriais. Kaspijos jūroje buvo pastebėtos šimto kilometrų ilgio migruojančių karšių būrių "grandinės". Radakovo skaičiavimais, Šiaurės Atlante silkių būriai gali užimti iki 4,8 kubinio kilometro, o žuvų tankumas - nuo 0,5 iki 1,0 žuvies kubiniame metre. Tai yra apie tris milijardus žuvų vienoje mokykloje. Šie būriai juda palei pakrantes ir kerta atvirus vandenynus. Silkių būriai turi labai tikslią tvarką, kuri leidžia būriui išlaikyti santykinai pastovų plaukimo greitį. Silkės turi puikią klausą, todėl jų būriai labai greitai reaguoja į plėšrūnus. Silkės laikosi tam tikru atstumu nuo judančio naro ar plaukiančio plėšrūno, pavyzdžiui, banginio žudiko, sudarydamos erdvę, kuri iš stebėjimo lėktuvo atrodo tarsi duonelė.
Daugybė didelių plėšriųjų žuvų, įskaitant daugelį toli migruojančių žuvų, pavyzdžiui, tunus ir kai kuriuos vandenynų ryklius, taip pat plaukioja čia. Banginiai, pavyzdžiui, delfinai, jūrų kiaulės ir banginiai, gyvena organizuotose socialinėse grupėse, vadinamose būriais.
Mokyklinis elgesys paprastai apibūdinamas kaip kompromisas tarp apsaugos nuo plėšrūnų naudos ir išlaidų, susijusių su didesne konkurencija dėl maisto.
Žuvų būrys yra klasikinis "atsiradimo" pavyzdys, kai būriui būdingos tam tikros savybės, bet ne atskiroms žuvims. Atsiradusios savybės suteikia būrio nariams evoliucinį pranašumą, kurio negauna kiti būrio nariai.
Silkių būrio, dideliu greičiu migruojančio į nerštavietes Baltijos jūroje, povandeninio vaizdo įrašo kilpa
Pašarinių žuvų būriai dažnai lydi dideles plėšriąsias žuvis. Čia būrys karšių lydi didžiąją barakudą
Plėšrūnų vengimas
Jei žuvys atskiriamos nuo mokyklos, kyla pavojus, kad jos bus suvalgytos. Buvo pasiūlytos kelios nuo plėšrūnų saugančios žuvų būrių funkcijos.
- Vienas iš galimų būdų, kaip žuvų būriai gali trukdyti plėšrūnams, yra Milinksi ir Hellerio (1978) pasiūlytas ir įrodytas "plėšrūnų supainiojimo efektas". Plėšrūnams tampa sunku atskirti atskirus grobius iš grupių: judantys taikiniai perkrauna plėšrūnų smegenis. "Plėšrios žuvys yra vienodo dydžio ir sidabrinės, todėl vizualiai orientuotam plėšrūnui sunku išsirinkti individą iš besisukančių, mirksinčių žuvų masės ir tada turėti pakankamai laiko pagriebti grobį, kol jis išnyks būryje".
- Antrasis galimas gyvūnų sankaupų poveikis, apsaugantis nuo plėšrūnų, yra "daugelio akių" hipotezė. Ši teorija teigia, kad didėjant grupės dydžiui, plėšrūnų paieškos užduotis gali būti paskirstyta daugeliui individų. Dėl šio poveikio grupė ne tik gerai įspėjama, bet ir gali turėti daugiau laiko individualiam maitinimuisi.
- Trečioji hipotezė apie žuvų būrių antigrobuonišką poveikį yra "susidūrimo praskiedimo" poveikis. Skiedimo efektas - tai saugumo skaičiumi efektas, kuris sąveikauja su sumaišties efektu. Tam tikro plėšrūno užpuolimo metu bus suėsta mažesnė didelio būrio dalis nei mažo būrio. Hamiltonas pasiūlė, kad gyvūnai susitelkia dėl "savanaudiško" plėšrūno vengimo, todėl tai yra tam tikra priedangos ieškojimo forma. Kitą teorijos formuluotę pateikė Turneris ir Pitcheris ir ją traktavo kaip aptikimo ir užpuolimo tikimybių derinį.
Besimaitinančias pašarines žuvis nuolat puola plėšrūnai. Pavyzdys - afrikinių sardinių bėgimo metu vykstančios atakos. Afrikos sardinių bėgimas - tai įspūdinga milijonų sidabrinių sardinių migracija palei pietinę Afrikos pakrantę. Pagal biomasę sardinių bėgimas gali varžytis su didžiąja Rytų Afrikos antilopių migracija.
Sardinių gyvenimo ciklas trumpas - jos gyvena tik dvejus ar trejus metus. Suaugusios sardinės, maždaug dvejų metų amžiaus, susitelkia Agulhaso krante, kur pavasarį ir vasarą neršia, išleisdamos į vandenį dešimtis tūkstančių ikrų. Suaugusios sardinės šimtais būrių keliauja į subtropinius Indijos vandenyno vandenis. Didesnis būrys gali būti 7 km ilgio, 1,5 km pločio ir 30 m gylio. Didžiuliai ryklių, delfinų, tunų, burinių žuvų, kailinių ruonių ir net banginių žudikų būriai telkiasi ir seka paskui seklumas, sukeldami maitinimosi šėlsmą palei pakrantę.
Kilus pavojui, sardinės instinktyviai susiburia į grupes ir sukuria didžiulius masalo kamuolius. Masalo kamuoliai gali būti iki 20 metrų skersmens. Jie yra trumpalaikiai, retai trunka ilgiau nei 20 minučių.
Žuvų ikrai, palikti Agulhaso salose, srovės nešami į šiaurės vakarus nuplaukia į vandenis prie vakarinės pakrantės, kur lervos virsta žuvų jaunikliais. Kai jos pakankamai paauga, susitelkia į tankius būrius ir migruoja į pietus, grįždamos į Agulhaso krantus, kad vėl pradėtų ciklą iš naujo.
Plėšrūnų būriai Mėlynosios ilgauodegės žuvys pasiekia mokyklinių ančiuvių dydį
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra žuvų mokyklinis būrys ir seklumos?
Atsakymas: Žuvų būriavimasis į būrius ir seklumos - tai tam tikras kolektyvinis žuvų elgesys, kai grupė žuvų būna kartu dėl socialinių priežasčių, o jei jos plaukia ta pačia kryptimi, tai vadinama būriavimusi į būrius.
K: Kokią naudą žuvys gauna iš plaukiojimo ant seklumos?
Atsakymas: Žuvys gauna daug naudos, pavyzdžiui, apsisaugo nuo plėšrūnų, randa maisto ir partnerių, plaukia greičiau nei pavienės žuvys ir atpažįsta gimines.
K: Kiek žuvų visą gyvenimą plaukioja ant seklumos?
Atsakymas: Maždaug ketvirtadalis žuvų visą gyvenimą plaukioja ant seklumos.
Klausimas: Kiek žuvų dalį savo gyvenimo gyvena ant seklumos?
Atsakymas: Apie pusė žuvų dalį savo gyvenimo būna ant seklumos.
K.: Kokius kranto palydovus mėgsta žuvys?
A: Žuvys paprastai renkasi didesnius būrius, savo rūšies būrius, panašaus dydžio ir išvaizdos būrius, sveikas žuvis ir giminaičius (kai juos atpažįsta).
K: Koks yra žuvų būrio keistumo efektas?
A: Keistumo efektas pasireiškia tuo, kad bet kuris iš išvaizdos išsiskiriantis būrio narys gali tapti plėšrūnų taikiniu. Tai gali paaiškinti, kodėl žuvys mieliau renkasi būrius su į save panašiais individais.
K.: Kuo žuvims naudinga apsisaugoti nuo plėšrūnų?
A: Jei žuvys plaukioja būriais, mažesnė tikimybė, kad kuri nors viena iš jų bus suėsta, ir taip apsisaugoma nuo plėšrūnų.
