Кажется, что рыбы поворачиваются с идеальной синхронностью, но не все рыбы равны; в стае есть вожаки и ведомые. Наша сардина – ведомый. Она предпочитает быть не впереди, где обычно плывут вожаки, но позади них в центре стаи. Она решает, куда повернуть, наблюдая за своими соседями, возможно только за самыми близкими или всеми сардинами в ее поле зрения. Чувствительный к давлению орган на боках сардины (так называемая боковая линия) позволяет ей чувствовать положение ее ближайших товарищей: рецепторы боковой линии улавливают движение и вибрации воды, которые создают другие рыбы.
Неожиданно волна паники проходит по стае, и все сардины ныряют вглубь и скучиваются вместе. Рыбы в конце косяка не видели морского льва, но они получили сообщение о надвигающейся опасности, написанное на блестящих, извивающихся телах окружающих рыб. Как «мексиканская волна», прокатывающаяся по трибунам стадиона[55], точно так же по стае проходит волна от рыбы к рыбе. Эти волны движутся значительно быстрее, чем сами рыбы, и быстро передают жизненно важную информацию по стае.
По мере того как среди сардин растет тревога, они начинают еще внимательнее следить за тем, что происходит вокруг и более точно копировать движения своих соседей. Теперь, когда им угрожает опасность, становится очень важно слиться с окружением и делать абсолютно то же самое, что все остальные. Любая рыба, ведущая себя иначе, может быть замечена морским львом и стать его следующей жертвой. Сардины группируются все вместе, пока не становится трудно различить отдельных особей, и все они теряются в толпе себе подобных.
Морской лев вновь атакует, теперь разделяя стаю пополам. Разделенные рыбы знают, что должны оставаться вместе, и, как каскадный фонтан, они вновь сливаются и восстанавливают стаю. Броски охотника до сих пор не увенчались успехом, но он пригнал сардин ближе к берегу, ограничив их передвижения в песчаной бухточке. Вновь и вновь он бросается на стаю, но сардины предугадывают каждое его движение. Кажется, что стая способна читать мысли морского льва, но на самом деле они просто удивительно быстрые. Толстые пучки нервов передают сигналы от мозга рыб к их мышцам, и они реагируют за долю секунды.
Морской лев сосредоточивается и еще раз бросается на стаю. Напряжение нарастает, и сардины начинают двигаться еще быстрее. Стая замыкается и формирует плотную вращающуюся сферу. Каждая рыба отчаянно пытается оказаться в центре. Каждая хочет спрятаться за другой и оказаться как можно дальше от щелкающих челюстей хищника. Такое эгоистичное поведение демонстрирует, что рыбы не заботятся друг о друге. Они просто используют стаю для выживания.
Наконец, морской лев ловит одну сардину, затем другую. Этим особям не повезло. Внутри стаи безопасность обеспечивается количеством – там легче спрятаться за чужими спинами. Держась вместе, большинство сардин спаслось, что является гораздо лучшим исходом, чем если бы они перемещались по океанам поодиночке, имея всего пару глаз, чтобы отслеживать опасность.
Что бы ни утверждалось в старых книгах, жизнь в водной среде не абсолютный признак, отличающий рыб от любых других животных. Однако то, как рыбы движутся в воде в трех пространственных измерениях, является одним из важных признаков их принадлежности к рыбьему племени.
Однажды в Калифорнии, когда мне было 15 лет, наблюдая, как стая сардин избегает челюстей морского льва, я заглянула в мир, разительно отличающийся от моего собственного. Рыбы обитают в среде, в 900 раз более плотной и в 80 раз более вязкой, чем воздух, и эти факторы определяют всю их жизнь. Им приходится проталкивать свои тела вперед, чтобы преодолеть трение воды, пытающееся их удержать. Однако им достаточно всего лишь наполненного газом шарика, плавательного пузыря, чтобы сбросить оковы гравитации и без усилий держаться в толще воды. Ни птицы, ни летучие мыши, ни насекомые не способны парить с такой легкостью.
У других морских животных есть свои способы перемещаться под водой: кальмары и осьминоги выбрасывают струи воды, толкающие их вперед; у некоторых на голове есть «уши», которыми они машут; у крабов и креветок на ногах расположены уплощенные «весла»; более мелкие существа загребают воду антеннами и волосками. Но никто не плавает так же быстро, энергично и далеко, как рыбы. В течение сотен миллионов лет рыбы эволюционировали, чтобы всю свою жизнь ловко и эффективно передвигаться в воде.
Можно посмотреть на рыбу и по ее форме многое понять о том, как она движется. В Сенегале, в Западной Африке, я недавно впервые увидела желтоперого тунца (Thunnus albacares). Он лежал на горке измельченного льда, уставившись мертвыми глазами в потолок рынка, и он был огромен. Если бы я его обняла, мои руки, возможно, обхватили бы половину его серебристого тела. Эта рыба олицетворяла собой силу и скорость. Ее торпедообразное тело состояло из одних мощных мышц. Хвост был отрезан и лежал рядом, казалось, еще один тунец ныряет через прилавок. Он имел форму полумесяца, что не слишком подходит для маневрирования, зато идеально для уменьшения трения при стремительном движении тунца. Чтобы еще больше уменьшить трение в долгих заплывах, пара грудных плавников убиралась в углубления на боках, делая тело еще более обтекаемым. Когда тунец охотился, грудные плавники выходили наружу для маневрирования и погони за добычей. Два удлиненных плавника, тоже ярко-желтых, в форме изгибающихся серпов, помогали тунцу не перевернуться. Ряды треугольных желтых дополнительных плавничков на брюшной и спинной сторонах тела, по-видимому, направляли водяной поток в сторону хвоста, помогая ему двигать воду вбок и назад и создавать прямую тягу.
Мужчина за прилавком попытался поднять хвост тунца, но не справился с весом и из-за скользкой кожи уронил его на пол. Он попытался его поднять, но не смог, пока кто-то не пришел ему на помощь. Я задалась вопросом, сколько людей понадобилось, чтобы поймать этого гиганта и затащить на палубу сенегальского рыболовецкого судна где-нибудь в Атлантическом океане.
Такая форма тела, как у этого тунца, торпедообразная, с хвостом в форме двузубца или полумесяца, развилась в процессе эволюции для требующего большой выносливости плавания на большие расстояния: ее можно увидеть у скумбрий и рыб-мечей, марлинов и парусников. Рыба-меч и парусник считаются самыми быстрыми рыбами и способны плавать со скоростью 100 км/ч, но недавние исследования показали, что это может быть преувеличением. Даже если так, этих хищников нельзя назвать ленивыми. Парусник, по-видимому, способен разгоняться до 32 км/ч, что значительно больше, чем скорость любой маленькой рыбки, за которой он гоняется, и этого более чем достаточно. Если бы рыбы плавали быстрее, то рисковали бы поранить себя кавитационными пузырями. Под высоким давлением в жидкостях образуются пузыри, которые лопаются, вызывая сильную ударную волну. На коралловых рифах раки-щелкуны создают кавитационные пузыри, щелкая клешнями (это и есть основная причина трескучего шумового фона на рифах). Крепкий панцирь раков способен выдержать ударную волну, но кожа и чешуя рыб, скорее всего, нет.
Подобно тунцам и парусникам, пелагические акулы с торпедообразной формой тела и хвостовым плавником в форме полумесяца, такие как серо-голубые акулы или тихоокеанская сельдевая акула, также плавают на большие расстояния. У них нет плавательного пузыря, и, несмотря на снижение удельного веса тела за счет огромной жирной печени, они могут утонуть. Для компенсации отрицательной плавучести акулам служат большие грудные плавники, в поперечном сечении выглядящие как крылья самолета. По мере движения вперед вода быстрее проходит над их плавниками, чем под ними, и возникает противодавление. В опубликованной в 2016 г. статье говорится, что гигантская акула-молот проводит 90 % своего времени, завалившись набок, под углом между 50° и 75° относительно вертикали. Такая поза может показаться неудобной, но она увеличивает подъемную силу, создаваемую высоким спинным плавником.
В противоположность видам, приспособленным к плаванию на большие расстояния, рыбы с широким хвостом в форме веера обычно оказываются хорошими пловцами на короткие дистанции, спринтерами, имеющими большую стартовую скорость. Хищники-засадчики, такие как щука, барракуда или груперы, имеют мощный и широкий хвостовой плавник, загребающий много воды. Такими большими хвостами тяжело двигать из-за сильного трения, но они эффективны на коротких расстояниях, когда необходимы мгновенное ускорение и элемент внезапности.
Угри плавают за счет волнообразных движений всего тела, идущих от головы до хвоста; изменив направление этих волн, они могут плавать задом наперед. Ножетелки при перемещениях держат тело в неизменном положении и плавают за счет волнообразного движения длинного анального плавника, тянущегося вдоль брюшка; ильная рыба (Amia calva) действует подобным же образом, только использует для этого спинной плавник.
Камбалы двигаются так же, как обычные неплоские рыбы, но лежа на боку. Мальки морских камбал, палтусов и многих других видов рыб проводят первые несколько недель жизни, плавая вертикально, как все. Затем кости черепа начинают изгибаться и смещаться, рот меняет форму, и один глаз перемещается на другую сторону головы, ближе ко второму глазу (какой глаз двигается – правый или левый – зависит от вида). Одна сторона их плоского тела светлеет и становится белой, вторая – темной и пятнистой. Когда этот метаморфоз завершается, взрослые рыбы плавают и лежат на морском дне на одном боку, в горизонтальном положении, бледной стороной вниз, тогда как их темная камуфляжная сторона и два глаза, расположенные на одной стороне головы, направлены вверх. Теперь, вместо того чтобы размахивать хвостом из стороны в сторону, они машут им сверху вниз. Некоторые пластиножаберные также приняли уплощенную форму и придонный образ жизни и сидят в засаде на дне, поджидая добычу, однако их тела устроены по-другому: скаты сплющены сверху вниз, они прижимаются ко дну брюхом и плавают, взмахивая большими грудными плавниками, расходящимися в стороны, как крылья.