Alarm! Alarm!: Bagaimana ikan memperingatkan kerabat tentang bahaya

Persahabatan sedang dalam kesulitan. Ungkapan yang akrab bagi kita semua ini menjadi masalah hidup dan mati dalam hal satwa liar, yaitu hewan yang disosialisasikan. Juga di sini frasa akan sesuai - diperingatkan berarti dipersenjatai. Anda mungkin telah melihat penjaga di meerkat atau hewan lain yang hidup berkelompok dan takut akan serangan predator. Jika ada bahaya, meerkat mengeluarkan suara dan semua rekannya segera bersembunyi di cerpelai. Tetapi bagaimana jika Anda bodoh seperti ikan? Atau lebih tepatnya, jika Anda seekor ikan. Tentu saja menggunakan senyawa kimia yang dikeluarkan oleh tubuh. Para ilmuwan telah menemukan bahwa, jika perlu, beberapa jenis ikan kelompok mampu mengeluarkan zat tertentu yang memperingatkan kerabat tentang bahaya. Bagaimana tepatnya para ilmuwan mengetahui bagaimana penemuan mereka berbeda dari yang sebelumnya dan betapa rumitnya sistem komunikasi dalam masyarakat ikan? Untuk jawaban sekarang untuk laporan kelompok penelitian.

Dasar studi

Manifestasi utama sosialitas dalam organisme hidup adalah komunikasi, yaitu komunikasi antara perwakilan spesies dalam satu kelompok. Melalui komunikasi, informasi ditransmisikan, yang cukup jelas. Ini bisa seperti panggilan untuk melarikan diri di sini, karena ada banyak barang di sini, dan peringatan tentang bahaya harus dijalankan darinya.


Ikan bersembunyi dari bahaya.

Secara kasar, alasan komunikasi dan informasi yang ditransmisikan sangat mirip di antara makhluk yang berbeda, tetapi metode penularannya berbeda: suara, cahaya, gerakan, alokasi senyawa kimia, dll. Dan beberapa sinyal ini tidak dapat dirasakan oleh spesies lain, yang sangat berguna jika Anda memperingatkan kelompok tentang pemangsa yang ada di dekatnya. Manusia juga tidak memperhatikan banyak dari sinyal-sinyal ini. Inilah yang menyebabkan fakta bahwa banyak aspek sosial dari berbagai spesies belum diteliti selama beberapa dekade.


Gambar No. 1

Peneliti mencatat bahwa dalam sistem sinyal ada beberapa komponen utama: konteks (a), sinyal sukarela (b), respons dari pihak penerima (c) dan manfaat untuk pemancar dan penerima (d).

Pertama, seorang individu dihadapkan dengan konteks tertentu (informasi / situasi), yang mungkin disebabkan oleh faktor-faktor eksternal (i) (menemukan makanan, keberadaan spesies lain atau pemangsa di dekatnya), faktor-faktor internal (ii) (kelaparan, ketakutan, dll.) dan fakta bahwa penerima (iii) memiliki sinyal di dekatnya. Dengan demikian, konteks sinyal terdiri dari rangsangan eksternal, keadaan internal individu, dan target "audiens" dari sinyal yang dihasilkan, yaitu siapa yang dituju. Para ilmuwan juga mencatat bahwa sinyal-sinyal ini bersifat sukarela dan diproduksi oleh individu atas kehendak bebas mereka sendiri.


Hubungan simbiotik antara seabass dan udang. Salah satu antena udang terus-menerus bersentuhan dengan ikan, yang dalam kasus bahaya bersembunyi di lubang. Setelah menerima sinyal seperti itu, udang juga bersembunyi.

Titik ini (kesukarelaan sinyal) sangat penting, karena tidak semua sinyal. Beberapa sinyal dihasilkan secara acak tergantung pada konteksnya tanpa keterlibatan sumber sinyal secara sadar. Misalnya, bau orang yang terluka adalah sinyal kepada orang lain bahwa ada bahaya di dekatnya, tetapi sinyal ini sebenarnya diciptakan oleh pemangsa, bukan korban individu. Dengan kata lain, itu adalah sinyal yang tidak disengaja.

Elemen selanjutnya adalah tuan rumah. Sinyal menyebabkan respons sisi penerima, yang mungkin termasuk perubahan perilaku, fisiologis, dan bahkan genetik, tergantung pada sifat sinyal.

Yang sama pentingnya adalah manfaat sinyal bagi orang yang mengirimkannya dan orang yang menerimanya. Dalam hal ini, situasinya dapat saling menguntungkan atau ditujukan untuk manfaat khusus bagi individu yang menghasilkan sinyal. Sinyal yang saling menguntungkan dapat digunakan sebagai mekanisme bertahan hidup yang penting, dan karenanya diturunkan dari generasi ke generasi melalui keturunan dan / atau pelatihan keturunan.

Seperti yang diakui para ilmuwan, dalam praktiknya cukup sulit untuk mengukur intensitas sinyal, sifat pembangkitannya yang acak atau acak dan manfaatnya untuk generator dan sisi penerima. Sebagai aturan, karakteristik ini ditentukan setelah fakta, yaitu tingkat kelangsungan hidup kelompok, rasio kematian dan tingkat kelahiran, dll. Diperkirakan. Sederhananya, jika suatu kelompok menggunakan sinyal dan mereka hidup dan sehat, maka sinyal bekerja untuk keuntungan mereka. Tetapi pendekatan ini sangat tidak akurat dan tidak dapat menjawab sejumlah pertanyaan: apakah perilaku kelompok dipertahankan di luar kondisi yang terkendali, apakah perilaku tersebut ditransmisikan ke keturunan, dll.

Jika kita menyederhanakan sistem transmisi sinyal bahaya, kita dapat membedakan dua elemen kontekstual utama: faktor eksternal (predator) dan audiens (perwakilan spesies dan / atau kelompok yang sama). Dalam hal ini, intensitas sinyal dapat bervariasi tergantung pada situasinya. Jika kerabat cukup dekat, sinyalnya akan lebih kuat. Jika korban serangan adalah satu, tetapi kerabat jauh, sinyal alarm akan lemah sehingga tidak menarik terlalu banyak perhatian dari pemangsa.


Gagak dalam kelompok jauh lebih berani daripada individual, oleh karena itu mereka bahkan dapat menyerang elang botak.

Komposisi penonton, yaitu mereka yang menerima sinyal, juga penting. Beberapa burung dan primata memperkuat sinyal bahaya jika ada perwakilan tidak hanya dari spesies yang sama, tetapi dari kelompok umum di dekatnya (keluarga, pasangan, keturunan).

Beralih ke diskusi tentang penghuni laut dan samudera, para ilmuwan kembali mengingat pentingnya membedakan antara sinyal sukarela dan tidak sadar. Sebagai contoh, Karl von Frisch menemukan senyawa kimia Schreckstoff pada tahun 1938, salah satu komponennya adalah H ₃ NO. Senyawa ini dibuat oleh orang yang terluka atau terbunuh, tetapi tidak dapat disebut alarm sukarela dan disengaja.


Carl von Frisch

Komponen utama dari sebagian besar sinyal ikan adalah urin, yang digunakan untuk mengisolasi feromon, untuk menunjukkan dominasi di wilayah tertentu, untuk membedakan individu terkait, dll. Berdasarkan ini, para ilmuwan telah menyarankan bahwa urin dapat memainkan peran penting dalam menandakan kecemasan.

Dalam studi ini, para ilmuwan melakukan tes yang melibatkan kepala tebal hitam (Pimephales promelas). Jenis ikan ini menjalani gaya hidup sosial. Jika ada bahaya, mereka pertama-tama mulai bergerak dengan cepat dan acak, kemudian membeku, dan kemudian berkumpul dalam kelompok yang ketat dan mencoba bersembunyi di tempat yang aman.

Para peneliti melakukan serangkaian tes di mana predator menyerang kepala gemuk untuk menentukan kesukarelaan alarm yang dihasilkan, intensitas sinyal tergantung pada audiens individu tuan rumah (teman / orang asing) atau pada ada / tidaknya audiensi terdekat.

Hasil tes

69 orang dipilih sebagai generator sinyal, 270 orang sebagai penerima. Semua individu tidak dilatih dalam alarm, tetapi selama tes mereka berada di akuarium dengan individu yang akrab atau dengan orang asing. Tidak ada perbedaan fisiologis khusus antara generator dan penerima: berat - 0,6 ± 0,2 g, panjang tubuh - 40 ± 5 mm.

Indeks pengelompokan sebelum dan sesudah sinyal sangat berbeda ( 2a ) tergantung pada jenis sinyal dan jenis generator individu (interaksi dua arah: LRT x ² ₂ = 9,94, p = 0,0069).


Gambar No. 2

Dengan membagi data berdasarkan jenis sinyal dan jenis generator, para ilmuwan dapat memahami secara lebih rinci hubungan antara variabel-variabel ini. Sinyal yang tidak mengkhawatirkan (normal) tidak berbeda antara individu dari tiga kategori generator sinyal yang berbeda (LRT x ² ₂ = 3,33, p = 0,19), tetapi alarm sebaliknya (LRT x ² ₂ = 10,75, p = 0,0046). Para ilmuwan juga memperhatikan bahwa kelompok individu yang terbiasa dengan generator sinyal individu merespons lebih aktif terhadap alarm yang mereka hasilkan (LRT x ² ₁ = 16,86, p <0,0001), tetapi kelompok "orang asing" bereaksi lamban dan lambat (LRT x ² ₁ = 1.28, p = 0.26).

Mengenai mati rasa ( 2b ), hubungan juga ditemukan antara jenis sinyal dan jenis generatornya (uji chi-square: x ² ₇ = 28,2, p = 0,0002). Dalam kasus sinyal normal, kelompok penerima sering memiliki satu individu mati rasa, terlepas dari jenis generator sinyal. Namun, dengan alarm, ada perbedaan, seperti halnya dengan indikator pengelompokan. Penerima lebih sering dan dalam jumlah yang lebih besar mati rasa jika alarm datang dari individu yang akrab daripada dari orang asing (uji eksak Fisher: p = 0,002) atau individu (terisolasi) tunggal (p = 0,0002). Tingkat reaksi terhadap sinyal orang asing dan individu yang terisolasi sangat mirip, yang sekali lagi menegaskan pentingnya ikatan sosial antara individu dari kelompok yang sama. Seperti yang mereka katakan, mereka percaya diri mereka jauh lebih baik daripada orang asing.

Dengan indikator gerakan kacau, situasinya bahkan lebih penasaran ( 2s ). Kelompok ini tidak menanggapi sinyal normal dari jenis generator apa pun (individu yang dikenal, orang asing, dan individu yang terisolasi). Reaksi kelompok terhadap alarm dari individu yang akrab jauh lebih kuat daripada alarm dan individu yang terisolasi.

Untuk seorang kenalan yang lebih mendetail dengan nuansa penelitian, saya sarankan Anda membaca laporan kelompok riset .

Epilog

Para peneliti, setelah melakukan tes yang dijelaskan di atas, mengkonfirmasi fakta bahwa alarm (dalam hal ini, bahan kimia) adalah komponen penting perlindungan terhadap pemangsa bagi individu yang menghasilkan sinyal, dan bagi individu yang menerima sinyal. Ditemukan juga bahwa sinyal-sinyal ini dihasilkan secara sukarela dan sengaja, berbeda dengan sinyal yang tidak disengaja dari individu yang terluka atau terbunuh.

Selain itu, penelitian menunjukkan bahwa kelompok akan lebih bersedia untuk menanggapi alarm yang dihasilkan oleh individu dari kelompok yang sama daripada oleh orang asing atau individu yang terisolasi. Pengamatan ini menegaskan fakta adanya ikatan sosial yang lebih kuat di dalam kelompok tertentu, daripada spesies pada umumnya.

Studi ini memungkinkan Anda untuk lebih memahami struktur sosial dan elemen-elemen mendasarnya pada penghuni bawah laut. Dunia satwa liar adalah tempat yang berbahaya, terutama bagi ikan kecil yang memiliki banyak musuh lapar. Dengan membentuk kelompok, mereka meningkatkan peluang mereka untuk bertahan hidup. Tetapi jika kelompok itu buta terhadap bahaya di sekitarnya, akan ada sedikit kegunaan untuk massa. Itulah sebabnya kesadaran lingkungan dari setiap anggota kelompok memainkan peran yang sangat penting dalam perjuangan untuk bertahan hidup.




Terima kasih telah tinggal bersama kami. Apakah Anda suka artikel kami? Ingin melihat materi yang lebih menarik? Dukung kami dengan melakukan pemesanan atau merekomendasikannya kepada teman-teman Anda, diskon 30% untuk pengguna Habr pada analog unik dari server entry-level yang kami buat untuk Anda: Seluruh kebenaran tentang VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps dari $ 20 atau bagaimana membagi server? (opsi tersedia dengan RAID1 dan RAID10, hingga 24 core dan hingga 40GB DDR4).

VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps hingga musim panas gratis ketika membayar untuk jangka waktu enam bulan, Anda dapat memesan di sini .

Dell R730xd 2 kali lebih murah? Hanya kami yang memiliki 2 x Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 TV dari $ 199 di Belanda! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - mulai dari $ 99! Baca tentang Cara Membangun Infrastruktur Bldg. kelas menggunakan server Dell R730xd E5-2650 v4 seharga 9.000 euro untuk satu sen?