Осетровые являются древней группой пресноводных рыб со специфическими электрорецепторами на вентральной стороне рострума и особым эволюционным статусом.

В естественных условиях Осетровые всеядные рыбы, которые не полагаются на зрение во время поедания с грунта различных мелких животных. При питании в темной среде они используют комбинацию органов чувств, включая обоняние, тактильные хеморецепторы на 4 усиках и электрорецепторы. За последние 30 лет электрорецепторы (ампулы Лоренцини) осетровых, в частности, видов Scaphirhynchus platorynchus, Acipenser ruthenus, Acipenser sinensis и Acipenser baerri, были охарактеризованы как схожие электросенсорные ампулы эласмобранхий. Эти рецепторы, чувствительные к слабому электрическому полю в водной среде, позволяют осетровым обнаруживать добычу. Однако с развитием рыбоводства несколько видов осетровых, из поколения в поколение, выращиваются в неволе, и их кормят гранулами, не испускающими электрических сигналов. Используют ли культивируемые особи электрорецепцию?

Для ответа на этот вопрос сотрудники Института Морских биосистем и Нейронаук университета изучения Океана в Шанхае, Китай, провели поведенческие, электрофизиологические эксперименты, специально разработанные для изучения функции и особенностей электрорецепции Осетровых. Была записана модель поведения Сибирского осетра (Acipenser baerri) в ответ на биоэлектрические поля, порождаемые живой мелкой рыбой, заключенную в гелеобразную камеру, а также коррозионные поля от металлического стержня. Затем, воспроизводя синусоидальные электрические поля, подобные тем, которые порождает живая добыча, исследователи зарегистрировали ответ электрочувствительных нейронов в дорсальном октаволатеральном ядре (DON) из заднего мозга Белого осетра (Acipenser transmontanus). Результаты продемонстрировали, что пассивная элетрорецепция играет роль в пищевом поведении культивируемого вида осетра. Они также представили экспериментальную модель взаимодействия между добычей и хищником.

Большинство работ, посвященных изучению участия органов чувств в пищевом поведении, сосредоточено на рассмотрении обоняния и вкусовых рецепторов. В проведенной работе продемонстрирована чувствительность осетров к свободным аминокислотам и предложена идея, согласно которой химические стимулы могут иметь решающее значение при поиске пищи. Все представители Осетровых имеют четыре усика и около 5000 электрорецепторов, расположенных на вентральной стороне рострума у особи длиной 20-30 см. Такое большое число электрорецепторов указывает на высокую значимость электрочувствительности в жизни этого семейства рыб. К сожалению, экспериментальных свидетельств этому недостаточно.

В данном исследовании осетры засасывали и пробовали на вкус гамбузий Gambusia affinis, помещенных в гель, и металлический стержень. Это поведение было обусловлено электрочувствительностью. Ранее, y Kalmijn (1971) уже изучал электрорецепцию акул с использованием заключенных в гель гамбузий. Иммобилизация живой добычи позволяла исключить передачу механического и обонятельного стимулов, и лишь электричество могло проходить через гель. В свою очередь, использование металлического стержня впервые предложено Parker и Van Heusen (1917) на сомах. Электрическое поле от алюминиевого стержня является результатом электрохимической реакции между водой и алюминием (коррозионное поле).

Так как блок геля имеет гладкую поверхность, как и поверхность аквариума, а металлический стержень располагается перпендикулярно, тактильная чувствительность четырех усиков, вероятно, не влияла на пищевое поведение рыб. Хотя ранние работы уже установили, что Осетровые – рыбы не визуального поиска пищи, все эксперименты проводились в темноте, чтобы исключить зрительное восприятие.

——
Zhang X, Song J, Fan C, Guo H, Wang X, Bleckmann H. Use of electrosense in the feeding behavior of sturgeons. Integr Zool. 2012 Mar;7(1):74-82.