Ławice i szkoły ryb — definicja, korzyści i mechanizmy zachowań

Niektóre ryby spędzają większość czasu pływając w ławicach. Tuńczyk, śledź i sardela spędzają cały czas w ławicy lub w ławicy i stają się niespokojne, jeśli zostaną oddzielone od grupy. Inne, takie jak dorsz atlantycki, uczęszczają do szkoły tylko przez pewien czas.

Ryby pływające w ławicy mogą zmienić się w zdyscyplinowaną i skoordynowaną ławicę, a następnie w ciągu kilku sekund zmienić się z powrotem w amorficzną ławicę. Takie zmiany są wywoływane przez zmiany aktywności - żerowanie, odpoczynek, podróżowanie lub unikanie drapieżników.

Kiedy ryby pływające w ławicach zatrzymują się, aby się pożywić, rozbijają się i tworzą ławice. Ławice są bardziej narażone na atak drapieżników. Kształt ławicy lub ławicy zależy od rodzaju ryb i od tego, co one robią. Ławice, które się przemieszczają mogą tworzyć długie cienkie linie, kwadraty, owale lub ameboidy. Szybko poruszające się ławice zazwyczaj tworzą kształt klina, podczas gdy ławice żerujące mają tendencję do przybierania kształtu koła.

Ryby żerujące to małe ryby, na których żerują większe ryby, ptaki morskie i ssaki morskie (walenie). Małe ryby tworzą ławice i mogą pływać z otwartymi ustami, aby odżywiać się planktonem. Ławice te mogą stać się ogromne, przemieszczając się wzdłuż linii brzegowych i migrując przez otwarte oceany. Ławice stanowią skoncentrowane zasoby paliwa dla wielkich drapieżników morskich.

Te ogromne skupiska napędzają sieć pokarmową oceanu. Większość ryb żerujących to ryby pelagiczne, co oznacza, że tworzą swoje ławice na otwartych wodach, a nie na dnie lub w jego pobliżu (ryby denne). Drapieżniki są bardzo skupione na ławicach, doskonale zdając sobie sprawę z ich liczby i miejsca pobytu, i same dokonują migracji, często w ławicach, które mogą rozciągać się na tysiące mil, aby połączyć się z nimi lub pozostać z nimi w kontakcie.

Śledzie to jedne z najbardziej spektakularnych ryb tworzących ławice. Gromadzą się razem w ogromnych ilościach. Największe ławice powstają często podczas migracji poprzez łączenie się z mniejszymi ławicami. W Morzu Kaspijskim widziano "łańcuchy" ławic śledzi o długości stu kilometrów. Radakov oszacował, że ławice śledzi na północnym Atlantyku mogą zajmować do 4,8 kilometrów sześciennych, przy gęstości ryb pomiędzy 0,5 a 1,0 ryb/metr sześcienny. Oznacza to około trzech miliardów ryb w jednej ławicy. Ławice te przemieszczają się wzdłuż linii brzegowych i przemierzają otwarte oceany. Ławice śledzi mają bardzo precyzyjne układy, które pozwalają im utrzymywać względnie stałe prędkości przelotowe. Śledzie mają doskonały słuch, a ich ławice bardzo szybko reagują na drapieżnika. Śledzie utrzymują pewną odległość od poruszającego się nurka lub krążącego drapieżnika, takiego jak wieloryb zabójca, tworząc przestrzeń, która z samolotu spotterskiego wygląda jak pączek.

Wiele gatunków dużych ryb drapieżnych również pływa w ławicach, w tym wiele ryb wędrownych, takich jak tuńczyk i niektóre rekiny oceaniczne. Walenie, takie jak delfiny, morświny i wieloryby, działają w zorganizowanych grupach społecznych zwanych strąkami.

Zachowanie szkolne jest ogólnie opisywane jako kompromis pomiędzy korzyściami wynikającymi z ochrony przed drapieżnikami a kosztami zwiększonej konkurencji o pokarm.

Szkolnictwo jest klasycznym przykładem "emergencji", gdzie istnieją właściwości, które są posiadane przez szkołę, ale nie przez poszczególne ryby. Wyłaniające się właściwości dają ewolucyjną przewagę członkom szkoły, której nie mają jej członkowie.

Ryby są zagrożone zjedzeniem, jeśli zostaną oddzielone od ławicy. Zaproponowano kilka funkcji ławic ryb, które mają zapobiegać drapieżnikom.

• Efekt dezorientacji - Jedną z potencjalnych metod, za pomocą których ławice ryb mogą udaremnić drapieżniki jest "efekt dezorientacji drapieżnika" zaproponowany i zademonstrowany przez Milinksi i Hellera (1978). Drapieżniki mają trudności z wyodrębnieniem pojedynczych ofiar z grup: ruchome cele powodują przeciążenie mózgu drapieżnika. "Ryby ławicowe są tej samej wielkości i srebrzyste, więc trudno jest wizualnie zorientowanemu drapieżnikowi wyłowić osobnika z masy skręcających się, migających ryb, a następnie mieć wystarczająco dużo czasu, aby złapać ofiarę, zanim zniknie ona w ławicy".
• Efekt wielu oczu - Drugim potencjalnym efektem antydrapieżniczym skupisk zwierząt jest hipoteza "wielu oczu". Teoria ta głosi, że wraz ze wzrostem wielkości grupy, zadanie skanowania otoczenia w poszukiwaniu drapieżników może być rozłożone na wiele osobników. Efekt ten nie tylko zapewnia grupie dobre ostrzeżenie, ale może również zapewnić więcej czasu na indywidualne żerowanie.
• Efekt rozcieńczenia - Trzecią hipotezą antydrapieżniczego działania ławic ryb jest efekt "rozcieńczenia spotkań". Efekt rozcieńczenia jest rozwinięciem efektu bezpieczeństwa w liczebności i współdziała z efektem dezorientacji. Dany atak drapieżnika zje mniejszą część dużej ławicy niż małej. Hamilton zaproponował, że zwierzęta łączą się w grupy z powodu "samolubnego" unikania drapieżnika, a więc jest to forma poszukiwania kryjówki. Inne sformułowanie tej teorii zostało podane przez Turnera i Pitchera i było postrzegane jako połączenie prawdopodobieństwa wykrycia i ataku.

Ryby żerujące w ławicach narażone są na ciągłe ataki drapieżników. Przykładem mogą być ataki, które mają miejsce podczas afrykańskiego spływu sardynek. Afrykański bieg sardynek to spektakularna migracja milionów srebrzystych sardynek wzdłuż południowego wybrzeża Afryki. Pod względem biomasy, bieg sardynek może konkurować z wielką migracją antylop gnu w Afryce Wschodniej.

Sardynki mają krótki cykl życiowy, żyją tylko dwa lub trzy lata. Dorosłe sardynki, mające około dwóch lat, masowo pojawiają się na Ławicy Agulhas, gdzie wiosną i latem składają ikrę, uwalniając do wody dziesiątki tysięcy jaj. Dorosłe sardynki podążają następnie setkami ławic w kierunku subtropikalnych wód Oceanu Indyjskiego. Większa ławica może mieć 7 kilometrów (4 mile) długości, 1,5 kilometra (1 mila) szerokości i 30 metrów (100 stóp) głębokości. Ogromna liczba rekinów, delfinów, tuńczyków, żaglic, fok futerkowych, a nawet wielorybów zabójców gromadzi się i podąża za ławicami, tworząc szał żerowania wzdłuż linii brzegowej.

W przypadku zagrożenia sardynki instynktownie łączą się w grupy i tworzą masywne kule przynęty. Kule przynęty mogą mieć średnicę do 20 metrów (70 stóp). Są one krótkotrwałe, rzadko kiedy trwają dłużej niż 20 minut.

Ikra rybia, pozostawiona na Agulhas Banks, dryfuje z prądem na północny zachód do wód u zachodniego wybrzeża, gdzie larwy przekształcają się w młode ryby. Gdy są wystarczająco duże, łączą się w gęste ławice i migrują na południe, powracając do ławic Agulhas w celu ponownego rozpoczęcia cyklu.