Hejno (ryb): kolektivní chování, výhody a efekt zvláštnosti

Některé ryby tráví většinu času na tahu. Tuňák, sleď a sardel tráví veškerý čas na mělčině nebo v hejnu a jsou neklidné, pokud se oddělí od skupiny. Jiné ryby, jako například treska obecná, se v hejnu zdržují jen po určitou dobu.

Táhnoucí ryby se mohou během několika vteřin změnit v disciplinované a koordinované hejno a pak se zase vrátit k beztvarému hejnu. Tyto změny jsou vyvolány změnou aktivity při krmení, odpočinku, cestování nebo vyhýbání se predátorům.

Když se hejnové ryby zastaví, aby se nakrmily, rozdělí se na hejna. Hejna jsou zranitelnější vůči útokům predátorů. Tvar hejna nebo hejna závisí na druhu ryb a na tom, co ryby dělají. Hejna, která se pohybují, mohou tvořit dlouhé tenké řady nebo čtverce, ovály či améboidní tvary. Rychle se pohybující hejna obvykle tvoří klínovitý tvar, zatímco hejna, která se krmí, mají tendenci být kruhová.

Krmné ryby jsou malé ryby, které jsou potravou větších ryb, mořských ptáků a mořských savců (kytovců). Malé ryby tvoří hejna a mohou plavat s otevřenou tlamou, aby se živily planktonem. Tato hejna mohou být obrovská, pohybovat se podél pobřeží a migrovat přes otevřené oceány. V hejnech se soustřeďují zdroje paliva pro velké mořské predátory.

Tato obrovská shromáždění pohánějí potravní síť oceánu. Většina krmných ryb je pelagických, což znamená, že tvoří hejna ve volné vodě, nikoli na dně nebo v jeho blízkosti (ryby žijící při dně). Dravci se na hejna bedlivě soustředí, dobře znají jejich počet a místo výskytu a sami podnikají migrace, často ve vlastních hejnech, která mohou trvat tisíce kilometrů, aby se s nimi spojili nebo s nimi zůstali ve spojení.

Sleď obecný patří k nejpozoruhodnějším hejnům ryb. Sdružují se v obrovských počtech. Největší hejna často vznikají při migraci spojením s menšími hejny. V Kaspickém moři byly pozorovány "řetězce" hejn parmic dlouhých sto kilometrů, které migrují. Radakov odhadl, že hejna sleďů v severním Atlantiku mohou zabírat až 4,8 kilometru krychlového s hustotou ryb mezi 0,5 a 1,0 rybami na metr krychlový. To jsou přibližně tři miliardy ryb v jednom hejnu. Tato hejna se pohybují podél pobřeží a křižují otevřené oceány. Hejna sleďů mají velmi přesné uspořádání, které jim umožňuje udržovat relativně konstantní rychlost plavby. Sledi mají vynikající sluch a jejich hejna reagují na dravce velmi rychle. Sledi si udržují určitou vzdálenost od pohybujícího se potápěče nebo křižujícího dravce, jako je kosatka, a vytvářejí prostor, který z pozorovacího letadla vypadá jako kobliha.

Mnoho druhů velkých dravých ryb, včetně mnoha silně migrujících ryb, jako jsou tuňáci a někteří žraloci, se také pohybuje v rybích hejnech. Kytovci, jako jsou delfíni, sviňuchy a velryby, se pohybují v organizovaných sociálních skupinách zvaných hejna.

Školní chování je obecně popisováno jako kompromis mezi výhodami plynoucími z ochrany před predátory a náklady na zvýšenou konkurenci o potravu.

Tvorba hejna je klasickým příkladem "emergence", kdy existují vlastnosti, které má hejno, ale ne jednotlivé ryby. Vzniklé vlastnosti poskytují členům hejna evoluční výhodu, kterou členové hejna nemají.

Pokud jsou ryby odděleny od hejna, hrozí jim nebezpečí, že budou snědeny. Bylo navrženo několik funkcí hejna ryb proti predátorům.

• Efekt zmatení - Jednou z možných metod, kterou mohou hejna ryb mařit predátory, je "efekt zmatení predátora", který navrhli a prokázali Milinksi a Heller (1978). Pro predátory je obtížné vyčlenit jednotlivé kořisti ze skupin: pohybující se cíle způsobují přetížení mozku predátora. "Hejnové ryby jsou stejně velké a stříbřité, takže pro vizuálně orientovaného predátora je obtížné vybrat jednotlivce z masy kroutících se, blikajících ryb a mít pak dostatek času na uchopení kořisti, než zmizí v hejnu".
• Efekt mnoha očí - Druhým potenciálním účinkem shluků zvířat proti predátorům je hypotéza "mnoha očí". Tato teorie tvrdí, že s rostoucí velikostí skupiny se úkol vyhledávání predátorů v prostředí může rozložit na více jedinců. Tento efekt nejenže poskytuje skupině dobré varování, ale může také poskytnout více času na individuální krmení.
• Efekt ředění - Třetí hypotézou pro antipredační účinek rybích hejn je efekt "ředění setkání". Efekt ředění je rozvinutím efektu "safety in numbers" a působí společně s efektem zmatení. Při útoku predátorů sežere velké hejno menší část než malé hejno. Hamilton navrhl, že zvířata se shlukují z důvodu "sobeckého" vyhýbání se predátorovi, a jde tedy o formu hledání úkrytu. Jinou formulaci teorie uvedli Turner a Pitcher a považovali ji za kombinaci pravděpodobnosti detekce a útoku.

Hejna krmných ryb jsou vystavena neustálým útokům predátorů. Příkladem jsou útoky, ke kterým dochází během tahu sardinek v Africe. Africký tah sardinek je velkolepá migrace milionů stříbřitých sardinek podél jižního pobřeží Afriky. Z hlediska biomasy může sardinkový běh konkurovat velké migraci pakoňů ve východní Africe.

Sardinky mají krátký životní cyklus, žijí pouze dva až tři roky. Dospělé sardinky, které jsou staré asi dva roky, se hromadí na Agulhaském břehu, kde se na jaře a v létě třou a vypouštějí do vody desítky tisíc jiker. Dospělí sardinky se pak ve stovkách hejn vydávají do subtropických vod Indického oceánu. Větší hejno může být dlouhé až 7 kilometrů, široké 1,5 kilometru a hluboké 30 metrů. Na mělčinách se shromažďuje obrovské množství žraloků, delfínů, tuňáků, plachetníků, lachtanů kapských a dokonce i kosatek, které je následují a vytvářejí podél pobřeží potravní šílenství.

V případě ohrožení se sardinky instinktivně seskupují a vytvářejí obrovské koule návnady. Návnadové koule mohou mít průměr až 20 metrů. Jsou krátkodobé, zřídka trvají déle než 20 minut.

Jikry, které zůstaly na Agulhas Banks, jsou unášeny proudem na severozápad do vod u západního pobřeží, kde se z larev vyvinou mladé ryby. Když jsou dostatečně staré, shlukují se do hustých hejn, migrují na jih a vracejí se k břehům Agulhas, aby znovu zahájily cyklus.