Stejně jako lidé, i ryby spolu mohou komunikovat. Nejběžnějšími způsoby, jak toho mohou ryby dosáhnout, jsou zvuk, zrak, bioluminiscence, pohyb, elektrické impulsy a vůně. Tyto formy komunikace se obvykle používají k usnadnění navigace, volání po tření, varování predátorů, aby se drželi stranou, a při boji.
Díky velice dobře vyvinutému zraku (viz kapitola Smysly) se ryby ve svém prostředí orientují především na základě zraku. Kromě orientace, ale zrak slouží i k vizuální komunikaci. Ať už se jedná o komunikaci vnitrodruhovou, či mezidruhovou, nebo třeba komunikaci při rozmnožování. Nejčastěji ryby k vizuální komunikaci používají barevné spektrum.
U některých druhů ryb se samci stávají nápadnějšími díky změně vzoru nebo zintenzivnění existujících barev, když se snaží přilákat samice nebo naopak. Příkladem je špičatník rajský (Pentapodus paradiseus), který mění barvu modrožlutých pruhů na nose téměř nepřetržitě, což je pravděpodobně určitá forma konspecifické komunikace.
Na základě zbarvení dokážou ryby získat informace nejen o určení daného druhu, ale i o pohlaví, věku, reprodukčním stavu či dokonce náladě daného jedince. Některé druhy ryb dokonce dokážou ovládat melanofory a rychle tak změnit své zbarvení (např. cichlidy a havýšové) na tmavší, čehož využívají k nalákání potenciálního partnera nebo zastrašení konkurence. Nebo zbarvení dokážou zesvětlit, případně ztlumit, čehož využívají pro obměkčení agresivního konkurenta, či pro nenápadnost před predátory.
Mezi mistry pigmentové manipulace pak patří platýsové. Díky spojení jejich zrakového vjemu a působení hormonů u nich dochází ke změně distribuce kožních pigmentů a tyto ryby pak dokážou splynout se svým pozadím, což jim umožňuje být téměř neviditelní pro svou kořist. Tento proces je však velice složitý a stále málo pochopený. Je však jisté, že pokud dojde k poškození jednoho z platýsových očí, dochází i k problémům sladění jeho barvy s okolím.
Být vidět je pro ryby nejdůležitější úkol, zejména pro ryby žijící v hlubinách. Hlubinné ryby používají světelné signály k vnitro i mezidruhové komunikaci v podobě obrany nebo útoku.
Až 90 % ryb, jejichž přirozeným výskytem je mezopelagická vrstva mezi sto až tisíci metry využívají pro své zviditelnění orgány vydávající světlo, tak zvané fotofory. Fotofory jsou soustavy symbiotických bakterií, které nejčastěji na povrchu těla živočicha vydávají světlo za pomoci luciferinu a luciferázy. Tento symbiotický vztah je založen na skvělém výměnném obchodu. Ryby poskytují bakteriím ubytování a stravu a světélkující bakterie potom rybám řadu výhod, zejména při lovu. Světlo vydávané fotofory dosahuje viditelnosti až několika metrů.
U druhů ryb žijících v batypelagické vrstvě (hloubka dvou a více tisíc metrů) kam světlo vůbec nedosáhne je toto procento ještě větší. S bioluminiscencí se setkáme nejčastěji u ryb z čeledi štětinozubkovitých, lampovníkovitých a ďasovitých.
Přeborníky v bioluminiscenci jsou právě ďasové, které využívají světlo v podobě svítícího prutu, který vychází z jejich hlavy. Díky tomuto světlu je potenciální kořist téměř hypnoticky přitahována podobně jako například můra k plamenu a kolikrát připlave přímo do čelisti tohoto predátora.
Světlo však může vrhat lesk na spodní stranu těla ryby, kdy se tak může stát součástí maskování. Ryby se díky tomu totiž stává méně viditelnou v porovnáním s trochou světla přicházejícím seshora. Odborně nazýváme tento jev protiluminiscencí, která spočívá ve vyzařování ventrálního světla s úhlem, spektrem a intenzitou blíže ke klesajícímu slunečnímu světlu, což činí siluetu bioluminiscenční ryby neviditelnou pro dravce útočící zespodu.
Výrazné světelné vzorce orgánů zase pomáhají při vnitrodruhové komunikaci pomoci rozeznat jedince svého druhu od druhů ostatních.
Woodland et al. (2002) popsali dokonce schopnost synchronizace svých světelných projevů mezi plošáky zářivými (Eubleekeria splendens) díky čemuž dokáži vytvořit oslnivé světelné představení. Pro vysvětlení tohoto chování existuje několik hypotéz, z nichž nejpravděpodobnější je lákání samiček k rozmnožování.
Lampař skvrnohlavý (Diaphus metopoclampus), ryba z čeledi lampovníkovití, vyplaší nebo oslepují predátory jasnými světelnými záblesky těsně předtím, než uniknou z dohledu.
Bioluminiscenci ale nemusíme pozorovat pouze u hlubinných ryb. Pilonoši využívají multifunkční světlo, které je tvořeno polokruhovými orgány obsahujícím luminiscentní bakterie. Tyto polokruhy mají umístěné po jednom pod každým okem a zvíře je schopné jej zapnout/vypnout pomocí svalového spínače. Pilonoši se pak při lovu shlukují do hejna, kdy vydávaným světlem oslňují kořist – zooplankton. Nebo toho naopak využívají při obraně před predátorem. „Rozsvícené světlo“ nechávají až do poslední chvilky a po přiblížení se predátora na dostatečnou vzdálenost světlo z ničeho nic vypnou a změní směr. Samičky pilonošů zároveň využívají světlo pro obranu svého teritoria.
Pestrosvítivci (rody Aristostomias a Malacosteus) a svítivníci vyzařují speciální červené světlo, které je vyzařované na určitých suborbitálních vlnách, které dokážou rozlišit pouze tyto ryby v hlubinách. Díky této schopnosti se má za to, že tato strategie funguje jako „soukromé vlnové pásmo“ pro vnitrodruhovou komunikaci.
Přesto, že obecně koluje domněnka, že ryby jsou němé, opak je pravdou. Oproti světlu se navíc zvuk pod vodou šíří na mnohem větší vzdálenosti. V porovnání s jinými skupinami obratlovců, jsou to právě ryby, které disponují mnohem větším množstvím způsobů, jak zvuky vydávat. Ať už se bavíme o vibracích plynového měchýře, skřípání zubů, nebo třeba tření skřelí o sebe. Není tak divu, že dle vydávaného zvuku dokonce některé čeledi dostaly i svůj název – například chrochtalovití, trumpetníkovití, nebo bubeníkovití. Obecně můžeme u ryb mluvit o 3 typech zvuků, kterými se dorozumívají – vrčením, kvákáním a praskáním. Většina těchto zvuků je pro člověka neslyšitelná a využívá se při tření, rozmnožování a bojích. Zvuky ale také slouží k navigaci z jednoho místa na druhé a k identifikaci přítomnosti predátorů a kořisti.
Jedním ze základních zvukových orgánů využívaných rybami ke komunikaci je plynový měchýř, který jim slouží jako zesilovač zvuku, a to díky schopnosti ho rozvibrovat rychlým stažením hlasových svalů. Zvuky, které díky perkusi dokážou ryby vydávat popisujeme jako hučení, pištění, bušení, stridulaci, vrzání, sténání, bzučení, bručení, vrčení, praskání, klepání, mručení, praskání, skřehotání nebo klepání.
Například rypoun Balayův (Petrocephalus ballayi) a rypoun Isidorův (Pollimyrus isidori) vydávají při agonistickém chování chroptění a praskání o frekvenci nižší než 1 000 Hz.
Žabohlavec svítivý (Porichthys notatus) tak zvaně hlučí, aby nalákal samice do svého doupěte (zajímavostí je, že pouze samci poskytují rodičovskou péči) anebo vrčí při ochraně svého teritoria. Jeho vokalizace jsou generovány rychlými kontrakcemi (~100 Hz při ~16 °C) svalů připojených ke stěnám plynového měchýře.
Žabohlavec americký (Opsanus tau) vydává námluvní volání po vybudování vhodného hnízda pro nalákání svých partnerů.
Sumci oproti tomu využívají pohybu obratlů ve své páteři, čímž vytváří specifické zvuky, které využívají pro komunikaci mezi sebou.
Wilson et al. (2004) zkoumali komunikaci ulovených volně žijících sleďů v zajetí. Zjistily, že sleď obecný (Clupea harengus) a sleď tichomořský (Clupea pallasii) vydávají charakteristické pulzní zvuky, které označili jako Prudké Repetitivní Dardy (PRDy) (z anglického Fast Repetitive Tick – FRT), které ryby vydávají především v noci. Režim krmení neměl vliv na frekvenci tohoto jevu. Ryby vydávaly PRDy i bez přímého přístupu ke vzduchu. Vědci ve studii zároveň potvrdili, že spolykaný vzduch nebo trávicí plyny přenášené do plynového měchýře nejsou za zvuk PRDů zodpovědné. Videoanalýza následně prokázala souvislost vypuzování bublin z oblasti řitního otvoru (tj. ze střeva nebo plynového měchýře. Přepokládá, že tato komunikace slouží jako druh sociálního chování a sledi ji využívají zejména pro sdružení do hejna, a tak se chránily před predátory.
Přesto, že toho o komunikaci pomocí pachů u ryb mnoho nevíme, máme k dispozici několik studií, které dokazují, že i ryby tento typ pro přenos informací využívají. Nedávný výzkum ukázal, že ryby z čeledi vrubozobcovitých používají svou moč jako prostředek k vysílání chemických signálů svým soupeřům během agresivních projevů.
Nejčastěji je v souvislosti s olfaktorickou komunikací popisován tzv. „poplachový feromon“, který je vylučován v případě nebezpečí, kterým může být predátor nebo rybář. Objevitelem tohoto feromonu je Karl von Frisch, který omylem poranil jednu ze svých odchycených střevlí a zpozoroval, že ostatní se ryby z hejna začaly mihotat ze strany na stranu do okamžiku, kdy ztuhly na místě, což je přirozené chování ryb při vyhýbání se predátorovi. Na základě tohoto objevu další provedené experimenty potvrdily, že nejen poraněné střevle ale i další druhy ryb, jsou schopny vylučovat zvláštní feromon, který u ostatních členů hejna vyvolává společnou reakci (u střevlí jde o rozrušené chování. Von Frisch označil tyto feromony jako „schreck-stoff“, což v doslovném překladu znamená „děsivá látka“. Buňky, které jsou zodpovědné za sekreci poplašné látky, najdeme na kůži ryb a jsou natolik fragilní, že při umístění ryb na vlhký papír prasknou a vypustí tento feromon. K vyvolání poplašné reakce dochází při tisícině miligramu nasekané kůže ve čtrnáctilitrovém akváriu. Bylo prokázáno, že poplachový feromon je schopno produkovat několik čeledí kostnatých ryb, což značí, že se jedná o velice starý evoluční systém.
Mimo vnitrodruhové komunikace, dokáže tento systém účinkovat i mezidruhově. Výkaly štiky obecné, která pozřela jelečka velkohlavého nebo koljušku říční, spustí poplašnou reakci u ostatních jelečků, kteří vytvoří těsnější hejno. Pokud však štika uloví jiný druh, který není schopen vylučovat poplašný feromon, k projevu strachu u jelečka nedojde.
Pachy však velice dobře slouží i k detekci nálady na rozmnožování. Samec hlaváče Bathygobius fuscus, začene s dvořením samičkám až ve chvíli, kdy se v akváriu objeví vzorek vody z nádrže sexuálně receptivní samičky, a to platí i naopak u samiček. Pachy tak hrají také hlavní roli v pohlavním výběru a speciaci ryb.
Rosenthal et al. (2011) provedli studii na mečovkách Birchmanových, u kterých bylo zjištěno specifické uvolňování feromonů v komunikačním kontextu. Zároveň zjistili, že načasování a lokace uvolňování pachových látek podporuje účinný přenos signálu, což potvrzuje aktivní vědomé uvolňování (nikoli pasivní, jak se dlouho předpokládalo) feromonů, a to i přes absenci specializovaných pachových žláz.
U dánií pruhovaných bylo zjištěno, že samice vylučují feromony ve své moči jako sexuální a sociální signální molekuly. Samci pak využívají svůj čich pro orientaci a doplavání k těmto samicím.
Olfaktorická komunikace slouží nejen k nalezení partnera, ale také pro nalezení potravy, odhalení nebezpečí či k návratu domů. Uplatňuje se zejména ve vodním prostředí, ve kterém se kvůli kalným podmínkám ryby nemohou spolehnout na svůj zrak.
Ryby z čeledi koljuškovitých jsou schopné na základě pachu odlišit členy svého druhu od ostatních.
Byť některé zdroje stále uvádí, že hmat je u ryb nejméně vyvinutý a považují je tak za málo vnímavé k dotykům, studie prokázaly, že ryby jsou na dotek velice senzitivní. Mnoho druhů si svůj život zpříjemňuje taktilní komunikací. Spousta druhů ke svému dvoření využívá právě hlazení nebo něžné štípance.
Do nedávna se předpokládalo, že symbiotický vztah čistících ryb a jejich klientů (ryby, kterou jsou díky nim zbavované parazitů) je založen na vztahu větší výhody. Což znamená, že pokud je úroveň parazitárního napadaní větší, než je úroveň hladu, ryba, která je ve vztahu klientem se nechá od čistící ryby ošetřovat a zbavovat parazitů namísto toho, aby jí pozřela. Žádná z těchto hypotéz však nevycházela z empirických dat. Gutter (2004) však provedl studii, na základě, které objevil, že ryby „klienti“ nepožírali čistící ryby při stavu nasycenosti bez ohledu na parazitární zátěž. Zjistil, že čistící ryby taktilně stimulují své klienty tzv. oscilačním „tanečním způsobem“, který nazval taktilním tancem. Při tomto tanci čističi hladí své klienty a funguje tak jako strategie pro předcházení konfliktů s potenciálně nebezpečnými klienty, jelikož dochází k jejich uklidnění a chrání tak čističe před sežráním.
Soares et al (2011) provedl studii u bodloka žíhaného, což je rybka obývající korálové útesy. Bodloci jsou pravidelně čištěny pyskounem rozpůleným, který ovlivňuje jejich svolnost k čištění tím, že se jich fyzicky dotýká prsními a břišními ploutvemi. Při mechanické simulaci těchto specifických doteků, měli zkoumaní bodloci významně nižší hladiny kortizolu ve srovnání s kontrolními skupinami. Výsledky studie tak ukázaly, že samotný fyzický kontakt bez sociálního aspektu stačí ke zlepšení welfare bodloků.
Schirmer et al. (2013) provedli studii u dánií pruhovaných, ve které zjistili, že skupina, která byla vystavena hmatu v podobě vodního proudu vykazovala po expozici stresoru menší strachové chování oproti kontrolní skupině. Výsledky behaviorální analýzy byly potvrzený nižší hladinou kortizolu.
Jako další komunikační kanál se u ryb žijících zejména v kalných a tmavých vodách, kde je těžké se orientovat zrakem, vyvinula komunikace prostřednictvím elektrických impulsů. Rozeznáváme 2 základní typy elektrorecepce – pasivní a aktivní (viz. kapitola Smysly). Krom obrany a útoku má ale elektrická komunikace i účel orientační a uplatňuje se i v rámci sociálního chování.
S aktivní elektrickou komunikací se nejčastěji setkáme u sladkovodních ryb Jižní Ameriky (čeleď nahohřbetovitých) a Africe (čeleď rypounivitých), které produkují slabé elektrické výboje z modifikovaných svalových buněk (elektrocytů), které jsou umístěné v elektrickém orgánu v ocasu. Zpětně jsou tyto výboje detekovány elektroreceptory umístěnými po celém těle. Mnoho druhů zesilují elektrické výboje v noci, kdy jsou nejaktivnější.
Z pohledu elektrické komunikace a elektrorecepce dělíme ryby do dvou základních skupin. Na tzv. „silně“ elektrické a „slabě“ elektrické ryby.
Do první skupiny patří dobře známý paúhoř elektrický (Electrophorus electricus) z řádu nahohřbetých, který je blízkým příbuzným sumce velkého (Silurus glanis). Tato ryba, která své pojmenování dostala na základě hadovitého tvaru těla, dorůstá do délky až dvou metrů a váhy až 20 kg, využívá nízkonapěťové výboje pro orientaci v kalném prostředí díky detekci elektrického pole, které se odráží od pevných předmětů. Zároveň ale dokáže díky elektrickým orgánům situovaným v ocasním svalstvu ve formě propojených buněk shromažďovat nasbíranou elektřinu, jako do baterie do doby, než ji bude potřebovat. V případě nutnosti pak dokáže vypustit i všechnu nasbíranou elektřinu najednou a tím tak omráčit nebo zabít svou kořist nebo odehnat vetřelce. Jeho výboje dosahují síly až 600 volt i více. Kromě paúhořů patří do skupiny silně elektrických ryb například i parejnoci.
Aby nedošlo k vlastnímu poranění, vyvinula se u „elektrických“ ryb velice silná tuková tkáň, která dosahuje několika vrstev a izoluje tak ryby před jejich vlastními výboji. I přesto ale můžeme někdy zpozorovat, jak sebou ryby škubnou v reakci na svůj vlastní elektrický výboj.
Na druhé straně slabě elektrické ryby používají svůj elektrický výboj pro elektrolokaci neboli snímání objektů kolem sebe. Jejich primárním účelem je ale sociální komunikace. Druhy ryb z čeledí nahohřbetovitých nebo rypounovitých využívají elektřinu ke komunikaci s ostatními členy svého hejna na základě výbojů a o vysoké rychlosti až 1000 pulzů za sekundu nebo 1kHz (což je dvojnásobek elektrického úhoře). Díky možnosti změnit míru, objem, trvání a frekvenci svých výbojů jsou rypounovití schopni informovat ostatní o svém druhu, pohlaví, velikosti, staří nebo i o ochotě k rozmnožování. Mimo to slouží elektrokomunikace i k informování o hierarchickém postavení a emocích jako je agrese, submisivita a přitažlivost. V rámci rozmnožování jsou pak elektrické výboje přeformovány do tzv. „zásnubních písní“, které svádí potenciální partnery díky vzorcům cvrlikání, vrzání nebo skřípání. Zároveň můžeme často pozorovat, že při proplování cizím teritoriem ryby své výboje často vypnou, aby na sebe neupozorňovaly. Dokonce v rámci dvojice nebo hejna může dojít i k synchronizaci a vytvoření duetů či ozvěn. Zajímavostí je, že samci se mezi sebou ve vydávání výbojů střídají, naproti tomu samice synchronizují své výboje se samci a snaží se tak pátrajícím samcům ulehčit jejich nalezení.
Ve společenských skupinách potom dochází k vysílání elektrokomunikace na rozdílných frekvencích o hodnotách 10-15 Hz pro zajištění osobní frekvence pro každého jedince.
Na horním toku řeky Zambezi byly dokonce popsány případy, kdy rypouni používají své elektrické signály k varování ostatních před možným nebezpečím. Není tak divu, že velká část šedé hmoty mozku je u rypounovitých připisována právě komunikaci a elektrorecepci.
K určitému vývoji však došlo i u predátorů, kteří se rypouny živí. Keříčkovci červenolemí (Clarias gariepinus), které bychom našli v řece Okavango na jihu Afriky, se naučili odposlouchávat výboje samečků rypounů, protože dosahují mnohem větší délky než u samiček. Při podrobnějším zkoumání vědci zjistili, že většinu obsahu trávicího traktu keříčkovců tvořili právě samečky rypounů. Dá se tak hypoteticky předpokládat, že v budoucnu v rámci evoluce dojde ke zkrácení vysílaných výbojů pro ochranu před predátory.
BAGUSCHE, Frauke. Modrý zázrak: proč moře v noci světélkuje, ryby v něm zpívají a nás nekonečně fascinuje. Přeložil Jan ŠINDELKA. Brno: Kazda, 2020. ISBN 978-80-88316-46-6.
BALCOMBE, Jonathan P. Co ryba ví? Přeložil Vendula HLAVOVÁ. Brno: Kazda, 2019. ISBN 978-80-88316-34-3.
DUNLAP, Kent D., Haley M. KOUKOS, Boris P. CHAGNAUD, Harold H. ZAKON a Andrew H. BASS. "Vocal and Electric Fish: Revisiting a Comparison of Two Teleost Models in the Neuroethology of Social Behavior." Frontiers in Neural Circuits. 2021, 2021-8-19, 15. ISSN 1662-5110. Dostupné z: doi:10.3389/fncir.2021.713105.
GRUTTER, Alexandra S. "Cleaner Fish Use Tactile Dancing Behavior as a Preconflict Management Strategy." Current Biology. 2004, 14(12), 1080-1083. ISSN 09609822. Dostupné z: doi:10.1016/j.cub.2004.05.048.
KALAM, Talaman. "How Do Fish Communicate With Each Other?" [online]. Science ABC. [vid. 20. 07. 2023]. Dostupné z: https://www.scienceabc.com/nature/animals/how-do-fish-communicate-with-each-other.html.
MARSHALL, N. Justin, Fabio CORTESI, Fanny DE BUSSEROLLES, Uli E. SIEBECK a Karen L. CHENEY. "Colours and colour vision in reef fishes: Past, present and future research directions." Journal of Fish Biology. 2019, 95(1), 5-38. ISSN 0022-1112. Dostupné z: doi:10.1111/jfb.13849.
PAITIO, José a Yuichi OBA. "Luminous fishes: Endocrine and neuronal regulation of bioluminescence." Aquaculture and Fisheries. 2023. ISSN 2468550X. Dostupné z: doi:10.1016/j.aaf.2023.04.003.
ROSENTHAL, Gil G., Jessica N. FITZSIMMONS, Kristina U. WOODS, Gabriele GERLACH, Heidi S. FISHER a Daphne SOARES. "Tactical Release of a Sexually-Selected Pheromone in a Swordtail Fish." PLoS ONE. 2011, 2011-2-9, 6(2). ISSN 1932-6203. Dostupné z: doi:10.1371/journal.pone.0016994.
SCHIRMER, Annett, Suresh JESUTHASAN a Ajay S. MATHURU. "Tactile stimulation reduces fear in fish." Frontiers in Behavioral Neuroscience. 2013, 7. ISSN 1662-5153. Dostupné z: doi:10.3389/fnbeh.2013.00167.
SOARES, Marta C., Rui F. OLIVEIRA, Albert F.H. ROS, Alexandra S. GRUTTER a Redouan BSHARY. "Tactile stimulation lowers stress in fish." Nature Communications. 2011, 2(1). ISSN 2041-1723. Dostupné z: doi:10.1038/ncomms1547.
WILSON, Ben, Robert S. BATTY a Lawrence M. DILL. "Pacific and Atlantic herring produce burst pulse sounds." Proceedings of the Royal Society of London. Series B: Biological Sciences. 2004, 2004-02-07, 271(suppl_3). ISSN 0962-8452. Dostupné z: doi:10.1098/rsbl.2003.0107.
WOODLAND, David J., Annadel S. CABANBAN, Valerie M. TAYLOR a Ronald J. TAYLOR. "A synchronized rhythmic flashing light display by schooling Leiognathus splendens (Leiognathidae: Perciformes)." Marine and Freshwater Research. 2002, 53(2). ISSN 1323-1650. Dostupné z: doi:10.1071/MF01157.