Роль гидравлической неоднородности среды в поведении и распределении пресноводных рыб

• Автор: Лупандин, Александр Иванович
• Шифр специальности: 03.00.10
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 60 с. : ил.; 20х14 см

Работа выполнена в Институте проблехс экологам и эволюции им. А.Н. Северцова Российской академии наук

Научный консультант академик Д.С. Павлов

Официальные оппоненты

Доктор биологических наук, профессор А.О. Ка Доктор биологических наук, профессор Е.В. Рол Доктор биологических наук Л.Б. Кляшгорин

Ведущая организация

Институт биологии Карельского нау чного цена РАН.

Защита состоится февраля г. в часов на заседании Диссертационного Совета Д 2.3. но защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук при Институте проблем экологии и эволюции им.
С диссертацией в виде научного доклада можно ознакомиться в библиотеке Отделения биологических наук РАН

А.Н.Северцова РАН по адресу , Москва. Ленинский проспект, д. . Факс 5

в виде научного доклада разослана января г.

Ученый ст
Ученый ел . Совета, Кандида, отологических наук
Л.Т. Капралова
Актуальность


Особенно эго важно при реализации и формировании показных миграций молоди, когда лишенные в темное время суток зрительных ориентиров покатники малоактивны, а их энергетические ресурсы ограничены Павлов, Павлов и др. В этом случае именно гидравлическая структура водных масс определяет их поведение и распределение в потоке. Однако механизмам этого сложного комплекса поведения в работах исследователей уделено недостаточно внимания. Знание элементарных реакций рыб на факторы гидравлической неоднородности среды, раскрытие механизмов действия этих факторов позволит понять и прогнознровагь поведение рыб, а также особенности их распределения в потоке
Цель работы установить закономерности и выявить механизмы действия факторов гидравлической неоднородности среды на поведение и распределение пресноводных рыб в потоке воды. Научна новизна. Разработана концепция поведения рыб в гидравлически неоднородной среде их обитания. Показано, что основные закономерности поведения и распределения пресноводных рыб в лотических биотопах определяются не средней скоростью течения, а комплексом факторов гидродинамической и гидростатической неоднородности. Впервые выявлен механизм действия турбулентности на локомоцию рыб. Он связан с вихревой структурой турбулентности потока. Поэтому с повышением уровня турбулентности показатели рсорсакцяи рыб снижаются. Показано, что рыбы могут отличать потоки с различными уровнями турбулентности и выбирать зоны, соответствующие их мотивационному и физиологическому состоянию. Впервые экспериментально установлено, что скорость течения и турбулентность потока оказывают влияние на интенсивность питания рыб. В потоке при определенных концентрациях корма, скоростях течения и уровнях турбулентности рыбы за одинаковое время потребляют больше корма, чем в стоячей воде. Выявлено комплексное воздействие на рыб факторов гидравлической неоднородности среды. Определены показатели давления, при которых наблюдаются различные стадии 6 аро реакции рыб в потоке. Показано, что при высоких величинах давления наступает конфликт между барореакцией и реореакцией, который приводит к нейтрализации последней. Впервые раскрыт механизм действия давления на рыб, связанный с их реакцией, направленной на преодоление момента между выталкивающей силой и силой тяжести. Рыбы активно сопротивляются действию этого момента, изменяя положение своего тела. Дальнейшее изменение давления приводит к перемещению рыб на другой горизонт плавания, где эти силы уравновешены. Установлена роль факторов гидравлической неоднородности среды в механизмах реализации и прекращения покатной миграции молоди. Показано, что у молоди плотвы в тем кое время суток существуют две пространственно разобщенные группировки мигрирующая мигранты и резидентная резиденты. Рыбы из этих группировок имеют разные стратегии поведения. В вечерние сумерки мигранты изменяют свою плавучесть, реагируют на течение, активно выходят на поток и совершают покагную миграцию. У резидентов плавучесть остается отрицательной, они перемещаются в зоны прибрежья, где течение отсутствует, тем самым, сохраняя место своего обитания. При этом турбулентность не только стимулирует проявление реореакцки, ко и ориентирует молодь в направлении прибрежных биотопов. Показано, что пространственное распределение покатной молоди формируется под действием факторов гидравлической неоднородности среды горизонтальное обеспечивается турбулентным переносом водных масс, а вертикальное, кроме турбулентности, связано с плавучестью рыб. Основные положении, выносимые на защиту. Гидравлическая неоднородность среды обитания рыб, характеризующаяся комплексом таких факторов, как скорость течения, турбулентность потока и гидростатическое давление, определяет не только элементарные реакции рыб, но и сложные формы их поведения. Локомоторные показатели рыб снижаются с повышением уровня турбулентности. Механизм ее действия на рыб связан с вихревой структурой погока. Влияние турбулентности проявляется тогда, когда размер вихря близок к размерам их тела.