Биофизическое обоснование акустических средств управления поведением рыб

• Автор: Поленюк, Виталий Васильевич
• Шифр специальности: 05.11.06, 05.18.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 186 с. : ил

Введение.

Глава 1. Исследование морфофункциональных особенностей слуха промысловых рыб.

1.1. Организационная структура восприятия и ответной реакции рыб

на акустические сигналы и шумы.

1.2. Сравнительные исследования морфофункциональных особенностей восприятия звука восточным морским окунем ii i i и восточной скумбрией i i

1.2.1. Материал и методика исследований.

1.2.1.1. Исследование адекватности поведенческой реакции рыб и

их реакции по ЭКГ на предъявляемые звуковые стимулы

1.2.2. Результаты исследований

1.2.3. Обсуждение результатов исследований

Глава 2. Определение слуховых способностей промысловых рыб Тихоокеанского бассейна. Аудиограммы чувствительности
2.1. Материал и методика исследований
2.2. Результаты исследований.
2.3. Анализ результатов исследований слуха рыб.
Глава 3. Исследование поведенческих реакций рыб в ответ на акустические сигналы.
3.1. Материалы и методики исследований.
3.2. Изучение двигательных ответных реакций рыб при предъявлении акустических стимулов
3.3. Обсуждение результатов исследований.
Глава 4. Влияние некоторых внешних и внутренних факторов различной природы на реактивность рыб
4.1. Изучение суточной ритмики активности рыб при предъявлении акустических сигналов
4.2. Влияние физиологического состояния объекта и температуры воды на реакции рыб
4.3. Обсуждение результатов исследований.
Глава 5. Морфофункциональные особенности звукоизлучения рыб и их сигнальная значимость.
5.1. Классификационные характеристики сигналов рыб с позиций их биологической значимости.
5.2. Органы и механизмы звукообразования у рыб. Модель струйного автогенератора сигналов открытопузырных рыб
5.3. Акустическое поведение некоторых рыб, спектральновременные
и энергетические характеристики сигналов рыб.
5.4. Обсуждение результатов исследований.
Глава 6. Разработка, опытные и промысловые испытания
акустических излучателей для управления поведением рыб.
6.1. Описание конструкций опытных моделей излучателей, их акустические характеристики
6.1.1. Описание конструкции опытной модели пневмоизлучателя Сардина
6.1.1.1. Технические испытания ПИ Сардина, исследование его акустических характеристик
6.1.2. Описание конструкции опытной модели пневмоизлучателя Сардина2
6.1.2.1. Технические испытания ПИ Сардина2, исследование его акустических характеристик
6.1.2.2. Математическая модель элементов пневмоавтоматики ПИ
Сардина2
6.1.3. Описание конструкции опытной модели ЛИ Корюшка
6.1.3.1. Технические испытания АИ Корюшка, исследование его акустических характеристик.
6.2. Применение звукоизлучающих систем для усовершенствования способов лова ставными неводами
6.2.1. Промысловые исследования влияния имитатора акустических сигналов Сардина на поведение рыб
6.2.2. Промысловые исследования влияния имитатора акустических сигналов Сардина2 на поведение рыб
6.2.2.1. Автоматизированная система концентрации и завода рыбы
в ловушку невода
6.2.2.2. Экспериментальные исследования влияния имитатора акустических сигналов Сардина2 на поведение рыб
6.2.3. Исследование влияния акустического поля АИ Корюшка на поведение рыб
6.3. Результаты и выводы.
Заключение.
Библиографический список.
Приложения.
ВВЕДЕНИЕ


Практическая ценность работы заключается в следующем. В результате биоакустических экспериментальных исследований и бионического моделирования звукопринимающих органов рыб разработаны акустические системы привлекающего действия, позволяющие эффективно решать проблему повышения уловистости орудий лова в интересах рационального природопользования и обеспечения экологической безопасности промысла. Материалы исследований послужили основой для разработки целой серии ПИ, защищнных авторскими свидетельствами и патентами РФ на изобретения, а также использованных на кошельковом, траловом и ставном неводном лове пелагических рыб на Дальневосточном и Западном бассейнах РФ. Реализация акустических средств и рекомендаций по их использованию отражена в прилагаемых к диссертации актах внедрения. Результаты исследований подтверждены научноисследовательскими отчетами, публикациями в издательствах, авторскими свидетельствами, актами испытаний. Выражаю искреннюю благодарность сотрудникам ТИНРОцентра, Дальрыбвтуза, ИБМ ДВО РАН, ИЭМЭЖ, МГУ, принимавшим совместное участие в работах по данному направлению. Среди многочисленных работ, посвящнных исследованию слуха рыб, несомненный интерес для решения задач рыболовства представляют материалы, характеризующие чувствительность рыб к сигналам различного частотного состава аудиограммы чувствительности, и слуховые пороги при различных уровнях фонового шума. Изучение морфофункциональных особенностей слуха до сих пор в основном было вызвано академическим интересом. С одной стороны, этот интерес определяется эволюционным аспектом проблемы, так как закономерности деятельности слуховой системы рыб характеризуют важный этап становления слуховой системы позвоночных. С другой стороны, слуховая система рыб действует в особых условиях обитания этого класса позвоночных, то есть в воде, что резко отличает е функционально от слуховой системы подавляющего большинства видов наземных позвоночных, воспринимающих звуки в воздушной среде. В прикладном аспекте большой интерес представляют исследования по локализации рыбами звуковых сигналов, определению значимых для них акустических раздражителей, их частотновременных характеристик, а также сравнительная оценка возможностей восприятия и ориентации в зависимости от морфологических особенностей строения органов слуха. В реальных условиях обитания или промысла ответственность различных структур слуха за поведение в изменяющихся физических условиях среды, их возможности в части идентификации биологически полезных сигналов и локализации источника практически не изучены. Аппаратура, используемая в процессе проведения исследований, включала в себя акустические системы гидрофоны, специальные излучатели и примные антенны блоки выделения полезного сигнала из смеси сигналшум фильтры, усилители, детекторы и др. Еще в г. Вебер, изучая слуховой аппарат человека сопоставил его со строением внутреннего уха у рыб 2. В конце XX в. Байгелоу 5 показал, что перерезание нерва, иннервирующего лабиринт, приводит к потере рыбами слуха. Он предположил, что восприятие звука осуществляется нижней частью лабиринта и . Позднее способность рыб воспринимать звуки была экспериментально доказана 9. Многими авторами опубликованы материалы исследований слуха ,,,,,,,,,,1,1,9,2,1,4,3,5,2, в которых определена чувствительность рыб разных экологических групп к акустическим сигналам и морфология органов слуха. В результате предложены две основные чувствительные системы как акустические рецепторы лабиринт и боковая линия. В совокупности это составляет акустиколатеральную систему, осуществляющую связь организма с изменчивой внешней средой. С помощью этих органов чувств воспринимаются внешние колебания звукового давления и смещения частиц воды, информация о которых передатся в центральную нервную систему. Центральная нервная система головной и спинной мозг, а периферийная нервы, отходящие от головного и спинного мозга, в совокупности с детекторами слуха осуществляющие связь организма с внешней средой и формирующие деятельность внутренних и двигательных органов .