Využití elektrických polí rybami. Nejelektričtější ryba Vysoce elektrická a slabě elektrická

Staří Řekové a Egypťané věděli o existenci úžasných mořských rejnoků a sladkovodních sumců, schopných zasadit lidem spíše nepříjemné a nevysvětlitelné „rány“. Obrazy těchto sumců a rejnoků lze dodnes vidět na zdech staroegyptských hrobek.

Římané věřili, že rejnoci uvolňují do vody nějaký druh toxické látky. Bylo zjištěno, že „jed“ se uvolnil pouze tehdy, když se objevila kořist nebo byla ryba někým napadena. „Jed“ zasáhl také lidi přímo přes kůži, ale nebyl smrtelný. Dotknutí se ryby bylo jako rána a ruka se nedobrovolně stáhla. V

Ve starém Římě byli takoví rejnoci chováni ve speciálních bazénech a snažili se je používat k léčbě nemocí. Nemocní byli nuceni se rejnoka dotknout a z jeho „nárazů“ se údajně vzpamatovali.

Záhada rejnoků byla vyřešena poměrně nedávno. Ukázalo se, že tyto ryby nevydávají jed, ale brání se a útočí pomocí elektřiny. Vybíjecí napětí elektrický sumec a elektrické rampy dosahují 220 V. (Stejné napětí existuje v městské elektrické síti domácností.)

Elektrické rampy(existuje asi 30 druhů) - usedlí tvorové, kteří špatně a neochotně plavou. Většinu svého života tráví pohřbeni v písku nebo bahně, vstávají jen proto, aby vybili své „baterie“ a svačili, co jim přijde do cesty. Svou hlavní kořist – malé korýše a červy zasažené elektrickým výbojem – vyzvednou bez velkého spěchu. Rejnoci rychle zaútočí na velkou, již omráčenou rybu a pokračují ve vytváření elektrických výbojů, aby to konečně dokončili.

Elektrický úhoř(vůbec není „příbuzný“ ostatním úhořům a jmenuje se tak pouze pro svůj podobný tvar těla), žijící ve sladkých vodách Jižní Ameriky, je rybou s nejsilnějším elektrickým výbojem. Jeho rozměry jsou značné - až 1,5 m a někdy až 3 m na délku s hmotností až 20 kg. Napětí výbojů vytvořených elektrickým úhořem dosahuje 600 V. Jeho výboj dokáže omráčit i velká zvířata a malá zvířata okamžitě umírají. V jazyce místních indiánů se těmto úhořům říká „arima“, což znamená „zbavující hnutí“. Indiáni dobře znají nebezpečné ryby a neriskují brodění řeky, kde žijí.

Elektrické orgány jsou modifikované svaly. Při kontrakci jakéhokoli svalového vlákna se vždy objeví slabé elektrické výboje. Zvláštností elektrických orgánů je, že jejich svalová vlákna jsou „propojena“ (tedy vzájemně propojena) nikoli paralelně, ale sériově, takže jejich napětí se sčítá a dosahuje obrovských hodnot. Elektrické orgány váží čtvrtinu až třetinu hmotnosti ryby!

Mnoho ryb nemá "elektrárny", ale mají "elektrický smysl". Například mihule ji používají k detekci kořisti. Není možné se před nimi schovat. Dokonce i u skrytých ryb se dýchací svaly žaberních krytů nadále stahují a současně generují slabé elektrické impulsy. Lamprey je chytají. Tento smysl je zvláště užitečný při lovu v kalné vodě.

Elektrický sumec africký.

Americký elektrický úhoř.

Elektrický rejnok.

Člověk zpravidla nacházel nápady na různé vynálezy v přírodě kolem sebe. Tak se v prvních návrzích letadel kopírovalo křídlo ptáka nebo netopýra. Výzkum zubů hlodavců vedl k vynálezu samoostřících nástrojů. Vytvářejí se umělé povlaky pro ponorky, které replikují kůži delfína, což mu umožňuje pohybovat se ve vodě vysokou rychlostí s relativně malým úsilím svalů.

Kromě kopírování biologického prototypu je při navrhování různých systémů možné (a zřejmě i nejvhodnější) využít samotného principu působení vyvinutého přírodou v procesu evoluce. Práce v tomto směru vedla ke vzniku jedné z nejmladších věd – bioniky, která se v současnosti rychle rozvíjí.

Bionika je věda o systémech, které kopírují funkce živých organismů, o systémech, které mají specifické vlastnosti přírodních systémů nebo které jsou jejich analogy. V praxi je bionika věda o využití znalostí o živých systémech k řešení určitých technických problémů.

Charakteristiky reakcí ryb na různá pole elektrického proudu posloužily jako základ pro vývoj různých zařízení, která řídí chování ryb. Již v roce 1919 vědci vyjádřili myšlenku, že rybolov pomocí elektřiny otevírá široké možnosti rybníkářství. Nejprve se využívalo pouze omračujícího účinku elektrického proudu. Následně se začaly používat jednotky, které přitahovaly nebo odpuzovaly ryby vlivem elektrických polí různých parametrů vytvořených ve vodě.

V současné době se takové jednotky v praxi úspěšně používají ve sladkovodních vodních plochách: řekách, rybnících, jezerech a nádržích. Jednou z metod elektrorybolovu je vybavit konvenční rybářské sítě (například vlečné sítě) elektrodami, které přitahují ryby do akční oblasti nástroje. Takto fungují například domácí elektrická vlečná plavidla PETS-150B, která loví v nádržích Rybinsk a Tsimljansk již od roku 1965. Ve vnitrozemských vodách NDR se od roku 1967 používá elektrifikovaná vlečná síť určená především pro úhoře rybolov.

Kromě elektrolovu pomocí různých sítí existuje tzv. bezsíťová elektroda, založená na využití anodové reakce ryb k jejich přilákání, koncentraci a částečnému znehybnění v důsledku elektronické anestezie. Ryba se z vody odebírá pomocí mechanického zařízení nebo rybího čerpadla. Takto funguje např. domácí instalace ELU-1 pro elektrolov, umístěná na dvou lodích. Pomocí speciálního zařízení vzniká stejnosměrný proud o napětí až 520 V, který je přiváděn do systému elektrod (anoda a katoda) zavěšených ve vodě. Ryby přitahované proudem jsou vybírány pomocí sítí.

Podobná instalace, ELU-2, se liší tím, že pracuje na konstantním pulzním proudu a může být použita v nádržích s širším rozsahem elektrické vodivosti vody. Bezsíťové rybí elektrody využívající rybí pumpy byly poprvé použity při lovu lososů na Kamčatce na řekách Ozernaja a Yavinaya.

SSSR používá také bateriovou jednotku Pelican, určenou pro lov ryb soustředěných v hloubce 1,5-2 m; jeho produktivita je více než 1-2 centy ryb za hodinu. Podobné jednotky byly vyvinuty v jiných zemích.

V rybářských revírech se také používají tzv. elektrické zábrany k odplašení nebo zastavení ryb. S pomocí takových instalací jsou ryby nuceny pohybovat se určitým směrem. V tomto případě je elektrické pole zpravidla stacionární a nachází se napříč pohybem řeky. Ryba, která se ocitne v akční oblasti pole, se zastaví nebo plave zpět.

Zařízení, které vytváří elektrické pole k odpuzování žraloků, bylo vyvinuto v USA. Zařízení je instalováno na trawleru a prostřednictvím dvou vlečených elektrod vysílá každou sekundu silné pulzy o délce 10 m/s. Drobnou modifikaci tohoto zařízení, osazenou tranzistory, využívají potápěči (elektrody jsou umístěny ve skafandru). Zdrojem proudu v něm jsou běžné suché baterie, jejichž kapacita je dimenzována na 8-10 hodin provozu. Pokusy ukázaly, že žraloci se k potápěči vybavenému podobným zařízením nepřiblíží na vzdálenost menší než 2 m. Zařízení je sestaveno pomocí tranzistorů a je uzavřeno ve vodotěsném pouzdře z epoxidové pryskyřice.

Zaměstnanci Státního vědeckého výzkumného ústavu jezerního a říčního hospodářství (GosNIORH) vyvinuli elektrický rybí bariérový systém určený k odplašení ryb od vodních staveb: turbín vodních elektráren, zavlažovacích kanálů, ve kterých se ryby zraňují a umírají. Instalace se skládá z velkého počtu elektrod - ocelových trubek zaražených do země. Elektrody přijímají přerušovaný střídavý proud.

Elektrogony používané při rybolovu fungují na stejném principu. Jako příklad uvažujme elektrogon typu ERG 1/8-4. Jedná se o homogenní systém elektrod udržovaných na hladině polyetylenovými plováky. Vozík pohybující se po břehu řeky je vybaven benzinovým motorem s generátorem o výkonu 4 kW produkujícím proud 230 V. Přes měnič a transformátor je proud přiváděn k elektrodám kabelem o délce 100 m. Rybáři na obou březích táhnou podél řeky soustavu elektrod a zahánějí ryby do sítě po proudu. Tento typ elektrogonu se používá v nádržích do šířky 50 m a hloubky do 2 m.

Metody rybolovu založené na využití elektrických polí mají tyto výhody: jsou univerzální (lze s nimi lovit různé druhy ryb pomocí různých lovných zařízení) a efektivní (zajišťují selektivitu ulovených ryb podle druhu a velikosti, umožňují automatizaci rybolovných procesů).

Elektrody v mořských podmínkách jsou však stále ve fázi experimentu. To je způsobeno vysokou spotřebou energie i při použití pulzních proudových polí. Přesto je elektrolov mořských ryb velmi slibný a v tomto směru probíhá mnoho výzkumu a vývoje. V NDR tak bylo vytvořeno zařízení pro elektrický rybolov na moři. Základem instalace je pulzní generátor, který generuje elektrické impulsy; byla stanovena forma a frekvence vyžadovaná v různých podmínkách rybolovu. Jsou přiváděny kabelem k elektrodám, kterými je vlečná síť vybavena, a vytvářejí elektrické pole. Působení pole se rozšiřuje na ryby nacházející se v jeho zóně a brání jim opustit lovné zařízení. Výkon pulzního generátoru 75 kW. V závislosti na napětí může elektrické pole u ryb způsobit strach nebo narkózu a dokonce i smrt šokem. Toto zařízení umožňuje rybolov v hloubkách až 700 m Úlovky oceánských trawlerů NDR vybavených takovými zařízeními se zvýšily v průměru o 30 %.

V SSSR byly první praktické výsledky bezsíťového elektrolovu pomocí rybí pumpy v mořských podmínkách získány v roce 1963 při chytání saury. Ryby nejprve přilákalo světlo. Poté bylo vytvořeno pole stejnosměrného proudu: jako katoda sloužil trup nádoby a jako anoda sací zařízení rybího čerpadla, ke kterému se saury v důsledku anodické reakce přiblížil (obr. 18).

Hlavní překážkou průmyslového rozvoje této rybolovné metody je malá zóna, ve které může u ryb dojít k anodické reakci. Experimenty v tomto směru pokračují a bezsíťová rybářská zařízení se zdokonalují. Například byl aplikován kombinovaný účinek pulzního a střídavého pole spojitého proudu na ryby.

V roce 1971 na lodi NDR Iceberg specialisté z NDR a SSSR testovali elektrorybářské zařízení, ve kterém byla použita rybí pumpa ve spojení se síťovým vakem (obr. 19). To umožnilo lovit v různých hloubkách a eliminovalo potřebu objemných hadic rybího čerpadla.

V nadcházejících letech bude možné široce průmyslové zavádění různých metod elektrického rybolovu na moři.

Velký praktický význam má srovnání biologických elektrorybářských systémů používaných elektrickými rybami s aktuálně existujícími zařízeními pro průmyslový elektrolov komerčních ryb. Rybolovné techniky používané vysoce elektrickými rybami, povaha pulsů a generovaných polí, byly vyvinuty v procesu evoluce a zdá se, že jsou optimální. Rozdíl mezi působením elektrických polí ryb oproti polím jednotek vytvořených člověkem je následující. Všechny elektrorybářské jednotky se vyznačují pasivním provozním režimem, to znamená, že parametry jimi vytvářených elektrických polí se nemění. Citlivost ryb různých druhů na elektrický proud a jejich reakce na působení elektrických polí jsou však různé. Rozdílné jsou i výsledky vlivu stejného elektrického pole na ryby určitého druhu, ale různých velikostí. Vliv elektrických polí na ryby závisí, jak již bylo řečeno, na teplotě vody, její elektrické vodivosti, obsahu kyslíku, roční době, fyziologickém stavu a také na charakteru elektrického pole.

Chování ryb při vystavení elektrickým polím je tedy ovlivněno řadou faktorů, které se mohou v průběhu lovu měnit. Mezitím to nebylo vzato v úvahu při vývoji stávajících generátorů pro elektrorybolov. V tomto ohledu je příroda stále před člověkem. Elektrické ryby, využívající svá elektrická pole ke stejným účelům, „pracují“ kvalitativně odlišným způsobem – v aktivním režimu.

Všechny vysoce elektrické ryby navazují aktivní kontakt se svou kořistí (nebo nepřítelem). Tento kontakt se provádí různými mechanismy; zrak, sluch, hmat na dálku (použití orgánů postranní linie), stejně jako pasivní nebo aktivní (lokální) elektrický smysl. Elektrické ryby - úhoři, sumci, rejnoci, někteří pozorovatelé hvězd - na dálku sledují chování svých obětí nebo nepřátel a po posouzení je a jejich schopností aplikují bioelektrická pole určité síly, konfigurace a frekvence záření. Díky tomu je dosažený efekt obvykle optimální. Sumec, který nemá elektrolokační systém, tedy vyhodnocuje svou kořist aktivním pohybem a vydáváním silných elektrických výbojů. Výboje stimulují kořist, nutí ji aktivně se pohybovat a vytvářet proudy vody, díky čemuž sumec dostává informace o kořisti pomocí smyslových orgánů postranní linie. V závislosti na velikosti oběti používá výboje specifické povahy.

Hlavním zásadním rozdílem mezi umělými elektrorybolovnými systémy a přírodními je tedy nedostatečná kontrola nad stavem a chováním loveného objektu a kontrola provozu elektrického generátoru. Jinými slovy, neexistuje žádná zpětná vazba a řídicí systém podle daného programu. Kybernetický přístup k vývoji elektrických zařízení k přilákání nebo odpuzování ryb je nepochybně slibný. Taková zařízení vám umožní chytit ryby určitého druhu a nezranit jiné ryby.

Další výhodou přirozených metod chytání a odpuzování ryb založených na použití elektrických polí je, že elektrické ryby zpravidla využívají kombinace signálů různých modalit. Paralelně s generováním elektrických polí určitého charakteru vydávají elektrická pole jiných parametrů, zvuky, optické signály a využívají i vedlejší účinky elektrického proudu (hydrodynamické poruchy, obohacování vody kyslíkem). Například úhoři často při lovu kombinují konstantní a pulzní pole. V mořských vodách její výtoky obohacují vodu o kyslík, který k úhořům přitahuje malé ryby a žáby. Americký hvězdář láká svou kořist tím, že pravidelně vyhazuje červený jazyk, který vypadá jako červ. Predátor omráčí přibližující se ryby elektrickým výbojem a uloví je.

V obranných situacích sumec elektrický spolu s elektrickými výboji vydává charakteristické ostré sykavé zvuky. Takové zvuky, které se dobře šíří ve vodě, zesilují účinek elektrických polí (nepodmíněný reflexní podnět) a nabývají hodnoty varovného signálu (podmíněná reflexní reakce). Vystavení elektrickým pulzujícím polím, doprovázeným akustickou pulzací stejné frekvence, může uvést verkhovku do šokového stavu (elektronarkózy), ačkoli intenzita těchto polí není dostatečná k dosažení takového výsledku.

Efektivita ovlivňování ryb elektrickými poli v kombinaci s dalšími signály je zřejmá. Mezitím v praxi rybářství vývoj zařízení založených na komplexním působení různých signálů teprve začíná. Při vývoji některých bezsíťových rybolovných technik se tedy úspěšně kombinují elektrická pole se světlem.

Systém testovaný v Mexickém zálivu sestával z ukotvené plošiny obklopené velkým množstvím plastových člunů ve tvaru stanů. Je známo, že některé druhy ryb ve dne vyhledávají zatemněná místa, kde se cítí bezpečněji a shromažďují se pod předměty plovoucími na hladině vody. V tomto případě se ryby přes den shromažďovaly pod rafty a s nástupem tmy je světlo elektrických lamp přilákalo na centrální plošinu, kde pod vlivem elektrického pole okamžitě dopadly do sací zóny rybí pumpa.

K odplašení ryb od přehrad je efektivní využití elektrických polí v kombinaci se zvukovými signály. Ve sportovním rybolovu je možné použít elektrické rybářské pruty, které přitahují ryby dvěma různými podněty: běžnou, „vizuální“ návnadou a elektrickým polem, které u ryb vyvolává anodickou reakci – touhu přiblížit se ke kladné elektrodě.

Jedním ze slibných směrů ve vývoji nových metod využití elektrických polí v rybářství je tedy jejich kombinování s jinými signály.

Velkou zajímavostí pro elektrobiologii je srovnání polí využívaných elektrickými rybami k rybolovu a obraně s obory využívanými v rybářské praxi. Všechny ryby ve sladké i mořské vodě vytvářejí pulzní elektrická pole: v mořské vodě se díky její větší vodivosti vyznačují nízkou intenzitou a výraznou proudovou hustotou, ve sladké vodě mají vysokou intenzitu a nízkou proudovou hustotu. Ryby nevyužívají stejnosměrná elektrická pole, zřejmě kvůli vysoké spotřebě energie na jejich tvorbu.

Jaké jsou vlastnosti pulzních elektrických polí ryb a jejich odlišnost od polí vyvinutých experimentálně a používaných v rybářské praxi?

Na vliv umělých pulzních elektrických polí na ryby existují různé, někdy protichůdné názory. Většina výzkumníků při srovnávání účinků pulzních a konstantních nebo střídavých polí tvrdí, že pulzní pole obvykle v rybách nevybudí anodovou reakci, ale pouze je zastraší. Elektrické ryby však pomocí pulzních polí ve skutečnosti ovládají chování svých obětí nebo nepřátel a nutí je pohybovat se směrem k sobě nebo prchnout. Je charakteristické, že pulzní pole používaná všemi elektrickými rybami k přilákání obětí a obraně se liší.

Lovné výboje sumců se tedy skládají z mnohem většího množství impulsů než na obranu. Pokud obranné obsahují 3-67 impulsů, pak lovecké obsahují 14-462 impulsů (v průměru méně než 300). Dalším výrazným znakem je rozdíl v charakteru změny jejich frekvence. U obranných výbojů se frekvence opakování pulsu snižuje prudce, rychle, u loveckých výbojů - pomalu, postupně.

Trvání a počet impulsů v loveckých výbojích souvisí s poměrem velikostí sumce a jeho kořisti. Při uchopování a polykání drobných předmětů jsou výboje poměrně krátké – průměrně 71,2 pulzů. Sumec o délce 16 cm vygeneruje při ulovení ryby o velikosti 5,5 cm (méně než 30 % délky sumce) až 297 pulzů (s průměrnou dobou výboje 4,8 s). V elektrorybolovných technikách založených na pulzních stejnosměrných polích je velký význam přikládán počtu pulzů zajišťujících anodové reakce.

Podle některých vědců závisí účinek přilákání, plašení nebo omračování ryb na počtu pulzů. Výzkum ukázal, že pro každý typ (a velikost) ryb existuje optimální počet pulzů v elektrickém výboji, který je přitahuje nebo odpuzuje. Během procesu lovu se frekvence opakování pulsu sumce mění. Zvyšuje se nebo snižuje v závislosti na chování a stavu oběti. Na samém začátku dosahuje opakovací frekvence pulsů maximální hodnoty (až 150 pulsů za sekundu při teplotě 28°) a na konci klesá. Ale pokles frekvence v závislosti na chování objektu může být nahrazen opakovaným a dokonce i vícenásobným zvýšením. Amplituda sumcových výbojů a impulsů je relativně malá (180-360 V). U sumce dlouhého 21 cm je průměrný výkon výboje obvykle 8 W a maximální výkon každého pulzu je 32 W.

Vědci, kteří zkoumali vliv silných elektrických polí na ryby, zjistili, že anodická reakce se u nich projevuje při určitých hodnotách jak pulzní frekvence, tak napětí. Pro sladkovodní ryby o délce od 6 do 27 cm je kritická frekvence opakování pulzů, která způsobí reakci anody, 30-100 pulzů za sekundu. Výboje s vyšší pulzní frekvencí při stejných amplitudách způsobují u ryb elektronarkózu. Zvýšení amplitudy (napětí) impulsů působí na ryby stejným způsobem.

Proudy používané při elektrolovu sladkovodních ryb obvykle dosahují napětí 800 V s pulzním výkonem 80-400 W. Proto je přirozené, že elektrické jednotky pracující v konstantním režimu (při konstantní frekvenci a napětí pulsů) vytvářejí nejen zónu přitažlivosti (daleko od elektrod), ale také zónu anestezie v blízkosti elektrod, ve které ryba prochází do šoku a umírá. Právě v tomto ohledu způsobuje používání stávajícího rybářského vybavení významné škody v odvětví rybolovu.

Impulzy používané k lovu elektrickými rybami (úhoři, sumci atd.) mají charakteristický tvar a trvání. Zpravidla se jedná o impulsy se strmým vzestupem proudu a pozvolným poklesem. Jinými slovy, na začátku pulzu napětí rychle stoupá a pak postupně klesá. U elektrického úhoře mají takové impulsy pilovitý tvar (viz obr. 4) u sumce elektrického je tvar impulsů podobný tvaru nervosvalových impulsů (viz obr. 5);

Pulz elektrického sumce o délce 15,5 cm má trvání 1,88 ms. Prudký nárůst amplitudy trvá 0,66 ms a postupný pokles trvá 1,22 ms.

Je vhodné porovnat tvar a trvání pulsů elektrických ryb s podobnými charakteristikami optimálně působících pulsů získanými v experimentech o vlivu umělých elektrických polí na ryby. Ukazuje se, že nejúčinnějším účinkem na ryby jsou právě pulzy se strmým vzestupem proudu a jeho pozvolný pokles s délkou pulzu 1-1,5 ms. To potvrzují i ​​někteří vědci, vycházející z koncepcí fyziologie nervosvalového systému.

Experimentálně bylo zjištěno, že při krátkých trváních pulzů (méně než 1 ms) je při použití obdélníkových pulzů vyžadováno nejnižší napětí, při kterém ryby vyvinou primární reakci. Proč jsou impulsy některých elektrických ryb „neoptimální“? Odpověď je celkem jednoduchá. Generování čtvercových pulzů (trvání méně než 1 ms) vyžaduje více energie než pulzy používané elektrickými rybami.

Provoz přirozených elektrorybářských systémů a provoz průmyslových elektrických jednotek se tedy v principu fungování liší, i když tvar pulzů elektrických ryb je blízký tomu, který se používá při rybolovu. Přirozené jsou založeny na komplexním působení signálů; průmyslové zpravidla využívají pouze elektrické pole. První se vyznačují aktivním režimem, druhé pasivním režimem. Rybí impulsy používané při lovu se od umělých liší tím, že jsou delší, mají vyšší opakovací frekvenci a mají relativně nízkou sílu. Je třeba mít na paměti, že elektrická pole vytvářená rybami jsou malá. Je zřejmé, že principy fungování přirozených elektrorybolovných systémů jsou účinnější než ty, které se používají v průmyslovém rybolovu, a to je třeba vzít v úvahu při vývoji a zdokonalování elektrorybolovných zařízení.

Modelování elektrických systémů pro lokalizaci a komunikaci ryb otevírá výjimečné vyhlídky. Přenos signálu ve vodě pomocí elektrických polí má velkou výhodu, protože rádiové vlny se ve vodním prostředí prakticky nešíří a nevýhodou akustického umístění a komunikace je vysoká míra rušení hlukem pozadí. Jak je známo, elektrická komunikace v podvodní technologii zatím neexistuje. V současné době probíhá seriózní práce jak v Sovětském svazu, tak v zahraničí na vytvoření takového zařízení. Neúplné technické modelování elektrického komunikačního systému ryb prováděné sovětskými výzkumníky již vedlo k vývoji zařízení, které umožňuje přenos informací z vody do vzduchu. Další práce v této oblasti bude mít velký význam pro rozvoj podvodní komunikační technologie, která je tak nezbytná například v oceánologii a rybářství.

V bytě, na ulici, v práci i na dovolené mimo město jsme obklopeni neviditelnými a téměř nepostřehnutelnými elektromagnetickými poli (EMF). Rozvoj života na planetě Zemi je z velké části způsoben tímto důležitým environmentálním faktorem.

Mezi hlavní smyslové systémy (smyslové orgány) ryb, které zahrnují sluchový, zrakový, chuťový, čichový, hmatový, seismosenzorický systém a obecný chemický smysl, existuje ještě jeden smyslový systém, který má v životě ryb nemenší význam – elektroreceptorový senzorický systém.

Od 60. let 20. století probíhá po celém světě intenzivní výzkum významu široké škály elektrických polí v životě ryb. Zvláštní zájem o tato díla je způsoben i tím, že v posledních desetiletích prudce vzrostlo vystavování ryb různým elektromagnetickým polím umělého původu. Silná pole ve vodním prostředí jsou dnes indukována při provozu elektrických rybích bariér, elektrorybolovu, při mořském geofyzikálním průzkumu (pomocí metod elektrických sond), „díky“ provozu výkonných radiostanic, radarů, měničů elektrické energie a vysoko- napěťové elektrické vedení (PTL).

První práce v oblasti elektrorecepce, elektroorientace a citlivosti ryb na elektromagnetická pole byla zahájena v Rusku pod vedením V. R. Protasova. Jeho práce „Bioelektrická pole v životě ryb“ (1972) poskytla údaje o tzv. slabě a silně elektrických rybách, mechanismech, kterými vnímají magnetická a elektrická pole a jejich významu v životě obyvatel pod vodou. Tyto studie znamenaly začátek nového směru biologické vědy – elektroekologie.

Všechny mořské a sladkovodní ryby jsou rozděleny do 3 skupin podle jejich schopnosti vnímat nebo samostatně vytvářet elektrická pole: vysoce elektrické; slabě elektrické a neelektrické, „obyčejné“ typy.

Vysoce elektrické druhy (sladkovodní elektrický úhoř, elektrický rejnok a sumec, hvězdník americký), u kterých se v procesu evoluce objevily speciální elektrické orgány, které generují kolem těla ryby silné elektrické pole za účelem útoku nebo obrany. U vysoce elektrických ryb je schopnost generovat proud ve speciálních orgánech nezbytná k přilákání obětí, protože elektrické pole kolem ryb vede k elektrolýze vody, voda je obohacena kyslíkem, který přitahuje ryby, žáby a další vodní živočichy. úhoř. Kromě toho může silné elektrické pole uvést oběť do stavu elektronické anestezie. Bylo prokázáno, že elektrická aktivita usnadňuje úhořům dýchání v nádržích s mořskou vodou a bažinách: voda se v těle ryby rozkládá a krev se obohacuje kyslíkem a vodík je odváděn rybami ven. V nevodních vodních plochách využívá úhoř své vlastní elektrické pole jako jakýsi „elektrolokátor“ k hledání obětí.

U slabě elektrických ryb jsou takzvané tkáně generující elektřinu schopné vytvářet pulzní elektrická pole. Tyto ryby využívají své schopnosti pro lokalizaci a komunikaci. Slabě elektrické sladkovodní ryby vydávají slabé a krátkodobé výboje s konstantní pulzní frekvencí. Některé ryby sledě a jesetery jsou také schopny využívat elektrická pole. Takové druhy, které jsou rybářům obecně známé jako rudd, karas, okoun, jelec, sekav a štika, mají schopnost vydávat elektrické výboje. První dva druhy vydávají krátkodobé výboje, okouni, jelci a sekavci – středně dlouhé, štiky – nejdelší výboje.

Slabě elektrické ryby vysílají slabé elektrické signály. V roce 1958 R. Lissman zjistil, že používají elektrické pole pro orientaci a komunikaci ve vodním prostředí.

Naprostá většina druhů jsou neelektrické, „obyčejné“ ryby. Nemohou samostatně generovat elektrické proudy a mají extrémně nízkou citlivost na elektrická a elektromagnetická pole. Tyto ryby nemají speciální morfologické struktury pro vnímání elektrického proudu a elektromagnetických polí, takže jejich citlivost je omezena na vnímání polí o síle ne větší než několik milivoltů na centimetr.

Je tedy nutné rozlišovat mezi 1) necitlivými (slabě citlivými) na elektrická pole a 2) vysoce citlivými (elektrosenzitivními) rybami, které mají specializované elektroreceptory schopné vnímat slabé elektrické proudy v přirozeném prostředí o intenzitě od setin po jednotky mikrovoltů. na centimetr. Schopnost vnímat změny intenzity elektromagnetických polí ve vodním prostředí pomáhá těmto rybám najít kořist, orientovat se v prostoru, komunikovat ve stádě a uniknout z nebezpečné zóny při přírodních katastrofách.

Mezi vysoce citlivé zástupce ichtyofauny našich nádrží patří jeseter a sumec. Zajímavé je, že při studiu stupně náchylnosti různých sladkovodních ryb k účinkům elektrického proudu se ukázalo, že největší citlivost měla štika, nejméně lín a lín, což se vysvětluje přítomností silné vrstvy hlenu v posledně jmenovaném , což snižuje schopnost kožních receptorů vnímat slabá elektrická pole.

Elektroekologové zjistili, že nejméně 300 z moderních 20,9 tisíc druhů ryb je schopno ve svém životě využívat elektrická pole. A nejen to používat, ale také vytvářet „vlastníma rukama“! Například koncem 80. – začátkem 90. let. skupina vědců z Ústavu evoluční morfologie a ekologie zvířat Ruské akademie věd prokázala, že černomořští rejnoci rodu Raja (mořské lišky) mohou vysílat a přijímat vlastní elektrické signály na vzdálenost až 7-10 metrů, což výrazně převyšuje schopnost těchto chrupavčitých ryb komunikovat pomocí jiných vzdálených smyslových orgánů (Baron et al., 1985, 1994).

Vnímání elektrických (elektromagnetických) polí rybami. Slabé elektrické proudy a magnetická pole jsou vnímány především receptory rybí kůže. Četné studie prokázaly, že téměř u všech slabě a silně elektrických ryb slouží deriváty orgánů postranní linie jako elektroreceptory. U žraloků a rejnoků plní elektrorecepční funkci tzv. Lorenziniho ampulky – speciální slizniční žlázy v kůži.

Silnější elektromagnetická pole působí přímo na nervová centra vodních organismů.

Slabě elektrické ryby mají vysokou citlivost na elektrická pole, což jim umožňuje nacházet a rozlišovat předměty ve vodě, určovat slanost vody a využívat výboje jiných ryb pro informační účely v mezidruhových a vnitrodruhových vztazích. Například sumec obecný Silurus glanis má vysoce citlivý elektroreceptivní systém, který vnímá proudovou hustotu 10-10 A/mm, tj. říční obr je schopen vnímat vybitou „prstovou“ baterii ve vzdálenosti 2-4 metrů!

Elektrická pole stejnosměrného proudu ryby vnímají ve formě motorické reakce: při zapnutí nebo vypnutí proudu se chvějí. Pokud se síla pole zvýší, sladkovodní ryby zažijí obrannou reakci: ryby jsou velmi vzrušené a snaží se plavat pryč z akční zóny pole. U zkoumaného karase, štiky, okouna, střevle a jesetera se rytmus dýchání prudce zvýšil. Pozoruhodné je, že u stejného druhu ryb reagují větší jedinci na proud dříve a silněji než menší.

Pokud se intenzita pole dále zvyšuje, dochází k anodické reakci (ryba se pohybuje směrem k anodě), po které ryba ztrácí rovnováhu, pohyblivost a přestává reagovat na vnější podněty – pozorována elektroneskóza. Ještě větší zvýšení síly pole vede k tomu, že se v krvi ryb objeví značné množství acetylcholinu, který blokuje normální průběh dýchání a činnost nervového systému, což nakonec vede ke smrti ryb (Protasov, 1972).

Střídavý proud způsobuje u ryb silnější vzrušení než proud stejnosměrný. Po jeho působení ryba nemůže dlouho „přijít k rozumu“ – nachází se ve stavu elektrohypnózy.

V pulzních elektrických polích je chování ryb ještě složitější a rozmanitější a jejich reakce závisí na frekvenci, tvaru a délce pulzů.

Vodní organismy a vedení vysokého napětí. Rozvoj energetiky vedl k rozsáhlé distribuci vysokonapěťových střídavých vedení o napětí 500 kV (tzv. elektrické vedení-500). Táhnou se mnoho kilometrů, přes pole, mlází, louky a rybníky. V oblasti elektrického vedení je vždy zvýšené elektromagnetické pozadí, které má silný dopad na přirozenou flóru a faunu. Síla elektrického pole na povrchu země nebo vody pod elektrickým vedením-500 (navzdory vzdálenosti 10-15 metrů k drátům) může dosáhnout 100-150 V/cm (Bondar, Chastokolenko, 1988 atd.)

V současné době je problematika vlivu elektrického vedení na vodní systémy velmi špatně prozkoumána a výzkum tohoto problému se začal provádět až na počátku 80. let 20. století. Je známo, že vedení vysokého napětí protínající přírodní a umělé nádrže indukují ve vodním prostředí elektrická pole různé velikosti.

Podle V.R. Protasova (1982) intenzita elektrických polí střídavého proudu generovaných vzdušnými přechody elektrického vedení dosahuje 50 mV/cm, podvodní přechody (kabelové vedení) - více než 50 mV/cm a proudová hustota ve vodě dosahuje 10. μA/ mm2. Takové potenciální gradienty mohou vytvářet nepříznivé abiotické pozadí ve vodním prostředí, protože se blíží prahu excitační reakce většiny neelektrických ryb. Mimochodem, při takové hustotě proudu v nádrži začíná smrt některých hydrobiontů, například sladkovodní hydra.

Elektromagnetická pole (EMF) vytvářená elektrickým vedením jsou srovnatelná s prahy citlivosti ryb, které mají elektroreceptory. EMF je schopno vytlačit mnoho ryb a bezobratlých z oblasti indukovaných elektrických proudů. Vedení vysokého napětí může představovat velké nebezpečí v oblasti, kde se kříží trdliště cenných druhů ryb a při tření jeseterů. Například pádlo ryba vykazuje vyhýbací reakci při síle elektrického pole 15 μV/cm (Kalmijn, 1974), tedy ještě před vstupem do zóny indukovaných elektrických polí.

Neznamená to však, že se všechny ryby vyhýbají vodním plochám, přes které prochází elektrické vedení. Autor tohoto článku osobně pozoroval, jak byla v létě 1995 na velkém stepním rybníku v Kirovogradské oblasti (Ukrajina) v hluboké díře pod elektrickým vedením-500 ulovena téměř 10 kg vážící štika, která tam nepochybně žila. (a ne plavat odněkud!) To navíc, že ​​predátor patří k rybám s největší citlivostí na účinky elektrického proudu.

Jak se vzdalujete od elektrického vedení, intenzita elektrického pole prudce klesá, takže můžeme mluvit o omezené zóně elektromagnetického znečištění nádrže široké maximálně 15-20 metrů. I když v měřítku velké řeky nebo jezera lze zónu elektromagnetického negativního vlivu měřit na stovky metrů čtverečních.

Podle novosibirských vědců může při běžném provozu nadzemního elektrického vedení hustotu proudu nebezpečnou pro ryby generovat pouze elektrické vedení 750 a vyšší (Voitovich, 1998). Při pokládání podmořských kabelů je intenzita elektromagnetického pole nízká, pokud jsou fáze položeny do trojúhelníku v příkopu vykopaném na dně nádrže (Danilov et al., 1991).

Odborníci z Novosibirsku navrhli minimalizovat negativní dopad na ichtyocenózy snížením výkonu přenášeného nadzemním a podvodním elektrickým vedením v klíčových obdobích života ryb – při migracích tření a tření; zvýšení tloušťky obrazovky a pancíře na triaxiálních kabelových podmořských linkách.

Hydrobionti a elektrorybolov. V mnoha nádržích SNS se používá elektrický rybolov. Nejproduktivnějším elektrorybářským zařízením jsou elektrifikované vlečné sítě, při jejichž provozu vznikají významná elektromagnetická pole. Elektrické vlečné sítě se systematicky používají na nádržích Horní Volha (včetně Gorkého a Rybinska), v oblastech Kostroma a Ivanovo.

Práce využívá elektrorybářský komplex ELU-6M, využívající pulzní elektrický proud o napětí 450 V a frekvenci 20 až 70 Hz (Aslanov, 1996).

Na podzim roku 1998 Ústav biologie vnitrozemských vod Ruské akademie věd (vesnice Borok) za účasti zástupců správy povodí Verkhnevolzhrybvod a Geofyzikální observatoře Ústavu fyzikálních věd Ruské akademie věd provedla komplexní studie environmentálních důsledků použití ELU-6M na přehradě Gorkij.

Experimentální vlečné sítě se zapnutými a vypnutými elektrickými vlečnými sítěmi prokázaly vyšší efektivitu lovu elektrickými vlečnými sítěmi ve srovnání s konvenčním rybolovem. Světové zkušenosti s provozováním elektrorybolovných systémů v mořích a sladkých vodách ukazují, že elektrické pole obvykle zvyšuje chytatelnost vlečné sítě o 2–70 % (někdy i více než 200 %)! Hlavního efektu elektrifikace vlečných sítí je dosaženo díky dezorientace ryb, snížení jejich pohyblivosti, vzhled deprese, vyhánění ryb ze dna, zadržování ulovených ryb v kapse.

Četné experimenty prokázaly, že elektrické vlečné sítě mají pozitivní vliv na velikostní složení ulovených ryb: velké exempláře jsou citlivější na účinky elektrického proudu a častěji skončí v lovném zařízení.

Vědci zjistili, že chytatelnost dvojité vlečné sítě ve večerních a nočních hodinách ve srovnání s denními hodinami byla o 296–369 % vyšší. Nejčastěji byli do elektrické vlečné sítě uloveni cejni, candát, štika, jed, plotice a burbot, indukovaná elektrická pole prakticky ignorovali cejn obecný, karas stříbřitý, bělooký, berš a bělohlavý; nebyly zachyceny v lovném zařízení). Navíc byl karas stříbrný častěji pozorován v konvenční vlečné síti než v elektrifikované.

Zajímavé údaje o přežití a plavecké schopnosti ryb po vystavení silnému elektrickému poli. Při denních a nočních vizuálních pozorováních vodní hladiny (přehrada Gorkého) na vodní ploše více než 15 km za elektrickou vlečnou sítí nebyly nalezeny žádné uhynulé ryby z celkového počtu ulovených ryb vyplavených na hladinu v a stav elektronické anestezie (malý asp, šavle a bleak ). Okamžitě došlo k úplnému obnovení schopnosti ryb plavat. Navíc se menší ryby zotavovaly z vystavení elektrickému poli mnohem rychleji než větší. Například u 30centimetrových hříbat trvalo zotavení několik sekund a u 43-47centimetrových hříbat déle než 6 minut.

Analýza vzorků zooplanktonu a zoobentosu prokázala nepřítomnost negativních účinků elektrického pole na vodní bezobratlé (Izvekov a Lebedeva, 2001).

Většina literárních údajů uvádí, že při dodržení rybářského řádu a návodu k obsluze ELU má elektrické pole na ryby převážně dezorientační účinek a nevede k úhynu ryb ani dlouhodobému zhoršení plaveckých schopností. .

„Účinek elektrického proudu na ryby se vysvětluje odlišnou elektrickou vodivostí vody a těla ryby: tělo ryby se ukazuje jako jakýsi vodič spojující body elektrického pole s různými potenciály z bodu s vyšším potenciálem do bodu s nižším Zároveň síla proudu úměrná délce ryby.“

Poněkud nečekané potvrzení údajů získaných ruskými vědci obdrželi pracovníci Biologického ústavu Dněpropetrovské národní univerzity (Ukrajina). Koncem července 2003 byla expediční skupina ichtyologů svědkem úderu blesku v lužním jezeře poblíž Dněpru. O pět minut později byli vědci na místě činu. Okamžitě indukované silné elektromagnetické pole uvrhlo do elektronanestezie více než 30 velkých cejnů (od 1 do 2,2 kg) a tolstolobika o hmotnosti více než 31 kg. Mezi postiženými rybami na hladině ani na dně nebyly žádné malé ryby, tím méně plůdek, který se hojně živil v mělkých vodách. V důsledku toho se citlivost velkých jedinců na elektrická pole ukázala být řádově vyšší než citlivost malých zvířat.

Elektrické pytláctví. Průmyslové elektrorybářské zařízení bylo vyvinuto vědci po několik desetiletí; prahové hodnoty intenzity elektrického pole, vliv použití elektrických vlečných sítí na vodní systémy a vzrušivost mnoha druhů ryb při různých intenzitách elektrického pole ve vodě; odhodlaný. Teprve po přísném vědeckém výzkumu bylo rybářské vybavení tohoto druhu doporučeno pro použití v některých přírodních vodních plochách.

Princip fungování „elektrického rybářského prutu“, který používají pytláci, je založen na porážce jakékoli ryby prahovými hodnotami síly elektrického pole. „Nástroj“ se skládá z podběráku, ke kterému jsou připojeny vodiče z baterie a transformátor-konvertor, což zvyšuje výboj z vývodů baterie 50-150krát nebo více. Ve skutečnosti má „elektrický rybářský prut“ na výstupu až 1000-1500 V, poloměr „práce“ v závislosti na složení soli a minerálních látek ve vodě je až 10-12 metrů.

Když je zařízení zapnuto ve vodě, síla elektrického pole může dosáhnout 150-250 mV/cm a proudová hustota ve vodě přesahuje 30 μA/mm2. Takové potenciální gradienty jsou destruktivní pro všechny živé věci pod vodou. Elektrický šok u ryb vede k okamžité kontrakci všech svalů, v důsledku čehož se zlomí páteř, praskne plavecký měchýř a dojde ke krvácení do vnitřních orgánů ryb. Zvířata chycená přímo v epicentru „elektrického rybářského prutu“ umírají téměř okamžitě, ta, která byla v okamžiku zásahu elektrickým proudem na periferii, dostanou silný šok a na několik minut zmrznou v omámení vyvolaném drogou. Až 70 % ryb v epicentru má protržené plavecké měchýře a utopí se, přičemž dno nádrže pokryje silnou vrstvou.

Takové obrázky byly pozorovány ponorkami na nádržích Dněpru více než jednou.

Mimochodem, ryby, které měly to štěstí, že odplavaly z postižené oblasti a pytlácké sítě, nemají možnost tření po několik sezón kvůli srůstům vytvořeným v genitálním traktu. V červenci 2001 na nádrži Dněprodzeržinsk amatérští rybáři O. Starushenko, S. Zuev, R. Novitsky vyzvedli z hladiny umírající 17kilogramovou samici kapra. Anatomický rozbor ukázal, že ryba byla pravděpodobně obětí elektrického pytláctví: ve vnitřní dutině bylo více než 6 kg jiker, které ryby nemohly vytřít kvůli notoricky známým srůstům ve vejcovodech, byla zaznamenána četná krvácení do gonád jiné orgány.

Vzhledem k tomu, že škody způsobené na přírodě elektrickým pytláctvím jsou obrovské a nelze je přesně spočítat, je v současné době takový „rybolov“ podle platné legislativy postaven na roveň trestným činům...

R. Novitsky, kandidát biologických věd, docent katedry zoologie a ekologie Dněpropetrovské národní univerzity. Profesionální ichtyolog.

"Sportovní rybolov č. 2 - 2004"

Pozornost!

Článek z webu " Kaliningradský rybářský klub"



Po dlouhou dobu bylo obecně přijímáno, že elektrické jevy hrají důležitou roli v životě pouze těch ryb, které mají elektricky generující a elektricky snímací orgány. Jedná se, jak již bylo zmíněno, o silně elektrické a slabě elektrické ryby a také o ty druhy, kterým chybí speciální orgány produkující elektrické výboje, ale zároveň mají orgány elektrosenzitivity – elektroreceptory. Patří mezi ně žraloci, rejnoci, chiméry, všichni jeseteři, ale i sumci a řada exotických ryb jako plicník, africký polypterus a nakonec slavný coelacanth. Je jasné, že z celého tohoto výčtu je pro nás zajímavý pouze sumec.

Všechny ostatní ryby, včetně všech našich tradičních „rybářských“ druhů, nemají žádné speciální orgány pro vnímání elektrických polí a při probírání tématu elektřiny v učebnicích ichtyologie se o nich vůbec nezmiňuje. Alespoň takové odkazy jsem nenašel v žádné mně známé příručce, domácí i zahraniční, včetně posledních let vydávání.

Mezitím existuje několik speciálních experimentálních studií, které ukazují, že mnoho „neelektrických“ druhů je za prvé schopno kolem sebe generovat slabá elektrická pole a za druhé mají schopnost snímat elektrické pole a odhadovat jeho parametry. Další věc je, že stále není jasné, jak pomocí kterých smyslových orgánů to dělají.

Proč se tyto výsledky neobjevily na stránkách učebnic, je jiná otázka, ale máme právo usoudit, že elektřina je jedním z faktorů ovlivňujících chování nejen silně či slabě elektrických ryb, ale obecně všech ryb, včetně těch, které ty a já chytáme. Proto toto téma přímo souvisí s rybařením (i když neberete v úvahu elektrický rybářský prut).

Rybí pole - "neelektrika"

Poprvé bylo slabé elektrické pole u neelektrické ryby zaznamenáno u mihule mořské Američané Klierkoper a Sibakin v roce 1956. Pole bylo zaznamenáno speciálním zařízením ve vzdálenosti několika milimetrů od těla mihule. Rytmicky se objevoval a mizel synchronně s dýchacími pohyby.

V roce 1958 se ukázalo, že kolem říčního úhoře může vzniknout také elektrické pole, silnější než u mihule. Konečně, od 60. let 20. století byla u mnoha mořských a sladkovodních druhů zjištěna schopnost ryb, které se dříve považovaly za neelektrické, vydávat slabé elektrické výboje.

Dnes tedy není vůbec pochyb o tom, že všechny ryby bez výjimky kolem sebe produkují elektrická pole. Navíc u mnoha druhů byly parametry těchto polí měřeny. Několik příkladů hodnot výboje neelektrických ryb je uvedeno v tabulce ve spodní části stránky (měření byla provedena ve vzdálenosti cca 10 cm od ryby).

Elektrická aktivita ryb je doprovázena konstantními a pulzujícími elektrickými poli. Konstantní pole ryby má charakteristický vzor - hlava vzhledem k ocasu je kladně nabitá a potenciální rozdíl mezi těmito oblastmi se u různých druhů liší od 0,5 do 10 mV. Zdroj pole se nachází v oblasti hlavy.

Pulzní pole mají podobnou konfiguraci, vznikají výboji s frekvencí od zlomků hertzu do jednoho a půl kilohertzu.

Citlivost ryb - "neelektrická"

Citlivost na elektrická pole se u různých druhů ryb bez elektroreceptorů značně liší. U některých je poměrně nízká (v řádu desítek milivoltů na centimetr), u jiných je srovnatelná s citlivostí ryb, které mají speciální elektrické smyslové orgány. Například úhoř americký ve sladké vodě snímá pole pouze 6,7 μV/cm. Tichomořští lososi v mořské vodě jsou schopni snímat pole 0,06 µV/cm. Zhruba přepočteno s ohledem na větší odpor sladké vody to znamená, že ve sladké vodě jsou lososi schopni vnímat přibližně 6 µV/cm. Náš sumec obecný má také velmi vysokou elektrosenzitivitu. Schopnost vnímat slabá elektrická pole byla také prokázána u druhů, jako je kapr, karas, štika, lipnice a střevle.

Podle většiny vědců hrají roli elektroreceptorů u všech těchto ryb orgány laterální linie. Tento problém však nelze považovat za definitivně vyřešený. Může se dobře ukázat, že ryby mají nějaké další mechanismy, které jim umožňují vnímat elektřinu, a o kterých si zatím ani neuvědomujeme.

Elektrický svět

Dospěli jsme tedy k závěru, že všechny ryby, i když v různé míře, mají elektrickou citlivost a všechny ryby opět v různé míře kolem sebe vytvářejí elektrická pole. Máme proto všechny důvody předpokládat, že ryby tyto elektrické schopnosti nějakým způsobem využívají ve svém každodenním životě. Jak a v jakých oblastech života to mohou udělat? Nejprve si všimneme, že elektrosenzitivitu využívají ryby (úhoř, sleď, losos) pro orientaci v oceánu. Ryby mají navíc vyvinutý elektrický komunikační systém – vzájemnou interakci založenou na výměně elektrických informací. Toho se využívá při tření, při agresivních interakcích (například při obraně vlastního území) a také k synchronizaci pohybů ryb v hejnu.

Nás ale zajímají spíše ty aspekty, které s rybařením přímo souvisí – hledání potravy, rozlišování jedlých a nejedlých předmětů.

V první řadě musíme mít na paměti, že elektrická pole kolem sebe nevytvářejí jen ryby, ale i další živočichové, včetně organismů, kterými se ryby živí. Například slabé elektrické pole vzniká v břiše plaveckého amfipodu. Pro ryby jsou taková pole cenným zdrojem informací. Všeobecně známé jsou pokusy se žraloky, kteří snadno najdou a pokusí se vykopat miniaturní elektrický generátor zahrabaný v písku, simulující svými výboji bioproudy ryb.

Ale to jsou žraloci. Zajímají se sladkovodní ryby o elektrická pole? Velmi zajímavé a poučné pokusy v tomto ohledu byly provedeny již v roce 1917 s americkým sumcem Amyursem. Autoři těchto experimentů se zabývali zapichováním tyčinek z různých materiálů - skla, dřeva, kovu - do akvária s Amiuros. Ukázalo se, že sumec cítil přítomnost kovové tyče ze vzdálenosti několika centimetrů a například na skleněnou tyč reagoval pouze při dotyku. Amiurus tedy cítil slabé galvanické proudy, které vznikaly, když byl kov umístěn do vody.

Ještě zajímavější je, že reakce sumce na kov závisela na intenzitě proudu. Pokud byla plocha kontaktu kovové tyče s vodou 5-6 cm2, sumec měl obrannou reakci - odplaval. Pokud byl povrch kontaktu s vodou menší (0,9-2,8 cm2), měly ryby pozitivní reakci - plavaly a „klovaly“ v místě kontaktu kovu s vodou.

Když čtete o takových věcech, existuje velké pokušení teoretizovat o ploše přípravku, o bimetalických přípravcích a rozvlákňovačích, což jsou ve skutečnosti malé galvanické elektrické generátory a podobně. Je ale jasné, že teorie tohoto druhu zůstanou teoriemi a jakákoli doporučení učiněná na jejich základě jsou bezcenná. Interakce ryb s návnadou je velmi složitý proces, na kterém se podílí celá řada faktorů a elektřina s největší pravděpodobností není tím hlavním z nich. Přesto bychom na to neměli zapomínat. V každém případě existují určité příležitosti pro fantazii a experimentování s návnadami. Proč například nepředpokládat, že kovové lžíce, zvláště velké, s sebou mohou nést nadměrně silné pole, které ryby nepřitahuje, ale naopak odpuzuje? Koneckonců se to dá odstranit tak, že se lžička překryje nějakou průhlednou směsí, která nevede elektřinu.

A jak si nevzpomenout na pozoruhodnou skutečnost, že až do 60. let minulého století používali finští a norští rybáři při lovu platýse na moři dřevěné háčky vyrobené z jalovce. Argumentovali přitom, že platýs se chytá lépe na dřevěný hák než na kovový. Není to otázka elektřiny? A tak dále – je zde široký prostor k zamyšlení.

Ale vraťme se k rybám. Jak již bylo zmíněno na začátku tohoto článku, kromě vnímání elektrických polí jiných lidí mohou ryby přijímat informace o svém okolí změnou parametrů svého vlastního pole. Koneckonců každý předmět, který spadne do rybího pole, pokud se liší elektrickou vodivostí od okolní vody, nevyhnutelně změní konfiguraci tohoto pole. Existuje řada studií, které ukazují, že elektrické výboje se prudce zvyšují u aktivně se živících „mírumilovných“ ryb, stejně jako u predátorů (například štiky) v okamžiku útoku na kořist. Navíc u nočních a soumrakových predátorů je to výraznější než u denních. Možná to znamená, že v okamžiku zachycení potravy ryby „zapnou“ další informační kanály pro důkladnější analýzu situace? „Cítí“ potenciální kořist pomocí siločar svého pole? Dříve nebo později vědci na tuto otázku odpoví, ale nemusíme na to čekat - můžeme si tuto možnost zapamatovat. Tedy pochopit, že ryba může o elektrických vlastnostech naší nástrahy vědět mnohem více, než předpokládáme, a hlavně, než o ní víme my sami. Například jsem si téměř jistý, že dravci při útoku na wobler dokonale „rozumí“, že tato „ryba“ je vyrobena z nějakého podivného materiálu – mění konfiguraci jejich pole jinak než skutečná ryba. Ovlivňuje to predátorovo rozhodnutí jíst nebo nejíst? Docela možné, zvlášť když nemá moc hlad.

Trocha poezie na závěr

Upozorňuji čtenáře na elektrickou stránku života ryb a rozhodně bych nechtěl, aby to někomu vnuklo myšlenku využít elektrickou citlivost ryb k vytvoření nějaké „bezpečné“ návnady na tomto základě. ryba by vždy brala za jakýchkoli podmínek. Pokusy tohoto druhu nejen v „elektrickém poli“ se pravidelně objevují na obzoru. Buď elektrické rotačky, nebo „chutný silikon“, který se dravec nejen nesnaží vyplivnout, ale naopak spěchá polykat. Konečně chytré aktivátory záběru, které v rybách vytvářejí neodolatelný pocit hladu bez ohledu na to, zda je hladová nebo sytá.

A to je jen několik příkladů. Tempo rozvoje vědy a techniky je takové, že je docela možné očekávat, že se na trhu objeví skutečně „fail-safe“ vybavení, které chytne vždy a všude a hlavně bez ohledu na dovednosti a znalosti člověka. kdo to používá. Je zde ryze etická a možná i estetická linie, za kterou přestává být rybaření rybařením.

Proto pro ty, kteří mají přehnanou inklinaci k tomuto druhu vývoje, chci připomenout jednoduchou, známou skutečnost. Takové „fail-safe“ zařízení již bylo vynalezeno a je plně využíváno. Jedná se o elektrický rybářský prut.

Vyskytují se například v mnoha rostlinách. Ale nejúžasnějším nositelem této schopnosti jsou elektrické ryby. Jejich dar produkovat silné výboje není dostupný žádnému jinému živočišnému druhu.

Proč ryby potřebují elektřinu?

Dávní obyvatelé mořských pobřeží věděli, že některé ryby mohou silně „porazit“ osobu nebo zvíře, které se jich dotklo. Římané věřili, že v tuto chvíli obyvatelé hlubin uvolnili nějaký druh silného jedu, v důsledku čehož oběť utrpěla dočasnou paralýzu. A teprve s rozvojem vědy a techniky se ukázalo, že ryby mají tendenci vytvářet elektrické výboje různé síly.

Která ryba je elektrická? Vědci tvrdí, že tyto schopnosti jsou charakteristické pro téměř všechny zástupce jmenovaných druhů fauny, jen u většiny z nich jsou výboje malé, znatelné pouze pomocí výkonných citlivých zařízení. Používají je k vzájemnému přenosu signálů – jako prostředek komunikace. Síla vydávaných signálů vám umožňuje určit, kdo je kdo v prostředí ryb, nebo jinými slovy zjistit sílu vašeho soupeře.

Elektrické ryby používají své speciální orgány k ochraně před nepřáteli, jako zbraně k zabíjení kořisti a také jako lokátory.

Kde je rybí elektrárna?

Elektrické jevy v těle ryb zaujaly vědce zabývající se přírodními energetickými jevy. První experimenty ke studiu biologické elektřiny provedl Faraday. Pro své experimenty používal rejnoky jako nejmocnější výrobce nábojů.

Jedna věc, na které se všichni výzkumníci shodli, je, že hlavní roli v elektrogenezi mají buněčné membrány, které jsou schopny distribuovat pozitivní a negativní ionty v buňkách v závislosti na excitaci. Modifikované svaly jsou vzájemně propojeny sériově, jedná se o tzv. elektrárny a pojivové tkáně jsou vodiče.

Tělesa „produkující energii“ mohou mít velmi různé typy a umístění. Takže u rejnoků a úhořů jsou to ledvinovité útvary po stranách, u sloních ryb jsou to válcovité závity v oblasti ocasu.

Jak již bylo zmíněno, produkování proudu v jednom nebo druhém měřítku je společné mnoha zástupcům této třídy, ale existují skutečné elektrické ryby, které jsou nebezpečné nejen pro jiná zvířata, ale i pro lidi.

Elektrická hadí ryba

Jihoamerický úhoř elektrický nemá s běžnými úhoři nic společného. Je pojmenován jednoduše kvůli své vnější podobnosti. Tato dlouhá, až 3 metry podobná hadovitá ryba vážící až 40 kg je schopna generovat výboj 600 voltů! Blízká komunikace s takovou rybou vás může stát život. I když proud nezpůsobí přímo smrt, rozhodně povede ke ztrátě vědomí. Bezmocný člověk se může udusit a utopit.

Električtí úhoři žijí v Amazonii, v mnoha mělkých řekách. Místní obyvatelstvo, zná své schopnosti, do vody nevstupuje. Elektrické pole produkované hadí rybou se rozchází v okruhu 3 metrů. Zároveň úhoř projevuje agresi a může zaútočit bez zvláštní potřeby. Pravděpodobně to dělá ze strachu, protože jeho hlavní stravou jsou malé ryby. V tomto ohledu nezná živý „elektrický rybářský prut“ žádné problémy: uvolněte nabíječku a snídaně je připravena, oběd a večeře současně.

Rodina rejnoků

Elektrické ryby – rejnoci – se sdružují do tří čeledí a čítají asi čtyřicet druhů. Mají tendenci nejen vyrábět elektřinu, ale také ji akumulovat, aby ji dále využívali k zamýšlenému účelu.

Hlavním účelem výstřelů je zastrašit nepřátele a chytit malé ryby na jídlo. Pokud rejnok uvolní celý svůj nahromaděný náboj najednou, bude jeho síla stačit k usmrcení nebo znehybnění velkého zvířete. To se však stává velmi zřídka, protože ryba - elektrický rejnok - po úplném „zatemnění“ zeslábne a zranitelný, chvíli trvá, než znovu nashromáždí energii. Takže rejnoci přísně kontrolují svůj systém zásobování energií pomocí jedné z částí mozku, která funguje jako reléový spínač.

Rodina rejnoků nebo elektrických rejnoků se také nazývá „torpéda“. Největším z nich je obyvatel Atlantského oceánu torpédo černé (Torpedo nobiliana). Tento, který dosahuje délky 180 cm, produkuje nejsilnější proud. A v těsném kontaktu s ním může člověk ztratit vědomí.

Moresbyho paprsek a tokijské torpédo (Torpedo tokionis ) - nejhlubší představitelé své rodiny. Vyskytují se v hloubce 1000 m a nejmenším z jeho druhů je rejnok indický, jehož maximální délka je pouhých 13 cm. Slepý rejnok žije u pobřeží Nového Zélandu - jeho oči jsou zcela skryty pod vrstvou kůže.

Elektrický sumec

V bahnitých vodách tropické a subtropické Afriky žijí elektrické ryby – sumci. Jedná se o poměrně velké jedince, 1 až 3 m na délku. Sumci nemají rádi rychlé proudy, žijí v útulných hnízdech na dně nádrží. Elektrické orgány, které jsou umístěny po stranách ryby, jsou schopny produkovat napětí 350 V.

Sumec usedlý a apatický nerad plave daleko od svého domova, v noci z něj vylézá na lov, ale také nemá rád nezvané hosty. Setkává se s nimi světelnými elektrickými vlnami a s nimi získává svou kořist. Výboje pomáhají sumcům nejen lovit, ale také se orientovat v temné, bahnité vodě. Maso elektrického sumce je mezi místní africkou populací považováno za pochoutku.

Nilský drak

Dalším africkým elektrickým zástupcem království ryb je nilský gymnarch neboli aba-aba. Faraoni ho zobrazovali na svých freskách. Žije nejen v Nilu, ale i ve vodách Konga, Nigeru a některých jezerech. Jedná se o krásnou „stylovou“ rybu s dlouhým půvabným tělem, od čtyřiceti centimetrů do jednoho a půl metru. Nejsou zde žádné spodní ploutve, ale jedna horní se táhne podél celého těla. Pod ním je „baterie“, která téměř nepřetržitě produkuje elektromagnetické vlny 25 V. Hlava gymnarcha nese kladný náboj a ocas záporný náboj.

Gymnarchové využívají své elektrické schopnosti nejen k hledání potravy a umístění, ale také při páření. Mimochodem, mužští gymnarchové jsou prostě úžasně fanatičtí otcové. Od kladení vajec se nevzdalují. A jakmile se někdo přiblíží k dětem, táta zasype pachatele paralyzérem natolik, že se to nebude zdát moc.

Gymnarchové jsou velmi roztomilí - jejich protáhlá, dračí tlama a mazané oči si získaly lásku mezi akvaristy. Pravda, fešák je dost agresivní. Z několika potěrů umístěných v akváriu přežije pouze jeden.

Mořská kráva

Velké vypoulené oči, stále otevřená tlama orámovaná třásněmi a prodloužená čelist působí rybě jako věčně nespokojená nevrlá stařena. Jak se jmenuje elektrická ryba s takovým portrétem? rodina hvězdářů. Srovnání s krávou evokují dva rohy na hlavě.

Tento nepříjemný jedinec tráví většinu času zahrabaný v písku a číhá na procházející kořist. Nepřítel neprojde: kráva je ozbrojená, jak se říká, po zuby. První útočnou linií je dlouhý červený jazykozub, kterým hvězdář láká naivní ryby a chytá je, aniž by se dostal z úkrytu. Ale pokud je to nutné, okamžitě vyletí nahoru a omráčí oběť, dokud neztratí vědomí. Druhou zbraní pro sebeobranu jsou jedovaté bodliny umístěné za očima a nad ploutvemi. A to není vše! Třetí silná zbraň se nachází za hlavou - elektrické orgány, které generují náboje o napětí 50 V.

Kdo další je elektrický?

Výše popsané nejsou jediné elektrické ryby. Jména těch u nás neuvedených znějí takto: Peters gnathonema, black knifeworm, mormyra, diplobatis. Jak vidíte, je jich hodně. Věda udělala velký krok kupředu ve studiu této podivné schopnosti některých ryb, ale dodnes se nepodařilo zcela rozluštit mechanismus akumulace elektrické energie o vysokém výkonu.

Ryby léčí?

Oficiální medicína nepotvrdila, že by elektromagnetické pole ryb mělo léčivý účinek. Ale lidové léčitelství již odedávna využívá elektrické vlny rejnoků k léčbě mnoha nemocí revmatické povahy. K tomu lidé konkrétně chodí poblíž a dostávají slabé otřesy. Takto vypadá přirozená elektroforéza.

Obyvatelé Afriky a Egypta používají elektrické sumce k léčbě silné horečky. Aby se zvýšila imunita u dětí a posílila jejich celková kondice, obyvatelé rovníku je nutí dotýkat se sumců a také jim dávají vodu, ve které tato ryba nějakou dobu plavala.