Utilizarea câmpurilor electrice de către pești. Cel mai electric pește Foarte electric și slab electric

Vechii greci și egipteni știau despre existența uimitoarelor raze de mare și somn de apă dulce, capabile să provoace oamenilor „lovituri” destul de neplăcute și inexplicabile. Pe pereții mormintelor egiptene antice se mai pot vedea imagini cu acest somn și raze.

Romanii credeau că razele eliberau un fel de substanță toxică în apă. S-a observat că „otrava” a fost eliberată numai când a apărut prada sau peștele a fost atacat de cineva. „Otrava” a afectat și oamenii, direct prin piele, dar nu a fost fatală. Atingerea peștelui a fost ca o lovitură, iar mâna s-a retras involuntar. ÎN

În Roma antică, astfel de raze erau păstrate în bazine speciale și încercau să fie folosite pentru a trata boli. Bolnavii erau nevoiți să atingă raia, iar din „loviturile” ei păreau să-și revină.

Misterul razelor a fost rezolvat relativ recent. S-a dovedit că acești pești nu emit otravă, ci se apără și atacă folosind electricitate. Tensiune de descărcare somn electric iar rampele electrice ajung la 220 V. (Aceeași tensiune există și în rețeaua electrică casnică a orașului.)

Rampe electrice(sunt aproximativ 30 de specii) - creaturi sedentare care înoată prost și fără tragere de inimă. Ei își petrec cea mai mare parte a vieții îngropați în nisip sau nămol, revigorându-se doar pentru a-și descărca „bateriile” și pentru a gusta orice le iese în cale. Își ridică prada principală - mici crustacee și viermi loviti de o descărcare electrică - fără prea multă grabă. Razele atacă rapid un pește mare, deja uimit și continuă să genereze descărcări electrice pentru a-l termina în sfârșit.

Țipar electric(nu este deloc „rudă” cu alte anghile și este numit așa doar pentru forma sa similară a corpului), care trăiește în apele dulci ale Americii de Sud, este peștele cu cea mai puternică descărcare electrică. Dimensiunile sale sunt considerabile - până la 1,5 m și uneori până la 3 m lungime cu o greutate de până la 20 kg. Tensiunea descărcărilor create de anghila electrică ajunge la 600 V. Descărcarea sa poate uimi chiar și animalele mari, iar animalele mici mor instantaneu. În limba indienilor locali, aceste anghile sunt numite „arima”, ceea ce înseamnă „privarea mișcării”. Indienii cunosc bine peștii periculoși și nu riscă să vadă râul în care locuiesc.

Organele electrice sunt mușchi modificați. Când orice fibră musculară se contractă, apar întotdeauna descărcări electrice slabe. Particularitatea organelor electrice este că fibrele lor musculare sunt „conectate” (adică conectate între ele) nu în paralel, ci în serie, astfel încât tensiunea lor este însumată, atingând valori enorme. Organele electrice cântăresc între un sfert și o treime din greutatea peștelui!

Mulți pești nu au „centrale electrice”, dar au „simț electric”. De exemplu, lampredele o folosesc pentru a detecta prada. Este imposibil să te ascunzi de ei. Chiar și la peștii ascunși, mușchii respiratori ai învelișurilor branhiale continuă să se contracte, generând simultan impulsuri electrice slabe. Lampreele le prind. Acest simț este util mai ales atunci când vânați în apă tulbure.

Somn electric african.

Anghilă electrică americană.

Stingray electric.

Omul, de regulă, a găsit idei pentru diverse invenții în natura din jurul său. Astfel, în primele modele de aeronave, aripa unei păsări sau a unui liliac a fost copiată. Cercetările asupra dinților rozătoarelor au dus la inventarea uneltelor de auto-ascuțire. Se creează acoperiri artificiale pentru submarine care reproduc pielea unui delfin, ceea ce îi permite să se deplaseze în apă cu viteză mare, cu un efort muscular relativ mic.

Pe lângă copierea unui prototip biologic, atunci când se proiectează diverse sisteme, este posibil (și, aparent, cel mai potrivit) să se folosească însuși principiul de acțiune dezvoltat de natură în procesul de evoluție. Munca în această direcție a dus la apariția uneia dintre cele mai tinere științe - bionica, care în prezent se dezvoltă rapid.

Bionica este știința sistemelor care copiază funcțiile organismelor vii, a sistemelor care au caracteristici specifice sistemelor naturale sau care sunt analogii acestora. În practică, bionica este știința utilizării cunoștințelor despre sistemele vii pentru a rezolva anumite probleme tehnice.

Caracteristicile reacțiilor peștilor la diferite câmpuri de curent electric au servit drept bază pentru dezvoltarea diferitelor dispozitive care controlează comportamentul peștilor. În 1919, oamenii de știință au exprimat ideea că pescuitul cu energie electrică deschide perspective largi pentru cultivarea iazurilor. La început, a fost folosit doar efectul uimitor al curentului electric. Ulterior, au început să fie folosite unități care atrag sau respingeau peștii din cauza câmpurilor electrice de diferiți parametri create în apă.

În prezent, astfel de unități sunt utilizate cu succes în practică în corpurile de apă dulce: râuri, iazuri, lacuri și rezervoare. Una dintre metodele de pescuit electric este de a echipa unelte convenționale de pescuit cu plasă (de exemplu, traule) cu electrozi care atrag peștii în zona de acțiune a instrumentului. Așa funcționează, de exemplu, navele de traul electric domestice PETS-150B, care pescuiesc în rezervoarele Rybinsk și Tsimlyansk din 1965. În apele interioare ale RDG, din 1967 se folosește un traul electrificat, destinat în principal anghilei. pescuit.

Pe lângă pescuitul electric folosind diverse plase, există așa-numitul electrod fără plasă, bazat pe utilizarea reacției anodice a peștilor pentru a-i atrage, concentra și imobiliza parțial ca urmare a anesteziei electronice. Peștele este scos din apă folosind un dispozitiv mecanic sau o pompă de pește. Așa funcționează, de exemplu, instalația casnică ELU-1 pentru pescuitul electric, amplasată pe două bărci. Cu ajutorul echipamentelor speciale, se generează un curent continuu cu o tensiune de până la 520 V, care este alimentat unui sistem de electrozi (anod și catod) suspendați în apă. Peștii atrași de curent sunt selectați folosind plase.

O instalație similară, ELU-2, diferă prin aceea că funcționează pe un curent de impuls constant și poate fi utilizată în rezervoare cu o gamă mai largă de conductivitate electrică a apei. Electrozii de pește fără rețea folosind pompe de pește au fost utilizați pentru prima dată în pescuitul somonului din Kamchatka pe râurile Ozernaya și Yavinaya.

URSS folosește și unitatea bateriei Pelican, concepută pentru prinderea peștilor concentrați la o adâncime de 1,5-2 m; productivitatea sa este mai mare de 1-2 chintale de pește pe oră. Unități similare au fost dezvoltate în alte țări.

În pescuit, așa-numitele bariere electrice sunt, de asemenea, folosite pentru a speria sau a opri peștii. Cu ajutorul unor astfel de instalații, peștii sunt nevoiți să se deplaseze într-o anumită direcție. În acest caz, câmpul electric este, de regulă, staționar și situat peste mișcarea râului. Peștele care se găsește în zona de acțiune a câmpului se oprește sau înoată înapoi.

Un dispozitiv care creează un câmp electric pentru a respinge rechinii a fost dezvoltat în SUA. Dispozitivul este instalat pe un trauler și emite impulsuri puternice cu o durată de 10 m/s în fiecare secundă prin doi electrozi tractați. O modificare de dimensiuni mici a acestui dispozitiv, asamblată cu tranzistori, este folosită de scafandri (electrozii sunt plasați într-un costum spațial). Sursa de curent din aceasta sunt bateriile uscate obișnuite, a căror capacitate este proiectată pentru 8-10 ore de funcționare. Experimentele au arătat că rechinii nu se apropie de un scafandru echipat cu un dispozitiv similar la mai puțin de 2 m. Dispozitivul este asamblat folosind tranzistori și este închis într-o carcasă din rășină epoxidică.

Angajații Institutului de Cercetare Științifică de Stat a Economiei Lacurilor și Râului (GosNIORH) au dezvoltat un sistem electric de barieră pentru pești, conceput pentru a speria peștii departe de structurile hidraulice: turbine ale centralelor hidroelectrice, canale de irigare, în care peștii sunt răniți și mor. Instalația constă dintr-un număr mare de electrozi - țevi de oțel introduse în pământ. Electrozii primesc curent alternativ intermitent.

Electrogoanele folosite în pescuit funcționează pe același principiu. Ca exemplu, luați în considerare un electrogon de tip ERG 1/8-4. Este un sistem omogen de electrozi ținuți pe linia de plutire prin plutitoare din polietilenă. Un cărucior care se deplasează de-a lungul malului râului este echipat cu un motor pe benzină cu un generator de 4 kW care produce un curent de 230 V. Printr-un convertor și transformator, curentul trece printr-un cablu de 100 m lungime către electrozi. Pescarii de pe ambele maluri trag un sistem de electrozi de-a lungul râului, împingând peștii într-o plasă în aval. Acest tip de electrogon este utilizat în rezervoare de până la 50 m lățime și până la 2 m adâncime.

Metodele de pescuit bazate pe utilizarea câmpurilor electrice au următoarele avantaje: sunt universale (pot fi folosite pentru a prinde diferite tipuri de pești folosind o varietate de unelte de pescuit) și eficiente (asigură selectivitatea peștilor capturați în funcție de tip și dimensiune și permit automatizarea proceselor de pescuit).

Cu toate acestea, electrozii în condiții marine sunt încă în stadiu experimental. Acest lucru este cauzat de consumul mare de energie chiar și atunci când se utilizează câmpuri de curent pulsat. Cu toate acestea, pescuitul electric pentru peștii marini este foarte promițător și se desfășoară multe cercetări și dezvoltare în această direcție. Astfel, în RDG a fost creată o instalație pentru pescuitul electric pe mare. Baza instalației este un generator de impulsuri care generează impulsuri electrice; au fost determinate forma şi frecvenţa cerute în diferite condiţii de pescuit. Acestea sunt alimentate printr-un cablu către electrozii cu care este echipat traulul și creează un câmp electric. Efectul câmpului se extinde la peștele situat în zona sa și îl împiedică să părăsească uneltele de pescuit. Putere generator de impulsuri 75 kW. În funcție de tensiune, câmpul electric poate provoca o reacție de frică sau narcoză la pești și chiar moartea prin șoc. Această instalație permite pescuitul la adâncimi de până la 700 m Capturile traulelor oceanice din RDG, dotate cu astfel de instalații, au crescut în medie cu 30%.

În URSS, primele rezultate practice ale pescuitului electric fără plasă folosind o pompă de pește în condiții marine au fost obținute în 1963, la capturarea saury. Peștii au fost mai întâi atrași de lumină. Apoi s-a creat un câmp de curent continuu: carcasa vasului a servit drept catod, iar dispozitivele de aspirație ale pompei de pește au servit drept anod, de care s-a apropiat saurul ca urmare a reacției anodice (Fig. 18).

Principalele obstacole în calea dezvoltării industriale a acestei metode de pescuit sunt zona mică în care se poate produce o reacție anodică la pești. Experimentele în această direcție continuă, iar instalațiile de pescuit fără plasă sunt îmbunătățite. De exemplu, a fost aplicat un efect combinat asupra peștilor cu câmpuri de curent continuu pulsat și alternativ.

În 1971, pe nava RDG Iceberg, specialiști din RDG și URSS au testat un dispozitiv de pescuit electric în care se folosea o pompă de pește împreună cu o pungă de plasă (Fig. 19). Acest lucru a făcut posibil pescuitul la diferite adâncimi și a eliminat necesitatea unor furtunuri voluminoase pentru pompă de pește.

Implementarea industrială pe scară largă a diferitelor metode de pescuit electric pe mare va deveni posibilă în următorii ani.

De mare importanță practică este compararea sistemelor biologice de pescuit electric utilizat de peștii electrici cu dispozitivele existente în prezent pentru pescuitul electric industrial al peștilor comerciali. Tehnicile de pescuit folosite de peștii puternic electrici, natura pulsurilor și câmpurile generate, au fost dezvoltate în procesul de evoluție și, aparent, sunt optime. Diferența dintre acțiunea câmpurilor electrice ale peștilor față de câmpurile unităților create de om este următoarea. Toate unitățile de pescuit electric sunt caracterizate printr-un mod de funcționare pasiv, adică parametrii câmpurilor electrice pe care le generează sunt neschimbați. Cu toate acestea, sensibilitatea peștilor de diferite specii la curentul electric și reacțiile lor la acțiunea câmpurilor electrice sunt diferite. Rezultatele influenței aceluiași câmp electric asupra peștilor unei anumite specii, dar de dimensiuni diferite, sunt și ele variate. Efectul câmpurilor electrice asupra peștilor depinde, așa cum sa menționat deja, de temperatura apei, de conductibilitatea ei electrică, de conținutul de oxigen, de perioada anului, de starea fiziologică și, de asemenea, de natura câmpului electric.

Astfel, comportamentul peștilor atunci când este expus la câmpuri electrice este influențat de numeroși factori, care se pot schimba în timpul procesului de pescuit. Între timp, acest lucru nu a fost luat în considerare la dezvoltarea generatoarelor existente pentru pescuitul electric. În acest sens, natura este încă înaintea omului. Peștii electrici, folosind câmpurile lor electrice în aceleași scopuri, „lucrează” într-un mod calitativ diferit - într-un mod activ.

Toți peștii foarte electrici stabilesc contact activ cu prada (sau inamicul). Acest contact se realizează prin diverse mecanisme; vedere, auz, atingere la distanță (utilizarea organelor liniei laterale), precum și simțul electric pasiv sau activ (local). Peștii electrici - anghile, somni, raze, unii observatori ai stelelor - monitorizează de la distanță comportamentul victimelor sau inamicilor lor și, după ce le-au evaluat și capacitățile, aplică câmpuri bioelectrice cu o anumită putere, configurație și frecvență de radiație. Ca urmare, efectul obținut este de obicei optim. Astfel, somnul, care nu dispune de sistem de electrolocalizare, își evaluează prada deplasându-se activ și emitând descărcări electrice puternice. Descărcările stimulează prada, forțând-o să se miște activ și să creeze fluxuri de apă, datorită cărora somnul primește informații despre pradă folosind organele senzoriale ale liniei laterale. În funcție de mărimea victimei, el folosește descărcări de natură specifică.

Astfel, principala diferență fundamentală între sistemele de electropescuit artificial și cele naturale este lipsa de control asupra stării și comportamentului obiectului pescuit și controlul funcționării generatorului electric. Cu alte cuvinte, nu există un sistem de feedback și control conform unui program dat. Abordarea cibernetică a dezvoltării dispozitivelor electrice pentru a atrage sau respinge peștii este, fără îndoială, promițătoare. Astfel de dispozitive vă vor permite să prindeți pești de un anumit tip și să nu răniți alți pești.

Un alt avantaj al metodelor naturale de prindere și respingere a peștilor bazate pe utilizarea câmpurilor electrice este că peștii electrici, de regulă, folosesc combinații de semnale de diferite modalități. În paralel cu generarea de câmpuri electrice de o anumită natură, emit câmpuri electrice de alți parametri, sunete, semnale optice și, de asemenea, folosesc efecte secundare ale curentului electric (tulburări hidrodinamice, îmbogățirea apei cu oxigen). Anghilele, de exemplu, combină adesea câmpuri constante și pulsate în timpul vânătorii. În corpurile de apă de mare, evacuările sale îmbogățesc apa cu oxigen, care atrage peștii mici și broaștele către anghilă. Observatorul american a stelelor își ademenește prada aruncând periodic o limbă roșie care arată ca un vierme. Prădătorul uimește peștii care se apropie cu o descărcare electrică și îi capturează.

În situații de apărare, somnul electric, împreună cu descărcările electrice, emite sunete caracteristice de șuierat ascuțit. Astfel de sunete, care circulă bine în apă, sporesc efectul câmpurilor electrice (stimul reflex necondiționat) și capătă valoarea unui semnal de avertizare (reacție reflexă condiționată). Expunerea la câmpuri electrice pulsatorii, însoțită de pulsații acustice de aceeași frecvență, poate pune verkhovka într-o stare de șoc (electronarcoză), deși intensitatea acestor câmpuri nu este suficientă pentru a obține un astfel de rezultat.

Eficiența influențării peștilor cu câmpuri electrice în combinație cu alte semnale este evidentă. Între timp, în practica pescuitului, abia începe dezvoltarea dispozitivelor bazate pe acțiunea complexă a diferitelor semnale. Astfel, la dezvoltarea unor tehnici de pescuit fără plasă, câmpurile electrice sunt combinate cu succes cu lumina.

Un sistem testat în Golful Mexic a constat într-o platformă ancorată înconjurată de un număr mare de plute de plastic în formă de corturi. Se știe că în timpul zilei, unele specii de pești caută locuri întunecate unde se simt mai în siguranță și se adună sub obiectele care plutesc la suprafața apei. În acest caz, peștii s-au adunat sub plute în timpul zilei, iar odată cu apariția întunericului, lumina lămpilor electrice i-a atras pe platforma centrală, unde, sub influența unui câmp electric, au căzut imediat în zona de aspirație a pompa de peste.

Pentru a speria peștii departe de baraje, utilizarea câmpurilor electrice în combinație cu semnale sonore este eficientă. În pescuitul sportiv, este posibil să se utilizeze undițe electrice care atrag peștii folosind doi stimuli diferiți: o momeală obișnuită, „vizuală” și un câmp electric care provoacă o reacție anodică la pești - o dorință de a se apropia de electrodul pozitiv.

Astfel, una dintre direcțiile promițătoare în dezvoltarea de noi metode de utilizare a câmpurilor electrice în pescuit este combinarea acestora cu alte semnale.

De mare interes pentru electrobiologie este compararea câmpurilor folosite de peștii electrici pentru pescuit și apărare cu câmpurile folosite în practica pescuitului. Toți peștii din apă dulce și de mare creează câmpuri electrice pulsate: în apa de mare, datorită conductivității mai mari, se caracterizează prin intensitate scăzută și densitate semnificativă a curentului, în apa dulce au intensitate mare și densitate scăzută a curentului. Peștii nu folosesc câmpuri electrice de curent continuu, aparent din cauza consumului mare de energie pentru generarea lor.

Care sunt caracteristicile câmpurilor electrice pulsate ale peștilor și diferența lor față de câmpurile dezvoltate experimental și utilizate în practica de pescuit?

Există opinii diferite, uneori contradictorii, cu privire la efectul câmpurilor electrice pulsate artificiale asupra peștilor. Majoritatea cercetătorilor, comparând efectele câmpurilor pulsate și constante sau alternative, susțin că câmpurile pulsate de obicei nu excită o reacție anodică la pești, ci doar îi sperie. Cu toate acestea, peștii electrici, folosind câmpuri pulsate, controlează de fapt comportamentul victimelor sau inamicilor lor, forțându-i să se îndrepte spre ei înșiși sau să fugă. Este caracteristic faptul că câmpurile de puls folosite de toți peștii electrici pentru a atrage victimele și pentru a se apăra sunt diferite.

Astfel, evacuările de vânătoare ale somnului constau într-un număr mult mai mare de impulsuri decât pentru apărare. Dacă cele de apărare includ 3-67 de impulsuri, atunci cele de vânătoare includ 14-462 de impulsuri (în medie mai puțin de 300). O altă trăsătură distinctivă este diferența de natură a modificării frecvenței lor. În descărcări de apărare, frecvența de repetare a pulsului scade brusc, rapid, în descărcări de vânătoare – încet, treptat.

Durata și numărul de impulsuri în descărcările de vânătoare sunt asociate cu raportul dintre dimensiunile somnului și prada acestuia. Când apucăți și înghițiți obiecte mici, descărcările sunt relativ scurte - o medie de 71,2 pulsuri. Un somn de 16 cm lungime, la capturarea unui pește de 5,5 cm (mai puțin de 30% din lungimea somnului), generează până la 297 de impulsuri (cu o durată medie de descărcare de 4,8 s). În tehnicile de pescuit electric bazate pe câmpuri de curent continuu pulsat, se acordă o mare importanță numărului de impulsuri care asigură reacții anodice.

Potrivit unor oameni de știință, efectul de a atrage, speria sau asoma peștii depinde de numărul de impulsuri. Cercetările au arătat că pentru fiecare tip (și dimensiune) de pește, există un număr optim de impulsuri în descărcarea electrică care îi atrage sau îi respinge. În timpul procesului de vânătoare, rata de repetare a pulsului somnului se modifică. Crește sau scade în funcție de comportamentul și starea victimei. La început, rata de repetare a pulsului atinge valoarea maximă (până la 150 de impulsuri pe secundă la o temperatură de 28°), iar la sfârșit scade. Dar o scădere a frecvenței, în funcție de comportamentul obiectului, poate fi înlocuită cu o creștere repetată și chiar multiplă. Amplitudinea descărcărilor și impulsurilor somnului este relativ mică (180-360 V). Pentru un somn de 21 cm lungime, puterea medie de descărcare este de obicei de 8 W, iar puterea maximă a fiecărui impuls este de 32 W.

Oamenii de știință care au studiat efectul câmpurilor electrice puternice asupra peștilor au descoperit că reacția anodică se manifestă în ei la anumite valori atât ale frecvenței pulsului, cât și ale tensiunii. Pentru peștii de apă dulce cu lungimea de la 6 la 27 cm, rata critică de repetare a pulsului care provoacă reacția anodului este de 30-100 de impulsuri pe secundă. Descărcările cu o frecvență mai mare a pulsului la aceleași amplitudini provoacă electronarcoză la pești. O creștere a amplitudinii (tensiunii) impulsurilor afectează peștii în același mod.

Curenții utilizați în pescuitul electric pentru peștii de apă dulce ating de obicei o tensiune de 800 V cu o putere a impulsului de 80-400 W. Prin urmare, este firesc ca unitățile electrice care funcționează într-un mod constant (la o frecvență și o tensiune constantă a impulsurilor) să creeze nu numai o zonă de atracție (departe de electrozi), ci și o zonă de anestezie în apropierea electrozilor, în care peștele merge. în șoc și moare. În această privință, utilizarea echipamentelor de pescuit existente cauzează daune semnificative industriei pescuitului.

Impulsurile folosite la vanatoare de catre pestii electrici (anghile, somni etc.) au o forma si durata caracteristice. De regulă, acestea sunt impulsuri cu o creștere abruptă a curentului și o scădere treptată. Cu alte cuvinte, la începutul impulsului tensiunea crește rapid și apoi scade treptat. La anghila electrică, astfel de impulsuri au formă de dinte de ferăstrău (vezi Fig. 4, la somnul electric, forma impulsurilor este similară cu forma impulsurilor neuromusculare (vezi Fig. 5).

Un impuls de somn electric de 15,5 cm lungime are o durată de 1,88 ms. O creștere bruscă a amplitudinii durează 0,66 ms, iar o scădere treptată durează 1,22 ms.

Este recomandabil să se compare forma și durata impulsurilor peștilor electrici cu caracteristici similare ale impulsurilor cu acțiune optimă obținute în experimente privind efectul câmpurilor electrice artificiale asupra peștilor. Se dovedește că cel mai eficient efect asupra peștilor sunt tocmai impulsurile cu o creștere abruptă a curentului și scăderea treptată a acestuia cu o durată a impulsului de 1-1,5 ms. Acest lucru este confirmat și de unii oameni de știință, pe baza conceptelor de fiziologie a sistemului neuromuscular.

S-a stabilit experimental că la durate scurte de impuls (mai puțin de 1 ms), cea mai mică tensiune la care peștii dezvoltă o reacție primară este necesară atunci când se utilizează impulsuri dreptunghiulare. De ce impulsurile unor pești electrici sunt „suboptime”? Răspunsul este destul de simplu. Generarea de impulsuri pătrate (cu o durată mai mică de 1 ms) necesită mai multă putere decât impulsurile folosite de peștii electrici.

Astfel, funcționarea sistemelor de electropescuit natural și funcționarea unităților electrice industriale sunt diferite în principiu de funcționare, deși forma pulsurilor de pește electric este apropiată de cea folosită în pescuit. Cele naturale se bazează pe acțiunea complexă a semnalelor; cele industriale, de regulă, folosesc doar un câmp electric. Primele se caracterizează printr-un mod activ, cele din urmă printr-un mod pasiv. Impulsurile peștilor folosite în vânătoare diferă de cele artificiale prin faptul că sunt mai lungi, au o rată de repetiție mai mare și au o putere relativ scăzută. Trebuie avut în vedere faptul că câmpurile electrice create de pești sunt mici. Este evident că principiile de funcționare ale sistemelor naturale de pescuit electric sunt mai eficiente decât cele utilizate în pescuitul industrial, iar acest lucru trebuie luat în considerare la dezvoltarea și îmbunătățirea instalațiilor de pescuit electric.

Modelarea sistemelor electrice pentru localizarea și comunicarea peștilor deschide perspective excepționale. Transmiterea semnalului în apă folosind câmpuri electrice are un mare avantaj, deoarece undele radio practic nu se propagă în mediul acvatic, iar dezavantajul locației și comunicării acustice este nivelul ridicat de interferență a zgomotului de fond. După cum se știe, comunicația electrică nu există încă în tehnologia subacvatică. În prezent, se lucrează serios atât în ​​Uniunea Sovietică, cât și în străinătate pentru a crea astfel de echipamente. Modelarea tehnică incompletă a sistemului de comunicații electrice al peștilor efectuată de cercetătorii sovietici a dus deja la dezvoltarea unui dispozitiv care permite transferul de informații din apă în aer. Lucrările ulterioare în acest domeniu vor fi de mare importanță pentru dezvoltarea tehnologiei de comunicații subacvatice, care este atât de necesară, de exemplu, în oceanologie și pescuit.

În apartament, și pe stradă, la serviciu și în vacanță în afara orașului, suntem înconjurați de câmpuri electromagnetice (EMF) invizibile și aproape imperceptibile. Dezvoltarea vieții pe planeta Pământ se datorează în mare măsură acestui important factor de mediu.

Printre principalele sisteme senzoriale (organe de simț) ale peștilor, care includ sistemele auditive, vizuale, gustative, olfactive, tactile, seismosenzoriale și simțul chimic general, există un alt sistem senzorial care are o importanță nu mică în viața peștilor - sistemul senzorial electroreceptor.

Începând cu anii 1960, în întreaga lume au fost efectuate cercetări intensive asupra semnificației unei largi varietati de câmpuri electrice în viața peștilor. Interesul deosebit pentru aceste lucrări este cauzat și de faptul că în ultimele decenii expunerea peștilor la diferite câmpuri electromagnetice de origine artificială a crescut brusc. Câmpuri puternice în mediul acvatic de astăzi sunt induse în timpul funcționării barierelor electrice pentru pești, pescuitul electric, în timpul explorării geofizice marine (folosind metode de sondare electrică), „mulțumită” funcționării stațiilor radio puternice, radarelor, convertoarelor de energie electrică și înalte. linii electrice de tensiune (PTL-uri).

Prima lucrare în domeniul electrorecepției, electroorientării și sensibilității peștilor la câmpurile electromagnetice a fost începută în Rusia sub conducerea lui V. R. Protasov. Lucrarea sa „Câmpuri bioelectrice în viața peștilor” (1972) a furnizat date despre așa-numiții pești slab și puternic electrici, mecanismele prin care aceștia percep câmpurile magnetice și electrice și semnificația lor în viața locuitorilor subacvatici. Aceste studii au marcat începutul unei noi direcții în știința biologică - electroecologia.

Toți peștii marini și de apă dulce sunt împărțiți în 3 grupe în funcție de capacitatea lor de a percepe sau de a genera independent câmpuri electrice: puternic electric; slab electrice și neelectrice, tipuri „obișnuite”.

Specii puternic electrice (anghilă electrică de apă dulce, stingray și somn electric, astronom american), în care, în procesul de evoluție, au apărut organe electrice speciale care generează un câmp electric puternic în jurul corpului peștelui în scopul atacului sau al apărării. Pentru peștii foarte electrici, capacitatea de a genera curent în organe speciale este necesară pentru a atrage victime, deoarece câmpul electric din jurul peștelui duce la electroliza apei, apa este îmbogățită cu oxigen, care atrage peștii, broaștele și alte animale acvatice către Ţipar. În plus, un câmp electric puternic poate pune victima într-o stare de anestezie electronică. S-a dovedit că activitatea electrică facilitează respirația anghilelor în rezervoarele de apă de mare și mlaștini: apa se descompune în corpul peștilor, iar sângele este îmbogățit cu oxigen, iar hidrogenul este îndepărtat de pește în exterior. În corpurile de apă fără apă, anghila își folosește propriul câmp electric ca un fel de „electrolocator” pentru a căuta victime.

La peștii slab electrici, așa-numitele țesuturi generatoare de electricitate sunt capabile să formeze câmpuri electrice pulsate. Acești pești își folosesc abilitățile pentru localizare și comunicare. Peștii de apă dulce slab electrici emit descărcări slabe și de scurtă durată cu o frecvență constantă a pulsului. Unii pești de hering și sturioni sunt, de asemenea, capabili să folosească câmpuri electrice. Astfel de specii, cunoscute în general de pescari ca rudd, caras, biban, gudgeon, loach și știucă, au capacitatea de a emite descărcări electrice. Primele două specii emit descărcări de scurtă durată, biban, gudgeon și loach - de durată medie, știucă - cele mai lungi deversări.

Peștii slab electrici emit semnale electrice slabe. În 1958, R. Lissman a stabilit că folosesc un câmp electric pentru orientare și comunicare într-un mediu acvatic.

Marea majoritate a speciilor sunt pești neelectrici, „obișnuiți”. Ele nu pot genera independent curenți electrici și au o sensibilitate extrem de scăzută la câmpurile electrice și electromagnetice. Acești pești nu au structuri morfologice speciale pentru percepția curentului electric și a câmpurilor electromagnetice, astfel încât sensibilitatea lor este limitată la perceperea câmpurilor cu o putere de cel mult câțiva milivolți pe centimetru.

Astfel, este necesar să se facă distincția între 1) pești insensibili (slab sensibili) la câmpurile electrice și 2) pești foarte sensibili (electrosensibili), care au electroreceptori specializați capabili să perceapă curenți electrici slabi în mediul natural cu intensitate de la sutimi la unități de microvolți. pe centimetru. Capacitatea de a simți schimbările în intensitatea câmpurilor electromagnetice din mediul acvatic îi ajută pe acești pești să găsească prada, să navigheze în spațiu, să comunice într-o turmă și să scape din zona de pericol în timpul dezastrelor naturale.

Reprezentanții extrem de sensibili ai ihtiofaunei din rezervoarele noastre includ sturionii și somnul. În mod interesant, când s-a studiat gradul de susceptibilitate a diverșilor pești de apă dulce la efectele curentului electric, s-a dovedit că știuca avea cea mai mare sensibilitate, licul și cel mai puțin, ceea ce se explică prin prezența unui strat gros de mucus în aceasta din urmă. , care reduce capacitatea receptorilor pielii de a percepe câmpurile electrice slabe.

Oamenii de știință electroecologi au stabilit că cel puțin 300 din cele 20,9 mii de specii moderne de pești sunt capabile să folosească câmpuri electrice în viața lor. Și nu numai să îl folosești, ci și să îl generezi „cu propriile mâini”! De exemplu, la sfârșitul anilor 1980 - începutul anilor 1990. un grup de oameni de știință de la Institutul de Morfologie Evolutivă și Ecologie Animală al Academiei Ruse de Științe a dovedit că razele de la Marea Neagră din genul Raja (vulpi de mare) pot transmite și primi propriile semnale electrice la o distanță de până la 7-10 metri, ceea ce depășește semnificativ capacitatea acestor pești cartilaginoși de a comunica folosind alte organe de simț îndepărtate (Baron și colab., 1985, 1994).

Percepția câmpurilor electrice (electromagnetice) de către pești. Curenții electrici slabi și câmpurile magnetice sunt percepute în principal de receptorii pielii de pește. Numeroase studii au arătat că la aproape toți peștii slabi și puternici electrici, derivații din organele liniei laterale servesc drept electroreceptori. La rechini și raze, funcția electroreceptivă este îndeplinită de așa-numitele ampule ale lui Lorenzini - glande mucoase speciale din piele.

Câmpurile electromagnetice mai puternice acționează direct asupra centrilor nervoși ai organismelor acvatice.

Peștii slab electrici au o sensibilitate ridicată la câmpurile electrice, ceea ce le permite să găsească și să distingă obiectele din apă, să determine salinitatea apei și să folosească descărcările altor pești în scop informativ în relații interspecifice și intraspecifice. De exemplu, somnul comun Silurus glanis are un sistem electroreceptiv extrem de sensibil care percepe o densitate de curent de 10-10 A/mm, adică gigantul fluvial este capabil să simtă o baterie „de tip deget” descărcată la 2-4 metri distanță!

Câmpurile electrice de curent continuu sunt percepute de pești sub forma unei reacții motorii: ele tremură atunci când curentul este pornit sau oprit. Dacă intensitatea câmpului crește, peștii de apă dulce experimentează o reacție de apărare: peștii devin foarte entuziasmați și încearcă să înoate departe de zona de acțiune a câmpului. La carasul, stiuca, bibanul, piscicul si sturionul studiat, ritmul respiratiei a crescut brusc. Este de remarcat faptul că, pentru aceeași specie de pești, indivizii mai mari reacționează mai devreme și mai puternic la curent decât cei mai mici.

Dacă intensitatea câmpului continuă să crească, are loc o reacție anodică (peștele se deplasează spre anod), după care peștele își pierde echilibrul, mobilitatea și nu mai răspunde la stimuli externi — se observă electronescoza. O creștere și mai mare a intensității câmpului duce la apariția în sângele peștilor a unei cantități semnificative de acetilcolină, care blochează cursul normal al respirației și activitatea sistemului nervos, ceea ce duce în cele din urmă la moartea peștelui (Protasov, 1972).

Curentul alternativ provoacă o excitare mai puternică la pești decât curentul continuu. După influența sa, peștele nu poate „își revine în fire” pentru o lungă perioadă de timp - este într-o stare de electrohipnoză.

În câmpurile electrice pulsate, comportamentul peștilor este și mai complex și mai variat, iar reacțiile acestora depind de frecvența, forma și durata impulsurilor.

Organisme acvatice și linii electrice de înaltă tensiune. Dezvoltarea energiei a dus la distribuirea pe scară largă a liniilor de curent alternativ de înaltă tensiune cu o tensiune de 500 kV (așa-numitele linii electrice-500). Ele se întind pe mulți kilometri, prin câmpuri, bogăți, pajiști și iazuri. În zona liniei electrice există întotdeauna un fundal electromagnetic crescut, ceea ce provoacă un impact puternic asupra florei și faunei naturale. Intensitatea câmpului electric de pe suprafața pământului sau a apei sub linia electrică-500 (în ciuda distanței de 10-15 metri până la fire) poate ajunge la 100-150 V/cm (Bondar, Chastokolenko, 1988 etc.)

În prezent, problema efectului liniilor electrice asupra sistemelor de apă este foarte puțin studiată, iar cercetările asupra acestei probleme au început să fie efectuate abia la începutul anilor 1980. Se știe că liniile de înaltă tensiune, care traversează rezervoare naturale și artificiale, induc câmpuri electrice de diferite mărimi în mediul acvatic.

Potrivit lui V.R Protasov (1982), intensitatea câmpurilor electrice de curent alternativ generate de traversările aeriene ale liniilor electrice ajunge la 50 mV/cm, traversările subacvatice (linii de cablu) - mai mult de 50 mV/cm, iar densitatea curentului în apă ajunge la 10. μA/ mm2. Astfel de gradienți potențiali pot crea un fundal abiotic nefavorabil în mediul acvatic, deoarece se apropie de pragul reacției de excitație a majorității peștilor neelectrici. Apropo, la o astfel de densitate de curent într-un rezervor, începe moartea unor hidrobionți, de exemplu, hidra de apă dulce.

Câmpurile electromagnetice (EMF) create de liniile electrice sunt comparabile cu pragurile de sensibilitate ale peștilor, care au electroreceptori. EMF este capabil să înlocuiască mulți pești și nevertebrate din zona curenților electrici induși. Liniile electrice de înaltă tensiune pot reprezenta un mare pericol în zona în care zonele de depunere a icrelor ale speciilor valoroase de pești se intersectează și în timpul perioadei de depunere a icrelor de sturioni. De exemplu, peștele-padel prezintă o reacție de evitare la o intensitate a câmpului electric de 15 μV/cm (Kalmijn, 1974), adică chiar înainte de a intra în zona câmpurilor electrice induse.

Cu toate acestea, acest lucru nu înseamnă că toți peștii evită zonele de apă peste care trec liniile electrice. Autorul acestui articol a observat personal cum, în vara anului 1995, pe un mare iaz de stepă din regiunea Kirovograd (Ucraina), într-o gaură adâncă sub o linie electrică-500, a fost prinsă o știucă cu o greutate de aproape 10 kg, care locuia fără îndoială acolo. (și nu înot de undeva!) Asta, de altfel, că prădătorul este unul dintre peștii cu cea mai mare sensibilitate la efectele curentului electric.

Pe măsură ce vă îndepărtați de linia electrică, intensitatea câmpului electric scade brusc, așa că putem vorbi despre o zonă limitată de poluare electromagnetică a unui rezervor de cel mult 15-20 de metri lățime. Deși, la scara unui râu sau lac mare, zona de influență electromagnetică negativă poate fi măsurată în sute de metri pătrați.

Potrivit oamenilor de știință de la Novosibirsk, în timpul funcționării normale a liniilor electrice aeriene, o densitate de curent periculoasă pentru pești poate fi generată numai de liniile electrice 750 și mai mari (Voitovich, 1998). La pozarea cablurilor submarine, intensitatea câmpului electromagnetic este scăzută dacă fazele sunt așezate într-un triunghi într-un șanț săpat la fundul unui rezervor (Danilov și colab., 1991).

Experții de la Novosibirsk au propus reducerea la minimum a impactului negativ asupra ihtiocenozelor prin reducerea puterii transmise prin liniile electrice aeriene și subacvatice în perioadele cheie ale vieții peștilor - în timpul migrațiilor și depunerii icrelor; creșterea grosimii ecranului și a blindajului pe liniile submarine cu cablu triaxial.

Hidrobioți și pescuitul electric. În multe rezervoare din CSI, pescuitul electric este utilizat. Cele mai productive unelte de pescuit electric sunt traulele electrificate, în timpul funcționării cărora apar câmpuri electromagnetice semnificative. Traulele electrice sunt utilizate în mod sistematic în rezervoarele Volga Superioară (inclusiv Gorki și Rybinsk), în regiunile Kostroma și Ivanovo.

Lucrarea folosește un complex de electropescuit ELU-6M, folosind un curent electric pulsat cu o tensiune de 450 V și o frecvență de 20 până la 70 Hz (Aslanov, 1996).

În toamna anului 1998, Institutul de Biologie a Apelor Interioare al Academiei Ruse de Științe (satul Borok), cu participarea reprezentanților managementului bazinului Verkhnevolzhrybvod și ai Observatorului Geofizic al Institutului de Științe Fizice al Academiei Ruse de Științe, a efectuat studii cuprinzătoare ale consecințelor asupra mediului ale utilizării ELU-6M pe lacul de acumulare Gorki.

Traulele experimentale cu traule electrice pornite și oprite au arătat o eficiență mai mare a pescuitului cu traul electric în comparație cu pescuitul convențional. Experiența mondială în operarea sistemelor de pescuit cu electropescuit în mări și ape dulci indică faptul că câmpul electric crește de obicei capacitatea de capturare a traulului cu 2-70% (uneori chiar mai mult de 200%!). Efectul principal al electrificării traulelor se realizează datorită dezorientarea peștilor, reducerea mobilității acestora, apariția depresiei, alungarea peștilor de la fund, ținerea peștilor prinși în traul.

Numeroase experimente au arătat că traulele electrice au un efect pozitiv asupra compoziției mărimii peștilor prinși: exemplarele mari sunt mai sensibile la efectele curentului electric și au mai multe șanse să ajungă în uneltele de pescuit.

Cercetătorii au descoperit că capacitatea de capturare a traulului geamăn în orele de seară și noapte, în comparație cu orele de zi, a fost cu 296-369% mai mare. Cel mai adesea, platica argintie, stiuca, stiuca, aspid, ide, gandacul si burbot au fost prinse in traulul electric, platica sabre, carasul argintiu, ochiul alb, bersh si sumbru erau practic ignorate de campurile electrice induse; nu au fost prinși în uneltele de pescuit). Mai mult, carasul argintiu a fost observat mai des într-un traul convențional decât într-unul electrificat.

Date interesante despre supraviețuirea și capacitatea de înot a peștilor după expunerea la un câmp electric puternic. În timpul observațiilor vizuale de zi și de noapte ale suprafeței apei (Lacul Gorky) într-o zonă de apă cu o lungime de peste 15 km în spatele traulului electric, nu au fost găsite pești morți doar 2,6% din numărul total de pești capturați au plutit la suprafață în a stare de anestezie electronică (asp mic, pește sabre și sumbru). Restaurarea completă a capacității de înot a peștilor a avut loc instantaneu. Mai mult, peștii mai mici s-au recuperat din expunerea la câmpul electric mult mai repede decât cei mai mari. De exemplu, la mânjii de 30 de centimetri, recuperarea a durat câteva secunde, iar la mânjii de 43-47 de centimetri, a durat mai mult de 6 minute.

Analiza probelor de zooplancton și zoobentos a arătat absența efectelor negative ale câmpului electric asupra nevertebratelor acvatice (Izvekov și Lebedeva, 2001).

Majoritatea datelor din literatură indică faptul că, dacă sunt respectate regulile de pescuit și instrucțiunile de operare pentru ELU, câmpul electric are un efect în principal dezorientator asupra peștilor și nu duce la moartea peștelui sau la afectarea pe termen lung a abilităților de înot. .

„Efectul curentului electric asupra peștilor se explică prin conductivitate electrică diferită a apei și a corpului peștelui: acesta din urmă se dovedește a fi un fel de puncte de legătură ale câmpului electric cu potențiale diferite de la un punct cu un potenţial mai mare la un punct cu unul mai mic, în acelaşi timp, puterea curentului proporţională cu lungimea peştelui.

Confirmarea oarecum neașteptată a datelor obținute de oamenii de știință ruși a fost primită de angajații Institutului de Biologie al Universității Naționale Dnepropetrovsk (Ucraina). La sfârșitul lunii iulie 2003, un grup de expediție de ihtiologi a asistat la o lovitură de fulger într-un lac inundabil de lângă Nipru. Cinci minute mai târziu, oamenii de știință au fost la fața locului. Un câmp electromagnetic puternic indus instantaneu a pus în electronestezie peste 30 de plătică mare (de la 1 la 2,2 kg) și crapi cu cap mare care cântăresc mai mult de 31 kg. Nu au existat pești mici, cu atât mai puțin alevini, care se hrăneau din belșug în ape puțin adânci, printre peștii afectați fie la suprafață, fie pe fund. În consecință, sensibilitatea indivizilor mari la câmpurile electrice s-a dovedit a fi cu un ordin de mărime mai mare decât cea a animalelor mici.

Braconaj electric. Uneltele de pescuit electric industrial au fost dezvoltate de oamenii de știință de-a lungul mai multor decenii, valorile pragului intensității câmpului electric, impactul utilizării traulelor electrice asupra sistemelor acvatice și excitabilitatea multor specii de pești la diferite intensități ale câmpului electric în apă; determinat. Abia după cercetări științifice riguroase, uneltele de pescuit de acest fel au fost recomandate pentru utilizarea în unele corpuri de apă naturale.

Principiul de funcționare a „undiței electrice”, care este folosită de braconieri, se bazează pe înfrângerea oricărui pește prin valori de prag ale intensității câmpului electric. „Tackle” constă dintr-o plasă de aterizare, la care sunt conectate firele de la baterie și un transformator-convertor, care crește descărcarea de la bornele bateriei de 50-150 de ori sau mai mult. De fapt, la ieșire, „undița electrică” are până la 1000-1500 V, raza „de lucru”, în funcție de compoziția sării și minerale a apei, este de până la 10-12 metri.

Când dispozitivul este pornit în apă, intensitatea câmpului electric poate ajunge la 150-250 mV/cm, iar densitatea curentului în apă depășește 30 μA/mm2. Astfel de gradienți potențiali sunt distructivi pentru toate viețuitoarele sub apă. Șocul electric la pește duce la contracția instantanee a tuturor mușchilor, în urma căreia coloana vertebrală se rupe, vezica natatoare se rupe și apare hemoragia în organele interne ale peștelui. Animalele prinse direct în epicentrul „undiței electrice” mor aproape imediat cele care se aflau la periferie în momentul șocului electric primesc un șoc sever și îngheață într-o stupoare indusă de droguri pentru câteva minute; Până la 70% dintre peștii aflați în epicentru suferă ruperea vezicii natatoare și se îneacă, acoperind fundul rezervorului cu un strat gros.

Asemenea imagini au fost observate de submarinarii pe rezervoarele Niprului de mai multe ori.

Apropo, peștii care au avut norocul să înoate departe de zona afectată și plasa braconnierului nu au posibilitatea de a depune mai multe sezoane din cauza aderențelor formate în tractul genital. În iulie 2001, la lacul de acumulare Dneprodzerjinsk, pescarii amatori O. Starushenko, S. Zuev, R. Novitsky au ridicat de la suprafața apei o femelă de crap de 17 kilograme pe moarte. Analiza anatomică a arătat că peștele a fost probabil o victimă a braconajului electric: în cavitatea internă se aflau mai mult de 6 kg de ouă, pe care peștii nu le-au putut depune din cauza aderențelor notorii din oviducte s-au observat numeroase hemoragii; alte organe.

Având în vedere că pagubele produse naturii prin braconajul electric sunt enorme și nu pot fi calculate cu exactitate, în prezent un astfel de „pescuit”, conform legislației în vigoare, este echivalat cu infracțiuni...

R. Novitsky, Candidat la Științe Biologice, Profesor asociat al Departamentului de Zoologie și Ecologie al Universității Naționale Dnepropetrovsk. Ihtiolog profesionist.

"Pescuitul sportiv nr. 2 - 2004"

Atenţie!

Un articol de pe site " club de pescuit din Kaliningrad"



Multă vreme s-a acceptat în general că fenomenele electrice joacă un rol important în viața doar acelor pești care au organe generatoare și senzoriale electrice. Aceștia, după cum am menționat, sunt pești puternic electrici și slab electrici, precum și acele specii cărora le lipsesc organe speciale care produc descărcări electrice, dar au în același timp organe de electrosensibilitate - electroreceptori. Acestea includ rechini, raze, himere, toți sturionii, precum și somnul și o serie de pești exotici precum peștii pulmonari, polipterul african și, în sfârșit, faimosul celacant. Este clar că din toată această listă, singurul lucru care ne interesează este somnul.

Toți ceilalți pești, și acestea includ toate speciile noastre tradiționale „de pescuit”, nu au organe speciale pentru perceperea câmpurilor electrice și nu sunt menționați deloc atunci când discutăm subiectul electricității în manualele de ihtiologie. Cel puțin, nu am găsit astfel de referințe în vreun manual cunoscut de mine, atât intern, cât și străin, inclusiv în ultimii ani de publicare.

Între timp, există destul de multe studii experimentale speciale care arată că multe specii „neelectrice”, în primul rând, sunt capabile să genereze câmpuri electrice slabe în jurul lor și, în al doilea rând, au capacitatea de a detecta câmpul electric și de a estima parametrii acestuia. Un alt lucru este că încă nu este clar cum, cu ajutorul căror organe de simț fac acest lucru.

De ce aceste rezultate nu au apărut pe paginile manualelor este o altă întrebare, dar avem dreptul de a concluziona că electricitatea este unul dintre factorii care influențează comportamentul nu numai al peștilor puternic sau slab electrici, ci al tuturor peștilor în general, inclusiv al celor care tu și cu mine prindem. Prin urmare, acest subiect este direct legat de pescuit (chiar dacă nu țineți cont de undița electrică).

Câmpuri de pește - „non-electrice”

Pentru prima dată, un câmp electric slab într-un pește neelectric a fost înregistrat la lampreda de mare de către americanii Klierkoper și Sibakin în 1956. Câmpul a fost înregistrat cu echipamente speciale la o distanță de câțiva milimetri de corpul lamprei. A apărut și a dispărut ritmic sincron cu mișcările de respirație.

În 1958, s-a demonstrat că un câmp electric, mai puternic decât cel al unei lamprede, poate fi generat și în jurul unei anghile de râu. În sfârșit, începând cu anii 1960, capacitatea peștilor care se credea anterior a fi neelectrici de a emite descărcări electrice slabe a fost stabilită la multe specii marine și de apă dulce.

Astfel, astăzi nu există absolut nicio îndoială că toți peștii, fără excepție, produc câmpuri electrice în jurul lor. Mai mult, la multe specii au fost măsurați parametrii acestor câmpuri. Mai multe exemple de valori de descărcare ale peștilor neelectrici sunt date în tabelul din partea de jos a paginii (măsurătorile au fost luate la o distanță de aproximativ 10 cm de pește).

Activitatea electrică a peștilor este însoțită de câmpuri electrice constante și pulsate. Câmpul constant al unui pește are un model caracteristic - capul în raport cu coada este încărcat pozitiv, iar diferența de potențial dintre aceste zone variază în diferite specii de la 0,5 la 10 mV. Sursa câmpului este situată în zona capului.

Câmpurile de impulsuri au o configurație similară, sunt create de descărcări cu o frecvență de la fracțiuni de hertz la un kilohertz și jumătate.

Sensibilitatea peștilor - „non-electric”

Sensibilitatea la câmpurile electrice variază foarte mult între diferitele specii de pești fără electroreceptori. Pentru unii este relativ scăzut (cu zeci de milivolti pe centimetru), pentru alții este comparabil cu sensibilitatea peștilor care au organe de simț electrice speciale. De exemplu, anghila americană în apă dulce simte un câmp de doar 6,7 μV/cm. Somonii din Pacific din apa de mare sunt capabili să detecteze un câmp de 0,06 µV/cm. Aproximativ recalculat, ținând cont de rezistența mai mare a apei dulci, aceasta înseamnă că în apă dulce somonii sunt capabili să simtă aproximativ 6 µV/cm. Somnul nostru comun are și o electrosensibilitate foarte mare. Abilitatea de a percepe câmpurile electrice slabe a fost stabilită și la specii precum crapul, carasul, știuca, spinicul și piscatul.

Potrivit majorității oamenilor de știință, rolul electroreceptorilor în toți acești pești este jucat de organele liniei laterale. Dar această problemă nu poate fi considerată rezolvată definitiv. Se poate dovedi că peștii au și alte mecanisme care le permit să simtă electricitatea și de care nici măcar nu suntem conștienți încă.

Lumea electrică

Așadar, ajungem la concluzia că toți peștii, deși în grade diferite, au sensibilitate electrică, iar toți peștii, din nou în grade diferite, creează câmpuri electrice în jurul lor. Prin urmare, avem toate motivele să presupunem că peștii folosesc cumva aceste abilități electrice în viața lor de zi cu zi. Cum și în ce domenii ale vieții pot face acest lucru? În primul rând, observăm că electrosensibilitatea este folosită de pești (anghilă, hering, somon) pentru orientarea în ocean. În plus, peștii au un sistem de comunicare electric dezvoltat - interacțiune între ei pe baza schimbului de informații electrice. Acesta este folosit în timpul depunerii, în timpul interacțiunilor agresive (de exemplu, atunci când vă apărați teritoriul), și, de asemenea, pentru a sincroniza mișcările peștilor într-o școală.

Dar ne interesează mai mult acele aspecte care sunt mai direct legate de pescuit – căutarea hranei, distincția dintre obiectele comestibile și cele necomestibile.

În primul rând, trebuie să avem în vedere că câmpurile electrice sunt create în jurul lor nu numai de pești, ci și de alte animale, inclusiv de organismele cu care se hrănesc peștii. De exemplu, un câmp electric slab apare în abdomenul unui amfipod de înot. Pentru pești, astfel de câmpuri sunt o sursă valoroasă de informații. Experimentele cu rechini sunt cunoscute pe scară largă, care găsesc și încearcă cu ușurință să scoată un generator electric în miniatură îngropat în nisip, simulând biocurenții peștilor cu descărcările sale.

Dar aceia sunt rechini. Peștii de apă dulce sunt interesați de câmpurile electrice? Experimente foarte interesante și instructive în acest sens au fost efectuate încă din 1917 cu somnul american Amyurs. Autorii acestor experimente s-au angajat în lipirea bețelor din diferite materiale - sticlă, lemn, metal - în acvariu cu Amiuros. S-a dovedit că somnul a simțit prezența unei tije metalice de la o distanță de câțiva centimetri și, de exemplu, a reacționat la o tijă de sticlă numai atunci când a fost atins. Astfel, Amiurus a simțit curenții galvanici slabi care au apărut atunci când metalul a fost pus în apă.

Ceea ce este și mai interesant este că reacția somnului la metal depindea de intensitatea curentului. Dacă suprafața de contact a unui baston de metal cu apa era de 5-6 cm2, somnul a avut o reacție de apărare - au înotat. Dacă suprafața de contact cu apa era mai mică (0,9-2,8 cm2), atunci peștii au avut o reacție pozitivă - au înotat în sus și au „ciugulit” la locul de contact al metalului cu apa.

Când citiți despre astfel de lucruri, există o mare tentație de a teoretiza despre suprafața jig-ului, despre jiguri bimetalice și filare, care sunt, de fapt, mici generatoare electrice galvanice și altele asemenea. Dar este clar că teoriile de acest fel vor rămâne teorii, iar orice recomandări făcute pe baza lor sunt fără valoare. Interacțiunea peștilor cu momeala este un proces foarte complex, în care sunt implicați o varietate de factori, iar electricitatea nu este cel mai probabil principala dintre aceștia. Cu toate acestea, nu ar trebui să uităm de asta. În orice caz, există câteva oportunități de imaginație și experimentare cu momeli. De ce să nu presupunem, de exemplu, că lingurile de metal, mai ales cele mari, pot purta cu ele un câmp excesiv de puternic care nu atrage, ci, dimpotrivă, respinge peștii? La urma urmei, poate fi îndepărtat acoperind lingura cu un compus transparent care nu conduce electricitatea.

Și cum să nu-ți amintești faptul remarcabil că până în anii 60 ai secolului trecut, pescarii finlandezi și norvegieni foloseau cârlige de lemn din ienupăr atunci când pescuiau lăbușă pe mare. În același timp, ei au susținut că lipa se prinde mai bine cu un cârlig de lemn decât cu unul metalic. Nu este o chestiune de electricitate? Și așa mai departe - aici există un spațiu larg de gândire.

Dar să revenim la pește. După cum am menționat la începutul acestui articol, pe lângă perceperea câmpurilor electrice ale altor oameni, peștii pot primi informații despre împrejurimile lor prin modificarea parametrilor propriului câmp. La urma urmei, orice obiect care cade în câmpul peștilor, dacă diferă ca conductivitate electrică față de apa din jur, va schimba inevitabil configurația acestui câmp. Există o serie de studii care arată că descărcările electrice cresc brusc în hrănirea activă a peștilor „pașnici”, precum și a prădătorilor (de exemplu, știuca) în momentul atacului prăzii. Mai mult, acest lucru este mai pronunțat la prădătorii nocturni și crepusculari decât la prădătorii de zi. Poate asta înseamnă că în momentul captării hranei, peștii „pornesc” canale suplimentare de informații pentru o analiză mai amănunțită a situației? „Simt” ei o pradă potențială cu liniile de forță ale câmpului lor? Mai devreme sau mai târziu, oamenii de știință vor da un răspuns la această întrebare, dar nu trebuie să așteptăm asta - putem doar să ținem cont de această posibilitate. Adică să înțelegem că peștele poate ști mult mai multe despre proprietățile electrice ale momelii noastre decât presupunem noi și, cel mai important, decât știm noi înșine despre ea. De exemplu, sunt aproape sigur că prădătorii „înțeleg” perfect atunci când atacă un wobbler că acest „pește” este făcut dintr-un material ciudat - schimbă configurația câmpului lor diferit de un pește real. Influențează acest lucru decizia prădătorului de a mânca sau de a nu mânca? Foarte posibil, mai ales dacă nu îi este prea foame.

Puțină poezie în concluzie

Atrăgând atenția cititorilor asupra laturii electrice a vieții peștilor, nu aș vrea ca acest lucru să dea nimănui ideea de a folosi sensibilitatea electrică a peștilor pentru a crea pe această bază un fel de momeală „de siguranță” care peștele ar lua întotdeauna în orice condiții. Încercările de acest fel, nu numai în „câmpul electric”, apar în mod regulat la orizont. Fie rotițe electrice, fie „silicon gustos”, pe care prădătorul nu numai că nu se străduiește să le scuipe, ci, dimpotrivă, se grăbește să le înghită. În sfârșit, activatori inteligenți de mușcătură care creează o senzație irezistibilă de foame în pește, indiferent dacă îi este foame sau sătul.

Și acestea sunt doar câteva exemple. Ritmul de dezvoltare a științei și tehnologiei este de așa natură încât este foarte posibil să ne așteptăm la apariția pe piață a echipamentelor cu adevărat „de siguranță”, care vor prinde mereu și peste tot și, cel mai important, indiferent de priceperea și cunoștințele persoanei. cine o foloseste. Există aici o linie pur etică, și poate estetică, dincolo de care pescuitul încetează să mai fie pescuit.

Prin urmare, pentru cei care au o înclinație excesivă spre acest gen de dezvoltare, vreau să vă reamintesc un fapt simplu, binecunoscut. Un astfel de echipament „de siguranță” a fost deja inventat și este pe deplin utilizat. Aceasta este o undiță electrică.

Apar, de exemplu, în multe plante. Dar cel mai uimitor purtător al acestei abilități sunt peștii electrici. Darul lor de a produce descărcări puternice nu este disponibil nici unei alte specii de animale.

De ce peștii au nevoie de electricitate?

Vechii locuitori ai coastelor mării știau că unii pești pot „învinge” cu putere persoana sau animalul care i-a atins. Romanii credeau că în acest moment locuitorii din adâncuri au eliberat un fel de otravă puternică, în urma căreia victima a suferit o paralizie temporară. Și numai odată cu dezvoltarea științei și tehnologiei a devenit clar că peștii tind să creeze descărcări electrice de diferite puteri.

Care pește este electric? Oamenii de știință susțin că aceste abilități sunt caracteristice pentru aproape toți reprezentanții speciilor de faună numite, doar că, în majoritatea dintre ele, descărcările sunt mici, perceptibile doar cu dispozitive sensibile puternice. Le folosesc pentru a transmite semnale unul altuia - ca mijloc de comunicare. Puterea semnalelor emise vă permite să determinați cine este cine în mediul peștilor sau, cu alte cuvinte, să aflați puterea adversarului dvs.

Peștii electrici își folosesc organele speciale pentru a se proteja de inamici, ca arme pentru a ucide prada și, de asemenea, ca localizatori.

Unde este centrala electrică a peștilor?

Fenomenele electrice din corpul peștilor i-au interesat pe oamenii de știință implicați în fenomenele energetice naturale. Primele experimente pentru a studia electricitatea biologică au fost efectuate de Faraday. Pentru experimentele sale, a folosit razele ca cei mai puternici producători de încărcături.

Un lucru asupra căruia toți cercetătorii au fost de acord este că rolul principal în electrogeneză aparține membranelor celulare, care sunt capabile să distribuie ionii pozitivi și negativi în celule, în funcție de excitație. Mușchii modificați sunt legați între ei în serie, acestea sunt așa-numitele centrale electrice, iar țesuturile conjunctive sunt conductoare.

Organismele „producatoare de energie” pot avea tipuri și locații foarte diferite. Deci, la raze și anghile acestea sunt formațiuni în formă de rinichi pe laterale, la peștii elefant sunt fire cilindrice în zona cozii.

După cum sa menționat deja, producerea de curent la o scară sau alta este comună pentru mulți reprezentanți ai acestei clase, dar există pești electrici adevărați care sunt periculoși nu numai pentru alte animale, ci și pentru oameni.

Pește șarpe electric

Anghila electrică din America de Sud nu are nimic în comun cu anghila obișnuită. Este numit pur și simplu datorită asemănării sale exterioare. Acest pește lung, de până la 3 metri, asemănător unui șarpe, cântărind până la 40 kg, este capabil să genereze o descărcare de 600 de volți! Comunicarea strânsă cu un astfel de pește vă poate costa viața. Chiar dacă curentul nu provoacă în mod direct moartea, cu siguranță va duce la pierderea cunoștinței. O persoană neputincioasă se poate sufoca și se poate îneca.

Anghilele electrice trăiesc în Amazon, în multe râuri de mică adâncime. Populația locală, cunoscându-și abilitățile, nu intră în apă. Câmpul electric produs de peștele șarpe diverge pe o rază de 3 metri. În același timp, anghila manifestă agresivitate și poate ataca fără nicio nevoie anume. Probabil că face asta de frică, deoarece dieta lui principală este peștele mic. În acest sens, o „undiță electrică” vie nu cunoaște probleme: eliberați încărcătorul și micul dejun este gata, prânzul și cina în același timp.

Familia Stingray

Peștii electrici – razele – sunt grupați în trei familii și numără aproximativ patruzeci de specii. Ei tind nu numai să genereze electricitate, ci și să o acumuleze pentru a o utiliza în continuare în scopul propus.

Scopul principal al loviturilor este de a speria inamicii și de a prinde pești mici pentru hrană. Dacă o rază își eliberează întreaga încărcătură acumulată la un moment dat, puterea sa va fi suficientă pentru a ucide sau a imobiliza un animal mare. Dar acest lucru se întâmplă extrem de rar, deoarece peștele - raia electrică - după o „pentru” completă devine slab și vulnerabil, este nevoie de timp pentru ca acesta să acumuleze din nou putere. Deci razele își controlează strict sistemul de alimentare cu energie cu ajutorul uneia dintre părțile creierului, care acționează ca un comutator releu.

Familia de raze, sau raze electrice, mai sunt numite și „torpile”. Cel mai mare dintre ei este locuitorul Oceanului Atlantic, torpila neagră (Torpedo nobiliana). Acesta, care ajunge la o lungime de 180 cm, produce cel mai puternic curent. Și în contact strâns cu acesta, o persoană își poate pierde cunoștința.

Raza lui Moresby și torpila Tokyo (Torpedo tokionis ) - cei mai profundi reprezentanți ai familiei lor. Ele pot fi găsite la o adâncime de 1.000 m Iar cea mai mică dintre semenii săi este raia indiană, lungimea sa maximă este de numai 13 cm O raie oarbă trăiește în largul coastei Noii Zeelande - ochii îi sunt complet ascunși piele.

Somn electric

În apele noroioase ale Africii tropicale și subtropicale trăiesc peștii electrici - somnul. Acestea sunt indivizi destul de mari, de la 1 la 3 m lungime. Somnul nu-i plac curenții repezi; trăiesc în cuiburi confortabile în fundul rezervoarelor. Organele electrice, care sunt situate pe părțile laterale ale peștelui, sunt capabile să producă o tensiune de 350 V.

Somnului sedentar și apatic nu-i place să înoate departe de casa lui, se târăște afară din el pentru a vâna noaptea, dar nici nu-i plac oaspeții neinvitați. Îi întâlnește cu unde electrice ușoare, iar cu ele își ia prada. Descărcările ajută somnul nu numai să vâneze, ci și să navigheze în apă întunecată și noroioasă. Carnea de somn electric este considerată o delicatesă în rândul populației locale africane.

Dragonul de Nil

Un alt reprezentant electric african al regatului peștilor este gimnarhul Nilului sau aba-aba. Faraonii l-au înfățișat în frescele lor. Trăiește nu numai în Nil, ci și în apele Congo, Niger și unele lacuri. Acesta este un pește frumos „elegant” cu un corp lung și grațios, lung de la patruzeci de centimetri până la un metru și jumătate. Nu există aripioare inferioare, dar una superioară se întinde de-a lungul întregului corp. Dedesubt este o „baterie” care produce unde electromagnetice de 25 V aproape constant. Capul gimnarhului poartă o sarcină pozitivă, iar coada poartă o sarcină negativă.

Gimnarhii își folosesc abilitățile electrice nu numai pentru a căuta hrană și locație, ci și în jocurile de împerechere. Apropo, gimnazii de sex masculin sunt pur și simplu tați uimitor de fanatici. Nu se îndepărtează de depunerea ouălor. Și, de îndată ce cineva se apropie de copii, tata îi va ușa pe infractor cu un pistol paralizant atât de mult încât nu va părea prea mult.

Gimnarhii sunt foarte drăguți - botul lor alungit, asemănător unui dragon și ochii vicleni au câștigat dragoste printre acvaristi. Adevărat, tipul frumos este destul de agresiv. Din câțiva alevini plasați într-un acvariu, doar unul va supraviețui.

Vacă de mare

Ochii mari bombați, o gură mereu deschisă încadrată de franjuri și o falcă extinsă fac peștele să arate ca o bătrână morocănoasă veșnic nemulțumită. Cum se numește un pește electric cu un astfel de portret? familie de observatori ai stelelor. Comparația cu o vacă este evocată de cele două coarne de pe capul acesteia.

Acest individ neplăcut își petrece cea mai mare parte a timpului îngropat în nisip și așteaptă prada înoată. Dușmanul nu va trece: vaca este înarmată, cum se spune, până la dinți. Prima linie de atac este un vierme lung și roșu, cu ajutorul căruia vedetorul ademenește peștii naivi și îi prinde fără să iasă măcar din acoperire. Dar, dacă este necesar, va zbura instantaneu și va uimi victima până când își va pierde cunoștința. A doua armă pentru autoapărare sunt țepii otrăvitori situati în spatele ochilor și deasupra aripioarelor. Și asta nu este tot! A treia armă puternică este situată în spatele capului - organe electrice care generează sarcini cu o tensiune de 50 V.

Cine mai este electric?

Cei descriși mai sus nu sunt singurii pești electrici. Numele celor care nu sunt enumerați de noi sună așa: Peters gnathonema, black knifeworm, mormyra, diplobatis. După cum puteți vedea, sunt o mulțime. Știința a făcut un mare pas înainte în studierea acestei abilități ciudate a unor pești, dar până în prezent nu a fost posibil să se dezlege complet mecanismul de acumulare a energiei electrice de mare putere.

Se vindecă peștii?

Medicina oficială nu a confirmat că câmpul electromagnetic al peștilor are un efect de vindecare. Dar medicina populară a folosit de mult valurile electrice ale razei pentru a vindeca multe boli de natură reumatică. Pentru a face acest lucru, oamenii se plimbă în mod special în apropiere și primesc șocuri slabe. Așa arată electroforeza naturală.

Locuitorii din Africa și Egipt folosesc somnul electric pentru a trata febra severă. Pentru a crește imunitatea copiilor și pentru a le întări starea generală, locuitorii ecuatoriali îi forțează să atingă somnul și, de asemenea, să le ofere apă în care acest pește a înotat de ceva timp.