Какое напряжение опасно для рыбы
Действие импульсного электрического тока на рыб (Восилене М.Е., Данюлите Г.П., Нактинис И.М. и Пятраускене Л.А. Институт зоологии и паразитологии АН ЛитССР) (УДК 639.2.081.193)
Одна из задач применения электрического тока (ЭТ) в рыболовстве — направленное изменение размерного состава облавливаемых рыб. Решение этой задачи основывается на известной закономерности: для того, чтобы вызвать определенную реакцию у крупных рыб требуется электрическое поле (ЭП) меньшей напряженности, чем для мелких особей. На основе этого было сформулировано понятие «напряжение тела» (Me Millan F., 1928; Holzer W., 1932), согласно которому произведение напряженности ЭП, вызывающего определенную реакцию, и длины рыбы не зависит от размеров данного объекта и имеет постоянную величину. Позже (Шентяков, 1964; Данюлите, 1974) было отмечено, что с увеличением длины рыбы эта величина (часто обозначаемая как «условное напряжение тела») для вызова определенной реакции у объекта несколько увеличивается, в связи с чем не исключается возможность проявления селективности действия ЭТ на рыб. Практика электролова в пресноводных водоемах (Сечин, Романенко 1968, Чурунов, 1974), а также результаты испытаний морского электрифицированного трала (Максимов, Малькявичюс, Юдин, 1987), свидетельствуют о том, что с помощью ЭТ вылавливается больше крупных рыб, чем обычными орудиями лова. Тем не менее при обсуждении перспектив применения ЭП в добыче, особенно морских рыб, высказывается мнение, что размерная селективность действия тока — понятие, скорее, теоретическое, чем практическое.
Согласно результатам наших исследований (Восилене, Данюлите, Нактинис, Симонавичене, 1982; Данюлите, Кактинис, Пятраускене, 1987), наиболее сильное угнетающее действие на рыб импульсный электрический ток (ИЭТ) оказывает в определенном диапазоне частот: для пелагической салаки в области 80-100, для донной трески — 40-120 Гц. Однако направленное перемещение рыбы в электрическом поле — анодный электротаксис — более эффективно проявляется при частотах ниже этого диапазона: у салаки в области 40, у трески — 20 Гц.
Необходимо при этом учесть, что весь репертуар двигательной активности рыб, в том числе и анодный электротаксис, при действии ИЭТ развертывается в пределах напряженности поля от порога первичных реакций до электронаркоза, т. е. до обездвиживания рыб. В этом диапазоне напряженностей поля проявляются присущие двигательным реакциям рыбы закономерности — их зависимость от параметров тока, внешних и внутренних факторов, а так же от вида и размера объекта. Очевидно, что при высокой напряженности ЭП, лишающей подвижности и мелких и крупных особей, рассчитывать на размерную селективность не приходится.
В связи с этим были проведены опыты на тех же модельных рыбах салаке (Clupea harengus membras) и треске (Gadus morhua callarias) с целью определения пределов размерной селективности действия ИЭТ в зависимости от величины рыбы при параметрах тока, применяемых в практике электролова, в частности в морских электрифицированных тралах.
Рыбу вылавливали в прибрежной зоне Балтийского моря и содержали в проточной морской воде соленостью 6-7 ‰. В однородном поле ИЭТ частотой 10, 30 и 100 Гц, длительностью импульса 1,2 мс определяли порог первичных реакций в виде напряженности поля Е и «условного напряжения тела» UL, а также время действия тока t, по истечении которого у рыб прекращалась двигательная активность, т. е. наступал электронаркоз. Связь между этими величинами и длиной тела достаточно хорошо описывалась степенной регрессией, а между «напряжением тела» и длиной рыбы — линейной регрессией, что позволило нам построить соответствующие графики.
Анализ экспериментального материала показал, что существуют большие индивидуальные различия порогов реакций рыб на ИЭТ, а также колебания этих порогов в отдельные годы, связанные, по-видимому, с различиями гидрометеорологической обстановки и, следовательно, с изменениями физиологического состояния рыб. Однако на фоне данных колебаний всегда сохраняется зависимость проявления двигательных реакций от размера рыб и параметров тока.
Как видно из рис. 1, с увеличением длины салаки с 10 до 24 см напряженность поля на пороге первичных реакций у рыбы уменьшалась с 0,07 до 0,04 В/см (Е=0,31 X L -0’65 ; r 2 =0,89), «условное напряжение тела» при этом увеличивалось на 30-40 % (UL= = 0,016XL+0,52; r 2 =0,7). Частота тока не оказала влияния на пороги первичных реакций — при 10, 30 и 100 Гц получены идентичные значения.
Рис. 1. Зависимость напряженности поля Е и ‘условного напряжения тела’ UL на пороге первичных реакций салаки от длины тела L при действии ИЭТ 100 Гц, 1,2 мс
Обездвиживание салаки, т. е. наступление электронаркоза, зависело от частоты тока, напряженности поля и размера рыбы. При ИЭТ 10 Гц и у мелкой, и у крупной салаки в большинстве случаев электронаркоз не наступал в течение 60 с (заданное время) при напряженности поля от 0,4 до 1 В/см. При ИЭТ 30 Гц (рис. 2а) размерная селективность проявлялась при напряженности поля 0,45, В/см (t=690,3X L -1,24 ; r 2 =0,74) и несколько слабее при 0,65 В/см (t=460,3ХL -1,18 ; r 2 =0,73): с увеличением длины салаки с 10 до 24 см время для электронаркоза сокращалось соответственно с 40 и 27 до 15 с. При напряженности поля 0,95 В/см (t=21,2XL -0’2 ; r 2 = = 0,18) у мелких и крупных рыб электронаркоз наступал практически сразу, т. е. в течение нескольких секунд, после включения тока. ИЭТ 100 Гц (рис. 26) оказывал более сильное угнетающее действие, и зависимость наступления электронаркоза от длины салаки проявлялась только при напряженности поля 0,45 В/см (t=23433,4X L -2,75 ; r 2 =0,82).
Рис. 2. Зависимость времени t, необходимого для наступления электронаркоза салаки при действии ИЭТ длительностью импульса 1,2 мс (а — при частоте 30 Гц; б — 100 Гц), от длины тела L: 1—напряженность поля 0,45 В/см; 2—0,65 В/см; 3—0,95 В/см
У трески (рис. 3) с увеличением длины тела с 21 до 88 см напряженность поля на пороге первичных реакций уменьшилась с 0,046 до 0,023 В/см (Е=0,19Х L -0?46 ; r 2 =0,82), «условное напряжение тела» при этом увеличилось с 1 до 2 В (UL=0,016XL+ 0,7; r 2 =0,81).
Треска значительно крупнее салаки, поэтому электронаркоз у нее наступал при более низкой частоте тока и напряженности поля ИЭТ. Так, при 10 Гц (рис. 4а) и напряженности поля 0,2 В/см 1449 2х L -1,08 ; r 2 =0,78) у многих рыб длиной 20—30 см электронаркоза не наблюдалось в течение 60 с с момента действия тока, а у особей размером 60—80 см для этого требовалось только 12—17 с. При той же частоте тока и напряженности поля 0,3 В/см (t= 1192,4Х L -1,14 ; r 2 =0,45) размерная селективность действия ИЭТ на треску явно слабела, а при 0,5 В/см (t=56,5X L -4,5 ; r 2 =0,14) полностью исчезала. При повышении частоты тока до 30 Гц (рис. 4 б) угнетающее действие ИЭТ на рыбу усилилось — размерная селективность проявлялась только при напряженности поля 0,13 В/см (t=3142823XL -3,15 ; r 2 =0,7), а при 0,2 В/см (t= 29,2XL -0,53 ; r 2 =0,12) у всех особей, независимо от длины электронаркоз наступал сразу, т. е. через 3-4 с после включения тока.
Рис. 3. Зависимость напряженности поля Е и ‘условного напряжения тела’ UL на пороге первичных реакций трески от длины тела L при действии ИЭТ 10 Гц, 1,2 мс
Таким образом, результаты опытов показывают, что размерная селективность действия ИЭТ на рыбу, связанная непосредственно с проявлением двигательной активности, определяется в первую очередь напряженностью поля и частотой тока. На размерную селективность действия ИЭТ у салаки можно рассчитывать в диапазоне напряжённостей поля от 0,04-0,07 В/см, т. е. порога первичных реакций, до 0,65 В/см при 30 Гц и до 0,45 В/см при 100 Гц; у трески от 0,02-0,04 до 0,2, отчасти 0,3 В/см при 10 Гц и до 0,13 В/см при 30 Гц.
Рис. 4. Зависимость времени t, необходимого для наступления электронаркоза салаки при действии ИЭТ длительностью импульса 1,2 мс (а — при частоте 10 Гц; б — 30 Гц), от длины тела L: 1 — напряженность поля 0,13 В/см; 2 — 0,2 В/см; 3-0,3 В/см; 4-0,5 В/см
Параметры применяемого ИЭТ выбираются согласно задачам, которые ставятся перед орудием электролова и реакциям рыбы (возбуждение, привлечение, обездвиживание), на основе которых рассчитано данное орудие. Однако во всех случаях с целью повышения размерной селективности орудий электролова не следует слишком увеличивать интенсивность и частоту действующего ИЭТ. Учитывая биологические особенности и размер облавливаемых рыб, надо ограничивать зоны электрического поля с высокой напряженностью, лишающие подвижности как крупных, так и мелких рыб, необходимо также избегать диапазона частот тока, оказывающих на этих рыб повышенное угнетающее действие.
Источник
Какое напряжение опасно для рыбы
Если раньше путь рыбе преграждали браконьерские сети, непроходимые плотины ГЭС, ядовитые стоки, то сейчас к ним добавился еще электрошок со скромным названием «электроудочка».
По многочисленным просьбам моих коллег-рыболовов я попытаюсь ответить на некоторые вопросы и развеять мифы, связанные с одной из самых больных проблем нашего (и не только) региона — незаконным применением электротока для ловли рыбы. Перед тем как сесть за написание этой статьи я долго думал, а не вызовет ли она обратный эффект. Однако, я все же считаю, что добротные знания, а не «слухи» и домыслы, принесут больше пользы, потому что производители-кустари и «защитники» электроудочки специально вводят в заблуждение потенциальных покупателей, сильно занижая возможные отрицательные последствия для рыбных запасов.
Вопрос: Что такое электроудочка и в чем заключается сама проблема?
Ответ: Электроудочка (электролов) — это, в общем, небольшая коробочка, которая легко помещается в сумке или рюкзаке. По сути, это мощный трансформатор, преобразующий ток аккумулятора до тысячи и более вольт. Киловольты, через сачок попадая в воду, «оглушают» рыбу. Радиус действия этой «адской машинки» может достигать десяти метров.
Если обходиться без эмоций, то сейчас можно уверенно говорить о том, что появление у населения в конце 80-х годов портативных электролов принципиально изменило структуру и объемы браконьерского вылова в средних и малых водоемах. Если раньше видовой состав этих уловов в основном соответствовал параметрам сетных орудий лова и более-менее равномерно изымал различные виды рыб, определенных размеров, то при использовании электролова происходит тотальное уничтожение (изъятие) наиболее ценных и редких видов рыб всех размерно-возрастных групп (в первую очередь, лососевых).
Вопрос: Как электроудочка воздействует на рыбу?
Ответ: (самый распространенный и неправильный). «Работа электроудочки основана на особенности центральной нервной системы рыб реагировать на распределенное в воде импульсное электрическое поле. На теле рыб имеются особые нервные окончания, чувствительные к электрическому полю и заставляющие мускулатуру рыб сокращаться непроизвольным образом так, что рыба движется в сторону положительного электрода-анода, которым является металлический обод сачка».
И еще «перл» «Анодную реакцию рыбы (т.е. ее «тяготение» к аноду) объясняют тем, что рыба улавливает и определяет направление движения ионов и ориентируется головой на их поток. Под действием электрического поля мышцы рыбы самопроизвольно сокращаются, и она движется автоматически».
Теперь правильный ответ: На самом деле, холоднокровные животные (рыбы, лягушки), попадая в поле постоянного тока, пытаются активно из него выйти. Если это поле недостаточно сильно, они из него «спокойно» выходят («пугаются»), если поле очень сильное, то они сразу погибают (электрошок). Остается третий вариант, когда ток «не маленький и не большой», тут-то и проявляется так называемая «анодная реакция» — рыба активно (а не «непроизвольно») начинает двигаться, как в туннеле (вдоль «линий напряженности») к аноду. Анодом, в случае электроудочки, является обруч сачка.
Состояние, когда рыба сама плывет к аноду называется «гальванотаксис», но, когда она, бедная, подплывает к сачку, электрическое поле становиться довольно сильным и наступает другое состояние «гальванонаркоз» — рыба усыпает (парализуется).
Вопрос: Кто, где и когда изобрел электролов (вроде у нас после войны)?
Ответ: Основоположником электролова следует считать немца Альфреда Шенфельдера, опубликовавшего в 1925 г. в журнале «Рыболов-спортсмен» статью под названием «Лов рыбы при помощи электричества». Чуть позже в 1927 г. Фр. Шименц опубликовал статью о новом методе лова в «Журнале рыболовства». В 1940 г. он вместе с физиком Гумбургом предложил этот способ для промышленного рыболовства, и только в 1941 г. появилась первая работа Шиминских об физиологических основах явлений электротаксиса и электронаркоза у рыб.
Вопрос: Правда ли, что большая рыба сильней реагирует на электроудочку, чем маленькая?
Ответ: Правда, но не всегда. Как и в остальных случаях, все зависит от расстояния от рыбы до сачка, а также устройства электроудочки и электропроводности воды. Бывают случаи, когда крупная рыба уходит, а молодью усыпано все дно.
Вопрос: Может ли электроудочка быть экологически безвредной?
Ответ: Вопрос абсолютно некорректный, т.к. существуют мгновенные и долговременные эффекты, а также отсутствуют показатели (не эмоциональные) «вреда». Кроме этого, как я уже писал, разные модели электроловов работают совершенно по-разному в различных условиях. Да и сам термин «экология», который сейчас «пристегивают» к очень многим понятиям, обозначает лишь «науку, изучающую взаимоотношения живых организмов с окружающей средой» и ничего больше. Главный аргумент «электриков» об «экологической безвредности» электроудочки заключается в следующем: если рыбу, после ее попадания с сачок электроудочки, выпустить обратно в воду, то через минуту (максимум — десять) она «очухивается» и спокойно, без каких-либо последствий, плывет дальше. Запомним эти «без каких-либо последствий». Собственно развенчанию мифа «об отсутствии последствий» посвящена эта статья.
Вопрос: (его часто мне задают рыбинспектора): Как определить поймана рыба с помощью тока или чем-то другим?
Ответ: У форели, к примеру, под действием тока резко изменяется окраска тела, а также появляются характерные темные треугольники на верхней части головы. Такое изменение окраски происходит в результате паралича кожных покровов, причем оно исчезает довольно быстро. Иногда на боках заметны пятна, явившиеся результатом непосредственного соприкосновения рыбы с электродом. Эти пятна очень похожи на ожоги, но являются также параличом кожи (при внимательном рассмотрении — это сеточка с мелкими отверстиями).
Вопрос: Как реагируют разные виды рыб на электроток в водоеме?
Ответ: Линь, при воздействии тока, стремительно уходит на глубину и зарывается головой в ил, оставляя наружи только часть своего туловища.
Карпы очень чувствительны к действию тока. Они ложатся на бок и затем медленно погружаются на дно.
Лещ остается лежать там, где его настигло действие тока, и на дно не погружается.
Голавль лежит на поверхности воды.
Щука легко реагирует на воздействие даже слабого тока.
Судак легко оглушается током, но не всплывает, оставаясь на средней глубине.
Сом и налим реагируют на действие тока почти одинаково. Они выходят из своих убежищ и лежат на поверхности воды, причем некоторые из них с широко открытыми ртами.
Угорь стремительно плавает по поверхности воды и поймать его не просто.
Форель и хариус всплывают на поверхность и остаются лежать довольно продолжительно время. Оба эти вида относятся (в отличии от линя) к числу наиболее вылавливаемых, поэтому наибольший вред электроудочка наносит малым форелевым (хариусовым) ручьям и лососевым рекам.
Вопрос: Среди рыболовов, да и не только, бытует мнение, что электроудочка влияет на способность рыб к размножению, а их оппоненты — «электрики» пытаются с этим спорить. Так кто же прав? Короче, факты давай!
Ответ: Это очень большой вопрос, поэтому я приведу только примеры из иностранных научных публикаций, а также выдержки из личной переписки с зарубежными коллегами-ихтиологами, с которыми я довольно подробно обсуждал этот вопрос.
Marriott (1973) сравнивал смертность вылупившихся из икры личинок горбуши, полученных от самок, которые испытали на себе воздействия электротоком. Она оказалась на 12% выше по сравнению с «обычными» молодью. Смертность развивающейся икры была выше на 27%. У некоторых икряных самок, при вскрытии, были обнаружены разорванные внутренние органы, возможно, это и стало причиной большой смертности икры. Newman and Stone (1992) подвергали воздействию тока взрослых американских судаков и проверяли смертность их икры, которая оказалась на 63-65% выше по сравнению с контролем. Они также ссылаются на информацию от менеджера рыбзавода L.Waronowicz о снижение у икры ручьевой форели способности к оплодотворению после ее отлова электроловом, что стало причиной гибели икры в дальнейшем. У самцов форели известны также случаи преждевременного выпуска молок. Естественно, после этого самцы, не могут эффективно участвовать в нересте. Craig Fusaro (California Trout, Inc.) пишет о снижение жизнеспособности половых продуктов и у стальноголового лосося. Однако, Bill Beaumont сообщает, что воздействие тока на нерестящихся рыб во многом зависит от вида рыбы, но для хариуса, сига, дальневосточных лососей вред электротока для размножения очевиден (Roach, 1996). Перейдем теперь к травмам тела рыб. Так, Craig Fusaro, указывал, что у радужной форели и стальноголового лосося, после их попадания в сильное поле постоянного тока, наблюдаются переломы позвоночника. Похожие травмы (смещения позвонков) обнаружил John Wullschleger (Olympic National Park) у крупных карпов. Причина это, по моему мнению, заключается в том, что, под воздействием тока, происходит резкое сокращение околопозвонковых мышц, которое и приводит к травматическим последствиям, поэтому многие «кривые» и «горбатые» рыбы в наших водоемах результат не каких-то генетических мутаций, а «бедняги, убежавщие с электрического стула». David Coombes, (B.C. Environment, USA) написал мне, что наблюдал тысячи погибших личинок насекомых у берега лососевой реки после применения электролова. Таким образом, электроток действует не только на самих рыб, но уничтожает их корм. Доктор Jim Reynolds сообщил, что вопрос о возможных долговременных последствиях воздействия тока на популяции различных рыб до конца не изучен. Кроме того, пока мало информации об устойчивости рыб, испытавших электроток, к заболеваниям и генетическим мутациям. По мнению Darrel Snyder (Colorado State University, USA), автора известного обзора «О воздействии элетролова на размножение, развитие половой системы и личинок рыб», электролов может быть опасный не только для рыбы, но и человека, других водных организмов, а также и любого человека или животное, которое находиться вблизи тех мест, где его используют. Хватит «страхов». Надеюсь, теперь все понятно. Выводы, я думаю, вы сделаете сами.
Вопрос: В Интернете появились какие-то сообщения, что вроде бы кто-то придумал прибор для обнаружения электроудочек. Что об этом известно?
Ответ: Действительно проект, который мы кратко называем «Анти-электролов» начался в Санкт-Петербурге по инициативе Балтийского Фонда Природы СПбОЕ при поддержке Правительства Ленинградской области в 1999 году. О его развитии и результатах много писали питерские рыболовные издания. Более того, в этом году он удачно завершен созданием целой серии приборов, которые на разных расстояниях (до 2,5 км) способны обнаруживать работающие браконьерские электроудочки и также, в режиме долговременного мониторинга, выявлять водоемы, где работают «электрики». Посмотреть на фотографии этих приборов и узнать все подробности можно на Интернет-сайте « Рекордные рыбы » в разделе «Анти-электролов».
В заключение, хочу сообщить совсем свежую новость: украинскими изобретателями из города Ахтырки создан опытный образец устройства, который, при помещении его водоем, делает работу электроудочек практический невозможной. Дело только за малым — провести сертификацию и начать промышленное производство анти-электроловов. Подробности
Источник