Сообщение на тему способы защиты у рыб
Обновлено: 04.07.2024
В связи с бурным техническим прогрессом и увеличением численности населения проблемы воздействия человека на природу и охраны природы приобретают чрезвычайно важное значение для всего человечества.
Одной из сторон влияния деятельности человека на природу является изъятие из водоемов огромного количества воды. Водозаборные сооружения промышленных предприятий, ирригационных систем, тепловых электростанций и других потребителей воды вместе с водой из водоема захватывают и рыб. Наибольший ущерб рыбному хозяйству они наносят, уничтожая молодь рыб. Влияние этого фактора на рыбное хозяйство внутренних пресноводных водоемов нашей страны уже сейчас является не менее важным, чем загрязнение вод и гидростроительство.
Успешная защита рыб от попадания в водозаборные сооружения может основываться лишь на управлении их поведением и знании экологии поведения рыб. Поведение рыб, как и других животных, представляет собой комплекс врожденных реакций (наследственных, безусловно-рефлекторных, инстинктивных) и реакций, возникающих по принципу временных связей в результате обучения животного.
Реореакция и плавательная способность рыб
Основное биологическое значение реореакции заключается в том, что она способствует сохранению рыбами района их обитания и достижению определенных жизненно важных районов, расположенных в верхних участках рек (нерестилища). При отсутствии реореакции почти все речные рыбы были бы вынесены в море.
Пороговые скорости течения. Минимальные скорости потока, при которых возникает реореакция, являются пороговыми. При скоростях потока ниже пороговых рыбы, держась свободно по отношению к течению и окружающим ориентирам, передвигаются в различных направлениях независимо от направления течения. Пороговые скорости течения у рыб разных видов колеблются от десятых долей до 20-30 см/с.
Критические скорости течения. Для характеристики реореакции и способности рыб сопротивляться потоку был введен показатель – критическая скорость течения, равная минимальной скорости потока, при которой рыб сносит течением. Показатель критической скорости отражает верхнюю скоростную границу той гидравлической зоны, в которой могут находиться рыбы тех или иных видов и размеров. Определение этого показателя проще, чем определение плавательной способности. При исследовании критических скоростей рыб помещают в поток воды и экспериментатор, плавно увеличивая скорость течения (15-20 с), находит такую, при которой поток начинает сносить рыб. При применении рыбозащитных сооружений знание критических скоростей течения для защищаемых рыб чрезвычайно важно. Так, например, превышение этих скоростей на защитном полотне фильтрационных рыбозащитных устройств (РЗУ), как правило, приводит к прижатию и гибели рыб.
Критические скорости течения могут быть выражены через длину тела рыбы (l) – относительные критические скорости (l/c). Эти скорости у исследованных рыб составляют 4-15 l/c. У ранней молоди относительные скорости мало изменяются по мере роста до определенных размеров или даже несколько увеличиваются. Но при достижении 25-35 мм, а для некоторых видов и более 35 мм, эти скорости начинают уменьшаться.
Ориентация рыб на течение
Ориентация рыб против течения связана не с прямым гидродинамическим усилием, испытываемым рыбой в потоке воды, как полагают некоторые исследователи, а с работой определенных рецепторов и с восприятием процесса сноса рыб относительно неподвижных ориентиров в окружающей среде. Это было впервые показано Е. Лионом и в дальнейшем подтверждено многими авторами.
Восприятие рыбами течения осуществляется рядом рецепторов. Одним из основных рецепторов, с помощью которого рыбы способны ориентироваться в потоке воды, является зрение.
Помимо неподвижных зрительных ориентиров, определенную роль при ориентации могут иметь и предметы, движущиеся со скоростью, отличной от скорости движения зрительных ориентиров в точке нахождения рыбы. С помощью такой ориентации рыбы способны воспринимать течение, находясь даже в толще неравномерного потока (например, в реке) за пределами видимости неподвижных зрительных ориентиров.
Большую роль при ориентации рыб в потоке воды может играть и осязание.
Принципы защиты рыб
Можно выделить три принципа защиты рыб от попадания в водозаборные сооружения: экологический, поведенческий и физический.
Экологический принцип защиты – использование закономерностей, связанных с образом жизни рыб (распределением, миграциями) и особенностями их попадания в водозаборные сооружения.
Поведенческий принцип защиты – использование поведенческих реакций на те или иные раздражители (сетчатое полотно так называемых механических заградителей, свет, звук, электрическое поле и др.).
Физический принцип защиты – использование ряда физических явлений при условии обеспечения жизнеспособности рыб (задержание механическими преградами, использование разницы плотности воды и рыб и др.).
Указанным принципам защиты соответствуют три группы способов защиты: экологические, поведенческие и физические. Способы защиты, основанные на поведенческом принципе, следует считать активными, а на экологическом и физическом принципах – пассивными.
Экологические способы защиты, основанные на закономерностях
Распределения молоди
Одним из наиболее общих правил расположения водозабора является недопустимость их размещения в районах нерестилищ. Именно в этих районах, хотя и короткое время, наблюдаются значительные концентрации молоди.
Это правило касается также устьевых участков рек и нижних участков их дельт. За счет молоди, скатывающейся с вышележащих нерестилищ, или выпускаемой рыбоводными заводами, здесь наблюдаются особенно плотные и длительные концентрации рыб.
Важной мерой защиты рыб является правильное размещение оголовка водозабора относительно берега. Изъятие воды из прибрежных мелководных участков водохранилищ, озер или затонов рек, как правило, приводит к значительному ущербу. Обычно в этих хорошо прогреваемых и кормных участках водоемов сосредоточивается большое количество молоди, особенно молоди карповых, окуневых, а иногда и других видов рыб.
Имеющееся у многих видов рыб четкое вертикальное распределение может быть использовано в целях их защиты. Можно наметить ряд общих закономерностей вертикального распределения молоди в реках. На первых личиночных стадиях развития большинство видов рыб, за некоторым исключением (осетровые), скатываются круглосуточно преимущественно в поверхностных слоях. Личинки сельдей в темное время суток переходят в придонные слои. На более поздних этапах развития молодь лососевых продолжает придерживаться поверхностных слоев, а молодь карповых, сельдевых и окуневых мигрирует преимущественно в толще воды и у дна.
Эти особенности вертикального распределения молоди уже используются для защиты рыб.
Так, например, в связи с поверхностным распределением покатной молоди лососевых в США на высоконапорных плотинах водоприемные отверстия турбин заглубляют ниже горизонта ската молоди, а для ската молоди на определенной глубине строятся специальные трубопроводы.
Многие виды рыб имеют окраску, гармонирующую с окружающей средой. Независимо от цвета защитной окраски почти у всех рыб спина окрашена темнее боков, а самая светлая часть тела — брюхо. При взгляде снизу, из глубины, вода кажется серебряной, и светлое брюхо рыбы не отличается от нее, а при взгляде извне на кажущиеся сверху темными поверхность воды и дно цвет спины рыбы сливается с их оттенками. Во всяком случае, птицам, питающимся рыбой, на пример чайкам и крачкам, обнаружить ее трудно. Примером удивительной приспособляемости может служить защитная окраска одной африканской рыбы, брюхо которой темное, а спина — светлая, поскольку она плавает брюхом кверху.
Защитная окраска высокоразвита у камбалы, спина которой способна быстро менять узор и цвет применительно к характеру дна. Щука имеет окраску, которая превосходно подходит для пребывания среди водных растений. У некоторых донных рыб, например у налима и гольца, защитная окраска напоминает узоры дна, рисунок камней и т.п. Кроме окраски, рыбы могут пользоваться и другими способами защиты, предлагаемыми самой окружающей средой.
Мальки лосося и кумжи, проводящие первые годы жизни в реке, держатся за камнями или за другими подводными предметами. Многие мелкие рыбы живут под камнями. Один из способов защиты — зарыться в ил, как это делают, например, камбала и песчанка. Угорь предпочитает подводные норы и пещеры береговых откосов. Мальки многих видов рыб проводят начальную стадию своей жизни среди подводной растительности.
Многим видам защищаться от хищных рыб тяжело. Окунь и ерш при нападении на них поднимают остроконечные спинные плавники. Если повезет, хищник выплюнет рыбу, так как ее колючки причиняют боль. Экспериментами установлено, что хищная рыба предпочитает в первую очередь охотиться за рыбой без колючек. Только после того, как в водоеме не осталось рыб без колючек, хищник поедал колючих рыб. Для многих видов рыб единственное средство защиты при нападении хищника — бегство.
Одиночная рыба, находящаяся у поверхности воды, для спасения от преследователя может сделать несколько низких, следующих друг за другом прыжков над водой. У карповых рыб замечен особый способ предупреждения членов стаи об опасности: схваченная или пораненная хищником рыба выделяет так называемое отпугивающее вещество, ощутив которое другие особи реагируют бегством.
Крупные размеры рыбы лучше всего защищают ее от хищников. У мелкой же рыбы множество врагов. Крайний случай — это когда плотва съедает мальков щуки. Трудно себе представить, но у 4-килограммового леща и 10-сантиметровой плотвы могут быть одинаковые проблемы по отношению к хищникам!
Среди множества разнообразных живых существ, населяющих нашу планету, рыбы стоят особняком. Ещё бы! Вся их жизнь проходит в воде. У рыб нет ни крыльев (хотя с этим могут поспорить летающие рыбы), ни рук с ногами (а тут могут возмутиться древние-предревние гаттерии, появившиеся на Земле ещё до динозавров).
Как рыбы маскируются?
Но есть и то, что сближает рыб и с птицами, и с рептилиями, и с млекопитающими. Даже с насекомыми. Да-да! Удивительно, не так ли? Что же сближает тунца с кузнечиком? Ответ прост: постоянная опасность быть съеденным. Акулой или лягушкой — не важно. Всегда найдётся кто-то, у кого больше зубов, чем у тебя. Поэтому и маленький пескарь, и большой скат должны уметь защищаться. И что самое интересное — они умеют! Да ещё как!
Пожалуй, самый лучший способ для рыбы защититься от хищника — это просто стать для него невидимой. Такой способ (которым, к слову, отлично владеют многие насекомые и рептилии) называется мимикрия. Мимикрия — это способность слиться с окружающей поверхностью или растительностью и стать незаметным.
Одними из лучших маскировщиков в мире рыб являются… Никогда не догадаетесь кто! Всем известные морские коньки, принимающие цвет той водоросли, на которую они уселись. И это далеко не всё, на что они способны, — тряпичник (ещё один из коньков) сам похож на водоросль и может смело плыть куда захочет, так он умело маскируется.
А ведь можно ещё и спрятаться на дне. Как вы думаете, много ли шансов у хищной рыбы заметить на дне ската, который не просто лег на дно, но и зарылся поглубже в песок? Так что плоская форма этой рыбы отнюдь не случайна. А если ещё и вспомнить, что электрический скат (равно как электрический сом и электрический угорь) может больно ударить током своего обидчика, то выясняется, что поживиться рыбкой на обед не так-то просто даже для акулы.
А вот такая, казалось бы, простая и забавная рыба как камбала, на самом деле мастер перевоплощений — если её положить на шахматную доску, то на спине это рыбы даже появятся клетки. А уж принять цвет песка или камней, на которых она коротает своё время, и вовсе не составит для камбалы труда.
Где рыбы прячутся от хищников?
Те рыбы, которые не могут менять цвет самостоятельно, имеют уже готовую камуфляжную окраску. Как вы думаете, почему рыбки, живущие в тёплых водах коралловых рифов, такие пёстрые? Посмотрите внимательно на разноцветные кораллы и поймёте.
А слабо изменить не цвет, а форму? Такие рыбы как иглобрюх, факх, четырехзубец, куткутья при нападении на них раздуваются, превращаясь в малоаппетитный и не похожий на рыбу шар. Так что иную рыбку из пруда вытащить очень и очень нелегко.
К физиологическим способам защиты рыб относятся электрические рыбозаградители, а также зрительно-световые и воздушно-пневматические способы рыбозащиты.
Рыбы, различая с помощью органов чувств создающиеся поля, должны изменять направление движения в потоке воды, что и обеспечивает эффективность физиологических заграждений.
Электрические рыбозаградители. Применение электрических рыбозаградителей основано на реакции избегания рыбами электрических полей большой напряженности.
Однорядный электрозаградитель ЭРЗУ-1 В. А. Страхова отличается плавным падением напряженности по мере удаления от электродов. С уменьшением длины рыб требуется большая величина напряженности поля, поэтому при создании электрозаградителя исходят из минимальных размеров защищаемых рыб.
Для ЭРЗУ-1 установлена минимальная длина рыб, равная 35—40 мм. Защита рыб минимального размера требует увеличения напряженности электрического поля, что будет вызывать гибель крупных рыб, попадающих в зону действия электрозаградителя.
Применение электрозаградителей для остановки или направления половозрелых рыб, мигрирующих против течения вверх по реке, весьма эффективно. Однако они не дают достаточного эффекта при применении их для предотвращения попадания в водозаборы покатной молоди рыб.
Применять ЭРЗУ-1 рекомендуется при скорости подходного потока не более 25 см/с. Такая скорость для молоди карповых и окуневых рыб несколько завышена.
Зрительно-световые способы рыбозащиты. Одних рыб привлекают искусственные источники света, другие безразличны к ним, а третьи боятся их. Реакция рыб на свет связана с рядом абиотических и биотический факторов и даже у одного вида может быть различной на разных стадиях онтогенеза.
Первые попытки использовать свет для защиты рыб были проведены в США, однако заметных результатов не было получено. С большим эффектом (81 %) использовали в США свет для отпугивания и отведения покатных угрей от зоны действия электростанций.
Возможность использования способности молоди многих видов рыб реагировать на источники света (концентрируются) исследовали советские ученые.
В качестве модели водозабора использовали икорную сеть диаметром 0,8 м, длиной 2,5 м. Источники света устанавливали выше по течению (2,5—4 м) и немного в стороне от водозабора. Если источник света устанавливали прямо перед сеткой, попадание рыб увеличивалось в среднем на 48 % за счет привлечения на свет мелкой уклеи длиной 11—13 мм.
Исследования доказали возможность использования света для уменьшения попадания рыбы в водозаборные сооружения. Попадание молоди в световой день резко уменьшалось.
Звуковые способы рыбозащиты. Рыбы воспринимают звуки широкого диапазона частот от 1 до 13000 Гц. В этом процессе принимают участие органы слуха, боковой линии и плавательный пузырь. Звуки с переменной частотой и интенсивностью действуют на рыб сильнее, чем постоянные монотонные звуки. Рыбы пугаются любого шума, но эта реакция сохраняется короткое время, рыбы быстро адаптируются и не двигаются в нужном направлении.
Для защиты рыб используют не только акустические репелленты, но и апелленты, отвлекающие рыб из зоны водозабора. Наиболее сильная двигательная реакция у различных видов рыб наблюдается на низкие звуковые частоты — от 100 до 5000 Гц. Низкочастотные колебания в десятки герц также могут оказывать большое влияние на поведение рыб.
При физическом принципе защита основывается на выносе| рыбы к поверхности пузырьками воздуха и вертикальными токами воды (эрлифт). Для сброса и отведения рыб на поверхности помещают специальный рыбоуловитель.
При поведенческом принципе защита основана на отпугивании рыб при помощи воздушно-струевого отражателя.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Читайте также: