Вступ
Російська
На жаль, цей запис доступний тільки на
Російська.
К сожалению, эта запись доступна только на
Російська.
Дo недавнего времени водные пространства считались миром безмолвия.
Уверенность в неспособности рыб издавать звуки была настолько большой, что послужила мотивом известной народной пословицы: «нем, как рыба». В действительности же в воде нет мира безмолвия, нет и безмолвных рыб. Низкая прозрачность воды и благоприятные физические условия для распространения звука способствовали появлению у рыб хорошо развитой акустической сигнализации.
Раздел современной ихтиологии — биологическая акустика рыб накопила большое количество фактического материала по звучанию различных рыб и биологическому значению этого явления.
Биоакустика рыб развилась из биогидроакустики — направления гидроакустики, занимающегося изучением звучания водных организмов.
Биогидроакустика возникла в период второй мировой войны в связи с массовым применением техники подводной шумо-пеленгации. Уже в этот период было обнаружено большое количество разнообразных интенсивно звучащих водных организмов: рыб, млекопитающих и ракообразных. Биологические звуки оказались столь разнообразны и интенсивны, что потребовались точные данные об их спектральном составе и давлении для нормальной эксплуатации гидроакустической техники.
В конце пятидесятых годов XX в. звуки водных организмов стали изучаться как сигналы связи между этими организмами. Возникшая на стыке физиологической акустики и экологии водных животных акустическая сигнализация потребовала еще большего изучения слуха и приемов пространственной ориентации водных организмов.
Различные виды организмов водной фауны обитают в различных условиях освещенности, прозрачности, давления и температуры, что обусловило появление у них большого разнообразия в строении и работе органов излучения и приема звука. Изучение физической структуры издаваемых звуков, а также их органов излучения и приема звука составили существенный раздел водной бионики, занимающейся, в частности, вопросами совершенствования гидроакустических приборов. Из сказанного выше следует, что биогидроакустика широко связана с различными разделами естествознания, от систематики до физики моря (рис. 1).
Связь биогидроакустики с различными разделами науки и практики
Анализируя основные акустические свойства и акустическую систему связи рыб в водоемах, биоакустика рыб изучает морфологические и функциональные структуры аппаратов звучания рыб и связанные с ними физические особенности издаваемых звуков, слух и акустическую сигнализацию рыб.
Исключительно велико значение биоакустики рыб для развития рационального рыболовства. В настоящее время Советский Союз вылавливает в Мировом океане около 46 млн. црыбы. В ближайшие десять лет вылов рыбы должен возрасти вдвое. Решение этого грандиозного плана возможно только на основе фундаментальных знаний в области биологических основ поведения рыб. Разработка и совершенствование методов разведки рыб и приемов рыболовства, автоматизация трудоемких процессов и управление движением рыб в гидротехнических сооружениях невозможны без знания закономерностей поведения рыб и умения им управлять.
Поведение рыб мы рассматриваем как адаптивный процесс, как деятельность, направленную на сохранение и увеличение численности данного вида.
Поведение — наиболее изменчивое свойство вида. Оно представляет собой сложное переплетение врожденных и приобретенных компонентов. Изучение поведения рыб является эколого-физиологическим направлением, сочетающим эксперименты в лабораторных и полевых условиях. Изучаются механизмы отдельных поведенческих актов и их роль в экологических оборонительно-пищевых и половых отношениях.
Только такое комплексное исследование создает предпосылки для разработки биологических основ управления поведением рыб.
Разработка поведенческих актов рыб возможна только на основе использования различных способов многих наук — морфологии, физиологии, экологии, физики, химии и кибернетики.
Работы по изучению поведения рыб в СССР с момента своего возникновения характеризуются практической направленностью.
Изучение реакции рыб на свет, течения и электрические поля, исследование миграций пищевых отношений и акустических свойств тела рыб явились основой организации первого в мире бессетевого способа лова каспийских килек на свет, создания рыбоходов, электрических рыбозаградителей, обнаружения новых районов промысла и разработки эффективных авиационных и гидроакустических способов разведки.
Биоакустика рыб — существенный новый раздел управления поведением рыб.
Сведения о звуках рыб могут быть использованы при разработке способов разведки: обнаружения и локализации промысловых скоплений некоторых видов рыб в море и в целях разработки новых приемов привлечения и отпугивания рыб. Эти способы и приемы важны не только для увеличения количества вылавливаемой рыбы, но и для организации рационального ведения рыбного хозяйства: селективное вылавливание рыб определенных видов, возрастов и пола; управление поведением рыб в гидротехнических и рыбоводных сооружениях.
Большое значение звука в жизни рыб и техническая простота генерирования акустических сигналов рыб в воду создают благоприятные предпосылки и условия для применения биоакустики рыб в практике рыбного хозяйства. Именно поэтому на II Международном конгрессе в 1963 г. в Лондоне по технике промышленного рыболовства был поставлен вопрос о необходимости практического использования биоакустики рыб.
Специальные практические вопросы перед биоакустикой рыб поставлены бионикой. История биоакустики рыб по существу не насчитывает еще и двух десятилетий, однако огромный интерес к этой проблеме и совершенные физические методы исследования позволили накопить большой и разносторонний материал.
В СССР в последние годы вопросами биоакустики рыб начинают интенсивно заниматься в некоторых научно-исследовательских учреждениях и учебных заведениях. Бурное развитие биоакустики рыб происходит также и за рубежом. Каждый год ь биоакустике рыб появляются новые проблемы. В связи с этим возникает необходимость создания монографии по биоакустике рыб.
При написании настоящей монографии мы исходили из диалектического представления о единстве организма и среды, о взаимосвязи биологических структур и их функций; поэтому в данной книге рассматриваются не только механизмы различных биоакустических процессов и явлений, но и их биологическое значение.
Книга состоит как из литературных, так и оригинальных данных автора, полученных в Лаборатории ихтиологии Института морфологии животных АН СССР в содружестве с кандидатом физико-математических наук Е. Романенко, сотрудником Акустического института АН СССР, под руководством проф. Б. П. Мантейфеля и академика Н. Н. Андреева.
Автор надеется, что предлагаемая книга окажется полезной широкому кругу читателей: биологам, инженерам и физикам, связанным с разработкой вопросов биологии, рыбного хозяйства и бионики.