Вплив безперервних низькочастотних і середньочастотних тональних шумів на кільчасту нерпу

Введення

З середини 20-го століття рівень зашумленості світового океану почав рости. Що було пов'язане з техногенною діяльністю людини. Так за різними оцінками частка техногенного шуму в океані становить від 70 до 90%. Світовий океан є пристанищем для більш ніж мільйона видів і загальна біомаса оцінюється приблизно в мільярд тонн. Переконливо доведено вплив шумів та різних звукових сигналів на китоподібних. Так як у китоподібних звукова рецепція відіграє домінуючу роль над іншими органами почуттів, то акустичні перешкоди, що генеруються різними виробничими і військовими об'єктами, викликають збої в роботі слухового аналізатора китоподібних при ехолокації і внутривидовом спілкуванні (Посилання). Так само існують докази негативного впливу шумів на життєдіяльність деяких видів риб та інших морських мешканців (посилання). Однак про вплив техногенних шумів на ластоногих відомо мало і дані часто суперечливі. Ластоногі, на відміну від інших мешканців океану, не є повністю водними тваринами і частину часу проводять на суші, де вони спаровуються, линяють і ростять потомство. Що і спричиняє за собою відмінне від інших ссавців будова слухової системи. Так у водному середовищі тюлені використовують одні механізми звуковоспріятія, а на суші інші. Слухова система ластоногих, в відмінності від наземних ссавців, що мешкають при відносно постійному тиску, схильна до великих і різких перепадів тиску при пірнанні на глибину. Безсумнівно, що на тюленя можуть чинити негативний вплив резонансні частоти, при яких виникає резонанс різних органів і тканин (Посилання).

1. Будова слухового апарату ластоногих

Для всіх ссавців характерне схожа будова слухової системи. Але в процесі філогенезу система набуває особливості, що допомагають увазі пристосуватися до середовищі існування. У ластоногих, в результаті переходу до напівводний спосіб життя слухова система придбала ряд анатомічних змін.

Самі кардинальні перебудови у морських ссавців придбали периферичн

і відділи та початкові ланки центрального слухового шляху. Саме ці відділи найбільш схильні филогенетическим змінам в процесі адаптації до факторів навколишнього середовища.

У всіх ссавців периферичний відділ слуховий системи включає в себе зовнішнє, середнє і внутрішнє вухо.

У морських ссавців саме зовнішнє вухо зазнало найбільших змін (Солнцева 1974; Богословська, Солнцева 1979). У наземних ссавців Вушна раковина добре розвинена і у багатьох видів має досить складну будову, слуховий канал короткий і прямий. Деякі напівводні тварини мають спеціальні шкірні вирости на вушній раковині, які при зануренні у воду закривають вушний канал. У таких тварин як сивучи і морські котики, які проводять у воді більше часу, вушні м'язи на повітрі розсовують складки вушної раковини, а у воді знову зрушують, перешкоджаючи потраплянню рідини в слуховий канал. У справжніх тюленів, які проводять у воді більше часу, ніж на суші, вушна раковина редукована і функцію захисту відіграє слуховий канал. Він сильно подовжений, має S-подібну форму і, на відміну від наземних ссавців, розташовується безпосередньо під шкірою. Слуховий канал у справжніх тюленів здатний до зміни діаметра під тиском води або при скороченні м'язів (King, 1964; Dehnhardt, 2002).

В місці колінного згину прохід звужується, в проксимальної частини розширюється і набуває форми овалу.

Так ж у ластоногих присутній ще цілий ряд адаптаційних змін зовнішнього вуха. Підковоподібний зовнішній хрящ, навколишній зовнішній слуховий прохід у наземних ссавців, видозмінений у чотири рухомо з'єднаними один з іншому пластини, здатні змінювати діаметр і форму просвіту слухового каналу (Солнцева, 1973; Rampsrashad ets. Al., 1973). У кістковому відділі слухового каналу розташовуються добре розвинені венозні судини.

Середнє вухо також має анатомічні особливості. У морських ссавців барабанна порожнину схожа з барабанної порожниною інших ссавців, здатних до ультрозвукова орієнтації та ехолокації (кажани, землерийки) і має сферичну форму (Богословська, Солнцева, 1979). У справжніх тюленів барабанна порожнина вистелена товстої слизовою оболонкою. Також добре розвинені вушні м'язи, вони мають вигляд коротких, але широких пучків, що теж характерно для тварин використовують ехолокацію. слухові кісточки з'єднані жорстко, у відмінності від наземних ссавців. Вагові відносини молоточка і ковадла, відносні розміри слухових кісточок і їх осі обертання також сильно відрізняються від відносин наземних ссавців. Що спричинило за собою зміни коефіцієнта передачі звукового тиску. Так у наземних і напівводних форм коефіцієнт становить 25-29, у вухатих і справжніх тюленів 40-60 (Солнцева, 1973). Подібні анатомічні особливості підвищують коефіцієнт передачі звукового тиску в середньому вусі, що дозволяє тюленям більш ефективно орієнтуватися у воді, а також розширює діапазон сприйманих частот.

В відмінності від наземних ссавців, у яких равлик має до 5 оборотів, в тюленів равлик має тільки 2-2.5 обороту, причому найбільш розвинений базальний оборот. Стінка між базальним і наступним обігом равлики сильно стовщена. Відстань між спіральними пластинками вузьке.

Відмінності від наземних ссавців спостерігаються також в слухових центрах мозку, особливо в початкових ланках центрального акустичного шляху. Слуховий нерв представлений у вигляді складної волокнистої системи і, якщо у наземних ссавців має товщину 2-4 мкм, то у морських ссавців товщина досягає 5-7 мкм, причому має неоднорідну товщину. Що дозволяє міняти частоту проведених імпульсів і активно впливати на характер переданої інформації.

Акустичне спілкування є найбільш ефективною формою комунікації при проживання в укриттях, у водному середовищі, для здійснення зв'язку в нічний час і в сильно забруднених водоймах, де комунікація на допомогою фото чи Хеморецепція ускладнене або неможливе.

Для ластоногих слух відіграє найважливішу роль для просторової орієнтації і комунікації, і за значимістю перевершує зір і Хеморецепція (Вуд, 1979; King, 1964). Так зафіксовані випадки, коли звіробою відловлювали добре угодованих повністю сліпих тюленів. Також спостереження в неволі показали, що поведінку сліпих ластоногих мало чим відрізняється від зрячих. Що свідчить про те, що зір не грає основної ролі при полюванні і не є основною рецептивної системою (King, 1964; Dehnhardt, 2002).

Дійсно, на глибинах, де в основному ластоногі полюють освітленість вкрай низька, або відсутня повністю, так що використання зору ставати неможливим. В теж час звук у воді поширюється в 5 разів швидше, ніж на повітрі, і поширюється на великі відстані. Тому використання слуху для орієнтації у водному середовищі більш вигідно. Однак орієнтування по свехнізкім і низьким частотам, через велику довжину хвилі, утруднене, тому у ластоногих частотний діапазон розширений за рахунок високих частот і підвищена оптимальна частота слуху. Достовірних відомостей про здатність ластоногих сприймати інфразвуки немає.

Також немає достовірних даних про використання ластоногих активної ехолокації. До середини 1960-х років ніхто не займався ехолокацією у ластоногих, так як не було помічено, щоб ластоногі виробляли якісь звуки під водою. Але в 1965 року американські акустик Т. Полтер встановив, що під час пошуку риби морські леви випускали групи коротких імпульсів - до 30 секунд, тривалість кожного імпульсу становила 3-5 мс, з частотами від 3 до 13 кГц. Сліпий морський лев прямував уздовж нерівної стіни, при цьому гавкоту, причому темп гавкоту змінювався якщо що або зустрічалося на шляху. Припущення, що справжні тюлені також використовують цей механізм, було висунуто зоологами доктором Діаною Ненуф і доктором М. Бенджаміном Девісом з Меморіального університету Ньюфаундленду (Канада). Записи голосу звичайного тюленя (Phoca vitulina) в неволі і на волі показали, що ці види використовують ехолокацію..., коли відсутні зорові стимули, продукуючи, як мінімум, два типи сигналів (Шукер, 2006). Кільчаста нерпа, тварина з точки зору ехолокації дуже перспективна, виявилася здатної щебетати, гарчати, гавкати і гавкати під водою. Однак, швидше за все, все ці звуки використовуються виключно для спілкування (Сергєєв, 1980). Таким чином, до теперішнього часу питання про те, чи здатні ластоногі до ехолокації, в достатньою мірою не з'ясований. Так, підводні крики гренландського тюленя і тюленя Уедделла деякі дослідники розглядають як локаційні посилки (Terhune, 2001), а дослідження Р. Шустермана і співавторів (Schusterman et al., 2000) свідчать про зворотне. Безпосереднє вивчення реакції мозку морських левів на звук показало, що їх слухові центри не так добре, як у дельфінів, пристосовані для аналізу коротких звуків, які зазвичай використовуються для локації. По всій видимості, ластоногі здатні до ехолокації, але в природних умовах рідко їй користуються, покладаючись при пошуку їжі навіть у каламутній воді лише на пасивну локацію, орієнтуючись на звуки, видаваної потенційною здобиччю. З точки зору використання ехолокації при харчуванні, можна вважати найбільш просунутими арктичних тюленів, яким доводиться добувати їжу на акваторії, покритої льодом в умовах полярної ночі. Так деякі фахівці вважають, що гренландські тюлені у своєму розвитку прогресували більше, ніж інші види справжніх тюленів, і використовують ехолокацію під час міграцій на великі відстані та полювання на великих глибинах. Досліди Л.А. Попова показали, що гренландські тюлені добре розбираються в голосах моря і можуть ловити здобич на слух у повній темряві, лоціруя об'єкт і знаходячи його по відбитим сигналами (Стюарт, 1978).

2. Характеристики шумів

Звуковий сигнал можна представити, як сукупність різних синусоїдальних складових. Кожна складова характеризується рядом параметрів.

Висота звуку - визначається частотою звукової хвилі (або, періодом хвилі). Чим вище частота, тим вище звучання.

Висота звуку вимірюється в герцах (Гц, Hz) або кілогерцах (КГц, KHz). 1 Гц = 1/С. То Тобто коливання в 1 Гц відповідає хвилі з періодом в 1 секунду.

Гучність звуку - визначається амплітудою сигналу. Чим вище амплітуда звукової хвилі, тим голосніше сигнал.

Гучність звуку вимірюється децибеллах і позначається дБ. Белл визначається, як логарифм відносини електричних, акустичних або інших потужностей за формулою Бел = log (P1/P0).

Згідно закону Вебера-Фехнера, чутливість вуха до гучності звуку носить логарифмічної характер, тому їх потужність, виражена в децибелах, точніше відображає сприйняття звуків людиною і тваринами.

Гучність - Це рівень потужності, яка пропорційна амплітуді звукового сигналу. Гучність визначають в дБm - щодо стандартного значення 1 мкПа. Тоді шкала набуває абсолютне значення. Також, часто гучність визначають щодо порогу чутності людського вуха 22 мкПа.

Суб'єктивно вухо сприймає не потужність, а звуковий тиск на барабанну перетинку. Потужність звуку - це сукупна звукова енергія, яку випромінює джерело звуку, наприклад гучномовець. Звуковий тиск - це звукова енергія, яка потрапляє на одиницю площі, віддалену від джерела звуку на відстань 1м.

двократному збільшення звукового тиску відповідає 6 дБ, а десятикратне - 20 дБ.

Звуки, які розрізняються на 3 дБ, вухом сприймаються однаковими по гучності. Звук, тиск якого на 10 дБ вище, для вуха будуть звучати в два рази голосніше. Слід зазначити, що гучність - суб'єктивна характеристика, яка залежить від частоти. Найкраще вухо людини сприймає звук в діапазоні від 1 до 4 кГц. За 0 дБ прийнятий рівень звукового тиску, відповідний порогу чутності здорової молодої людини в цьому діапазоні частот.

Варто відзначити, що вухо людини сприймає однакову гучність на різних частотах, як звуки різної гучності.

Поняття "Шум" дуже суб'єктивно. Всякий небажаний в даний момент звук (Або звуки) людина сприймає як шум. Одні й ті самі звуки різними людьми можуть сприйматися по-різному. Фізіологи та гігієністи визначають шум як звук, оцінюваний негативно і наносить шкоду здоров'ю. Машини та механізми, використовувані на виробництві, є джерелами звуків різної частоти та інтенсивності, змінюються в часі. Тому виробничий шум розглядають як сукупність звуків різної інтенсивності і частоти, безладно змінюються в часі і викликають у працюючих неприємні суб'єктивні відчуття.

За частотним характеристикам акустичні шуми підрозділяються на інфразвукові або наднизькочастотних з частотами нижче 20 Гц, низькочастотні (20-300 Гц), середньочастотні (300-800 Гц), високочастотні (800-20000 Гц) і ультразвукові або надвисокочастотні (20-150 кГц). За спектральним характеристикам поділяють широкополосні з безупинним спектром ширше 1 октави і тональні шуми з яскраво вираженими дискретними тонами. За часовими характеристиками шуми поділяються на постійні, коли рівень шуму змінюється не більше ніж на 5 дБ, і непостійні. Які, в свою чергу поділяються на коливні, коли рівень постійно змінюється під часу; переривчасті, коли рівень шуму змінюється східчасто не більше ніж на 5 дБ, з тривалістю інтервалу більше секунди; імпульсні, що складаються з декількох звукових сигналів з інтервалами менше секунди.

3. Вплив різних шумів на ластоногих

Ластоногі здатні сприймати звуки в широкому діапазоні. Нижньою межею є частоти 16-20 Гц, які тюлені однаково добре сприймають як у воді, так і на суші. На суші параметри слуху у тюленів схожі з людськими і звуки частотою вище 20 кГц тюлені сприймають погано. Але при зануренні частотний діапазон розширюється до 55-60 кГц. Також зміщується діапазон частот найкращою сприйнятливості, так у кільчастої нерпи він становить 1-45 кГц, у звичайного тюленя 1-32 кГц, у гренландського тюленя 2-23 кГц (King, 1964). Саме на даних частотах, через короткої довжини хвилі, можливо точне орієнтування на джерело звуку, яким може бути об'єкт полювання, родич, або хижак чи інша загроза. Тому для тюленів становить небезпеку шуми саме на цих частотах. Однак частка звуків даних частот в техногенних шумах невелика, а також звуки на високих і ультразвукових частотах володіють значно меншою енергією, ніж інфразвуки і звуки низьких і середніх частот, і тому поширюються на значно менші відстані.

Головними джерелами високочастотних та ультразвукових сигналів є сонари і гідролокатори, їх випромінювання характеризується високою потужністю, і поблизу джерела становить загрозу для будь-якого організму. Особливо небезпечні звуки високочастотних і ультразвукових діапазонів для китоподібних, які використовують ехолокацію. Дані акустичні сигнали, по-перше, глушать тварин, а по-друге, створюють перешкоди в роботі ехолокаційного системи, роблячи неможливим розрізняти навколишні предмети. Однак, на відміну від китоподібних, ластоногі володіють не таким чутливим слухом, а також не користуються активної ехолокацією (принаймні, ехолокація не домінує над іншими органами почуттів у тюленів). Так існує думка, що здатність тюленів розрізняти ультразвуки, є оборонною адаптацією, проти природних ворогів - косаток, які активно використовують ехолокацію (King, 1964).

Частина спектру високих частот (від 800 до 9000 Гц) присутня в шумі, створюваному судами (без урахування роботи ехолотів і сонарів) і промисловими об'єктами. Рідше в даному шумі присутні звуки з частотами вище 10 кГц. Дані звуки характеризуються низькою інтенсивністю і поширюються на невеликі дистанції. Однак середньочастотні, низькочастотні і інфразвукові складові подібних шумів високі, особливо інфразвукові і низькочастотні.

Рівні шуму всередині судна і наведені вібрації корпусу роблять необхідним розглядати його як достатньо потужне джерело високоінтенсивного акустичного випромінювання в навколишнє водне середовище (посилання).

Комерційний флот є головним джерелом низькочастотних звуків (5 - 500 Гц) у світовому оке...ані. Проходять на віддалі суду збільшують рівень фонового шуму на великих площах світового океану. Звуки, що видаються окремими судами, часто неможливо розрізнити ні в часі, ні в просторі серед шумів, що видаються в віддаленні судами. Суду створюють звуки при роботі гребних гвинтів, енергетичних установок і завдяки гідравлічним потокам води, що омиває корпус корабля. В Загалом суду видають цілий ряд шумів в частотах від 10 Гц до 10 кГц. Останні дослідження рівнів шумів, що видаються малими швидкісними катерами, показують, що рівні піків їх спектральної щільності знаходяться в діапазоні 350-1 200 Гц і 145-150 дБ на відстані 1 м (Bartlett and Wilson, 2002). Richardson et. al. (1995) вказують у своїй робіт результати виміру рівня шумів у 162 дБ на частоті 630 Гц (на відстані 1 м), вироблених буксиром і баржею, двигающимся зі швидкістю 18 км/год, а також рівні шуму, виробленого великим танкером: близько 177 дБ (на відстані 1 м) 1/3 октавній смузі з центральною частотою 100 Гц. Великі суду мають більш потужні рухові установки і їхні мотори і гребні гвинти повільніше обертаються. Велика площа корпусу судна більш ефективно проводить шум від роботи механізмів через обшивку в морське середовище. До того ж

Рівень Основними джерелами

Першу

Під

Третя

Всі До таких систем

Найбільш

Максимальний

В

Також призначення.

Так, Було

Але,

На Про характер

Встановлено, Справа в тому, що далі. даних немає. Згідно Це

Для тварини.

Щоб

Малюнок 1.

З дБ.

В

Установка

Приь 2 типу безперервних детермінованих тональних шумів: лінійне зростання частоти звучання і звучання випадкової частоти в заданому діапазоні. Підсилювач був підключений до аудіо-виходу ноутбука і посиливши сигнал, передавав його на колонки. У теж час цілодобово велося відеонагляд за твариною за допомогою веб-камери і програми WebCanMonitor, яка дозволяла створювати відеофайли тривалістю по 10 хвилин. Для зручності аналізу, а також економного витрачання дискового простору, відео записувалося в avi форматі з кодеком відеосжатія DivX В® 6.8.2 Codec (2 Logical CPUs), при дозволі 320 на 240 точок, з передачею кольору в градаціях сірого. Чотири рази на добу проводилася хвилинна запис шумового фону за допомогою гідроакустичної антени ЦГП-4а. Що дозволяло виявити частотні і мощьностние характеристики шумового фону (відповідно до СІ використовувалися децибели, розраховані щодо тиску в 1 мкПа).

Для того щоб під час експерименту вода не потрапила на працюючу електротехніку, прилади були покриті чохлами з поліпропілену, а комп'ютер був обгороджений завісою, також з поліпропілену.

Для тестів на харчову мотивацію і загальний стан тварини використовувалися об'єкти, зображені на малюнку 2. Рухова активність вивчалася за допомогою відеозапису, а харчова мотивація за допомогою тестових команд, пропонованих під час годування. Годування проходило 4 рази на добу в 9:00, 15:00, 21:00 і 3:00, за час годування скармливалось 200г. мойви, одноразова підкріплення становило 25-30г., тобто 1 рибка. Тестові команди включали в себе команди на стабільність і моторну функцію. Перша команда була В«таргетВ»: по команді тварина повинна було утримувати таргет аж до подачі бридж-сигналу (свистка), у разі вірного виконання тварина отримувало заохочення (шматочок риби вагою 25-30г.). Друга команда В«шукайВ»: тварина також утримує таргет, потім подається команда В«шукайВ» (жестом або голосом), тварина повинна знайти і позначити торканням об'єкт (пляшечка з-під йогурту, підвішена в краю вольєра). Дані команди чергувалися в псевдовипадковою послідовності (не більше 2 однакових команд поспіль), для того щоб тварина не могла розпізнати залежність і виконувало саме подаються команди. Так само критерієм служив факт того бере або не бере нерпа корм з рук експериментатора.

Для вивчення рухової активності, в ході аналізу знятого відеоматеріалу, були виділені найбільш характерні спокійні елементи рухової активності тваринного (див. малюнок 3):

Нерпа В«ВиситьВ» в центрі басейну, голову тримає під водою і періодично піднімає її для вдиху (а)

Повільно плаває колами в напрямку за годинниковою стрілкою (б)

Неспішно В«ДрейфуєВ» по басейну, зрідка підгрібаючи передніми ластами (в)

Намагається зазирнути за басейн біля стінки (г)

шкребе пазурами передніх ластів про дно басейну (д)

Тягнеться до сітки (е)

Також виділені елементи, що характеризуються як порушені:

Швидко плаває колами в напрямку за годинниковою стрілкою, при цьому рухи різкі (ж)

Швидко плаває колами в напрямку проти годинникової стрілки, при цьому рухи різкі (З)

Тварина підходить до кута, а потім по діагоналі, ривком переміщається в інший кут, без перевороту уздовж горизонтальної осі (і)

Тварина підходить до кута, а потім по діагоналі, ривком переміщається в інший кут, з переворотом уздовж горизонтальної осі (до)

Частоту дихання можливо було оцінити лише тоді, коли тварина або В«висілоВ» в центрі басейну, або коли В«дрейфувалаВ». Так як в основному нерпа воліла тримати голову під водою, то кількість підйомів голови з води і вважалося за частоту дихання. Так як тварина деколи В«висілоВ» по 5-8 хвилин, уявлялося можливим досить точно визначити даний параметр.

Варто відзначити, що при утриманні у вольєрі нерпа чітко, швидко і без збоїв виконувала команди В«таргетВ» і В«шукайВ», причому, дані команди подавалися як жестом, так і голосом. Також нерпа безбоязно брала рибу з рук тренера і дозволяла себе погладити, тобто допускала тактильний контакт, що говорить про те, що тварина не бачила в тренері небезпеки.

До того як нерпу помістили в басейн, були зняті показання рівня шуму в басейні. Загальний рівень становив 35-40 дБ. На низьких частотах досягав рівня 56-60 дБ (див. малюнок 4).

Після приміщення тварини в басейн загальний рівень шуму зріс на 5-10 дБ і склав 40-50 дБ, за частотними характеристиками змінився не сильно. Тварина була поміщено в басейн в 13:25. Протягом доби тварина адаптувалося до нових умовам. Як тільки тварина звільнили з сітки, в якій його переносили, тварина відпливло на середину басейну і звідти почало шипіти на людей, після початок кидатися на що йдуть людей, при цьому фиркає і било передніми ластами по воді. Переглядаючи відеозапис періоду з приміщення тварини в басейн до першого годування можна було бачити, що перші півгодини тварина нервується, постійно шкребли про дно басейну, намагалося вилізти, або швидко плавало по колу (по годинниковою стрілкою). При першому годуванні, в 15:00, виконало 6 з 10 пред'явлень на В«таргетВ» і 3 з 10 на пошук предмету. З рук експериментатора корм брати відмовлялося, трималося на відстані 1-1.5 метра. Тварина проявляло агресію по відношенню до людей (робило ривок у бік людини, при цьому ляскаючи передніми ластами по воді), що, ймовірно, було проявом природної активно-оборонної реакції властивої кільчастої нерпи. Перегляд періоду між годуваннями показав, що тварина заспокоїлося. Нерпа або висіла в центрі басейну, зрідка зашкреблася пазурами передніх ластів про дно, або неспішно здійснювала 2-3 кола за годинниковою стрілкою. Частота дихання становила в середньому 0.30 В± 0.08 вдиху в хвилину. На другому годуванні, 6 годин потому (21:00), тварина два рази кинулося на увійшов людини, але більше за час годування агресії не виявляло. Харчова мотивація була висока, тварина виконало всі пред'явлення (10/10 В«таргетВ» і 10/10 шукай), причому команди виконувало швидко і чітко, не здійснюючи зайвих рухів. Корм з рук в основному не брало, але останні 2 рибки взяло, хоча і ривком, швидко відступивши на відстань одного метра. На відеозаписі видно, що поведінка тварини фактично не змінилося відносно минулого періоду. Частота дихання залишилася фактично незмінною і склала 0.32 В± 0.07 вдиху в хвилину. Під час нічного годування, 6 годин потому в 3:00, твар...ина один раз кинулося на увійшов людини, хлюпнула водою, але більше агресії не проявляла. Виконало всі пред'явлення. Так само початок брати корм з рук тренера, поки ще з побоюванням. Спочатку різко хапала і віддалялася на безпечну відстань, але потім, мабуть, заспокоївшись і попрівикнув до експериментатору, почала відносно безбоязно брати з рук рибку, фактично також як і під час годування у вольєрі. В період з 3:00 до 9:00 тварина, також висіло в центрі басейну, тільки більше не шкребли, і, мабуть, частина часу спало, так як частота дихання знизилася і склала 1.04 В± 0.03 вдиху в хвилину. Під ранок, з 6:35, тварина початок чергувати перебування в центрі з повільним плаванням колами (в основному за годинниковою стрілкою, кілька разів проти), здійснюючи 1-3 кола, нерпа поверталася в центр і продовжувала висіти там. При годуванні в 9:00 тварина виконало всі пред'явлення і спокійно брало рибу з руки.

Елемент рухової активності кількість пред'явлень загальний час елемента за 1 годину, хв. 'сек. "

середній час виконання елемента,

хв. 'сек. "

Частка часу елементу в руховій активності,% Нерпа "висить" в центрі басейну, голову тримає під водою і періодично піднімає її для вдиху 5 39'36 " 7'55 " 66 Повільно плаває колами в напрямку за годинниковою стрілкою 7 6'00 " 0'52 " 10 Неспішно В«дрейфуєВ» по басейну, зрідка підгрібаючи передніми ластами 0 0 0 0 Намагається заглянути за басейн біля стінки 11 1'12 " 0'07 " 2 шкребе кігтями передніх ластів про дно басейну 27 12'36 " 0'28 " 21 Тягнеться до сітки 4 0'36 " 0'09 " 1

Таблиця 1. Співвідношення основних елементів рухової активності кільчастої нерпи в період адаптації.

Аналіз поведінки і стовідсоткове виконання тестових команд дозволило зробити висновок про те, що дана рухова активність, є нормою і перейти до наступного етапу експерименту.

2. Вплив на кільчасту нерпу акустичними безперервними тональними шумами в діапазоні частот 20-300 Гц.

В 13:00, на другу добу, був включений генератор шуму. Поперемінно, по 1 годині, він генерував 2 типу безперервних тональних шумів: лінійне зростання частот від 20 до 300 Гц, з періодом повторення 1 хвилина (див. малюнок 4а); випадкова генерація частоти в заданому діапазоні 20-300 Гц (див. малюнок 4б). Рівень звукового тиску становив 80-100 дБ.

Малюнок 5. Тимчасові сонограми шумів в діапазоні 20-300 Гц.

а- безперервний детермінований тональний шум з лінійним зростанням частоти звучання;

б- безперервний детермінований тональний шум з випадковою частотою звучання

На малюнку 5 зображені тимчасові сонограми генеруються шумів, де по осі абсцис відображається діапазон частот, по осі ординат - рівень звукового тиску в дБ відносно 1 мкПа, по осі аплікат - час.

Як тільки генератор був запущений і почав генерувати лінійне зростання частот, спокійна до цього нерпа, почала бити ластами по воді і кидатися то на експериментатора, то на стінку басейну, де були прикріплені колонки. Переглядаючи відеозапис, можна бачити, що перші 15 хвилин тварина поводилася таким чином: Швидко плавало колами (за годинниковою стрілкою, 2-3 кола); скребла про дно і стінки басейну, в основному в частині, де колонки; впадало на стінку басейну, звідки виходив звук, при цьому било по воді ластами. Після 15 хвилин тварина стала заспокоюватися: перестало кидатися на стінку, бити ластами по воді, плавало колами, але швидкість поступово знижувалася, рухи ставали більш плавними, початку знову висіти в центрі, зануривши голову у воду. Варто відзначити, що тварина намагалося тримати голову під водою, лише зрідка піднімаючи її для вдиху. Частота дихання склала 1.05 В± 0.03 вдиху в хвилину. У перебігу наступних п'яти хвилин здригалася, коли цикл починався заново, після перестала. В 13:45 рухова активність тварини мало відрізнялася від норми, отриманої на попередньому етапі.

В 14:00 генератор перейшов у режим генерації звуку випадкової частоти. Тварина на зміну режиму відреагувало так: перебуваючи в центрі басейну, різко обернулася в бік джерела звуку, пару раз грюкнули по воді ластами, кинулася на стінку, з відносно високою швидкістю пропливла 2 кола, зупинилася біля стеки з колонками, вдарила ластами по воді і повернулася в центр басейну. Все це зайняло у тварини 7 хвилин. В 14:10 рухова активність знову стала близька до нормі. В 15:00 генератор знову перейшов в режим генерації лінійного зростання частоти звучання. Тварина один раз кинулося на стінку, вдарило ластами по воді і, мабуть, заспокоївшись, повернулося в центр басейну. В 15:08 увійшов експериментатор. Тварина проявило агресію: кілька разів впадало в сторону людини, при цьому сичачи і б'ючи ластами по воді. Під час годування генератор не відключався, команди подавалися жестами. Тварина виконало 10 з 10 пред'явлень на В«таргетВ» і 9 з 10 на В«шукайВ» (на 3 пред'явлення, замість пошуку зробило ривок у бік людини, при цьому шипіло і било передніми ластами по воді). Візуально, команди виконувало менш швидко й чітко, ніж до включення генератора. Рибу з рук спочатку не брало, замість цього видавало звук, схожий на В«тяфканьеВ» або шипіла. Але потім, рибу стало брати, проте намагалося триматися від людини на відстані метра, рибку вихоплювала різким рухом і поверталася на вихідну позицію. Варто відзначити, що аж до закінчення експерименту і транспортування тварини у вольєр, агресії щодо експериментатора нерпа більше не виявляла.

Після догляду експериментатора, тварина неспішно пропливло 3 кола проти годинникової стрілки і повернулося в центр басейну. Частота дихання склала 0.85 В± 0.10 вдиху в хвилину. Рухова активність була на рівні виявленої норми.

В 16:00 генератор знову переключився в режим лінійного зростання частоти. На зміна шумового фону тварина фактично не відреагувало: в цей час нерпа неспішно дрейфувала по басейну в різних напрямках і лише здригнулася при зміні режиму, і почала трохи швидше плавати.

В Надалі, реакція на зміну режиму ставала все більш незначною. І в 20:00, після сьомої зміни режиму, візуально, реакції вже не було помітно. Також, рухова активність тварини була близька до виявленої нормі. Під час годувань в 21:00, в 3:00 і в 9:00 тварина виконувало 10 з 10 передавальний як на В«таргетВ», так і на пошук, рибу брала з рук експериментатора, трималося біля місця годування.

Елемент рухової активності кількість пред'явлень загальний час елемента за 1 годину, хв. 'сек. "

середній час... виконання елемента,

хв. 'сек. "

Частка часу елементу в руховій активності,% Нерпа "висить" в центрі басейну, голову тримає під водою і періодично піднімає її для вдиху 9 33'00 " 3'40 " 55 Повільно плаває колами в напрямку за годинниковою стрілкою 4 3'00 " 0'45 " 5 Неспішно В«дрейфуєВ» по басейну, зрідка підгрібаючи передніми ластами 3 10'48 " 3'36 " 18 Намагається заглянути за басейн біля стінки 0 0 0 0 шкребе кігтями передніх ластів про дно басейну 24 8'24 " 0'21 " 14 Тягнеться до сітки 0 0 0 0 Швидко плаває колами в напрямку за годинниковою стрілкою, при цьому рухи різкі 7 4'48 0'41 " 8

Таблиця 2. Співвідношення основних елементів рухової активності кільчастої нерпи в період впливу шумів в діапазоні 20-300 Гц.

В 13:00 генератор був відключений.

3. Етап відновлення після впливу низькочастотних шумів

Під час годування в 15:00 виконало всі пред'явлення, безбоязно брало рибу з рук експериментатора. Після годування, була проведена зміна води в басейні, це зайняло 3 години (з 15 до 18 години). Під час маніпуляцій тварина агресії не проявляло і виглядало спокійним. У період з 18:00 до 13:00 наступного дня рухова активність фактично повністю відповідало нормі. При годівлях в 21:00, 3:00, 9:00 тварина виконувало 10 з 10 пред'явлень на В«ТаргетВ» і пошук, безбоязно брало рибу з рук експериментатора, лояльно відносилося до присутності сторонніх людей.

Елемент рухової активності кількість пред'явлень загальний час елемента за 1 годину, хв. 'сек. "

середній час виконання елемента,

хв. 'сек. "

Частка часу елементу в руховій активності,% Нерпа "висить" в центрі басейну, голову тримає під водою і періодично піднімає її для вдиху 5 38'24 " 7'41 " 64 Повільно плаває колами в напрямку за годинниковою стрілкою 8 7'48 " 0'58 " 13 Неспішно В«дрейфуєВ» по басейну, зрідка підгрібаючи передніми ластами 2 8'24 " 4'12 " 14 Намагається заглянути за басейн біля стінки 13 1'12 " 0'05 ​​" 2 шкребе кігтями передніх ластів про дно басейну 7 1'12 " 0'10 " 2 Тягнеться до сітки 17 3'00 " 0'11 5

Таблиця 3. Співвідношення основних елементів рухової активності кільчастої нерпи після припинення впливу низькочастотних шумів.

Варто відзначити, що на даному етапі, тварина приблизно однаковий час тримало голову як над водою, так і під водою. Частота дихання в середньому за добу склала 0.54 В± 0.12 вдиху в хвилину.

4. Вплив на кільчасту нерпу акустичними безперервними тональними шумами в діапазоні частот 300-800 Гц.

В 13:00, на четверту добу експерименту, знову був включений генератор, він також генерував ті ж 2 типу шумів, але вже в діапазоні 300-800 Гц, з рівнем звукового тиску 80-100дБ.

Малюнок 5. Тимчасові сонограми шумів в діапазоні 300-800 Гц.

а- безперервний детермінований тональний шум з лінійним зростанням частоти звучання;

б- безперервний детермінований тональний шум з випадковою частотою звучання

При включенні генератора тварина кілька разів вдарило передніми ластами по воді, потім швидко пропливло 4 кола за годинниковою стрілкою, після чого почало неспішно плавати в різних напрямках, проте від стінки з колонками воліло триматися на відстані.

В Надалі, рухова активність тварини в цілому відповідала виявленої нормі, однак, на даному етапі тварина частіше неспішно плавало по басейну в різні боки і менш часто висіло в центрі. Також на даному етапі з'явився новий елемент рухової активності: тварина підходило до кута, а потім по діагоналі, ривком переміщувалося в інший кут.

Під 2 20 11 16 3 53 14 1 23 11 2

Таблиця 4.

В

5. Висновки

Проаналізувавши голосом.

Для По-третє, необхідно характеристиками.

Список літератури

1. - М.: Наука, 1979. - 240 с.

2. - 264 с.

3. - 151 с.

4. докл. - М., 1973. - С. 124.

5. - С.

6. - 160 с.

7. - М.: ТОВ - 240 с.

8. С.В. Бєлов, А.Ф. - 368 с.

9. An by A. 2002. - P.

10. al.

11.

12. XIV. J. - 1973. - Vol. - P.

13. et al. Soc. - 2000. - Vol. - P.

14. - 2001. - Vol. - P.

А.І. Б.М. П.С. 2000

В.Є. В.Є. В.І. А.В. J.

Сучасна А.П. H. 2, с. 225

В.А. В.Д. РАН. Сер. І.А. Ф.К.

Шушарджанліві клітини, як одна з моделей дослідження впливу акустичних сигналів на реактивність клітинних систем/В Сб тез I Міжнародного конгресу В«Музикотерапія і відновна медицина в XXI столітті В». - М., 2000.

Шушарджан С.В., Стехін А.А., Яковлева Г.В. та ін Вплив деяких видів Музики на життєву активність мікроорганізмів: Staphyllococcus і E.Coli. Трансрезонансний феномен/В сб тез I Міжнародного конгресу В«Музикотерапія і відновлювальна медицина в XXI століттіВ». - М., 2000.

Шик А. Психологічна акустика в боротьбі ...з шумом. - СПб., 1995.

Гордєєв О. В. Програмування звуку в Windows. СПб.: БХВ - Санкт-Петербург 1999 384 с.

Радзишевський Олександр Юрійович Основи аналогового і цифрового звуку. - М.: «³льямсВ», 2006. - С. 288.

Стрет Дж.В. (Лорд Релей). Теорія звуку. М., 1955

Скучік Є. Основи акустики. М., 1976

Красильников В.А., Крилов В.В. Введення у фізичну акустику. М., 1984

Хорбенко І.Г. Звук, ультразвук, інфразвук. - М., 1986.

Гепртнер В.Г., Чапскій К.К., Арсеньєв В.А. і Соколов В.Є. 1976. Ластоногі і зубаті кити. Серія: Ссавці Радянського Союзу. Вища школа, Москва. 718 стр.

Heide-Jorgensen M.P. and Lydersen C. 1998. Ringed seals in the North Atlantic. NAMCO Scientific Publications, vol.1. NAMCO, Tromso. 273 pp.

John Dalen, Institute for Marine Research; Egil Dragsund, Arne Næss, DNV; Olav Sand, University of Oslo. Effects of seismic surveys on fish, fish catches and sea mammals. Report for the Cooperation group - Fishery Industry and Petroleum Industry. Report no.: 2007-0512. 24 April 2023

Arill EngГҐs, Svein LГёkkeborg, Egil Ona, and Aud Vold Soldal. Effects of seismic shooting on local abundance and catch rates of cod (Gadus morhua) and haddock (Melanogrammus aeglefinus). 1996 NRC Canada.

патиною С.А. "Екологічні проблеми освоєння нафтогазових ресурсів морського шельфу. - М.: Изд-во ВНІРО, 1997. - 350С.

Пономаренко В.П., Алексєєв А.П., Дубініна В.Г., Осетрова Н.В., Ніконоров С.І. Заходи, необхідні для захисту рибальства в районах розвідки, облаштування та експлуатації нафтогазових свердловин на морських шельфах Росії// мат. междун. сем. "Охорона водних біоресурсів в умовах інтенсивного освоєння нафтогазових родовищ на шельфі і внутрішніх морських водних об'єктах РФ ". - М.: Вид-во "Економіка та інформатика", 2000. - С. 186-189

Муравійка В.М., Бєляєв А.В., Шпарковскій І.А. Вплив геофізичних методів розвідки шельфу морів на пелагічні і донні біоценози// Екологічна ситуація та охорона флори і фауни Баренцева моря. - Апатити: Вид-во Кольського філії АН СРСР, 1991. - С. 78-84

патиною С.А. Нафта і екологія континентального шельфу. - М.: Изд-во ВНІРО, 2001. - 247с.

1. Поширення хвиль і підводна акустика. Під ред. Бреховскіх Л.М., Москва, Мир, 1980

2. Хвилі в шаруватих середовищах, Бреховскіх Л.М., Москва, Наука, 1963 р.

3. Теорії основи акустики океану, Бреховскіх Л.М., Лисанов С.П., Ленінград, Гидрометеоиздат, 1988

Шендерів, Є. Л. Хвильові задачі гідроакустики. Л., Суднобудування, 1972.

Корабельна гідроакустична техніка/Корякін Ю.А. та ін СПб., Наука, 2004.

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту referat.ru/