Способ исследования движения рыбы Советский патент 1986 года по МПК A01K61/00 

7

(Риг. 1

/J

сл

Изобретение относится к биологии и предназначено для регистрации движений рыбы по изменению напряжения на измерительных электродах. Целью изобретения является регистрация движений отдельных частей тела рыбы. Способ основан на изменении структуры электрического поля между анодом и катодом химического источника тока, закрепленного на теле рыбы, при движении отдельных частей ее тела, что может быть зарегистрировано по изменению напряжений на измерительных электродах. Наилучший результат получается при неоднородном поле, создаваемом анодом и катодом разной площади. Слабое электрическое поле вокруг рыбы создается химическим источником тока, имеющим анод и катод, соединенные между собой изолированным проводником, который является нагрузкой. Внутреннее сопротивление химического источника тока состоит из сопротивления поляризации Ra и омического сопротивления Ro, величина которого определяется, главным образом, сопротивлением воды, по которой замыкаются силовые линии поля электротока между анодом и катодом. При движении воды относительно поверхности анода и катода изменяется величина сопротивления концентрационной поляризации, что приводит к изменению величины тока между анодом и катодом - изменяются величины напряженности в точках электрического поля и его размеры. Движение воды относительно поверхности анода и катода практически существует всегда, даже в стоячей воде, из-за конвективных потоков Но движения отдельных частей тела рыбы (хвостового, спинного плавников, жаберных крышек) существенно увеличивает движение воды относительно поверхности анода и катода, что сопровождается появлением на фоне электрического щума воды электрических сигналов о движении отдельных частей тела рыбы. На фиг. 1 схематически изображено устройство для реализации способа, план; на фиг. 2 - то же, вид спереди; на фиг. 3 - химический источник тока, закрепленный вдоль тела рыбы; на фиг. 4 - химический источник тока, закрепленный на жаберной крышке. В сосуде I с водой 2 установлены измерительные электроды 3 и 4, соединенные с записывающим прибором 5 через усилитель 6 переменного тока. На рыбе закреплен химический источник 7 тока, создающий вокруг рыбы силовые линии электрического поля (на фиг. 1 пунктиром показана одна силовая линия, при этом рыба не показана). Химический источник 7 тока состоит из анода 8 и катода 9, соединенных изолированным проводом 10. Источник 7 может быть закреплен вдоль тела рыбы 11 (фиг. 3), при этом анод 8 изготовлен в виде куска медного провода, катод 9 - в виде цинковой сферы, а перемычка 10 - в виде гибкого провода, длина которого значительно превосходит как длину анода 8, так и диаметр катода 9. Источник 7 может быть закреплен на жаберной крышке рыбы 11 (фиг. 4), при этом анод 8 и катод 9 расположены по обе стороны жаберной крышки рыбы 11 и изготовлены в виде медной и цинковой сфер, диаметры которых малы по сравнению с размерами жаберной крыщки, а перемычка 10 между анодом 8 и катодом 9 отстоит от края жаберной крышки на сравнительно большое расстояние; жаберная крышка является экраном, который огибают силовые линии поля электротока (на фиг. 4 пунктиром показана одна силовая линия поля). В качестве анода 8 и катода 9 химического источника 7 тока могут быть использованы и другие металлы, имеющие различную величину электрохимического потенциала (серебро и цинк). Кроме того, анод 8 и катод 9 могут быть плоскостными или точечными. На фиг. 1 и 2 электроды 3 установлены на концах одного диаметра круглого сосуда 1 и соединены параллельно, а электроды 4 установлены на концах другого диаметра этого сосуда и соединены параллельно, при этом эти диаметры расположены под углом 90° друг к другу. На фиг. 3 источник 7 установлен на теле рыбы 11 между хвостовым плавником и началом спинного плавника, он выполнен с минимальным сопротивлением изгибу и закреплен на теле рыбы 11 с помощью двух резинок 12, охватывающих тело рыбы. Источник 7 можно закреплять на теле рыбы 11 с помощью стержня с резьбой, на который навинчены анод и катод (фиг. 4), нитяных петель и крючков (не показаны). Усилитель 6 может иметь следующие параметры: щумы, приведенные к входу 10 мкВ, входное сопротивление 30-100 мОм, полоса пропускания 0,1-80 Гц, коэффициент усиления 10-10, Для записи сигналов можно использовать самописцы. Размеры электродов 3 и 4 должны быть много меньше расстояния между ними. При плавании рыбы 11 в сосуде 1 изменяется величина угла 13, которая характеризует взаиморасположение источника 7 и измерительных электродов 3 и 4, кроме того, при плавании рыбы движется ее хвостовой плавник и изгибается перемычка 10. Эти движения хвостового плавника рыбы 11 вызывают появление импульса напряжения на выходе усилителя 6, который регистрируется прибором 5. Аналогично регистрируется движение жаберной крыщки рыбы 11, т.е. ее дыхание. Форма кривой записанного импульса определяется как формой сигнала, так и полосами пропускания

и воспроизведения, характеризующими усилитель 6 и регистрирующий прибор 5.

Предложенным способом можно зарегистрировать движения спинного и хвостового плавников, жаберных крыщек, а также спокойное и возбужденное плавание рыбы 11. Опыты показали, что этим способом можно зарегистрировать механические возможности воды любой формы в полосе

частот 0,1-40 кГц, при этом создаваемое химическим источником тока слабое поле электрического тока, окружающее рыбу, не влияет заметно на ее жизнедеятельность и поведение, что позволяет изучать элементы ее поведения по движению отдельных частей ее тела, а результаты изучения могут быть использованы для биосейсмопрогнозирования и обнаружения загрязнений воды.

СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ РЫБЫ по изменению напряжения на измерительных электродах, размещаемых в вор.е,отлинаю1цийся тем, что, с целью регистрации движений отдельных частей тела рыбы, на последней устанавливают химический источник тока.

//

12

д

12

фиг.