Влияние электрического поля на поведение рыб

Ученые уже в 70-х годах обнаружили наличие у рыб специальных органов, способных воспринимать самые слабые электрические поля. Лучше всего биологами описаны ампулы Лоренцини, названные в честь обнаружившего их итальянского ученого. Они находятся в боковой линии рыб, проходящей от основания хвоста до жаберной щели, и имеют вид длинных трубочек, заполненных желеобразным веществом. Внутри трубочек содержатся чувствительные клетки с ресничками, реагирующими на внешний раздражитель, в том числе электрическое поле. Ампулы Лоренцини подобны маленьким природным вольтметрам и используются рыбами для ориентации в водном мире.

Под воздействием электрического поля реснички меняют свою полярность, а возникающий при этом электрический импульс поступает в мозг, дезориентируя рыбу. Замечено, что эффект проявляется сильнее у более крупной рыбы. Сила воздействия определяется восемью параметрами: величиной напряжения, формой электродов, проводимостью воды и ее температурой, расстоянием до рыбы, ее разновидностью и размерами, а также временем пребывания рыбы в электрическом поле.

Изучение поведения разных видов рыб в постоянном электрическом поле выявили три типичные реакции для всех:
— первая наблюдается при превышении током порога чувствительности. Рыбы возбуждаются, возникают судороги, их тело разворачивается головой к положительному электроду и учащается движение плавников;
— вторая возникает при дальнейшем возрастании тока и называется гальванотаксисом: рыба мечется в поисках выхода из электрического поля, двигаясь при этом к аноду;
— если ток не прекращает увеличиваться, наступает третья реакция – гальванонаркоз, то есть рыба прекращает движение и засыпает, всплывая при этом на поверхность водоема или опускаясь на его дно.

Соотношение токов между этими тремя типичными реакциями примерно 1:16:32, однако может меняться в зависимости от вида рыбы, формы ее тела и геометрических размеров, от температуры окружающей среды и электропроводности воды. Если при воздействии сильного электрического поля рыба опускается на дно, восстановление ее нормального состояния возможно за период от нескольких минут до часа. Слишком сильное электрическое воздействие может привести к необратимым изменениям и рыба погибает. Правильное применение методов электролова позволяет избежать такого результата.

На первых этапах промышленного внедрения орудий электролова в России и других странах неизменно возникает протест, настороженность и противодействие большинства рыболовов-любителей, сотрудников и специалистов рыбного хозяйства. Это вызвало необходимость дополнительного изучения последействий воздействия на рыбу и ее будущее потомство электрических полей, положенных в основу создания орудий промышленного электролова. Сомнения в безвредности электролова возникли от незнания людьми особенностей физиологии рыб, когда долго находящуюся в состоянии гальванонаркоза обездвиженную рыбу принимали за погибшую.

Причинами задержки восстановления состояния рыбы до 30, а иногда и до 120 минут, могут быть такие моменты:
— особенности конкретного орудия электролова, например ЭЛУ-5;
— неопытность операторов электролова, допускающих длительное воздействие электрического поля на рыбу, особенно в холодной воде;
— размеры рыбы.

Проведенные 40 лет назад опыты немецких ученых над типичными пресноводными рыбами: щукой, красноперкой, плотвой и уклейкой доказали отсутствие вредного воздействия электрического тока, применяемого при электролове, на саму рыбу, ее икру или сперму, а также на других мелких обитателей водоема. Позже эти выводы были подтверждены исследованиями отечественных ученых.

Постоянный ток требует мощных источников питания и больших размеров электрооборудования, поэтому современные орудия электролова используют импульсный однополярный ток. Его воздействие вызывает не такую сильную, но достаточную для успешного лова реакцию у рыб. Под воздействием импульсного низкочастотного поля тело рыбы изгибается, а в паузах между импульсами рыба успевает возвратиться к нормальному состоянию, т.е. происходит гальванотаксис и рыба перемещается к аноду.

Как показывают исследования, импульсы длительностью 1,5-2 мс исключают влияние ширины импульса на реакцию рыб. Это позволяет ограничиться мощностью 150-300 Вт в большинстве переносных орудий электролова.

Было замечено, что на эффективность воздействия на рыбу при импульсном токе влияют не только величина тока, но и его частота и форма. Зависимость эффективности электрической удочки от частоты тока объясняется двумя причинами: во-первых, при фиксированном напряжении и постоянной длительности импульсов энергия, отдаваемая воде, зависит от частоты, а во-вторых, каждый вид рыбы имеет свою любимую частоту.

Интересно, что более крупные рыбы подвергаются воздействию электрического поля на большем расстоянии, чем мелкие рыбы того же вида. Это позволяет настраивать электроудочку на избирательный отлов самых крупных экземпляров рыб.