Б > БИ БиогидроакустикаБИОГИДРОАКУСТИКААвторы: В.И. КудрявцевБИОГИДРОАКУСТИКА, биологическая гидроакустика (от био…, гидро… и акустика), раздел биоакустики, изучает состав, механизмы воспроизведения и восприятия звуков водными животными, влияние звуковых полей на их поведение и состояние. Первые исследования в области Б. были проведены Э. Вебером в 1820. Как науч. направление Б. начала формироваться в период 2-й мировой войны в связи с массовым применением технич. средств гидроакустики - шумопеленгования, гидролокации, связи и т. д. Тогда была обнаружена способность мн. водных организмов (рыб, млекопитающих, ракообразных) издавать звуки. Они оказались столь разнообразными и интенсивными, что создавали помехи гидроакустич. аппаратуре, маскировали шумы подводных лодок и даже приводили к взрывам акустич. мин. Потребовались данные о спектральном составе звуков, их структуре, интенсивности, звуковом давлении, сезонных и суточных вариациях биошумовых полей, периодов времени их макс. проявления в разл. районах Мирового ок. в связи со скоплениями животных. К кон. 1960-х гг. определились осн. объекты исследования: рыбы (в осн. для решения рыбохозяйственных задач), водные млекопитающие и беспозвоночные. Рыбы генерируют звуки гл. обр. трением разл. частей тела (стридуляционный механизм), некоторые рыбы - с помощью плавательного пузыря. Эти звуки разнообразны и видоспецифичны, играют важную роль как во внутривидовых, так и межвидовых отношениях, меняются с возрастом, в разл. периоды их биологич. циклов (размножение, нагул, зимовка), при изменении освещённости в течение суток. Они могут издаваться намеренно (сигналы агрессии, охраны территории, опасности, оборонительные, нерестовые, опознавательные) и непроизвольно (в процессе питания, движения и т. д.). Рыбы могут определять направление на источник звука, по крайней мере, в ближних пределах. Система восприятия звука у рыб включает внутреннее ухо, реагирующее на давление акустич. волн (чувствительность у большинства рыб находится в диапазоне частот 300-800 Гц), и механорецепторы боковой линии, улавливающие вибрацию воды и низкочастотные (от инфразвуковых до 50-600 Гц) смещения частиц в акустич. волне в ближнем поле источника. Получены данные, свидетельствующие о способности некоторых видов рыб воспринимать ультразвуки. Зубатые киты используют звуки для внутри- и межвидовой коммуникации. Они воспринимают и воспроизводят звуки частотой от 15-50 Гц до 30-320 кГц. Акустич. системы дельфинов могут функционировать одновременно в двух частотных диапазонах: высокочастотном, узконаправленном для эхолокации, и низкочастотном для общения и сигнализации, а также для прослушивания окружающей обстановки. У афалины, напр., диапазон частот для коммуникации 0,07-30 кГц, а для эхолокации - 20-170 кГц. Формированию направленного излучения и приёма звуков у зубатых китов способствуют своеобразный акустич. рефлектор, образованный носовой и лобной костями черепа, и жировая подушка, играющая роль линзы для фокусировки акустич. луча. Самым большим эхолокатором (до 5 м), способным оглушать жертву, обладают кашалоты. Дельфины издают импульсные, свистовые и комплексные импульсно-свистовые звуки. Первые используются для эхолокации, с помощью которой они могут оценить не только внешний вид, но и структуру предмета, находить объекты в мягком грунте, остальные - гл. обр. для сигнализации и связи. Макс. акустическая чувствительность дельфинов в 100 (у косаток почти в 300) раз выше, а частотный диапазон в 10 и более раз шире, чем у человека. Разнообразие элементарных звуковых сигналов, а главное, число всевозможных комбинаций отд. элементов у дельфинов существенно больше, чем у птиц. Усатые киты используют звуки лишь для общения. Они характеризуются большим разнообразием звучания по тембру, силе, частоте. «Пение» горбачей, напр., удивительно мелодично. Акустика водных беспозвоночных изучена мало. Спектр большинства звуков, издаваемых ракообразными и моллюсками, захватывает и ультразвуковой диапазон (до 50 кГц). Кальмары издают серию звуков продолжительностью до 40 с при питании и оборонительном поведении. Мощным звуковым импульсом раки альфеусы способны оглушить добычу. Б. имеет важное значение в разведке объектов промысла и охране рыбных запасов, аквакультуре рыб, для оценки физиологич. состояния и контроля сезонных биологич. циклов у рыб, для совершенствования технич. средств лова. Изучается возможность использования звуков для управления поведением рыб, для создания их концентраций, предотвращения выхода из орудия лова или привлечения к нему, отпугивания от разл. гидротехнич. сооружений. С этой целью имитируются биологически значимые звуки (питания, опасности и др.), вырабатываются рефлексы привлечения рыб к требуемому месту при подаче определённого сигнала и т. д. Большой интерес к Б. проявляют военно-морские ведомства, занимающиеся шумопеленгацией океанич. бентоса. Литература Лит.: Романенко Е.В. Физические основы биоакустики. М., 1974; Дубровский Н.А. Эхолокация у дельфинов. Л., 1975; Шишкова Е.В. Физические основы промысловой гидроакустики. М., 1977; Протасов В.Р. Поведение рыб. М., 1978; Поведение и биоакустика дельфинов. М., 1987; Popper A. N., Carlson T. J. Application of sound and other stimuli to control fish behaviour // Transactions of the American Fisheries Society. 1998. Vol. 127. № 5. |
 |