Біогідроакустика
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Біогідроакустика

Біогідроакустика (від біо..., гидро... і акустика ) , біологічна гідроакустика, вивчає звуки, вироблювані водними організмами.

  Би. виникла в період 2-ої світової війни у зв'язку з масовим вживанням технічної гідроакустики — шумопеленгованія, ехолокації, зв'язки і т.д. Вже тоді було виявлено велику кількість водних організмів, що видають звуки: риб, ссавців і ракоподібних. Біологічні звуки виявилися настільки всілякими і інтенсивними, що створювали дуже сильні перешкоди гідроакустичній апаратурі, навіть приводили до вибухів акустичних мін, тому для нормальної експлуатації гідроакустичної техніки і розробки засобів захисту було потрібно дані про спектральний склад звуків і звуковому тиску. У деяких країнах стали маскувати шуми торпед і підводних човнів під звуки, що видаються рибами. Б. має велике значення для військово-морського флоту. Одна з проблем військової гідроакустики — пізнання і класифікація виявлених об'єктів і предметів, особливо у зв'язку з появою малошумливих атомних підводних човнів. Би. дозволяє визначити, чи дійсно мета є підводним човном, а не косяком риби або китом. Інтенсивність звуків, що видаються рибами (в даному випадку джерела гідроакустичних перешкод), може бути вельми значною, тому знання фізичної структури звуків, їх складу і районування в морях, а також часі, коли вони максимально виявляються, важливі для правильної організації систем виявлення і пізнання підводних об'єктів.

  Спеціальні практичні питання перед Би. поставила гідробіоніка. На основі даних, отриманих Би., створюються пристрої для захисту акустичних ліній підводного зв'язку. Б. може допомогти знайти дороги підвищення перешкодостійкості систем підводної телеметрії.

  Одним з основних, найбільш обширних розділів Би., є біоакустика риб. Результати досліджень показують, що риби здатні видавати акустичні сигнали в звуковому діапазоні частот від 20—50 гц до 10—12 кгц (див. таблиці.).

  Характеристика звуків, що видаються рибами

Способи утворення звуків

Критерії розрізнення звуків

Суб'єктивна характеристика

Спектр

Звуковий тиск, Н/м 2

Характер шумів

Видавані за допомогою плавального міхура

Барабанний бій, ритмічні удари, каркання, стогони

От 40—50 гц до 1,5—2,5 кгц з максимумом в області частот100—700 гц

1, інколи достігаєт10-20

Імпульсний, резонансний

що Виникають при терті зубів і кісткових пластинок, Шипа плавників і т.д.

Скрегіт, хрускіт, тріск, клацання

От 20—50 гц до 10—12 кгц з максимумом в області частот 1—4 кгц

В середньому менше 1

Шумовий, суцільний

що Виникають при русі

Шерехи, шелест

До 1 кгц з максимумом ніже100 гц

Нижче 0,1

Низький, шумовий

що Виникають при захваті їжі

Низькі, глухі удари

До 1,5—2 кгц з максимумом нижче за 200 гц

Нижче 0,5

Низький, шумовий

  Для багатьох риб характерні звуки, властиві лише даному вигляду, тому вони можуть бути біологічними критеріями видової і вікової діагностики риб. При зміні біологічних циклів у риб в різні періоди року (розмноження, нагул, зимівля), а також при зміні освітленості протягом доби міняється звукова активність риб. Особливості поведінки риб (відношення їх до знарядь лову, взаємини хижака і жертви, підтримка контакту в зграї, акустична сигналізація) можуть зрозуміти і бути вирішений лише при знанні властивостей слуху риб і, відповідно, можливостей сприйняття ними різних звуків.

  Би. перспективна при промисловій розвідці деяких видів риб і у встановленні видової приналежності виявлених концентрацій риби. Основна техніка для пошуку риб — гідроакустична рибопоїськовая апаратура, що використовує методи ехолокації і що дозволяє точно визначати глибину і розмір виявлених косяків, швидкість їх пересування, щільність скупчення. Проте за допомогою цієї апаратури складно встановлювати видову приналежність риб, складових дане скупчення, хоча в деяких випадках формою ехозапісей це можливо за умови, що район добре вивчений і є достатній досвід роботи з пошуковою апаратурою.

  Пошук деяких видів риб, наприклад тунцових, звичайними рибопоїськовимі приладами вельми утруднений із-за великих швидкостей їх переміщення. Гидролокация недостатньо ефективна і при пошуку придонних риб, що мешкають в прибережних скелястих районах, із-за складного рельєфу дна. Унаслідок низької відбивної здатності погано виявляються рибопоїськовимі ехолотами і деякі ракоподібні, наприклад креветки, що мають промислове значення. У всіх цих випадках може бути застосований інший акустичний спосіб розвідки водних організмів — рибошумопеленгация (рибошумоїндікация).

  Вельми перспективна Б. для створення штучних концентрацій риб і інших водних організмів, управління поведінкою риб з метою як рибальства так і регулювання їх руху в рибопропускних спорудах.

  Великий інтерес представляють дані Б. по вивченню акустичних органів китоподібних (китів, дельфінів). Вони володіють здатністю, властивою дуже мало чим твариною: шляхом посилки і прийому гідроакустичних імпульсів визначати під водою наявність різних предметів і об'єктів, що представляють для них небезпеку або об'єкт живлення, а також здійснювати внутрі- і міжвидовий зв'язок і сигналізацію. Вони можуть випромінювати акустичні сигнали в дуже широкому діапазоні звукових і ультразвукових частот і мають високоефективні органи і системи сприйняття, обробки і аналізу прийнятої гідроакустичної інформації, інколи вельми незначної в порівнянні з перешкодами.

  Літ.: Протасов Ст P., Біоакустика риб, М., 1965; Шишкова Е. Ст, фізичні основи риболокациі, М., 1963.

  Ст І. Кудрявцев.