Этап восстановления после воздействия низкочастотных шумов

Во время кормления в 15:00 выполнило все предъявления, безбоязненно брало рыбу из рук экспериментатора. После кормления, была произведена смена воды в бассейне, это заняло 3 часа (с 15 до 18 часов). Во время манипуляций животное агрессии не проявляло и выглядело спокойным. В период с 18:00 до 13:00 следующего дня двигательная активность фактически полностью соответствовало норме. При кормлениях в 21:00, 3:00, 9:00 животное выполняло 10 из 10 предъявлений на «таргет» и поиск, безбоязненно брало рыбу из рук экспериментатора, лояльно относилось к присутствию посторонних людей.

 

Элемент двигательной активности	количество предъявлений	общее время элемента за 1 час, мин.’ сек.”	среднее время выполнения элемента, мин.’ сек.”	Доля времени элемента в двигательной активности, %
Нерпа «висит» в центре бассейна, голову держит под водой и периодически поднимает ее для вдоха	5	38’24”	7’41”	64
Медленно плавает кругами в направлении по часовой стрелке	8	7’48”	0’58”	13
Неспешно «дрейфует» по бассейну, изредка подгребая передними ластами	2	8’24”	4’12”	14
Пытается заглянуть за бассейн у стенки	13	1’12”	0’05”	2
Скребется когтями передних ласт о дно бассейна	7	1’12”	0’10”	2
Тянется к сетке	17	3’00"	0’11	5

 

Таблица 3. Соотношение основных элементов двигательной активности кольчатой нерпы после прекращения воздействия низкочастотных шумов.

Стоит отметить, что на данном этапе, животное примерно одинаковое время держало голову как над водой, так и под водой. Частота дыхания в среднем за сутки составила 0.54±0.12 вдоха в минуту.

4. Воздействие на кольчатую нерпу акустическими непрерывными тональными шумами в диапазоне частот 300-800 Гц.

В 13:00, на четвертые сутки эксперимента, снова был включен генератор, он также генерировал те же 2 типа шумов, но уже в диапазоне 300-800 Гц, с уровнем звукового давления 80-100дБ.

Рисунок 5. Временные сонограммы шумов в диапазоне 300-800 Гц.

а- непрерывный детерминированный тональный шум с линейным возрастанием частоты звучания;

б- непрерывный детерминированный тональный шум со случайной частотой звучания

При включении генератора животное несколько раз ударило передними ластами по воде, затем быстро проплыло 4 круга по часовой стрелке, после чего начало неспешно плавать в разных направлениях, однако от стенки с колонками предпочитало держаться на расстоянии.

В дальнейшем, двигательная активность животного в целом соответствовала выявленной норме, однако, на данном этапе животное чаще неспешно плавало по бассейну в разные стороны и менее часто висело в центре. Также на данном этапе появился новый элемент двигательной активности: животное подходило к углу, а затем по диагонали, рывком перемещалось в другой угол.

Во время кормлений в 15:00, в 21:00, в 3:00 и в 9:00 животное выполняло быстро и четко все 10 из 10 предъявлений на «таргет» и на поиск, безбоязненно брало рыбу из рук экспериментатора.

 

Элемент двигательной активности	количество предъявлений	общее время элемента за 1 час, мин.’ сек.”	среднее время выполнения элемента, мин.’ сек.”	Доля времени элемента в двигательной активности, %
Нерпа «висит» в центре бассейна, голову держит под водой и периодически поднимает ее для вдоха	2	12’00”	6’00”	20
Медленно плавает кругами в направлении по часовой стрелке	11	9’36”	0’52	16
Неспешно «дрейфует» по бассейну, изредка подгребая передними ластами	3	31’48”	10’36”	53
Быстро плавает кругами в направлении по часовой стрелке, при этом движения резкие	14	2’24”	0’10”	4
Быстро плавает кругами в направлении против часовой стрелки, при этом движения резкие	4	0’36”	0’09”	1
Животное подходит к углу, а затем по диагонали, рывком перемещается в другой угол, без переворота вдоль горизонтальной оси	23	2’24”	0’06”	4
Животное подходит к углу, а затем по диагонали, рывком перемещается в другой угол, с переворотом вдоль горизонтальной оси	11	1’12”	0’07”	2

 

Таблица 4. Соотношение основных элементов двигательной активности кольчатой нерпы при воздействии среднечастотных шумов.

В 13:00, на пятые сутки, эксперимент был окончен. Животное транспортировали обратно в вольер. Во время вечернего кормления в 18:00, при работе с животным, визуально, каких либо изменений в поведении и пищевой мотивации выявлено не было. Животное быстро и четко, не совершая лишних движений, выполняло команды на «таргет» и на поиск, безбоязненно брало рыбу из рук, дважды позволило себя погладить.

5. Выводы

Проанализировав полученные данные, можно сделать заключения, что воздействие низкочастотных и среднечастотных непрерывных тональных акустических шумов с уровнем звукового давления 80-100 дБ (отн. 1мкПа) на кольчатую нерпу, не влечет за собой каких либо значительных изменений в физиологии животного, однако, не исключено, что данное воздействие может вести к снижению слуха у животного. Данное снижение, вероятно, может быть как временным, так и постоянным. Однако подобное изменение сложно зафиксировать субъективно. Можно лишь заключить, что снижение слуха было незначительным, так как животное успешно выполняло тестовые команды, данные голосом. Подобные шумы могут служить лишь раздражителем, чувствительность к которому довольно быстро снижается.

Для более точного ответа на вопрос о влиянии шумов на организм тюленя, во-первых: необходимо выявить влияние их на слуховую систему животного. Для чего нужны тесты на уровень восприятия звуков на разных частотах до воздействия шумов и после, по изменениям в уровне восприятия звуков можно будет судить о степени снижения слуха у животного, а также выявить характер снижения (временное или постоянное), если оно имело место. Во-вторых: большой объем информации о различных аспектах влияния шумов на организм тюленя, можно получить, использовав полиграфию, либо ее отдельные элементы (ЭКГ, ЭЭГ и др.). В-третьих, необходимо совершенствовать методы регистрации поведения подопытного животного: разработка и внедрение автоматического распознавания и протоколирования элементов двигательной активности, разработка методов и средств видео и звукозаписи, выявление нормы двигательной активности конкретного животного и ее изменение под воздействием различных типов шумов. А также исследовать влияние на организм тюленя других типов шумов с различными частотными, временными и мощъностными характеристиками.

Список литературы

1. Богословская Л.С., Солнцева Г.Н. Слуховая система млекопитающих (сравнительно-морфологический очерк). – М.: Наука, 1979. – 240 с.

2. Вуд Ф.Г. Морские млекопитающие и человек. – Л.: Гидрометеоиздат, 1979. – 264 с.

3. Сергеев Б.Ф. Живые локаторы океана. – Л.: Гидрометеоиздат, 1980. – 151 с.

4. Солнцева Г.Н. Особенности биомеханики среднего уха наземных полуводных и водных млекопитающих // Тез. докл. VIII Всесоюз. акустической конференции. – М., 1973. – С. 124.

5. Солнцева Н.Г. Работа органа слуха под водой // Природа. – 1974, № 10. – С. 21-25.

6. Стюарт Ф. Мир тюленя. – Л.: Гидрометеоиздат, 1978. – 160 с.

7. Шукер К. Удивительные способности животных. Загадки живой природы. – М.: ООО «ТД «Издательство Мир книги», 2006. – 240 с.

8. Средства защиты в машиностроении: Расчет и проектирование: Справочник. С.В. Белов, А.Ф. Козяков и др. Под редакцией С.В. Белова – М. Машиностроение, 1989, - 368 с.

9. Dehnhardt S. Sensory systems // Marine Mammal Biology. An Evolutionary Approach / Ed. by A. Rus Hoelzel. – Blackwell Publishing Company, 2002. – P. 116-141.

10. Kastak D. R., Shusterman R.J et. al. Underwater temporary threshold shift induced by octave-band noise in three species of pinnipeds // Journal of the Acoustical Society of America 106(2), 1999.- 1142-1148

11. King J.E. Seals of the World. – London: Oxford university press, 1964. – 240 p.

12. Rampsrashad F., Corej S., Ronald K. The harp seal Pagophilus groenlandicus (Erxleben, 1777). XIV. The gross and microscopie structure of the middle ear // Canad. J. Zool. – 1973. – Vol. 51, № 6. – P. 589-600.

13. Schusterman R.J. et al. Why pinnipeds don't echolocate // J. Acoust. Soc. Am. – 2000. – Vol. 107, N 4. – P. 2256-2264.

14. Terhune J.M. Underwater calling rates of harp and Weddell seals as a function of hydrophone location // Polar biology. – 2001. – Vol. 24, N 2. – P. 144-146.

 А.И. Мелуа «Энциклопедия "Инженеры Санкт-Петербурга"», изд. Международного фонда истории науки, СПб-Москва, 1996

Девятков Н.Д., Голант М.Б., Бецкий О.В.// Миллиметровые волны и их роль в процессах жизнедеятельности.// М.: Радио и связь, 1991.

Владимирский Б.М. и др. //Космос и биологические ритмы. // Симферополь 1995

Ланда П.С. //Нелинейные колебания и волны//М.Наука, Физматлит, 1997

О.В.Хабарова Резонансные эффекты в живых организмах. Препринт ИЗМИРАН, № 4 (1132), Москва, март 2000

Абрикосов А. А., Горьков Л. П., Дэялошинский И. Е., Методы квантовой теории поля в статистической физике, М., 1962

Захаров В.Е. (1974), Гамильтонов формализм для волн в нелинейных средах с дисперсией, Изв. вузов СССР. Радиофизика, 17(4), 431-453.

Захаров В.Е. (1974), Гамильтонов формализм для волн в нелинейных средах с дисперсией, Изв. вузов СССР. Радиофизика, 17(4), 431-453.

Арнольд В.И. (1979), Потеря устойчивости автоколебаний вблизи резонансов, Нелинейные волны, ред. А.В. Гапонов-Грехов, М.: Наука, 116-131.

Bretherton FP (1964), Resonant interactions between waves. J. Fluid Mech., 20, 457-472.

Kaup PJ, Reiman A and Bers A (1979), Space-time evolution of nonlinear three-wave interactions. Interactions in a homogeneous medium, Rev. of Modern Phys, 51(2), 275-309.

Haken H (1983), Advanced Synergetics. Instability Hierarchies of Self-Organizing Systems and devices, Berlin, Springer-Verlag.

Филлипс O.М. (1984), Взаимодействие волн. Эволюция идей,

Современная гидродинамика. Успехи и проблемы. М.: Мир, 297-314.

Журавлёв В.Ф., Климов Д.М. (1988), Прикладные методы в теории колебаний, М.:Наука

Сухоруков А.П. (1988), Нелинейные волновые взаимодействия в оптике и радиофизике, М.: Наука - 232 с.

Ерохин H. С., Моисеев С. С., Вопросы теории линейной и нелинейной трансформации волн в неоднородных средах, "УФН", 1973, т. 109, в. 2, с. 225

Синкевич В.А. Воздействие объёмного акустического поля на человека – психологический аспект.– Тольятти, 1992.

Ильичёв В.Д. Природный и техногенный шум – возможность экологических сопоставлений по уровню // Изв. РАН. Сер. биол.– 1995, № 3.

Вартанян И.А. Звук–Слух–Мозг.– Л.: Наука Л.О., 1981.

Агашин Ф.К. Биомеханика ударных движений.– М.: Физкультура и спорт, 1977.

Шушарджан С.В., Шушарджан Р.С. Культивируемые опухолевые клетки, как одна из моделей исследования влияния акустических сигналов на реактивность клеточных систем / В сб. тезисов I Международного конгресса «Музыкотерапия и восстановительная медицина в XXI веке».– М., 2000.

Шушарджан С.В., Стехин А.А., Яковлева Г.В. и др. Влияние некоторых видов Музыки на жизненную активность микроорганизмов: Staphyllococcus и E.Coli. Трансрезонансный феномен / В сб. тезисов I Международного конгресса «Музыкотерапия и восстановительная медицина в XXI веке».– М., 2000.

Шик А. Психологическая акустика в борьбе с шумом.– СПб., 1995.

Гордеев О. В. Программирование звука в Windows. СПб.: БХВ — Санкт-Петербург 1999 384 с.

Радзишевский Александр Юрьевич Основы аналогового и цифрового звука. — М.: «Вильямс», 2006. — С. 288.

Стретт Дж.В. (Лорд Рэлей). Теория звука. М., 1955

Скучик Е. Основы акустики. М., 1976

Красильников В.А., Крылов В.В. Введение в физическую акустику. М., 1984

Хорбенко И.Г. Звук, ультразвук, инфразвук. – М., 1986.

Гепртнер В.Г., Чапский К.К., Арсеньев В.А. и Соколов В.Е. 1976. Ластоногие и зубатые киты. Серия: Млекопитающие Советского Союза. Высшая 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 2007

Arill Engås, Svein Løkkeborg, 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.

Патин С.А. "Экологические проблемы освоения нефтегазовых ресурсов морского шельфа. – М.: Изд-во ВНИРО, 1997. – 350с.

Пономаренко В.П., Алексеев А.П., Дубинина В.Г., Осетрова Н.В., Никоноров С.И. Меры, необходимые для защиты рыболовства в районах разведки, обустройства и эксплуатации нефтегазовых скважин на морских шельфах России // мат. междун. сем. "Охрана водных биоресурсов в условиях интенсивного освоения нефтегазовых месторождений на шельфе и внутренних морских водных объектах РФ". – М.: Изд-во "Экономика и информатика", 2000. – С. 186-189

Муравейко В.М., Беляев А.В., Шпарковский И.А. Влияние геофизических методов разведки шельфа морей на пелагические и донные биоценозы // Экологическая ситуация и охрана флоры и фауны Баренцева моря. – Апатиты: Изд-во Кольского филиала АН СССР, 1991. – С. 78-84

Патин С.А. Нефть и экология континентального шельфа. – М.: Изд-во ВНИРО, 2001. – 247с.

1. Распространение волн и подводная акустика. Под ред. Бреховских Л.М., Москва, Мир, 1980 г.

2. Волны в слоистых средах, Бреховских Л.М., Москва, Наука, 1963 г.

3. Теории основы акустики океана, Бреховских Л.М., Лысанов С.П., Ленинград, Гидрометеоиздат, 1988 г.

Шендеров, Е. Л. Волновые задачи гидроакустики. Л., Судостроение, 1972.

Корабельная гидроакустическая техника / Корякин Ю.А. и др. СПб., Наука, 2004.