Реферати українською » Экология » Вплив безперервних низькочастотних і середньочастотних тональних шумів на кільчасту нерпу


Реферат Вплив безперервних низькочастотних і середньочастотних тональних шумів на кільчасту нерпу

Страница 1 из 4 | Следующая страница

Запровадження

Із середини 20-го століття рівень зашумленості Світового океану став наростати. Що було з техногенної діяльністю людини. Так за оцінками частка техногенного галасу зчинив на океані становить від 70 до 90 %. Світовий океан є пристановищем понад мільйона видів тварин і загальна біомаса оцінюється приблизно мільярд тонн. Переконливо доведено вплив шумів і різних звукових сигналів на китоподібних. Оскільки у китоподібних звукова рецепція грає домінуючу роль іншими органами почуттів, то акустичні перешкоди, які генеруються різними виробничими і військовими об'єктами, викликають збої у роботі слухового аналізатора китоподібних при ехолокації івнутривидовом спілкуванні (посилання). Також існують докази негативного впливу шумів на життєдіяльність деяких видів риб та інших морських мешканців (посилання). Однак про вплив техногенних шумів наластоногих відомо замало, й дані найчастіше суперечливі.Ластоногие, на відміну від решти жителів океану, є повністю водними тваринами і частина живуть суші, де їх спаровуються, линяють і ростять потомство. Що й тягне у себе не на інших ссавців будова слуховий системи. Так було в водної середовищі тюлені користуються одними механізмизвуковосприятия, але в суші інші.Слуховая системаластоногих, на відміну від наземних ссавців, котрі живуть при щодо постійному тиску, зазнаватиме великих і різким перепадам тиску принирянии на глибину. Безсумнівно, що у тюленя можуть надавати негативний вплив резонансні частоти, у яких виникає резонанс різних органів прокуратури та тканин (посилання).

1. Будова слухового апаратуластоногих

Всім ссавців характерно схоже будова слуховий системи. Однак у процесіфилогенеза система набуває особливості, які допомагають виду пристосуватися до середовища проживання. Уластоногих, внаслідок початкуполуводному способу життяслуховая система придбала ряд анатомічних змін.

Найбільш кардинальні перебудови у морських ссавців придбали периферичні відділи і початкові ланки центрального слухового шляху. Саме це відділи найбільше потерпаютьфилогенетическим змін у процесі адаптацію чинникам довкілля.

В усіх ссавців периферичний відділ слуховий системи включає у собі зовнішнє, середнє і внутрішнє вухо.

У морських ссавців саме зовнішнє вухо зазнало найбільших змін (Солнцева 1974; Богословська, Солнцева 1979). У наземних ссавцівУшная раковина добре розвинена і в багатьох видів має досить складне будова, слуховий канал короткий і прямий. Деякіполуводние тварини мають спеціальні шкірні вирости на вушний раковині, які за зануренні у воду закривають вушний канал. Таких тварин яксивучи і морські котики, які проводять у воді більше часу, вушні м'язи надворі розсовують складки вушний раковини, а воді знову зрушують, перешкоджаючи потрапляння рідини в слуховий канал. У справжніх тюленів, які проводять у питній воді більш часу, ніж суші, вушна раковина редукована і функцію захисту грає слуховий канал. Він неабияк подовжений, маєS-образную форму й у відмінність від наземних ссавців, розташовується безпосередньо під шкірою.Слуховой канал у справжніх тюленів здатний зміну діаметра під тиском води або за скороченні м'язів (King, 1964;Dehnhardt, 2002).

У місці колінного вигину прохід звужується, в проксимальній частини розширюється й набуває форми овалу.

Також уластоногих присутній ціла низка адаптаційних змін зовнішнього вуха.Подковообразний зовнішнє хрящ, навколишній зовнішнє слуховий прохід у наземних ссавців, видозмінений вчетверо рухомий з'єднаними друг з одним пластини, здатні змінювати діаметр і форму просвітку слухового каналу (Солнцева, 1973;Rampsrashad etc. al., 1973). У кістковому відділі слухового каналу розташовуються добре розвинені венозні судини.

Середнє вухо також має анатомічні особливості. У морських ссавців барабанна порожнину схожа з барабанним порожниною інших ссавців, талановитими вультрозвуковой орієнтації й ехолокації (кажани, землерийки) і має сферичну форму (Богословська, Солнцева, 1979). У справжніх тюленів барабанна порожнину вистелена товстої слизової оболонкою. Також добре розвинені вушні м'язи, вони теж мають вид коротких, але широких пучків, що теж притаманно тварин використовуютьехолокацию. слухові кісточкисоеденени жорстко, на відміну від наземних ссавців.Весовие відносини молоточка і ковадла, відносні розміри слухових кісточок та його осі обертання також дуже від відносин наземних ссавців. Що призвело до зміни і коефіцієнта передачі звукового тиску. То в наземних і напівводних форм коефіцієнт становить 25-29, уушастих і справжніх тюленів 40-60 (Солнцева, 1973). Такі анатомічні особливості підвищують коефіцієнт передачі звукового тиску загалом вусі, що дозволяє тюленям ефективніше орієнтуватися у воді, і навіть розширює діапазон які сприймаються частот.

На відміну від наземних ссавців, які мають равлик має до 5 оборотів, у тюленів равлик має сенс тільки 2-2.5 обороту, причому найбільш розвинений базальний оборот. Стєнка міжбазальним і таким зворотом равлики сильно стовщена. Відстань між спіральними платівками вузьке.

Відмінності від наземних ссавців спостерігаються й у слухових центрах мозку, особливо у початкових ланках центрального акустичного шляху.Слуховой нерв подано у вигляді складної волокнистій системи та , якщо в наземних ссавців має товщину 2-4мкм, те в морських ссавців товщина сягає 5-7мкм, причому має неоднорідну товщину. Що дає змінювати частоту проведених імпульсів і активна проводити характер переданої інформації.

Акустичний спілкування є найефективнішою формою комунікації приобитании в укриттях, в водної середовищі, реалізації зв'язку у нічний час й у сильно забруднених водоймах, де комунікація на у вигляді фото чихеморецепции утруднено чи неможливе.

Дляластоногих слух грає найважливішу роль для просторової орієнтації й комунікації, і з значимості перевершує зір іхеморецепцию (Вуд, 1979; King, 1964). Так зафіксовано випадки, колизверобои відловлювали добре дебелих повністю сліпих тюленів. Також спостереження неволі показали, поведінка сліпихластоногих мало чому відрізняється від зрячих. Що свідчить у тому, що зір не грає основний ролі під час полювання не є основний рецептивної системою (King, 1964;Dehnhardt, 2002).

Справді, на глибинах, деластоногие полюють освітленість вкрай низька, або немає повністю, отже використання зору ставати неможливим. У водночас звук у питній воді поширюється вп'ятеро швидше, ніж повітрі, й поширюється великі відстані. Тому використання слуху для орієнтації в водної середовищі вигідніше. Проте орієнтування посвехнизким і низьким частотах, через велике довжини хвилі, утруднено, тому властоногих частотний діапазон розширено з допомогою високих частот і підвищена оптимальна частота слуху. Достовірних даних про здібностіластоногих сприймати інфразвуки немає.

Також немає достовірних даних про використанніластоногими активної ехолокації. До середини 60-х років хто б займавсяехолокацией уластоногих, бо зазначалося, щобластоногие виробляли якісь звуки під водою. Однак у 1965 року американський акустик Т.Полтер встановив, що під час пошуку риби морські леви випускали групи коротких імпульсів – до 30 секунд, тривалість кожного імпульсу становила 3-5 мс, з частотами від 3 до 13кГц. Сліпий морської лев дотримувався вздовж нерівній стіни, у своїй гавкаючи, причому темп гавкаючи змінювався коли що або траплялося по дорозі. Припущення, що справжні тюлені також використовують цей механізм, було висунуто зоологами доктором ДіаноюНенуф і доктором М.БенджаминомДевисом з Меморіального університету Ньюфаундленду (Канада). Записи голоси звичайного тюленя (>Phocavitulina) в неволі і волі показали, що це види використовуютьехолокацию, коли відсутні зорові стимули, продукуючи, принаймні, два типу сигналів (Шукер, 2006).Кольчатая нерпа, тварина з погляду ехолокації дуже перспективна, спромоглася щебетати, гарчати, гавкати і дзявкати під водою. Проте, швидше за все, всі ці звуки використовуються лише заради спілкування (Сергєєв, 1980). Отже, до нашого часу питання, чи здатніластоногие до ехолокації, в достатньо не з'ясований. Так, підводні крики гренландського тюленя і тюленяУедделла деякі дослідники розглядають яклокационние посилки (>Terhune, 2001), а дослідження Р.Шустермана і співавторів (>Schusterman et al., 2000) свідчать про зворотне. Безпосереднє вивчення реакції мозку морських левів на звук показало, що й слухові центри негаразд добре, як в дельфінів, пристосовані для аналізу коротких звуків, які зазвичай йдуть на локації. Очевидно,ластоногие здатні до ехолокації, але у природних умовах рідко їй користуються, покладаючись у пошуку їжі навіть у у каламутній водичці тільки пасивнулокацию, орієнтуючись на звуки, що виходить потенційної здобиччю. З погляду використання ехолокації при харчуванні, вважатимуться найбільш просунутими арктичних тюленів, яким доводиться добувати їжу на акваторії, покритою льодом за умов полярною ночі. Так деякі фахівці вважають, щогренландские тюлені свого розвитку прогресували більше, ніж решта видів справжніх тюленів, й використовуютьехолокацию під час міграцій великі відстані і можливого полювання великих глибинах. ДослідиЛ.А. Попова показали, щогренландские тюлені добре розуміються на голосах моря, и можуть ловити видобуток на слух у темряві,лоцируя об'єкт і знаходячи його за відбитим сигналам (Стюарт, 1978).

2. Характеристики шумів

Звукове сигнал можна, як сукупність різнихсинусоидальних складових. Кожна складова характеризується поруч параметрів.

Висота звуку - визначається частотою звуковий хвилі (чи, періодом хвилі). Що частота, то вище звучання.

Висота звуку вимірюється в герцах (гц,Hz) чи кілогерцах (>КГц,KHz). 1 гц =1/С. Тобто коливання один гц відповідає хвилі з періодом один секунду.

Гучність звуку - визначається амплітудою сигналу. Що амплітуда звуковий хвилі, то гучніші сигнал.

Гучність звуку вимірюєтьсядецибеллах і позначаєтьсядБ. Белл визначається, як логарифм відносини електричних, акустичних чи інших потужностей за такою формулою Бел =log(P1/P0).

Відповідно до законуВебера-Фехнера, чутливість вуха до гучності звуку носить логарифмічною характер, тому їх потужність, котре виражається удецибелах, точніше відбиває сприйняття звуків людиною і тваринами.

Гучність — це рівень потужності, що пропорційна амплітудою звукового сигналу. Гучність призначають удБm — щодо стандартного значення 1мкПа. Тоді шкала набуває абсолютне значення. Також, часто гучність визначають щодо порога чутності людського вуха 22мкПа.

Суб'єктивно вухо сприймає не потужність, а звукове тиск на барабанну перетинку. Потужність звуку — це сукупна звукова енергія, яку випромінює джерело звуку, наприклад гучномовець. Звукове тиск — це звукова енергія, який потрапляє на одиницю виміру площі, найвіддаленіші джерела звуку на відстань 1 м.

>Двухкратное збільшення звукового тиску відповідає 6дБ, а десятикратне — 20дБ.

Звуки, які різняться на 3дБ, вухом сприймаються однаковими за гучністю. Звук, тиск якого на 10дБ вище, для вуха звучатимуть вдвічі голосніше. Слід зазначити, що гучність — суб'єктивна характеристика, яка від частоти. Найкраще вухо людини сприймає звук буде в діапазоні від 1 до запланованих 4кГц. За 0дБ прийнято рівень звукового тиску, відповідний порогу чутності здорового молодої людини у цьому діапазоні частот.

Слід зазначити, що вухо людини сприймає однакову гучність різними частотах, як звуки різною гучності.

Поняття "шум" дуже суб'єктивно. Кожен небажаний в момент звук (чи звуки) людина сприймає як шум. Одні говорили і самі звуки різними людьми можуть сприйматися по-різному. Фізіологи та гігієністи визначають шум як звук, оцінюваний негативно і яка наносить шкода здоров'ю. Машини і механізми, використовувані з виробництва, є джерелом звуків різної частоти і інтенсивності, змінюються у часі. Тому виробничий шум розглядають як сукупність звуків різної інтенсивності і частоти, безладно змінюються в часі та що викликають в працюючих неприємні суб'єктивні відчуття.

По частотним характеристикам акустичні шуми поділяються на інфра-звукові чисверхнизкочастотние з частотами нижче 20 гц, низькочастотні (20-300 гц),среднечастотние (300-800 гц), високочастотні (800-20000 гц) і ультразвукові чи надвисокочастотні (20-150кГц). По спектральним характеристикам поділяють широкосмугові з безперервним спектром ширше 1 октави і тональні шуми із яскраво вираженими дискретними тонами. По тимчасовим характеристикам шуми діляться на постійні, якщо рівень шуму змінюється лише п'ятьдБ, і мінливі. Які, своєю чергою поділяються на коливні, якщо рівень постійно змінюється у часі; переривчасті, якщо рівень шуму змінюється східчасто лише п'ятьдБ, з тривалістю інтервалу більш секунди; імпульсні, які з кількох звукових сигналів з інтервалами менш секунди.

3. Вплив різних шумів наластоногих

>Ластоногие здатні сприймати звуки широтою діапазону.Нижним межею є частоти 16-20 гц, які тюлені однаково добре сприймає як у питній воді, і суші. На суші параметри слуху в тюленів схожі з людськими і звуки частотою вище 20кГц тюлені сприймають погано. Але у зануренні частотний діапазон розширюється до 55-60кГц. Також зміщується діапазон частот найкращою сприйнятливості, то вкольчатой нерпи вона становить 1-45кГц, у звичайного тюленя 1-32кГц, у гренландського тюленя 2-23кГц (King, 1964). На даних частотах, через короткій довжини хвилі, можливо точне орієнтування на джерело звуку, котрим може бути об'єкт полювання, родич, або хижак чи інша загроза. Тож тюленів небезпечна шуми саме у цих частотах. Проте частка звуків даних частот в техногенних шумах невелика, і навіть звуки на високих і ультразвукових частотах мають значно меншою енергією, ніж інфразвуки і звуки низьких і середніх частот, і тому поширюються істотно менші відстані.

Головними джерелами високочастотних і ультразвукових сигналів єсонари ігидролокатори, їх випромінювання характеризується високої потужністю, і поблизу джерела загрожує будь-якого організму. Особливо небезпечні звуки високочастотних і ультразвукових діапазонів для китоподібних, що використовуютьехолокацию. Дані акустичні сигнали, по-перше, глушать тварин, а по-друге, створюють перешкоди у роботіехолокационной системи, роблячи неможливим розрізняти все довкола. Проте, на відміну китоподібних,ластоногие мають менш чутливим слухом, і навіть не користуються активноїехолокацией (по крайнього заходу,ехолокация не домінує з інших органами почуттів у тюленів). То є думка, що здатність тюленів розрізнятиультразвуки, є оборонної адаптацією, проти природних ворогів – косаток, які активно використовуютьехолокацию (King, 1964).

Частина спектра високих частот (від 800 до 9000 гц) є у шумі, утворюваному судами (не враховуючи роботи ехолотів ісонаров) і промисловими об'єктами. Рідше у цьому шумі присутні звуки з частотами вище 10кГц. Дані звуки характеризуються низькою інтенсивністю й поширюються на невеликі дистанції. Протесреднечастотние, низькочастотні і інфра-звукові складові подібних шумів високі, особливо інфра-звукові і низькочастотні.

Рівні

Страница 1 из 4 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація