Выпуск # 212 (28 ноября 2011 г.)

Здравствуйте, уважаемые аквариумисты и сочувствующие!

В этом выпуске:

1. Новости сайта "Живая вода":
    Со времени выхода предыдущей рассылки в разделе "Издания о природе и животных" появилась информация о 6-м номере журнала "Аквариум".

В разделе новостей рекомендуем прочитать материал о том как плавают беременные самки дельфинов, о моногамии у стайных рыб, о жестокой конкуренции у креветок и о звуковых сигналах пираний. .

    Если у Вас есть замечания или пожелания относительно содержания рассылки, пишите нам. Мы постараемся учесть Ваше мнение. Ведь рассылка делается для Вас!

Оставайтесь с нами!        А.Г. (Anthr)

Живая вода представляет

Журнал "Аквариум" № 6 за 2011 г.

В номере:

М.Ханин

Люксметр своими руками

    Периодически многие любители задаются вопросом: "Как оценить освещенность аквариума не на глазок, а объективно, инструментальными, методами?" Строго говоря, это не проблема: есть специальные приборы – люксметры. Беда только, что цена их высока (причем, на мой взгляд, совершенно необоснованно), а измерение такого параметра отнюдь не относится к категории первоочередных. Безусловно, даже разовое, а тем более перманентное, светотестирование поможет более рационально подобрать количество и мощность ламп, своевременно даст знать о необходимости их замены ввиду снижения светоотдачи, просигнализирует о даже самой незначительной утрате водой оптической чистоты. Но, согласитесь, эти блага никак не стоят 2-4 тыс.руб., запрашиваемых продавцами. Между тем, самый дешевый из найденных мною в Интернете бытовых люксметров обойдется в 1700 руб. (а его еще надо "модернизировать" с учетом наших специфических задач), а минимальная цена на аквариумные – 2100-2500 руб.
    К счастью, конструкция люксметра достаточно примитивна (поэтому я и считаю стоимостную планку в данном случае немотивированно задранной), и сделать прибор самому – дело совсем не сложное. Расписывать его устройство в формате, пригодном для аквариумистики, не буду – это довольно детально сделал почти 20 лет назад В.Милославский (см. "Рыбное хозяйство" №4 за 1992 год). Да и сам я в прошлом году ("Аквариум" № 4/2010) предложил читателям нехитрый способ переделки в люксметр цифрового термометра, предупредив, правда, что сей вариант довольно груб, и пообещав представить схему куда более точного инструмента, что, собственно, и делаю...
    Для начала напомню, что люксметр состоит из двух основных узлов: фоточувствительного элемента, преобразующего световую энергию в электрическую, и измерительной головки, эту самую энергию регистрирующую.
    Приобретение фотодатчика в наше время не представляет проблем. Скорее всего, в ваших закромах найдется старый калькулятор с так называемыми солнечными батареями. Извлеките из него зеленовато-синеватую пластинку фотоэлемента – вот вам и подходящий светочувствительный прибор. Нет такого – не страшно. Альтернатива – любой фотодиод, включая старые, еще советской сборки, типа ФД, КФДМ и пр. Главное, чтобы был чувствителен ко всему видимому световому диапазону (380-740 нм). Эти полупроводниковые приборы есть практически в каждом магазине радиодеталей (в том числе и интернетовских). На крайний случай, ввиду относительной громоздкости, сойдут фоточувствительные элементы входящих в моду и продающихся едва ли не на каждом углу дачных светильников. Затраты невелики – от 0 (если удалось обойтись собственным арсеналом запчастей) до 50-100 руб.
    Не сложнее обстоят дела и с измерительными головками. Прежде я пользовался стрелочными – в частности, индикаторами уровня сигналов от катушечных магнитофонов и прочей древней аудиоаппаратуры. Более современные аналоги таких головок (например тайваньской фирмы Velleman: SD 305, SD 306, SD 313B и пр.) до сих пор есть в продаже (100-500 руб.).
    Главным преимуществом аналоговых вольт- и амперметров является отсутствие необходимости в дополнительном питании, а недостатком – относительная (но, уверяю, совершенно не критичная в данном случае) погрешность измерений.
    Пару лет назад я перешел на цифровые головки типа Velleman PMLCD/L или PMLED. Первые жидкокристаллические, вторые – светодиодные. LCD обслуживает декоративный аквариум, расположенный в спальне, в то время как более наглядные, но довольно ярко светящиеся в темноте (что мне, признаюсь, докучает) LED-головки работают в банках стойки, размещенной в кабинете.
    Из плюсов "цифры" стoит отметить простоту монтажа в корпус светильника, легкость считывания показаний и высочайшую точность. Впрочем, последнее обстоятельство можно смело игнорировать, поскольку принципиального различия для водных растений между 100 и 105, равно как и между 2000 и 2100 лк, нет. Не случайно даже промышленные люксметры обычно имеют протокольную погрешность не менее 5-7, а то и всех 10%. К тому же показания цифровых головок, если так можно выразиться, обезличены, то есть в них отсутствуют единицы измерения.
    Ввиду этого отпадает необходимость разбирать корпус головки и вклеивать подобающую случаю шкалу собственного изготовления. Прежде мне приходилось рисовать ее и распечатывать на принтере, на что уходило времени едва ли не больше, чем на изготовление самого прибора.
    Что же до минусов, то основной, естественно, потребность в дополнительном питании: от 5 до 12 В постоянного тока, в зависимости от модели.
    По цене цифровые головки сопоставимы с аналоговыми – 250-550 руб. Но к этому нужно еще прибавить стоимость источников питания: батарейки "Крона" (около 100 руб., хватает примерно на год) или простенького сетевого адаптера (от 100 до 500 руб.). Vellеman PMLED/5 обойдется почти в тысячу рублей, зато для его работы достаточно даже миниатюрного зарядника от мобильного телефона с выходным напряжением 5 В. Токи в цепи люксметра мизерные, а потому гоняться за мощными и дорогими адаптерами со стабилизацией и прочими "наворотами" смысла нет.
    В общем и целом суммарные затраты на изготовление цифрового и аналогового люксметров вполне сопоставимы (в среднем – 500-700 руб.), а потому выбор здесь определяется не столько голосом разума, сколько чисто вкусовыми соображениями. Гораздо важнее правильно выбрать параметры измерительной головки: поскольку уровни освещенности в домашних водоемах скромны – в пределах 40-2000 лк, генерируемые фотоэлементами токи и напряжения исчисляются всего лишь десятками микровольт и миллиампер. Соответствующей должна быть и чувствительность прибора: в пределах 100-500 мВ (мА). Причем чем меньше, тем лучше: в случае чего избыток U и A легко погасить шунтом. В частности, у используемых мною "веллеманов" максимум по измеряемому напряжению (без использования дополнительных джамперов) составляет идеальные, на мой взгляд, 200 мВ. Учитывая, что в нижних горизонтах освещенность чаще всего не превышает 150-170 лк, такой расклад позволяет калибровать люксметр, исходя из соотношения 1 мВ = 1 лк.
    Инструкции по монтажу и оформлению узлов люксметра не привожу – все зависит от конкретики аквариума, а также навыков и эстетических воззрений его владельца. Что касается собственно сборки, то она элементарна: два вывода у фотодиода, столько же – у измерительной головки. Если перепутаете полярность, на "цифре" появится знак "минус", на аналоговых – стрелка устремится в зону отрицательных значений. Поменяли провода местами – и порядок, сжечь прибор подобная ошибка не позволит.
    Желательно впаять параллельно входу подстроечный резистор. Ориентировочный номинал – от 1 до 5 кОм.
    Помимо погашения избыточных вольтов и ампер, он нужен для калибровки показаний.
    Для настройки лучше всего подходит фабричный люксметр (хорошо, если он есть у знакомых – можно попросить "в долг") или мультиметр с функцией измерения освещенности (например Mastech MS 8229). На крайний случай советую воспользоваться таблицей, приведенной в упомянутой выше статье В.Милославского.
    Несколько слов о гидроизоляции. Строгости в этом вопросе требуют только места пайки проводов к выводам фотодиода. Я обычно с хорошим запасом заливаю этот участок герметиком. В остальном, как показывает практика, дополнительные меры защиты от воды не требуются. Так, в одном из аквариумов у меня на протяжении вот уже семи лет используются в качестве фотоэлементов три отечественных ФД-4К, лишь на половину высоты корпуса (естественно, со стороны выводов) заключенные в гидроизоляционный слой. И до сих пор на их оболочке нет ни малейших следов коррозии.
    Сами головки тоже достаточно влагостойки. Несмотря на расположение вблизи поверхности воды, то есть эксплуатацию при относительной влажности, близкой к 100%, еще ни одна аналоговая у меня не вышла из строя. Хотя все же стоит позаботиться, чтобы их не заливало.
    С цифровыми люксметрами я пока работаю недостаточно долго, чтобы утверждать подобное. Время покажет. У трех я после окончательного монтажа покрыл для подстраховки плату тонким слоем силикона (можно использовать для тех же целей резиновый клей), одну оставил работать "голышом" – на пробу.
    И в заключение о размещении самого фотодатчика. Не советую ориентировать его вертикально – по направлению к светильнику. Так, конечно, он покажет больше люкс, но его показания вероятнее всего окажутся завышенными, а при наличии нескольких источников света будут зависимыми лишь от одного из них. К тому же на нем будет оседать механическая взвесь. Лучше, если ось фотодиода будет горизонтальной или чуть задранной (10-15° вверх). Не нужно располагать его вровень с грунтом, особенно если в аквариуме присутствуют сомы или иные любящие поворошить гравий рыбы – велик шанс, что световосприимчивый участок полупроводника окажется зарыт или запорошен, что неминуемо скажется на оценке освещенности. Оптимум – приподнятость на 5-7 см.
    Вот и все премудрости.

    Материал проиллюстрирован фотографией автора.

 Подробнее>>

Новости, интересные факты
ихтиологии и аквариумистики

Беременность мешает самкам дельфинов плавать

    Беременные самки дельфинов медленнее плавают и плохо ныряют, что делает их лёгкой добычей для хищников.

    Большинство животных, от скорпионов до людей испытывают трудности с передвижением на поздних сроках беременности. Некоторые птицы даже перестают летать незадолго до откладки яиц. Но, хотя уменьшение подвижности беременных самок очевидно, имеется очень мало исследований, раскрывающих конкретные причины и механизмы изменения локомоций.
    Зоолог Шон Норен (Shawn Noren) из Калифорнийского университета в Санта-Крусе первоначально собиралась изучить, как учатся плавать новорожденные детеныши бутылконосых дельфинов. Но затем зоологу пришла мысль проверить, как изменяется подвижность самок во время беременности. Для этого движения беременной самки дельфина снимались на видеокамеру. После родов съемки повторялись каждый месяц в течение года. Отснятые материалы были подвергнуты цифровому анализу, чтобы оценить изменения локомоции дельфина во время беременности и после родов.
    Оказалось, что из-за увеличения поперченного сечения тела животного, сопротивление среды для беременных самок может возрастать на 43-69%. Это значит, что беременная самка, плывущая со скоростью 1.7 м/с, преодолевает такое же сопротивление воды, как и небеременный дельфин, движущийся вдвое быстрее. Кроме того, у беременных дельфиних увеличивается жировой запас, что делает их более плавучими, но затрудняет ныряние за добычей. У беременных самок на 13% уменьшается амплитуда колебаний хвостового плавника. Чтобы компенсировать это, они начинают двигать им чаще, но всё равно плавают со скоростью примерно 38% от обычной.
    Цифры удивили исследователя: потеря подвижности оказалась значительно большей, чем представлялось поначалу. Это означает, что беременные самки дельфинов очень уязвимы для хищников и коммерческой рыбной ловли. Беременных самок, попавших в сети вместе с тунцом, отпускают обратно в море, но при этом им трудно догнать своих сородичей и они могут стать лёгкой добычей хищников.

 Подробнее>>

Тайная моногамность в стае рыб

    Постоянные пары у цихлид Xenotilapia rotundiventralis были выявлены методами молекулярной генетики.

    Легко наблюдать за постоянными парами гиббонов или лебедей: Оба члена пары много времени проводят вместе. Но попробуйте найти пару в двух с половиной тысячной стае цихлид Xenotilapia rotundiventralis, 5-сантиметровых планктоноядных рыбок, которые населяют воды африканского озера Танганьика. Однако исследователи нашли способ установить, есть ли у этих рыбок устойчивые отношения между самцом и самкой. У этих цихлид самки носят икру и мальков во рту (обычное дело для африканских цихлид), но затем они передают эстафету воспитания потомства самцам, которые также носят мальков во рту. Изучая ДНК взрослых рыб и мальков, исследователи установили, что самки цихлид передают мальков не любому самцу, а именно их отцу. Это означает, что самки и самцы Xenotilapia rotundiventralis образуют пары, незаметные со стороны, но, тем не менее, очевидные для них самих.

    Материал проиллюстрирован фотографией.

 Подробнее>>

Кровавые страсти: ревнивые креветки убивают соперников

    Креветка Lysmata amboinensis, известная в русскоязычной литературе как креветека-доктор, а в англоязычной как креветка-чистильщик (cleaner shrimp) – гермафродит, и популяции этих креветок на большей части ареала состоят из обособленных моногамных пар. Исследование, опубликованное недавно в журнала BMC Frontiers in Zoology, показало, что в случае, когда несколько креветок оказываются рядом, они атакуют и убивают друг друга до тех пор, пока не останется только одна пара.

    Для креветок вида L. amboinensis характерен протандрический гермафродитизм, т.е. в течение жизни они начинают как особи мужского пола, а потом у них развиваются еще и женские репродуктивные органы. При этом к самооплодотворению они не способны, и пол особи при спаривании зависит от стадии жизненного цикла. Так, спариваться в качестве самки креветки могут только в течение нескольких часов после линьки, а во все прочие фазы выступают в качестве самцов (даже когда вынашивают яйца). Эти 6-сантиметровые существа питаются паразитами и мертвой кожей своих "клиентов" – рыб, обитающих в Индийском и Тихом океанах, а также в Красном море. В качестве компенсации за услуги рыбы не трогают свих "чистильщиков". Научные сотрудники Университета г. Тюбинген (Германия), д-р Жанин Вонг и проф. Нико Михиелс разделили креветок L. amboinensis на группы по две, три или четыре особи и рассадили по разным аквариумам. Чтобы свести к минимуму конкуренцию за ресурсы, креветки в каждом аквариуме были примерно одинакового размера, имели неограниченный доступ к пище; на каждую особь приходился одинаковый объем воды. Через 42 дня исследователи обнаружили, что во всех группах где было больше одной пары, "лишние" креветки были атакованы и убиты – ночью, после линьки, когда они были наиболее уязвимы для атаки.
    Оказывается, в природе моногамия встречается только у тех видов, которые перешли к симбиотическому образу жизни, как креветки-чистильщики. Авторы считают, что у этих видов, моногамия, вероятно, определяется конкуренцией за пищевые ресурсы: чем больше группа креветок, тем меньше пищи достается отдельной особи, и, следовательно, тем меньше ее репродуктивный потенциал, т.е. количество и качество потомства. В доказательство своей гипотезы авторы показали, что линьки задерживалась в тех группах, где было более 2-х особей, несмотря на доступность пищи, но как только размер группы уменьшался до двух особей, скорость наступления линьки увеличивалась.

    Материал проиллюстрирован фотографией.

 Подробнее>>

Пираньи лают чтобы отогнать соперников

    Благодаря Голливуду, пираньи имеют плохую репутацию, и только по-настоящему отважный ученый решится окунуть руку в аквариум с пираньями. Таковыми оказались Сэнди Мило, Пьер Вандеваль и Эрик Парментье, научные сотрудники Университета г. Льежа, Бельгия. Они заметили, что если пираний взять в руки, они издают резкие звуки. Ученых заинтересовало, в каких случаях эти рыбы издают звуки в естественных условиях. Для изучения звуковой коммуникации пираний и механизмов, которые рыбы используют для генерации звука, ученые набдюдали за поведением небольших групп пираний, содержащихся в неволе. Выяснилось, что в репертуаре этих рыб присутствует три звука, обозначающих готовность к боевым действиям.

    Исследователи подвесили гидрофон в аквариум с пираньями, который записывал звуки, издаваемые рыбами, а также снимали на видеокамеру, как рыбы плавали по аквариуму и сражались за пищу. Оказалось, что сытые рыбы были относительно мирными. Они только время от времени атаковали друг друга, хотя были непрочь куснуть оказавшийся рядом палец. "Сэнди и Пьер несколько раз обращались в госпиталь по поводу укусов пираний, а палец Сэнди вообще чудом удалось спасти", – вспоминает д-р Парментьер.
    Сравнивая фильм с саундтреком, ученые обнаружили, что рыбы, как правило, молчаливы. Тем не менее, они становятся весьма голосистыми, когда дело доходит до конфронтации: рыбы-соперники издавали тот же лающий звук, как если бы их брали в руки. Сначала ученые слышали только этот звук, но позже выяснилось, что пираньи производят еще два звука: когда дерутся за пищу, они издают короткую барабанную дробь, а когда угрожают друг другу – более мягкое "кваканье". Установив, что спектр звуков, издаваемых рыбами, шире, чем ранее предпологалось, исследователи решили выяснить, каким образом рыбы производят звуки. В результате предшествующих исследований было известно, что пираньи издают звуки с помощью мышц, прикрепленных к плавательному пузырю. Но была непонятна роль самого плавательного пузыря в генерации звуков. Группа д-ра Парментьера стимулировала мышцы к сокращению, и измеряла уровни вибрации плавательного пузыря. Изначально предполагалось, что звук издается в результате резонирования стенок пузыря в ответ на мышечные сокращения. Однако ученые обнаружили, что пузырь прекращал вибрировать, как только мышцы переставали сокращаться. Иными словами, частота сокращения мышц непосредственно регулировала частоту вибраций плавательного пузыря, вызывая лающиие или барабанные звуки. Они также обнаружили, что задняя часть плавательного пузыря не вибрирует, таким образом, только его передняя часть участвует в извлечении звуков.
    Следующая задача группы – показать, насколько "многословны" пираньи во время ухаживания и спаривания. Для этого исследователям придется переехать в Бразилию и научиться использовать гидрофоны и камеры в естественных местообитаниях пираний, так как эти рыбы плохо размножаются в неволе.

    Материал проиллюстрирован фотографией.

 Подробнее>>