专利名称：：鱼类侧线系统外部反应信号测定仪及测定方法
技术领域：
：本发明属于实验室内鱼类行为学研究技术，是一种精确测定鱼类侧线系统反应信号(反应频率和反应距离)的测定仪及测定方法。
背景技术：
：侧线器官是鱼类的一种机械感受器，具有探测水下移动或振动目标的能力，在鱼类的多种行为中具有重要的作用。通常情况下，底层活动、夜间活动、深水活动的鱼类，由于生存环境光线较弱，视觉的行为作用受到抑制，侧线器官一般较为发达。鱼类侧线系统外部适宜信号的测定是研究侧线系统的重要内容，所获得的参数对于研究鱼类侧线系统的形态功能学具有重要作用。有关鱼类侧线器官适宜剌激信号的研究，国外有部分文献报道。美国鱼类学家Dense等(1985)摘除斑点杜父鱼眼球后，用手动人工模拟饵料的方法研究了其侧线系统的反应。显然，这种方法较为粗略，无法得到精确的适宜剌激信号。1989年，美国鱼类学家Coombs等报道了研究侧线系统对振动剌激行为反应的实验方法。即"鱼麻醉后用外科手术方法摘除整个眼球以消除视觉对侧线行为反应的影响。振动剌激，由自制电动机械装置驱动的塑料小球产生，并设定小球振动的部分频率。该装置由马达通过曲柄和连杆驱动小球作简谐振动"。参考Coombs(1989)的方法，在实验室内，挪威鱼类学家Enger等(1989)研究发现蓝鳃太阳鱼能够利用侧线系统对l-10HZ的振动小球进行攻击；新西兰鱼类学家Montgomery等(1989)研究发现南极鱼可利用侧线系统有效测得10-50HZ的振动源；美国鱼类学家Coombs等(1990)研究斑点杜父鱼利用侧线系统对振动剌激源的识别，发现其对20HZ振动源的攻击次数高于10HZ振动源。显然，Coombs(1989)的方法能够测定使鱼类侧线系统产生反应的信号(频率和距离)，但这种方法的缺陷是很明显的，从实验方法上看，摘除鱼眼球产生的胁迫性不可避免地会对实验结论产生影响；从实验装置的设置上看，这种装置存在一定的弊端，首先，可用的剌激频率是有限的，因为预先设定的只是一些间断的频率数值；其次，实验鱼与振动剌激源之间距离的调整不方便，因为连杆的长度是一定的，如要调整剌激源的距离，则需要重新更换连杆或移动整个实验装置。为了解决上述问题，拟申请发明专利通过保持实验鱼的完整性和对实验仪的改进对测定鱼类侧线系统适宜反应信号的方法进行了完善。
发明内容本发明的目的是提供一种精确测定鱼类侧线系统适宜反应信号(反应频率和反应距离)的测定仪和测定方法。该测定仪制作简单，实用性强；该测定方法操作简便，效果显著，能够精确地获取鱼类侧线系统适宜的外部剌激信号。本发明技术方案是按以下技术内容实现的，包括二个方面一、鱼类侧线系统适宜反应信号测定仪；二、鱼类侧线系统适宜反应信号的测定方法。—、鱼类侧线系统适宜反应信号测定仪；它的结构是由调速开关、插头、电源变压器、电动机、小传动轮、传动带、曲柄、大传3动轮、大传动轮和曲柄支架、连杆、连杆支架、牵拉钢丝、塑料小球构成。插头接向调速开关和电源变压器；电源变压器接入电动机，电动机配装小传动轮，电动机通过小传动轮与大传动轮配装在一起；大传动轮和曲柄由一根连杆国定连接，位于大传动轮和曲柄支架两边；曲柄的外端接向连杆，连杆由连杆支架支撑；牵拉钢丝垂直位于连杆外端，其下端系结塑料小球。所述的连杆10为伸縮性连杆，可随之曲柄7的转动在连杆支架11上左右水平滑动。所述的塑料小球13，是由调速开关1调控电动机4、曲柄7的转速，通过连杆10和牵拉钢丝12而使它产生不同频率的振动。它的操作方法是将插头接向电源，启动调速开关和电源变压器，电动机带动大传动轮和曲柄转动，连杆便随之曲柄的转动在连杆支架上左右水平滑动，连杆为可伸縮连杆，能够自由调整剌激源距离；应用调速开关，调控电动机4、曲柄7的转速，使牵拉钢丝下端系结的塑料小球产生不同频率的振动。二、鱼类侧线系统适宜反应信号的测定方法整个实验过程在全黑暗环境条件下进行，夜视仪观察操作实验，夜视摄像机摄影记录整个实验过程。实验开始前，鱼饥饿ld。将实验测定仪放置在水槽边缘固定，使连杆伸到水槽上方，将牵拉钢丝下端系结塑料小球伸入水中。在距实验鱼一定距离，通过小型电动机和调速开关驱动塑料小球从低频逐渐到高频水平振动，观察实验鱼反应。在0-2min内，若鱼未有反应或游开，可通过可伸縮的连杆调整振动距离。对于在一定距离发生反应的频率，至少重复15次实验，并计算行为发生率。最后比较不同剌激距离和不同剌激频率条件下的行为发生率。行为发生率(％)=出现反应行为的次数/观察次数本发明与已有技术对比其特点是1.本方法通过夜视仪观察操作实验，夜视摄像机摄影记录整个实验过程，消除了因摘除眼球造成胁迫性伤害对实验结论的影响，使实验结论更加真实、可靠。2.本方法测定仪设置调速开关，可自由调整剌激频率，实现间断信号剌激变为连续信号剌激。3.本方法其测定仪连杆设置，为可伸縮连杆，能够方便随意调整剌激源距离。图l:测定装置侧视图1-调速开关、2-插头、3-电源变压器、4-电动机、5-小传动轮、6-传动带、7_曲柄、8_大传动轮、9_大传动轮和曲柄支架、10-连杆、11-连杆支架、12-牵拉钢丝、13-塑料小球。图2:测定装置俯视图具体实施例方式本发明技术内容包括二个方面一、鱼类侧线系统适宜反应信号测定仪的结构及操作方法；二、鱼类侧线系统适宜反应信号测定的测定方法。4—、鱼类侧线系统适宜反应信号测定仪的结构及操作方法；它的结构是由调速开关1、插头2、电源变压器3、电动机4、小传动轮5、传动带6、曲柄7、大传动轮8、大传动轮和曲柄支架9、连杆10、连杆支架11、牵拉钢丝12、塑料小球13构成。插头2接向调速开关1和电源变压器3，调速开关1型号规格为118B-39;电源变压器3型号规格为YTD0005，电源变压器3接入电动机4;电动机4配装小传动轮5，电动机4为小型电动机，型号规格为EG-500YD-2B;电动机4通过小传动轮5与大传动轮8配装在一起，小传动轮5与大传动轮8的转速比为5.5;大传动轮8和曲柄7由一根连杆国定连接，位于大传动轮和曲柄支架9两边；曲柄7的外端接向连杆10，连杆10为可伸縮连杆，由连杆支架11支撑，可随之曲柄7的转动在支撑支架11上左右水平滑动；牵拉钢丝12垂直位于连杆10外端，其下端系结塑料小球13，塑料小球13直径为7mm。它的操作方法是将插头2接向电源，启动调速开关1和电源变压器3，电动机4带动大传动轮8，曲柄7转动、后连杆10便在支撑支架11上左右水平滑动；应用调速开关，调控电动机4、曲柄7的转速，使牵拉钢丝12下端系结的塑料小球13产生不同频率的振动。它的工作原理是由电动机4带动大传动轮8、通过曲柄7驱动连杆10，在支撑支架11上左右滑动，以带动塑料小球13振动。其连杆10为可伸縮连杆，能够自由调整与剌激源距离；调速开关1调控小型电动机4，驱动塑料小球13作水平简谐振动产生剌激，可以自由调整控制不同的振动剌激频率，实现间断信号剌激变为连续信号剌激；塑料小球13对实验鱼可消除化学感觉剌激。二、鱼类侧线系统适宜反应信号的测定方法下面以半滑舌鳎幼鱼为例，详细叙述使用本实验测定仪测定侧线系统适宜反应信号的过程具体方法如下；1.整个实验过程在全黑暗环境下进行，NEWC0N牌BN-5型夜视仪观察操作实验，YUNLING牌SYL-9302B型夜视摄像机摄影记录整个实验过程。取10尾体长15-20cm的活体半滑舌鳎幼鱼，将其放置在水槽内。实验前鱼饥饿ld。2.将实验测定仪放置在水槽边缘固定，将的连杆10伸到水槽上方。由牵拉钢丝12系住塑料小球13伸入水中。在距实验鱼一定距离，通过小型电动机4和调速开关1驱动塑料小球13从低频逐渐到高频水平振动，观察实验鱼反应。反应的典型特征是，鱼游向振动源并发生攻击行为。在0-2min内，若鱼未有反应或游开，需通过可伸縮的连杆10调整振动距离。对于在一定距离发生反应的频率至少重复15次实验，并计算行为发生率。行为发生率(％)=出现反应行为的次数/观察次数3.比较不同剌激距离和不同剌激频率条件下的行为发生率。表1所示利用本实验测定仪观察发现，半滑舌鳎在0-10em距离内对1-5HZ频率的水平振动行为发生率高达90%_100%，其中对4氾行为发生率最高，达100%。表1:半滑舌鳎对一定距离范围内不同振动频率的行为反应5<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>权利要求一种鱼类侧线系统外部反应信号测定仪，其特征在于它的结构，是由调速开关1、插头2、电源变压器3、电动机4、小传动轮5、传动带6、曲柄7、大传动轮8、大传动轮和曲柄支架9、连杆10、连杆支架11、牵拉钢丝12、塑料小球13构成；插头2接向调速开关1和电源变压器3；电源变压器3接入电动机4，电动机4配装小传动轮5，电动机4通过小传动轮5与大传动轮8配装在一起；大传动轮8和曲柄7由一根连杆国定连接，位于大传动轮和曲柄支架9两边；曲柄7的外端接向连杆10，连杆10由连杆支架11支撑；牵拉钢丝12垂直位于连杆10外端，其下端系结塑料小球13。2.根据权利1所述的鱼类侧线系统外部反应信号测定仪，其特征在于所述的连杆10为伸縮性连杆，可随之曲柄7的转动在连杆支架11上左右水平滑动；所述的塑料小球13，是由调速开关1调控电动机4、曲柄7的转速，通过连杆10和牵拉钢丝12而使它产生不同频率的振动。3.—种鱼类侧线系统外部反应信号的测定方法，其特征在于它的整个实验过程在全黑暗环境条件下进行，夜视仪观察操作实验，夜视摄像机摄影记录整个实验过程；实验开始前，鱼饥饿ld;将实验测定仪放置在水槽边缘固定，使连杆IO伸到水槽上方，将牵拉钢丝12下端系结塑料小球13伸入水中；在距实验鱼一定距离，通过小型电动机4和调速开关1驱动塑料小球13从低频逐渐到高频水平振动，观察实验鱼反应；在0-2min内，若鱼未有反应或游开，可通过可伸縮的连杆IO调整振动距离；对于在一定距离发生反应的频率，至少重复15次实验，并计算行为发生率，行为发生率％=出现反应行为的次数/观察次数；最后比较不同剌激距离和不同剌激频率条件下的行为发生率。全文摘要一种鱼类侧线系统外部反应信号测定仪及测定方法，它的测定仪是由调速开关、电源变压器、电动机、小传动轮、传动带、曲柄、大传动轮、连杆、牵拉钢丝和塑料小球等构成；它的测定方法是在全黑暗环境条件下，通过测定仪调速开关和电源变压器驱动塑料小球从低频逐渐到高频水平振动，观察实验鱼反应，统计并比较不同刺激距离和刺激频率的行为发生率。本方法其测定仪制作简单，操作简便，可自由调整刺激频率和刺激源距离，能够精确地获取鱼类侧线系统适宜的外部刺激信号；测定方法保持了鱼的完整性，使实验结论真实、可靠。实验应用能够精确地获取鱼类侧线系统适宜的外部刺激信号。文档编号A01K61/00GK101699999SQ20091023044公开日2010年5月5日申请日期2009年11月17日优先权日2009年11月17日发明者王新安,马爱军申请人:中国水产科学研究院黄海水产研究所