ساعت ٢:٠۸ ‎ب.ظ روز ۱۳۸٤/۸/٢۱  

بررسي روشهاي مختلف حركت ماهيان - مهشيد جليلي 

 مقدمه
به طور كلي مي توان گفت كه ماهي ها جانوراني آبزي هستند كه قدرت سازگاري فراواني با انواع محيط هاي آبي دارند و مي توان آنها را در آبهاي گرم آمريكاي جنوبي، درياچه هاي نقاط مرتفع مانند كوه هاي آند، در كوه هاي يخي آلاسكا و يا در عمق چندين كيلومتري يخ هاي دائمي قطب جنوب مشاهده نمود. ماهي ها مثل پرندگان بال يا مثل هواپيما و كشتي ها پره ندارند. اما حركت آنها در آب بسيار سريع و كاراست.
نكته ديگر اينكه حركت آنها در آب بسيار آرام صورت مي گيرد و باعث اختلال در حركت ساير آبزيان نمي شود. اين جانوران خونسرد براي شنا از عضوي به نام باله استفاده مي كنند (فتوحي 1369)

باله ها: مهمترين اعضاء حركت شناي ماهيان باله ها هستند كه به وسيله انقباض و انبساط عضلات بخصوص به حركت درآمده و بدين طريق سبب حركت ماهي مي شوند. هر يك از باله ها وظايف خاصي برعهده دارند مثلا باله هاي سينه اي هدايت ماهي در مسير دلخواه و توقف در ضمن حركت را انجام مي دهند و وظيفه باله هاي لگني، پشتي و مخرجي نگهداري ماهي در حالت طبيعي است. علاوه بر اين، حركت جانبي دم و باله دمي باعث حركت سريع ماهي به جلو مي شود. در برخي ماهي هاي كفزي، باله هاي سينه اي علاوه بر انجام وظيفه خود به عنوان تكيه گاه بدن نيز مورد استفاده قرار مي گيرند. (معينيان 1371)
دانستيه آب سبب مي شود كه حركت در آن بسيار مشكل باشد اما ماهي ها به آساني و به سرعت مي توانند در آن حركت كنند. ماهي ها از اسكلت شان به خاطر استخوان بندي، از ماهيچه ها براي قدرت شان و از باله ها جهت هدايت و حركت به جلو استفاده مي كنند. اسكلت ماهي كمپلكسي از تمام مهره ها و ستون هاست. جمجمه به عنوان نقطه اتكا و ستون مهره ها همانند اهرمي عمل مي كند.
در لامپري ها، باله هاي پشتي، دمي و مخرجي توأما يك باله لبه اي كوتاه را تشكيل مي دهند، ولي در بسياري از ماهي ها به طور جداگانه از هم قرار گرفته اند. همان طور كه در شكل شماره يك مشاهده مي كنيد،
(لطفا براي مشاهده تصاوير اين مقاله كه به ترتيب شماره در گالري تصوير آورده شده اند، مراجعه فرماييد)

ماهيچه ها و عضلات نيز قدرت لازم جهت شنا را فراهم مي كنند و در حدود 80 درصد وزن بدن ماهي را تشكيل مي دهند. عضلات و ماهيچه ها در چندين جهت (ميومر) مرتب شده اند كه به ماهي ها اين امكان را مي دهند كه به هر جهت و سويي بتوانند حركت كنند. اين ماهيچه ها موج ها و حركات سينوسي شكلي از سر به دم به بدن ماهي مي دهند.
محل شكل (2)
شكل شماره دو دياگرامي از نيروهاي وارده، هنگاميكه يك ماهي شنا مي كند را نشان مي دهد كه در آن :
- نيرو فشار Thrust در جهت حركت ماهي
- نيرو مقاوم حركت (نيروي وزن) Drag خلاف جهت حركت
- نيرو بلند شدن Lift
وجود دارد.

بيشتر ماهيان براي شنا كردن به جلو يا عقب، از موج هاي منظم بخشي از بدن يا تمام آن و يا از باله ها استفاده مي كنند. در مورد اول (موجهاي منظم بدن) با انقباظات پي در پي ميومرها، پهلوهاي بدن و باله ها، بر روي آب اطراف ماهي (كه نسبتا تراكم پذير نيست) نيرو وارد مي شود. استحكام نسبي ستون مهره ها، مقاومت فشاري ايجاد مي كند بنابراين،بدن از پهلوي ديگر خم مي شود بدون آنكه كوتاه شود (واين رايت و همكاران 1978) در يك بررسي مشابه نشان دادند كه در كوسه ها، يك شبكه كلاژني مارپيچي در پوست، محل الحاق انتهايي ميومرها، به عنوان يك تاندون خارجي براي انتقال مناسب تر نيروي عضلاني به دم عمل مي كنند. تغيير زاويه رشته هاي كلاژن در مدت شنا، از اتلاف تنش يا چين خوردگي پوست بر روي سمت مقعر در كوسه جلوگيري مي كند.

شكل 3 نشان مي دهد كه چگونه عضلات خم كننده جانبي با زاويه مناسب، ماهي را به سمت جلو مي راند. عضلات خم كننده مشخصا با يك افزايش دامنه به سمت عقب بدن حركت مي كنند. سرعت آنها به سمت عقب بدن، اندكي بيش از حركت به سمت جلو است. با حركت موج رانشي (Propulsive) به سمت عقب بدن، آب مجاور ماهي با شتاب به سمت عقب جريان پيدا مي كند تا از حاشيه خلفي باله دمي عبور كرده، نيروي حركتي مثل پروانه قايق ايجاد كند. ماهي هر چه بيشتر موج هاي لرزشي در آب اطرافش ايجاد كند و هر چه اين موج ها سريعتر و بزرگتر باشد، نيروي بيشتري هم توليد مي كنند. اگر ساير عوامل مثل نيروي مقاومت آب به واسطه ابعاد بدن و شكل ماهي ثابت باشد، ماهي مي تواند نيروي بيشتري توليد كند و مي تواند سريعتر شتاب بگيرد و با سرعت بيشتري حركت كند.
وب (1971) ميانگين طول موج حركت قزل آلاي رنگين كمان را اندازه گرفت كه 79% برابر طول بدن ماهي بود. اين طول موج در تمام مواردي كه سرعت شناي ماهي بيش از 3/0 برابر طول بدن در هر ثانيه است، ثابت باقي مي ماند.
در قزل آلا براي افزايش سرعت شنا، هم فركانس ضربه دم (حركات پهلويي در هر دقيقه) و هم دامنه موج (انحناي جانبي به ازاي هر حركت) افزايش مي يابد. (ستاري 1381)

محل شكل 3در مورد شناي ماهي

ماهي ها انواع متنوعي از حركت را نشان مي دهند كه مي تواند به دو دسته Swimming و Non-Swimming تقسيم شوند:

1) Non-Swimming شامل عملكردهاي مشخص از قبيل پريدن، نقب زدن، پرواز كردن، سر خوردن و خزيدن مي باشد.

2) Swimming بر اساس عوامل وابسته به گيجگاه (Temporal) به دو دسته تقسيم مي شوند.

الف: Periodic Swimming به وسيله تكرار چرخه اي حركات مشخص مي شود.

ب: Transient movement (غير ثابت) حركاتي از قبيل شروع هاي سريع، مانورها، حركات گردشي رهايي و فرار را شامل مي شود. اين نوع حركت در حد millisecond طول مي كشد و به صورت مشخص براي شكار كردن و پرهيز از شكار شدن مورد استفاده قرار مي گيرد.
ماهي هاي به وسيله خم كردن بدنشان و يا با ايجاد حركات موجي كه تا باله دمي كشيده مي شود حركت مي كنند. اين نوع حركت تحت عنوان BCF- Body and/or Caudal Fin دسته بندي مي شوند. علاوه بر اين تعدادي از ماهي ها مكانيزم هاي شنا پيشرفته اي دارند كه از باله هاي مياني و سينه اي استفاده مي كنند و حركت MPF- Median and/or Paired Fin ناميده مي شود. تخمين زده شده است حدود 15% از خانواده هاي ماهيان از روش Non-BCF به صورت معمول و مرسوم استفاده مي كنند. (Videler 1993) . در حاليكه تعداد زيادي به طور تيپك روشهاي BCF را براي جلو راندن و پيش رفتن و MPF را براي حركت مانوري و تمريني و پايداري استفاده مي كنند.
حركات موجي شامل عبور امواج در طول ساختار و ساخمان بدن ماهي مي باشند. در حركت نوساني ساختا بدن حول يك محول ارتعاش مي چرخد. تقسيم بندي هاي حركتي ماهيان بر اساس تقسيم اوليه Breder مي باشد كه در جزئيات بخش هاي بعدي ذكر مي شود.
Body / Caudal Fin Propulsion دياگرام زير روشهاي مختلف شنا BCF را نشان مي دهد.

محل شكل (4)

حركت موجي BCF: در بين نوسانات BCF موج هاي حركتي و ارتعاشي در يك خط مستقيم و بر خلاف حركت كلي طول بدن ماهي را طي مي كند. به طور اساسي چر روش مذكور تغييرات دامنه موج حركتي را نشان مي دهند.

Anguilliform
حركت موجي از شنا كردن است كه در آن تمام يا بيشتر قسمت هاي بدن مشاركت دارند. دامه حركت موجي از سمتي به سمت ديگر در تمام طول بدن بزرگ مي شود و هر چه به سمت دم پيش مي رود افزايش مي يابد. بدن دراز و بارك و دم كوچك و گرد مي باشد. در اين نوع حركت نيروهاي جانبي و تمام عوامل زمينه هاي انحراف بدن از مسير اصلي از بين مي روند چينن حركتي را مي توان در مارماهيان و لامپري ها ديد.

محل شكل (5)

Subcarangiform
حركت بدن در اين شناگران (مثل قزل آلا) بسيار شبيه روش anguillifrom مي باشد. تفاوت اصلي بين آنها اين است كه دامنه ارتعاش كوچك مي باشد و فقط در نيمه انتهايي يا 3/1 طول بدن گسترش مي يابد.

محل شكل (6)

Carangiform
در اين شيوه ارتعاشات و حركات موجي بيشتر در 3/1 انتهايي طول بدن مي باشد و Thrust يا نيروي فشار نيز به وسيله ساقه دمي ايجاد مي شود. اين شناگران نسبت به دو روش قبلي سريعترند و توانايي چرخيدن و افزايش سرعت آن ها به خاطر سختي و استحكام نسبي بدنشان مي باشد چون نيروهاي جانبي بيشتر در قسمت خلفي متمركز شده اند، تمايلي براي برگشت به حالت اوليه دارند.

محل شكل (7)

Light hill دو سازگاري موفولوژيك مرتبط با كم كردن نيروهاي recoil را شناسايي كرده:
1. وجود گودي كوچكي در نقطه اي كه باله دمي به تنه متصل مي شود (ساقه دمي)
2. تمركز گودي و سنگيني بدن در بخش جلويي

Thunni form
يكي از روش هاي مرسوم حركتي در محيط هاي آبي مي باشد كه دستيابي به سرعت هاي دريايي بالا را در دوره هاي طولاني امكان پذيري مي نمايد. حركات جانبي هم فقط در باله دمي (توليد بيش از 90 درصد Thrust) و نواحي باريك ساقه دمي اتفاق مي افتد. بدن دوكي شكل و باله دمي مستقيم و هلالي شكل است. علي رغم قدرت فشارهاي دمي، شكل بدن و توزيع وزن سبب مي شود نيروهاي recoil كم شوند. اين طرح بدني، براي شنا در آبهاي آرام مناسب است و در آبهاي متلاطم مناسب نيست.

محل شكل (8)
محل شكل (9 با زير نويس)

Ostraciiform
اين روش توسط حركات پاندولي باله دمي مشخص مي شود در حاليكه بدن سفت و محكم باقي مي ماند. استفاده از روش Ostraciiform معمولا در قسمت هاي قابل انعطاف محدود مي شود و در سرعت هاي كم MPF مورد استفاده قرار مي گيرد.

محل شكل (10)

به رغم برخي شباهت هاي ظاهري با Thunni form ها سازگاي هاي هيدرو ديناميك يافت شده در Thunni form در Ostraccii form يافت نمي شود.

Median / Paired Fin Propulsion
دياگرام شكل 11 روش شنا كردن MPF را نشان مي دهد كه بر اساس طبقه بندي اوليه Breder در 1926 مي باشد.
تشخيص و شناسايي بر اساس باله هاي مورد استفاده و نوع حركات انجام شده مي باشد.

محل شكل (11) نمودار طبقه بندي MPF (1978) Lindsey

نوسانات MPF
حركات باله ها به عنوان نيروهاي كمكي در حركت مورد استفاده قرار مي گيرند. باله هاي ماهيان Teleost داري fin – ray هايي مي باشد كه فواصف و سختي هاي متفاوتي دارند و توسط يك غشاء قابل انعطاف به يكديگر متصل مي شوند. در باله هاي مياني يكسري ماهيچه ها (معمولا در 6 رديف) وجود دارند و ماهي ها به طور فعال مي توانند اشعه هاي باله هاي مياني را خم كنند. باله هاي جفت سيستم ماهيچه هاي پيشرفته اي دارند كه توانايي انجام حركاتي از قبيل چرخش اشعه هاي باله هاي فرد را نيز مقدور مي سازند.

Diodonti form
اين روش توسط عبور حركات موجي رو به پايين عرضه باله هاي سينه اي انجام مي شود. هنگامي كه موج ها با حركت Oscillatory باله تركيب شوند ممكن است بيش از دو طول موج كامل حركت در سر تا سر باله ديده شود.

محل شكل (12)

Amiiform

اين روش توسط حركات موجي باله پشتي است. بسياري از مشخصات شاخص اين گروه در مارماهيان الكتريكي آب هاي شيرين آفريقا هم يافت مي شود. باله پشتي تقريبا در سر تا سر طول بدن امتداد دارند، قسمت عقبي بدن باريك شده و داراي تعداد زيادي fin-ray مي باشد. (بيش از 200)

محل شكل (13)

امواج حركتي ممكن است در يك مسير مستقيم در سر تا سر باله پشتي حركت كنند و دانه هاي نوساني مختلفي را به ويژه در هنگام تغيير مسير وهمچنين ترمز كردن و ايستادن نشان مي دهند.

Gymnotiform
اين روش معادل بالا و پايين كردن روش amiiform است. از آنجايي كه حركت بر اساس حركات موجي باله مخرجي است معمولا باله پشتي ندارند. اين روش حركتي در بين مارماهيان الكتريكي يافت مي شود و به علت سيستم هاي سنسور الكتريكي كه دارند راست نگه داشتن بدن به عنوان يك ضرورت مي باشد.
محل شكل (14)

Balistiform
در اين روش هر دو باله مخرجي و پشتي درايجاد نيروهاي مؤثر در حركت دخيل اند. از خصوصيات ويژه اين گروه:
معمولا باله هاي مياني داراي شيب هايي هستند و بدن از دو طرف (جانبي) فشرده است.
اين طرح ها با افزايش كارايي حركتي مرتبطند. گروههاي از elongate fish همانند برخي Coger – eel نيز مي توانند به اين روش حركت كنند.
محل شكل (15)

Rajiform
در ماهي هايي از قبيل Manta , Skate , ray ها يافت مي شود. باله هاي سينه اي قابل انعطاف، بسيار بزرگ و مثلثي شكل مي باشد. اين نوع حركت شامل عبور حركات موجي و عمودي در طول باله اي سينه اي است كه به صورت بر هم زدن هاي به سمت بالا و پايين همانند بال زدن پرندگان مي باشد و دامنه نوسانات از بخش جلويي به سمت راس باله افزاي مي يابد و سپس دوباره به سمت عقب كمتر مي شود.
محل شكل (16)

نوسانات MPF شامل باله هاي جفت و مياني كوتاه مي باشد.
- Tetradontiform
- Labriform

Tetradontiform
در اين شيوه باله هاي پشتي و مخرجي به عنوان يك واحد عمل نمي كنند. Sun fish اقيانوسي (Mola mola) مثال خوبي از اين دسته مي باشد. باله دمي يا بدن ماهيچه هاي ندارن و به وسيله ارتعاشات هماهنگ سازماندهي شده باله هاي بلند پشتي و مخرجي حركت مي كنند.
محل شكل (17)

Labriform
اين نوع حركت در نتيجه جنبش هاي ارتعاشي و نوساني باله هاي سينه اي است. استفاده از باله هاي سينه اي در ميان ماهيان استخواني teleost شايع است.
محل شكل (18)

Blake, 1953 تعريف روش حركتي Labriform را به وسيله شناسايي دو نوع اصل حركت نوساني براي باله هاي سينه اي گسترش داد.
1) عمل پارو زدن rowing ( روش drag – based Labriform)
2) همانند بال زدن پرندگان flapping (روش Lift – based Labriform)

روش اول در سرعت هاي پايين كاراست در حاليكه روش دوم بيشتر در سرعت هاي بالا مورد استفاده قرار ميگيرد. ماهي ها به ندرت يك گردش يا چرخش واضح و يا حركت flapping را نشان مي دهند و در عوض از تركيبي از اين حركات استفاده مي كنند كه به طور كلي بسته به ميزان سرعت تغيير مي كند.
همچنين در اغلب موارد نوسانات و حركات موجي از طول باله عبور مي كند (روش diodontiform) و انواع زيادي از حركات در دسترس مي توانند تقريبا در هر مسيري نيرو Thrust را توليد نمايند.
محل شكل (19)

تصوير فوق ضربات باله سينه اي مايه Labriform با يك سرعت ثابت را نشان مي دهد.
دروه حركتي بالا و پايين رفتن باله سينه اي – دروه حركت رانشي – (Tpr , A-C) به وسيله يك توقف يا دوره refractory (مقاومت) (Tr , C-E) دنبال مي شود a دامنه ضربات باله سينه اي (Dracker & Jenson)
                                                                  تمام


کلمات کلیدی:
 
 
ساعت ۱:٤٠ ‎ب.ظ روز ۱۳۸٤/۸/٢۱  

بچه ها خيلی دوست دارم نظرتان را در مورد محتوای اين وبلاگ بفرمائيد. مطمئن باشيد با فرستادن مطالب خود اين سايت را علمی تر خواهيد کرد

                                       با تشکر از تمام شما عزيزان


کلمات کلیدی:
 
 
ساعت ٦:٥٧ ‎ب.ظ روز ۱۳۸٤/۸/۱۸  

در اينجا می خواهم دوست عزيزم را به شما معرفی کنم.

جناب آقای هادی مهديزاده کارشناس زراعت


کلمات کلیدی:
 
 
 
 
به وبلاگ گلچين سايت هاي شيلاتي خوش اومديد – سيد هادي علوي onLoad and onUnload Example

----رود و خروج