游泳行為是魚類基本的生命活動, 是其逃避敵害、獵食、遷徙、求偶和躲避災害環(huán)境的重要手段。衡量魚類運動能力的一項重要指標是臨界游泳速度Ucrit,它與魚類的生存和捕食成功概率有密切關系。魚類游泳能力研究系統(tǒng)廣泛用于Ucrit測試、游泳行為、強迫運動、魚游運動等方面的研究。
功能特點
- 一站式方案,包括游泳室和自動化水流速度控制、校準的所有軟硬件;
- 不同的規(guī)格(Mini、大型及超大型)的游泳室能夠滿足重量1g - 15kg的魚類的研究要求;
- 水流速度的調(diào)節(jié)范圍可達0.7 - 200 cm/s;
- 水流速度的控制計算機化的,達到實驗要求的準確性。
技術參數(shù)
魚類游泳能力研究系統(tǒng)包含游泳室、控制軟件AutoSwim,可選配流速校準模塊。
u 游泳室:游泳室可根據(jù)魚的重量、體積選擇不同型號的游泳室,具體配置如下,其中SW10000、SW10030屬于Mini游泳室,SW10050-SW10200屬于大型游泳室,SW10250、SW10300屬于超大型游泳室。
- 控制軟件AutoSwim:用于自動控制游泳室的水流速度——只需要1部電腦即可同時控制多達7個游戲室。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)水流速度的校準、轉換、校正和控制,單位和方式任選(如以BL/sec為單位的游泳速度),可對Solid Blocking效應(魚等水生動物自身阻礙水流引起的水流速度變化)進行校正,并且能夠創(chuàng)建自動化的用戶自定義程序。
根據(jù)游泳室的類型,流速測量模塊分成兩種:Mini游泳室選用DPTV流量跟蹤系統(tǒng),通過視頻跟蹤加入到流動水體里、激光照射下的綠色熒光微球體來測量水流速度;大型及超大型呼吸室選用手持式流速計,包括主機和探頭,量程為0.01 - 3 m/s。
應用案例:
- 著名的卡羅琳學院的神經(jīng)科學系在2018年PANS雜志上發(fā)表了題為《Adult spinal motoneurons change their neurotransmitter phenotype to control locomotion》的文章,文中使用了5L的游泳室測量了成年斑馬魚的臨界游泳速度Ucrit,并利用該系統(tǒng)對其進行游泳訓練,用以研究脊髓運動神經(jīng)元如何通過改變神經(jīng)元遞質(zhì)表型控制運動。
- 美國國家海洋和大氣局(NOAA)西南漁業(yè)科學中心的Bjorkstedt為研究海洋酸化和低氧對于幼年巖魚的游泳能力的影響,使用了90L的游泳室(呼吸室體積70×20×20cm)及流速測量模塊。該研究將測量得到的臨界游泳速度Ucrit當做綜合衡量游泳速度和耐力的指標。為了比較不同體長的魚的相對游泳能力,使用了BL/sec當作Ucrit的單位。