NO330207B1 - Anordning og fremgangsmate for a pavirke oppforselen av fiskens svomming - Google Patents

Abstract

En innhegning, metode og apparat for påvirkning av svømmeadferden av fisk beskrives. Innhegningen definerer et rom hvori fisken kan svømme, idet innhegningen har en serie lysavgivende elementer anbrakt langs en bane, idet de lysavgivende elementer er opererbare til å tilveiebringe en beveget visuell stimulus langs banen ved avgivelse av lys i sekvens fra serien av lysavgivende elementer slik at fiskens svømmeadferd påvirkes.

Description

OPPFINNELSESOMRÅDET

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et apparat og fremgangsmåte for påvirkning av fiskens svømmeatferd. Oppfinnelsen anvender en bevegelig visuell stimulus for å påvirke fiskens svømmeatferd spesielt, men ikke nødvendigvis ute-lukkende, for fiskeoppdrettsanvendelser.

BESLEKTET TEKNIKK

Tidligere forskning har anvendt vannstrømninger for å kontrollere fiskens svømmeatferd. Slik forskning har brukt vannstrømninger for å anspore fisk til å svømme mot strømmen. Denne forskning viser at produktiviteten og kvaliteten av oppdrettsfisk kan forbedres markert når optimale svømmehastigheter opprettholdes over lengre tidsperioder. [Referanse: Nahhas et al., 1982; Leon, 1986; Houlihan og Laurent, 1987; East og Magnan, 1987; Totland et al., 1987; Christiansen et al., 1989; Christiansen og Jobling, 1990; Christiansen et al., 1992; Hinterleitner et al., 1992; Jobling et al., 1993; Jørgensen og Jobling, 1993; Young og Cech, 1993b, 1994a, 1994b; Hammer, 1994; Yogata og Oku, 2000; Azuma, 2001].

Det er kjent at den optimale svømmehastighet varierer ifølge spesies av fisk og betingelser (for eksempel vannstrømninger og graden av svømming i kurver). Optimal svømmehastighet er en balanse mellom en tilstand av inaktivitet (hvor positive fordeler av mosjonstrening ikke kan vinnes) og overmål av mosjon (hvor overskuddsenergi forbrukes ved dette gitte aktivitetsnivå).

Det er kjent at uttalte økninger i vekst kan oppnås når optimale svømme-hastigheter opprettholdes i lengre tidsperioder. Dette er ansett som gunstig for kommersielt fiskeoppdrett på grunn av at det tillater mer produksjonssykluser per år og/eller mer tid til å la mære/innhegningssteder ligge brakk mellom oppdretts-perioder. [Referanse: Nahhas et al., 1982; Leon, 1986; Houlihan og Laurent, 1987; East og Magnan, 1987; Totland et al., 1987; Christiansen et al., 1989; Christiansen og Jobling, 1990; Christiansen et al., 1992; Hinterleitner et al., 1992;

Jobling et al., 1993; Jørgensen og Jobling, 1993; Young og Cech, 1993b, 1994a, 1994b; Hammer, 1994; Yogata og Oku, 2000; Azuma, 2001].

Det er også kjent at næringsomdannelseseffektiviteten forbedres markert (typisk med omtrent 20 %) når optimale svømmehastigheter opprettholdes i lengre tidsperioder. Ettersom foret representerer omtrent 60 % av total produksjonsom- kostning i kommersielt fiskeoppdrett kan signifikante besparelser vinnes i fiskeopp-drettsindustrien hvis optimale svømmehastigheter vedvarer. [Referanse: Leon, 1986; East og Magnan, 1987; Christiansen og Jobling, 1990; Christiansen et al., 1992; Jobling et al., 1993; Jørgensen og Jobling, 1993; Yogata og Oku, 2000;].

Fiskens vekst er ofte variabel innenfor en gitt bestand, men mer ensartede vektøkningshastigheter og lengdeøkning kan oppnås med vedvarende optimal svømming. Det skal forstås at en snevrere størrelsesfordeling for oppdrettsfisk er fordelaktig ettersom en høyere andel av fisken da vil være egnet for salg og for-bruk til gunstige priser. Konvensjonelle størrelsesgraderingsmetoder krever tid og anstrengelser og er stressende for fisken, men denne prosedyre kan reduseres til et minimum når ensartede veksthastigheter opprettholdes. [Referanse: East og Magnan, 1987; Jobling et al., 1993; Jørgensen og Jobling 1993.]

Sammensetningen, teksturen og smaken av fiskefileter bestemmer i siste instans den endelige verdi av akvakulturproduktet og disse forbedres alle når fisken svømmer i lengre perioder ved sin optimale svømmehastighet. Forskjellige vitenskapelige rapporter har vist at vedvarende svømming forbedrer muskelut-vikling (via endringer i muskelfiberstørrelse, diameter og kapillarisering), den bio-kjemiske og energetiske sammensetning avfiskekjøtt (via endringer i lipid, glyko-gen og vann, etc) så vel som smaken og den organoleptiske egenskap avfiske-kjøttet. [Referanse: Greer Walker og Pull, 1973; Davison og Goldspink, 1977; Johnston og Moon, 1980; Davie et al., 1986; Totland et al., 1987; Christian-

sen et al., 1989; Hinterleitner et al., 1992; Sanger, 1992; Young og Cech, 1993b, 1994a, 1994b; Yogata og Oku, 2000.]

Høydensitet oppdrett og rutine akvakulturprosesser (for eksempel sleping, størrelsesgradering og transport) kan indusere "stress" i oppdrettsfisk og kan også ha andre uønskede konsekvenser. Dette kan i sin tur føre til redusert fiskekjøtt-kvalitet i sluttproduktet.

Vedvarende optimal svømming av en populasjon av fisk i den samme retning er blitt vist å redusere basale spenningsnivåer og antallet av aggressive møter blandt artsfrender. [Referanse: Butler et al., 1986, East og Magnan, 1987; Lackner et al., 1988; Christiansen og Jobling, 1990; Christiansen et al., 1992; Boesgaard et al., 1993; Jørgensen og Jobling, 1993; Jobling et al., 1993; Young og Cech, 1993a, 1994b; Adams et al., 1995; Shanghavi og Weber, 1999;

Milligan et al., 2000; Iguchi et al., 2002.]

Det er kjent at svømmeatferden av oppdrettsfisk kan kontrolleres ved mani-pulasjon av vannstrømningene. [Referanse: East og Magnan, 1987; Totland et al., 1987; Christiansen et al., 1989; Christiansen og Jobling, 1990; Christiansen et al., 1992; Jobling et al., 1993; Jørgensen og Jobling, 1993; Young og Cech, 1993b, 1994a, 1994b; Yogata og Oku, 2000; Azuma, 2001.] I forskning innenfor dette om-råde er faktisk svømmehastigheten hittil bare blitt manipulert med vannstrøm-ninger. På grunn av logistikken og omkostninger med kontrollert pumping er imidlertid dette både upraktisk i sjømærer og uøkonomisk under de fleste kommersielle oppdrettsbetingelser. Av denne grunn har det ennå ikke vært mulig å kontrollere fiskens svømming i økende høyvolumanlegg selv om en stor andel av kommersielt fiskeoppdrett foregår i mærer/innhegninger og vesentlige fordeler kunne vinnes med hensyn til forbedret produktivitet og kvalitet.

Videre er det ikke gjennomførbart å anvende naturlig forekommende vann-strømninger for denne anvendelse (for eksempel elvestrømninger eller tidevanns-strømninger) ettersom disse er ukontrollerbare i en stor skala og vil ikke nød-vendigvis gi anledning til optimale svømmehastigheter.

OPPSUMMERING AV OPPFINNELSEN

Med henblikk på de vanskeligheter som er assosiert med å tilveiebringe styrbare vannstrømninger i en passende skala for kommersielt fiskeoppdrett har de foreliggende oppfinnere innsett at det foreligger et behov for et mer passende system for å stimulere fisk til å svømme ved eller nær deres optimale svømme-hastigheter, slik at de forskjellige fordeler som slik svømming tillater tilveiebringes.

Det er kjent at fisk har evne til å opprettholde sin posisjon i vann i forhold til en visuell stimulus. Dette er kjent som optomotorresponsen. Dette er en viktig medfødt atferd for posisjonsstabilisering. Det er flere eksempler som viser dens funksjonelle basis av denne naturlig forekommende atferd. I et eksempel kan fisk som oppholder seg i strømmende vann (for eksempel laks) svømme fritt i en stasjonær posisjon i hurtige vannstrømmer. Disse fisker kan holde sin posisjon i en strømning på grunn av at de visuelt "fikserer" sin svømmeposisjon relativ til den stasjonære bakgrunn. Uten denne form av visuell stabilisering ville de bli feid ned- strøms. I et ytterligere eksempel anvender noen fisker også optomotorresponsen for å opprettholde sin posisjon inne i en stim. De bedømmer sin egen posisjon visuelt og regulerer sin svømmehastighet for å opprettholde en tett stimstruktur (se Shaw og Tucker, 1965).

Det er via forsøk vist at den svømmende optomotorrespons kan induseres ved å etablere en bevegelig visuell stimulus ved siden av en fisk (det vil si at fisken vil svømme langs en beveget visuell bakgrunn). Eksperimentelle biologer har ut-nyttet optomotorresponsen for å undersøke forskjellige biologiske egenskaper og spesielt fiskens visuelle system. For eksempel kan minimums følsomhet av fiske-øyne for lys bestemmes ved å bevege en mekanisk bakgrunn av svarte og hvite striper omkring en fisk i en stasjonær glassylinder. En lyskilde belyser de svarte og hvite striper og når lysnivået økes til et punkt ved hvilket fisken kan "se" de svarte og hvite striper vil fisken orientere (det vil si svømme) med den bevegede bakgrunn. Det minimums nivå av lys som kreves for å initiere optomotorresponsen er tatt som nivået av spektral følsomhet (Pener-Salomon, 1974. Teyssedre og Moller, 1982. van der Meer, 1994. Fuiman og Delbos, 1998. Hasegawa, 1998).

Ved bruk av lignende metodikker har optomotorresponsen også vært anvendt som et forsøksverktøy for å teste de følgende biologiske prinsipper og egenskaper i fisk:

i. "Wavelength sensitivity" (Anstis et al. 1998).

ii. "Visual acuity" (Naeve, 1984; Pankhurst, 1994; van der Meer, 1994; Herbert og Wells, 2002; Herbert et al., 2002, 2003).

iii. "Flicker fusion frequency/motion detection" (Schaerer og Neumeyer, 1996).

iv. "Ontogeny of visual systems" (Neave, 1984. Kawamura og Washiyama, 1989. Pankhurst, 1994. Masuda og Tsukamoto, 1998). v. "Schooling behaviour" (Shaw og Tucker, 1965. Kawamura og Hara, 1980. Fuiman og Delbos, 1998. Masuda og Tsukamoto, 1998. Veselov et al. 1998).

vi. "Rheotactic behaviour" (Harden-Jones, 1963. Veselov et al.1998).

vii. "Environmental conditions necessary to induce the optomotor response"

(Takahashi et al. 1968. Teyke og Schaerer, 1994).

viii. "Effect of pollutants on behavioural changes" (Richmonds og Dutta, 1992).

ix. "Optomotor response in trawling nets" (He og Wardle, 1988. Tang og Wardle, 1992.).

x. "Rates of oxygen consumption" (Dabrowski, 1986; Lucas et al., 1993; Wardle et al. 1996).

De foreliggende oppfinnere har imidlertid innsett at de kjente systemer for å indusere optomotorrespons i fisk ikke er egnet for kommersielle fiskeoppdrettsanvendelser. Spesielt er de bevegelige deler som kreves av kjente systemer ikke egnet for neddykking i vann og er ikke egnet for oppskalering til de dimensjoner som ville være nødvendige for kommersielle fiskeoppdrettsanvendelser. Videre er slike systemer komplekse og krever regelmessig vedlikehold.

I et generelt aspekt tilveiebringer følgelig den foreliggende oppfinnelse en bevegelig visuell stimulus til fisk ved operasjon i sekvens av en serie av lysavgivende elementer.

Foretrukket tilveiebringer i et første aspekt den foreliggende oppfinnelse en innhegning for fisk som definerer et rom hvori fisken kan svømme, idet innhegningen har en serie lysavgivende elementer anbrakt langs en hovedsakelig lukket bane for å definere en hovedsakelig kontinuerlig svømmebane for fisken, idet nevnte lysavgivende elementer er opererbare til å tilveiebringe en beveget visuell stimulus langs den hovedsakelig lukkede bane ved avgivelse av lys i sekvens fra serien av lysavgivende elementer og på denne måten påvirke fiskens svømme-atferd.

Foretrukkede utførelsesformer av innhegningen er angitt i de uselvstendige kravene 2-11.

Foretrukket tilveiebringer i et andre aspekt den foreliggende oppfinnelse et apparat for påvirkning av svømmeadferden av fisk, kjennetegnet ved at apparatet har: et flertall lysavgivende moduler som hver tilveiebringer et eller flere lysavgivende elementer, idet modulene er innrettet for arrangement slik at de organise-rer de lysavgivende elementer i en serie langs en hovedsakelig lukket bane for å definere en hovedsakelig kontinuerlig svømmerute for fisken; styreinnretningerfor å styre de lysavgivende elementer, hvori hver lysavgivende modul er innrettet for i det minste delvis neddykking i vann og styreinn-retningene er i stand til å styre de lysavgivende elementer til å tilveiebringe en beveget visuell stimulus langs den hovedsakelig lukkede bane ved avgivelse av lys i sekvens fra serien av lysavgivende elementer.

Foretrukkede utførelsesformer av apparatet er angitt i de uselvstendige kravene 13-19.

Foretrukket tilveiebringer i et tredje aspekt den foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for å stimulere en optomotorrespons i fisk inklusive lokaliseringen av fisken i en innhegning med en serie lysavgivende elementer anbrakt langs en hovedsakelig lukket bane for å definere en hovedsakelig kontinuerlig svømmerute for fisken, idet de nevnte lysavgivende elementer opereres for å tilveiebringe en beveget visuell stimulus langs den hovedsakelig lukkede bane ved avgivelse av lys i sekvens fra serien av lysavgivende elementer slik at svømmeadferden av fisken påvirkes.

Foretrukkede utførelsesformer av fremgangsmåten er angitt i de uselvstendige kravene 21-23.

Foretrukne og/eller eventuelle trekk skal nå angis. Disse er anvendbare enten uavhengig eller i en hvilken som helst kombinasjon med hvilke som helst as-pekter av oppfinnelsen, med mindre konteksten tilsier noe annet.

Foretrukket er serien av lysavgivende elementer anbrakt ved en ytre omkrets av innhegningen, idet fiskens svømmerom er lokalisert innvendig i serien av lysavgivende elementer. På denne måte er fisken i stand til å svømme i et rom som er innesluttet ikke bare av innhegningen, men også (foreksempel helt eller delvis) av serien av lysavgivende elementer.

I tillegg eller alternativt er en ytterligere serie av lysavgivende elementer eller nevnte serie av lysavgivende elementer anbrakt ved en indre omkrets av innhegningen, idet fiskens svømmerom er lokalisert på utsiden av serien av lysavgivende elementer. På denne måte er fisken i stand til å svømme omkring serien av lysavgivende elementer. Det skal forstås at det kan være fordelaktig å lokali-sere en eller flere serier av lysavgivende elementer i hver posisjon, slik at det tilveiebringes en eller flere bevegede visuelle stimulus eller stimuli til fisken og som er synlig fra en stor andel av det rom hvori fisken kan svømme.

Selve de lysavgivende elementer er bestemt til å forbli stasjonære i forhold til innhegningen. På denne måte er det ikke nødvendig å bevege de lysavgivende elementer for å oppnå en beveget visuell stimulus. I stedet er det den sekvensmessige avgivelse av lys langs serien av lysavgivende elementer som i bruk tillater frembringelse av illusjonen av en beveget visuell stimulus.

Innhegningen kan ha en hvilken som helst ønsket form forutsatt at fisk fritt kan svømme inne i det rom som er omsluttet av innhegningen. For eksempel kan innhegningen være sirkulær eller sylindrisk, oval, veddeløpsbaneformet, toroidal eller annen jevn eller krum form som definerer en lukket svømmerute for fisken. Foretrukket danner serien av lysavgivende elementer en hovedsakelig lukket bane for å definere en hovedsakelig kontinuerlig svømmerute for fisken. På denne måte kan serien av lysavgivende elementer hjelpe til med å anspore fordelaktig svøm-meatferd hovedsakelig omkring hele fiskens svømmerute.

Foretrukket har innhegningen grenser (for eksempel vegger) som tillater

strømning av vann gjennom dem. For eksempel kan grensene inkludere et bur, et gitter eller nett for neddykking i et legeme av vann som for eksempel saltvann eller ferskvann (for eksempel en innsjø, innløp, sund, fjord, fjordarm, kystvann eller annet vannlegeme). Bruken av bur, gitter eller netting er selvfølgelig kjent i forbindelse med kommersielt fiskeoppdrett, for å holde fisken i en ønsket lokalisering. Å tillate vannet å strømme gjennom grensene er nyttig til å opprettholde et rent miljø for fisken, ettersom den tillater at avfallsprodukter fra fisken kan transporteres (via tyngdekraften og/eller vannstrømninger) ut av innhegningen.

Foretrukket er de lysavgivende elementer anbrakt på fiskens svømmerom-side av buret, gitteret eller nettet slik at de hovedsakelig ikke belyser buret, gitteret eller nettet. Dette kan være viktig for å tilveiebringe den illusjon til fisken at der er en beveget visuell stimulus. Belysning av stasjonære gjenstander som for eksempel grensene for innhegningen unngås derved ønskelig.

Foretrukket har innhegningen en lateral dimensjon (for eksempel lengde eller bredde) på minst 10 m, foretrukket minst 30 m, mer foretrukket minst 50 m og mest foretrukket minst 70 m. Tilsvarende er banelengden av serien av lysavgivende elementer minst 30 m, eller minst 90 m, mer foretrukket minst 150 m og mest foretrukket minst 210 m.

Foretrukket er serien av lysavgivende elementer opererbar til å tilveiebringe en serie av bevegede visuelle stimuli, det vil si mer enn en beveget visuell stimulus som beveger seg på en koordinert måte. Dette er av interesse for å tilveiebringe den bevegede visuelle stimulus til så mange fisk som mulig. For eksempel kan de lysavgivende elementer operere slik at ved hvilket som helst øyeblikk er omtrent halvparten slukkede lys og omtrent halvparten ikke, i en serie av bevegede visuelle stimuli omkring innhegningen.

Foretrukket er de lysavgivende elementer anordnet i avstand fra hverandre avhengig av lengden av fiskekroppen, for eksempel den gjennomsnittlige lengde av fiskekroppen. For eksempel kan de lysavgivende elementer ha en minimums separasjon på én til to ganger lengden av fiskekroppen, det vil si omtrent 1,5 kroppslengder.

Foretrukket har innhegningen et flertall lysavgivende moduler, idet hver modul tilveiebringer et eller flere av de nevnte lysavgivende elementer. Modulene tilveiebringer en struktur for å tillate forbindelse av individuelle lysavgivende elementer. I bruk er den lysavgivende modul tilpasset for i det minste delvis neddykking i vann. Dette kan være til hjelp i å tilveiebringe en lysavgivelse i dypt vann i situasjoner hvor belysning tilveiebrakt fra en kilde over overflaten kanskje ikke er passende.

Foretrukket er individuelle lysavgivende moduler opererbare uavhengig av hverandre. Den uavhengige operasjon av de individuelle lysavgivende moduler tillater kontroll av de bevegede visuelle stimuli omkring innhegningen.

I tillegg eller alternativt er individuelle lysavgivende elementer i en lysavgivende modul opererbare uavhengig av de andre lysavgivende elementer av den lysavgivende modul. Individuell kontroll av hvert lysavgivende element tillater at den bevegede visuelle stimulus kan tilveiebringes av en lysavgivende modul langs banen. Videre tillater individuell kontroll av hver lysavgivende modul at den bevegede visuelle stimulus kan tilveiebringes av en kombinasjon av lysavgivende elementer i forskjellige lysavgivende moduler.

Foretrukket er de lysavgivende moduler langstrakte og er tilpasset arrange-mentet langs banen. Foretrukket er den lysavgivende modul anbrakt med sin lengdeakse hovedsakelig vertikalt slik at det tilveiebringes en lysavgivelse med større vertikal utstrekning enn den laterale utstrekning. Dette tillater at den bevegede visuelle stimulus på én gang tilveiebringes av mer enn én lysavgivende modul, om nødvendig mens den laterale ustrekning av den bevegede visuelle stimulus. Videre tillater den langstrakte karakter av den lysavgivende modul at den bevegede visuelle stimulus også er langstrakt. Denne vertikale utstrekning av den bevegede visuelle stimulus er nyttig i å tilveiebringe den bevegede visuelle stimulus til så mange fisk som mulig i innhegningen.

Alternativt er de lysavgivende moduler langstrakte langs den nevnte bane. Den bevegede visuelle lysstimulus kan være tilveiebrakt ved operasjonen i sekvens av lysavgivende elementer langs den lysavgivende modul. Videre kan en beveget lysstimulus med større vertikal utstrekning oppnås fra en sammenstilling av lysmoduler ved operasjon i sekvens av lysavgivende elementer på forskjellige lysavgivende moduler. Serien av lysavgivende moduler kan være en hovedsakelig vertikal stakk av moduler idet hver modul er langstrakt langs den nevnte bane.

Foretrukket er høyden av lysavgivende moduler minst 1 m. Den totale høyde kan være opptil 10 m. Om nødvendig kan flere (for eksempel 3 eller flere) lysavgivende moduler være sammensatt til å gi denne høyde. Typisk er høyden omtrent 1,5 - 2 m minimum og 3 - 6 m maksimum.

For salmonide spesies er den optimale svømmehastighet i området 1,0 BL/s ((kroppslengder per sekund) Houlihan og Laurent, 1987; East og Magnan, 1987; Totland et al., 1987; Christiansen et al., 1989; Christiansen og Jobling, 1990; Christiansen et al., 1992; Jobling et al., 1993; Jørgensen og Jobling, 1993) og for carangide spesies (for eksempel Seriola sp.) er den optimale svømme-hastighet i området 1,6 BL/s (Yogata og Oku, 2000). Disse optimale hastigheter (i BL/s) vil typisk forbli de samme uansett størrelsen av innhegningen (med mindre innhegningen er restriktivt liten og tilfører ekstra "snuinnsatser"). For eksempel, for en 30 cm salmonid er den absolutte hastighet omtrent 30 cm/s og for en 30 cm japansk Kingfish ( Seriola sp.) er den i området 48 cm/s. Denne visuelle stimulus-hastighet tilsvarer foretrukket den optimale svømmehastighet, for eksempel 1 BL/s.

Foretrukket har den visuelle stimulus en lysstyrke på minst 10.000 milli-candela (mCd), og kan være minst 50.000 mCd. For eksempel kan lysstyrken være 72.000 mCd (omtrent 70 lumen).

Foretrukket er det lysavgivende element en eller flere (foretrukket et flertall) lyskilder som for eksempel LED lys. LED tilveiebringer en forholdsvis billig og påli-telig lyskilde.

Alternativt har hver lysavgivende modul minst én lyskilde og minst én lysstyring idet lysstyringen er opererbar til å styre lys fra lyskilden for å rette lyset mot fisken. Lysstyringen kan styre lys fra lyskilden ved hjelp av refleksjon, for eksempel total indre refleksjon. Mest foretrukket er lysstyringen opererbar til avgivelse av lys hovedsakelig jevnt langs sin lengde. Foretrukket er lysstyringen langstrakt.

Fordelaktig er lyskilden i bruk lokalisert over lysstyringen slik at i bruk er lyskilden lokalisert over vannivået. Dette kan være til hjelp til å hindre korrosjon av de elektriske kontakter i lyskilden og kan tilveiebringe lyskilden med en lengre bruks-levetid. Foretrukket er lyskilden en eller flere (foretrukne i flertall) av LED lys.

Oppfinneren betrakter at grønt lys (bølgelengde omtrent 525 nm) er den optimale farge for bruk. Dette er basert på de optiske egenskaper av vann; gul-grønt lys absorberes mindre i turbid strandsonevann og blågrønt lys penetrerer til større dybder. Tegn antyder også at det retinale pigment i salmonidfisker er mest sensitive for grønt lys.

Foretrukket er kontrollanordningene opererbare til å variere antallet av og/eller hastigheten av og/eller lysstyrken av og/eller den laterale utstrekning av den eller de bevegede stimuli. På denne måte kan karakteren av den bevegede visuelle stimulus tilpasses til å være mest egnet for fisken i innhegningen. For eksempel, når fisken vokser og gjennomsnittlig kroppslengde øker vil den optimale absolutte svømmehastighet for denne populasjon av fisk endres. I dette tilfelle kan kontrollanordningene operere slik at hastigheten av den bevegede visuelle stimulus også øker, foretrukket i den samme grad.

De foreliggende oppfinnere har innsett at oppfinnelsen har videre anvendelse enn enkelt å anspore fisken til å svømme med sin optimale svømmehastighet. Oppfinnelsen kan også anvendes for å styre fisk langs en forut bestemt bane. Dette er mulig hvis det langs den forut bestemte bane er en passende serie av lysavgivende elementer. Å styre fisk på denne måte har nyttige anvendelser i størrel-sesgradering av fisk. Den har også nyttige anvendelser i høsting av fisk eller annen manipulering av fisken på en slik måte at det stress som utøves på fisken reduseres. Dette resulterer i en forbedring i kvaliteten av fiskeproduktet.

Følgelig inkluderer fremgangsmåten foretrukket videre trinnet med å styre fisken langs en forut bestemt grenbane ved bruk av en beveget visuell stimulus frembrakt via en grenserie av lysavgivende elementer langs den nevnte grenbane.

Foretrukket er innhegningen lokalisert i et legeme av vann som er underkastet vannstrømning, idet strømningen flyter gjennom innhegningen. Typisk defi nerer innhegningen en hovedsakelig kontinuerlig, lukket sløyfe svømmerute for fisken. I denne situasjon er serien av lysavgivende elementer foretrukket operert til å tilveiebringe en visuell stimulus som beveger seg med en hastighet i forhold til innhegningen, idet den nevnte hastighet varierer omkring den lukkede sløyfe ifølge den lokale hastighet av vannstrømningen i forhold til innhegningen. Mer foretrukket styres hastigheten av den bevegede visuelle stimulus til å være hovedsakelig jevn i forhold til vannstrømningshastigheten langs den lukkede sløyfe. På denne måte kan den optimale svømmehastighet av fisken i forhold til vannet opprettholdes omkring svømmeruten for fisken.

For å unngå tvil, bemerkes her at, foretrukket, er oppfinnelsen ikke en fremgangsmåte for behandling av dyrelegemet ved terapi. Foretrukket har fordelene tilveiebrakt ved oppfinnelsen karakter av forbedring av effektiviteten av kommersiell akvakultur og å forbedre kvaliteten av fiskekjøtt i produktet fra denne industri.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

Utførelsesformer av oppfinnelsen skal nå som eksempel beskrives med henvisning til tegningene, hvori: Figur 1 viser en skjematisk representasjon av et apparat ifølge en utførel-sesform av oppfinnelsen. Figur 2 viser en graf som illustrerer testresultatene oppnådd ved bruk av en utførelsesform av oppfinnelsen. Figurene 3A og 3B viser ytterligere grafer som illustrerer testresultater oppnådd ved bruk av en utførelsesform av oppfinnelsen. Figur 4 viser en graf som illustrerer testresultater oppnådd ved bruk av en utførelsesform av oppfinnelsen. Figurene 5A og 5B viser ytterligere grafer som illustrerer testresultater oppnådd ved bruk av en utførelsesform av oppfinnelsen. Figur 6 viser en graf som illustrerer testresultater oppnådd ved bruk av en utførelsesform av oppfinnelsen. Figur 7 viser en graf som illustrerer testresultater oppnådd ved bruk av en utførelsesform av oppfinnelsen.

DETALJERT BESKRIVELSE AV FORETRUKNE UTFØRELSESFORMER

Figur 1 viser en skjematisk representasjon av et apparat ifølge en utførel-sesform av oppfinnelsen, etablert for bruk på en innhegning 12 for å holde fisk. I tegningen inkluderer apparatet 10 en kontrollregnemaskin 14 med egnede kon-trolledninger 16 festet til en serie 18 av lysavgivende moduler. Hver lysavgivende modul 20 har en lyskilde 22 ved sin øvre ende med en lysstyring 24 opphengt under lyskilden, i lyskommunikasjon med lyskilden.

I tegningen er bare åtte lysavgivende moduler vist. I testoppsatsen beskrevet i det følgende var imidlertid 24 slike lysavgivende moduler arrangert omkring innhegningen 12.

Lyskildene 22 er LED lyskilder. Foretrukket har de flere LED pakket inn i et hus. Et slikt arrangement er i stand til å utnytte det faktum at LED er tilgjengelige til forholdsvis lav pris og at de er forholdsvis robuste lyskilder.

Egnede lyskilder er 5 mm ultralyst LED som typisk emitterer omtrent 12.000 mCd ved 3,5 V, 20 mA. Disse rommes i en sylindrisk, støpt plast LED-enhet. Lyskildene er arrangert i en konsentrisk ring som vender direkte nedover og over lengden av lysstyringen.

Hver lysstyring 24 er en 60 cm høy, 14 mm bred, klar akrylpolymerstav (for eksempel sylinder), koekstrudert med en 8 mm bred reflekterende strimmel anbrakt inne i staven, parallelt med hovedaksen av staven. Lysinngang ved toppen av lysstyringen styres langs lengden av staven. Den reflektive strimmel bevirker at en del av lyset reflekteres utover fra staven. De lysavgivende moduler er orientert slik at den reflektive strimmel vender mot senter av innhegningen 12. Den reflektive strimmel er anbrakt inne i staven slik at lysavgivelsen fra den lysavgivende modul faller bare gradvis langs lengden av lysstyringen. Ideelt er lysavgivelsen hovedsakelig ensartet langs lengden av lysstyringen. I en alternativ utførelsesform har lysstyringen en lyskilde anbrakt ved hver ende, for å forbedre ensartetheten av belysningen tilveiebrakt av den lysavgivende modul.

I bruk styres de lysavgivende moduler ved bruk av regnemaskinen 14 ved bruk av et Labtech Notebook program via et PCI-brett (Measurement Computing DI024H). Hver lysavgivende modul bringes til å emittere lys ved at energitilførsel til LED i lyskilden 22 aktiveres. Denne aktivering gjennomføres i sekvens langs seriene. I figur 1 er de lysavgivende moduler som ikke emitterer lys vist med skra-verte lysstyringer.

Den tid under hvilken hver lysavgivende modul emitterer lys styres slik at i

dette eksempel tilveiebringes en beveget visuell stimulus som består av tre tilstøtende lysavgivende moduler. Bevegelse av den visuelle stimulus bevirkes ved å slå av energitilførselen til en av de lysavgivende moduler på en side av gruppen av tre lysavgivende moduler og tilføre energi til den neste lysavgivende modul i serien på den andre side. På denne måte bringes den visuelle stimulus til å bevege seg i

retning av pilen A i figur 1.

Den samtidige bruk av mer enn en lysavgivende modul for å frembringe den bevegede visuelle stimulus reduserer forholdet mellom hastighet og bredde av denne stimulus. Dette reduserer den tilsynelatende rykkvise fremtoning av beveg-elsen av nevnte stimulus.

Avhengig av forskjellige faktorer (for eksempel strømningsregime, tidligere historie for fiskene, etc.) kan stimulus eller stimuli bevege seg enten i en retning med urviserne eller mot urviserne.

Som det vil være klart for den fagkyndige tillater passende modifikasjon av kontrollprogramvaren at hastigheten, retningen og bredden av den bevegede visuelle stimulus varieres. Videre tillater egnet kontroll at det skapes en serie av bevegede visuelle stimuli. Disse parametere innstilles ifølge den fisk som skal inne-sluttes i innhegningen.

Innhegningen 12 illustrert i figur 1 er en sylindrisk tank fylt med vann (ikke vist). Lysstyringene 24 er neddykket i vannet, men lyskildene 22 befinner seg over lysstyringene, ute av vannet. Innhegningen kan, imidlertid, anvende netting, bur eller gitter for sin ytre omkrets.

For kommersielle fiskeoppdrettsanvendelser bør innhegningen ha en passende størrelse og form for å tillate fisk å holde optimal svømmehastighet (uten altfor tette snuvinkler). Oppfinnerne har funnet at de beste resultater oppnås når fisken holdes i sirkulære innhegninger (for eksempel sirkulære mærer eller tanker) og ikke hindres av noen fysisk gjenstand som ellers ville skape kompleks og inef-fektiv svømmeatferd.

De lysavgivende moduler er arrangert slik at avstanden mellom tilstøtende lysstyringer er 1,5 kroppslengder eller mindre. For eksempel, hvis kroppslengden av fisken av interesse er 30 cm er da de lysavgivende moduler foretrukket anordnet i avstand fra hverandre på 45 cm eller mindre i bevegelsesretningen av den bevegede visuelle stimulus. De lysavgivende moduler kan være arrangert som vist i figur 1, eller to eller flere lysavgivende moduler kan være arrangert den ene over den andre for å tilveiebringe mer enn en serie av lysavgivende moduler, for å øke høyden av den bevegede visuelle stimulus.

For å indusere optimale svømmehastigheter i oppdrettsfisk har oppfinnerne innsett at flere faktorer skal tas i betraktning før bestemmelse av rotasjonshastigheten av optomotorstimulus. Disse er angitt i det følgende.

KRUM SVØMMEBANE

Fisk som ikke svømmer langs en rett bane vil møte en ekstra innsats som et resultat av den sentripetalkraft som er nødvendig for å opprettholde en krum svømmebane (Weihs, 1981). Optimal svømmehastighet vil derfor avhenge av 1) fiskens kroppslengde, 2) radius av holdeanlegget (eller fiskens svømmeradius) og 3) rotasjonshastigheten av de visuelle stimuli. Ved å beregne den ekstra svømmeanstrengelse som er nødvendig for å opprettholde en krum svømmebane (Weihs, 1981) kan den optimale svømmehastighet av fisk (med kjent kroppslengde) i et anlegg med en gitt størrelse styres ved å regulere rotasjonshastigheten av de visuelle stimuli.

For eksempel hvis et forholdsvis stort spesies av fisk inneholdes i en relativt liten mære og medfører en 15 % omkostning som et resultat av krum banesvøm-ming, må hastigheten av optomotorstimuli reduseres med 15 % fra den kjente "rettlinjede" optimale svømmehastighet av angjeldende spesies.

Krumningsanstrengelse på mer enn 20 % avspeiler at fisken snur skarpt på en regelmessig basis og lineær (det vil si lav aerobisk "lavkost" svømming) ikke lenger opprettholdes. Under disse betingelser vil fordelene med vedvarende svømming ikke alltid vinnes. Størrelsen av et hvilket som helst holdeanlegg bør derfor skaleres passende for den størrelse av fisk som det inneholder.

VANNSTRØMNINGER

Vannstrømninger kan medføre en ekstra kostnad ved svømming og må tas

i betraktning i forbindelse med optimal svømmehastighet. For eksempel, hvis en 30 cm fisk har en optimal svømmehastighet på 1 kroppslengde per sekund (BL/s) og er under innvirkning av en ensrettet 30 cm/s strømning i 50 % av tiden (for eksempel i en mære), bør den "rettlinjede" optimale optomotorhastighet reduseres til en hastighet på omtrent 0,5 BL/s.

Alternativt kan hastigheten av optomotorstimulus varieres omkring innhegningen, for å ta hensyn til den lokale vannstrømningshastighet i forhold til de lysavgivende elementer.

IGANGSETTINGSHASTIGHET

Når apparatet først aktiveres eller lyshastigheten reguleres, kan det være viktig å sikre at den innstilte hastighet nås i løpet av flere timer (det vil si progres-sivt) og ikke øyeblikkelig. Fisk bør få anledning til å tilpasse seg sakte til en hvilken som helst endring i den bevegede stimulus idet det ellers opptrer forvirring og fisken vil være forsinket bak stimulus (det vil si ikke svømme med sin optimale svømmehastighet).

LYSBØLGELENGDE OG INTENSITET

Lysintensiteten av de bevegede visuelle stimuli bør være tilstrekkelig høy til å overveie stasjonære visuelle stimuli (for eksempel mærenetting) og penetrere bakgrunns turbiditet og bølgelengden av lysene bør samsvare med fotoreseptor-bølgelengdefølsomheten av den gitte oppdrettsfisks øyne. Optimal lysbølge lengde og lysintensiteter forbedrer den atferdsmessige optomotorrespons av fisken.

EKSEMPLER

Atferdsforsøk ble gjennomført på taggmakrell (Trachurus trachurus) og atlantisk laks (Salmo salar L.) for å bedømme om fiskens svømmeatferd (det vil si hastighet og retning) kunne styres ved bruk av utførelsesformer av oppfinnelsen, som illustrert i figur 1 og beskrevet i det foregående.

ATFERDSMESSIG OVERVÅKNING AV MAKRELL

Et CCD-videokamera ble montert 1,3 m over den sirkulære tank og forbundet til en regnemaskin utstyrt med en rammegrabb (Visionetics VFG-512 BC) i stand til å digitalisere og analysere enkle videorammer med en oppløsning på 256 x 256 piksel med 10 rammer per sekund. Det geometriske senter av et plant, svart, ovalt (1,5 cm x 3 cm) mål, limt med "Vetbond™" til den dorsale, nasale region av en enkelt fisk i en gruppe, ble bestemt ved bruk av en spesialtilpasset programvare og dens x, y koordinat overført via RS-232 porten til en datafangst-pakke (Labtech Notebook). Fiskens posisjonsmessige (x, y) data ble lagret på harddisken for senere beregninger av svømmehastighet (det vil si den svømte kumulative avstand angitt i kroppslengde per sekund).

MAKRELLTEST 1

En enkelt taggmakrell (gaffel/tagglengde (FL) = 18 cm) ble sporet over en 7 timers periode for initialt å bedømme effektiviteten av optomotorapparatet i å kontrollere fiskens svømmehastigheter.

Figur 2 viser at den enkelte fisk rutinemessig svømte med omtrent 1 BL/s når optomotorstimulus var stasjonær, men at fiskens svømmehastighet kunne kontrolleres i en økende og minskede retning ved bruk av forholdsvis store trinnvise endringer i optomotorhastigheten. Det skal bemerkes at denne størrelse av fisk kjempet for å svømme med den høyeste optomotorhastighet (1,6 BL/s) i den anvendte innhegning på grunn av at den måtte snu kontinuerlig for å holde følge med stimulus. Av denne grunn avgjorde oppfinnerne at fremtidige forsøk bare skulle undersøke de atferdsmessige (og fysiologiske) responser av fisk med gaffel/tagglengde (FL) < 18 cm.

MAKRELLTEST 2

En enkel 13,5 cm lang taggmakrell (innenfor en gruppe av tre (13-15 cm) individer) ble sporet over en 6 dagers periode for å bedømme:

1) Den temporale responsivitet av fisk for lys optomotorstimulus.

2) En initial innsikt i optimale protokoller for styring av svømmehastigheten av fisk ved bruk av den ikke-mekaniske optomotorinnretning.

Resultatene er vist i figur 3. Figur 3 viser effekten av bevegede visuelle (det vil si optomotor) stimuli på svømmehastigheten (figur 3A) og retningsorienteringen (figur 3B) av taggmakrell (gaffel/tagglengde (FL) = 13,5 cm). Den tykke linje indikerer den relative hastighet av optomotorstimulus.

Bemerk at retningspreferansen (i figur 3B) er definert av Herbert og Wells

(2002) og indikerer foretrukket svømmeretning. En retningspreferanseverdi i området 0 % angir at der ikke er noen preferanse for svømmeretningen (og følgelig

ikke noen optomotorrespons i denne test). Retningspreferanseverdier på mer enn + 25 % indikerer en positiv optomotorrespons på grunn av at fisken svømmer i den samme retning som den bevegede visuelle stimulus. Negative retningspreferanseverdier indikerer at fisken svømte i den motsatte retning av den bevegede visuelle stimulus.

Figur 3 indikerer at den ikke-mekaniske optomotorinnretning er meget vel-lykket til å styre svømmehastigheten av stimende taggmakrell. Optomotorinn-retningen hevet vedvarende rutinesvømmehastighet fra 0,25 kroppslengde BL/s til 1,5 BL/s. Videre illustrerer grafen at gruppesvømmehastigheter bare kan styres når det foretas små (i forhold til store) trinnvise økninger i optomotorhastighet over lengre perioder. Denne lille trinnvise økning i optomotorhastighet resulterte kon-stant i en økning i svømmehastighet (figur 3A) og positive optomotorresponser (det vil si retningspreferanser > 25 %) (figur 3B). Når fisken holdes i grupper er det klart at en stor og plutselig økning i optomotorhastighet resulterer i dårlige optomotorresponser og ikke retningsprefererte responser.

ATFERDSOVERVÅKNING AV LAKS

LAKSETEST 1

En lysinnretning for påvirkning av fiskens svømmeatferd ble installert i en 1,2 m diameter fisketank. Lysinnretningen bestod av 48 individuelle lysemitterende enheter og lysstyreelementer, som var arrangert vertikalt og anordnet i like stor avstand fra hverandre omkring den ytre omkrets av tanken.

De individuelle lysemitterende enheter bestod av et sylindrisk plasten hets-hus i en enkelt, ultralys grønn, 3 mm lysemitterende diode (LED). Den lysemitterende enhet var posisjonert på toppen av et "Luxaura™" sylindrisk lysstyrings-element (20 cm lengde og 13 mm diameter) (www.luxaura.com). Hvert lysstyrings-element var forsynt med en reflektiv strimmel, anbrakt parallelt med hovedaksen av sylinderen. Lysinngang fra en lysemitterende enhet ved toppen av lysstyringen ble styrt langs lengden av sylinderen og den reflektive strimmel bevirket at en del av lyset ble reflektert utover fra sylinderen. Lysstyringselementene var orientert slik at den reflektive strimmel vendte mot senter av tanken.

Hver lysemitterende enhet ble forbundet til en regnemaskin via en PCI DIO-96H grensesjiktplate (Measurement Computing Inc, US) og det sekvensmessige energitilførselsmønster av enhetene ble styrt ved hjelp av et spesialtilpasset Labtech program som opererte på regnemaskinen. Tester ble gjennomført uten noen annen lyskilde; de lysemitterende enheter var den eneste kilde for synlig og ikke infrarødt lys.

Tanken ble fylt med ferskvann opp til det øverste nivå av lysstyringene (det vil si at de lysemitterende enheter ikke var neddykket). Vanntemperatur ble holdt ved 10,0 °C med en kjøleenhet og vannstrømningen var både minimal og ikke-styrt.

Forsøkstanken var utstyrt med et CCD videokamera (Monacor), fire infra-røde flomlys og et sporingssystem ("Lolitrack", Loligo, Danmark) for direkte kvanti-fisering av fiskens atferd under forholdsvis mørke betingelser. Sporingssystemet opererte ved 10 Hz og registrerte posisjonen (x, y koordinater) av enkeltfisk for etterfølgende beregninger av fiskens svømmehastighet og retningsorientering.

Lysstimulus bestod av 4 jevnt fordelte blokker av lys omkring tanken (med hver blokk bestående av 4 lysemitterende enheter og lysstyringselementer som ble slått "på"). En beveget lysstimulus ble generert omkring tanken ved sekvens-messig aktivering av lysblokkene med hastigheter 0 (stasjonær kontroll), 0,5,1,0 og 1,5 kroppslengder per sekund (BL/s).

En enkelt atlantisk unglaks (vekt = 21,3 ± 6,6 g; gaffel/tagglengde (FL)

= 12,4 ± 1,2 cm) ble sporet over 4 dager (24 timer ved hver av de fire lyshastighe-ter på 0, 0,5, 1,0 og 1,5 kroppslengder BL/s) for å bedømme effektiviteten av optomotorapparatet i å kontrollere laksens svømmehastigheter og retningsorientering. Figur 4 viser at de bevegede lysstimuli påvirket svømmeatferden av enkelt atlantisk laks med hensyn til både svømmehastighet og retningsorientering i fra-vær av vannstrømninger. I motsetning til responsen av enkelt taggmakrell (se figur 2) svømte enkelt laks ikke hele tiden med lysene. Enkelt laks forblir ofte inaktiv for lange tidsperioder, men de bevegede lysstimuli er vist å påvirke atferden av atlantisk laks under aktive perioder. Figur 4 viser at lys som beveges med en kroppslengde 1 BL/s induserer enkelt laks til å svømme med hurtigere hastigheter under aktive perioder. Lys som beveger seg med 0,5 og 1,0 kroppslengde BL/s induserer enkelt laks til å svømme i retningen av de bevegede lys under aktive perioder. Enkelt laks viste ikke noen retningspreferanse i respons til verken stasjonært lys eller lys som ble beveget med 1,5 kroppslengde BL/s.

LAKSETEST 2

Fire storskalalysinnretninger ble installert i fire, 3 m diameter tanker ved Marine Environmental Research Laboratory, Machrihanish, Argyll, og et vekst-forsøk ble gjennomført ved bruk av atlantisk laksesmolt under lave vannstrøm-ningsbetingelser.

Det spesialtilpassede lysapparat i hver tank bestod av en energitilførsel, en signalsekvenseringsboks og fire knutepunktbokser (posisjonert ved regelmessige intervaller på utsiden av tanken) som kontrollerte den måte hvorpå lys ble emittert fra et system av 72 lysemitterende enheter og lysstyreelementer (fordelt med regelmessige intervaller og innrettet vertikalt på linje innenfor den ytre omkrets av tanken).

Hver lysemitterende enhet bestod av fire grønne, ultralyse LED innesluttet i en sylindrisk plastkapsling. Hver tank var utstyrt med 4 knutepunktbokser for å minimere antallet av individuelle ledninger som løper mellom tanken og sekven-seringsboksen. 18 lysemitterende enheter ble i realiteten forbundet ved hjelp av individuelle ledninger til en knutepunktboks på siden av tanken, men bare en kom-pakt (18 ledningers) kabel forløp fra hver knutepunktboks til sekvenseringsinn-retningen. Hver lysemitterende enhet var forbundet til toppen av en lysstyrende akrylstav (1 m lengde og 22 mm diameter). Ifølge den nedover rettede vinkel for LED-innretningene ble lys styrt ned langs lengde av akrylstaven, men ble refraktert utover og mot senter av tanken som et resultat av avskrånede riller med 5 cm mel-lomrom.

Programvare på en PC ble anvendt for å styre hastigheten av de bevegede lysstimuli så vel som antallet av lys som var slått "på" i hver lysblokk, men så snart lysprogrammet var lastet ned til signalsekvensgiveren kunne PC frakoples og lys-apparatet opererte på en "stå alene" basis.

Tankene ble dekket med tykk, svart plast og testene ble gjennomført uten noen annen lyskilde; de lysemitterende enheter var den eneste kilde for synlig lys. Det var neglisjerbar retningsstrømning av vann i tankene når friskt saltvann ble tilført med en minimal takt på 35 l/min. En takt på 35 l/min var tilstrekkelig til å opprettholde god vannkvalitet (for eksempel høye oksygennivåer, etc).

For å observere og kvantifisere fiskens svømmeatferd var fire undervanns videokameraer installert i tanken og videosekvenser ble registrert ved hjelp av en DVD- opptaker forbundet til en video firer prosessor.

Et 28 dagers vekstforsøk ble gjennomført ved bruk av 500 atlantisk laksesmolt (densitet = 7,23 - 7,39 kg/m<3>) i hver av de fire tanker og lysstimulushastighet ble innstilt til enten 0 (stasjonær kontroll) eller 0,5, 1,0 eller 1,5 kroppslengde BL/s. Vekstanslag ble oppnådd fra forskjellene i vekt og lengde av 225 merkede fisk ved begynnelsen og slutten av forsøket. Matomdannelsesforhold ble oppnådd ved å overvåke mengden av tilført for (kg) per inkrementell økning i fiskens biomasse (kg) over den 28 dagers periode. En endring i tilstandsfaktoren [(vekt/lengde<3>) x 100] ble anvendt for å indikere en forandring i kroppsform.

Resultatene er vist i figurene 5, 6 og 7. Figur 5 viser effekten av forskjellige lysstimulushastigheter på den vektspesifikke veksttakt og den lengdespesifikke veksttakt av atlantisk laksesmolt eksponert over et 28 dagers vekstforsøk. Data er midlere ± 95 % konfidensintervaller. Stjernen "<*>" indikerer en signifikant forskjell fra 0 kroppslengde BL/s kontrollgruppen (P<0,05). Figurene 5A og 5B indikerer at den bevegede lysstimulus forbedret den takt med hvilken laksen vokste basert på både vekt (figur 5A) og lengde (figur 5B). Vektspesifikk vekst ble forbedret med 9-14 % og lengdespesifikk vekst med 12-25 %. 1 kroppslengde BL/s syntes å være den optimale hastighetsinnstilling for vekstspesifikk vekt (13,8 % forbedring) og 0,5 BL/s for lengdespesifikk vekst (24,7 % forbedring). Figur 6 viser effekten av forskjellige lysstimulushastigheter på foromdannel-sesforholdet ("food conversion ratio") FCR for atlantisk laksesmolt eksponert over et 28 dagers vekstforsøk. Bemerk at foringseffektiviteten forbedres (det vil si mindre for forbrukes per vektøkningsenhet) med lavere FCR-verdi. Figur 6 indikerer at beveget lys forbedret foromdannelseseffektiviteten av atlantisk laks. Typisk ble FCR redusert (det vil si foringseffektiviteten ble forbedret) når lyshastigheten økte. Foromdannelse ble forbedret med 2, 9 og 11 % med lysstimulushastigheter på henholdsvis 0,5,1,0 og 1,5 kroppslengde BL/s. Bevegelig lys regulerte tilstandsfaktoren (det vil si kroppsformen) av smolt. Smolt ble typisk mer slanke og strøm-linjeformet sammenlignet med kontroller med 0 kroppslengde BL/s kontroller.

Figur 7 viser effekten av forskjellige lysstimulushastigheter på den midlere svømmehastighet av atlantisk laksesmolt eksponert over et 28 dagers vekstforsøk. Data er midlere ± 95 % konfidensintervaller. Figur 7 indikerer at beveget lys økte fiskens svømmehastighet og påvirket derfor svømmeatferden av atlantisk laksesmolt under kommersielle oppdrettsbetingelser. Selv om smolt ikke var aktiv hele tiden ble midlere svømmehastighet økt med 2, 32 og 9 % med lysstimulushastigheter på henholdsvis 0,5,1,0 og 1,5 kroppslengde BL/s.

Modifikasjoner av disse utførelsesformer, ytterligere utførelsesformer og modifikasjoner derav vil fremgå for den fagkyndige ved lesing av denne beskrivelse og er som sådan innenfor oppfinnelsens ramme.

Claims (23)

1. Innhegning for fisk som definerer et rom hvori fisken kan svømme, idet innhegningen har en serie lysavgivende elementer anbrakt langs en hovedsakelig lukket bane for å definere en hovedsakelig kontinuerlig svømmebane for fisken, idet nevnte lysavgivende elementer er opererbare til å tilveiebringe en beveget visuell stimulus langs den hovedsakelig lukkede bane ved avgivelse av lys i sekvens fra serien av lysavgivende elementer og på denne måten påvirke fiskens svømmeatferd.

2. Innhegning ifølge krav 1, karakterisert vedat serien av lysavgivende elementer er anbrakt ved en ytre omkrets av innhegningen, idet fiskens svømmerom er lokalisert på innsiden av serien av lysavgivende elementer.

3. Innhegning ifølge krav 1, karakterisert vedat serien av lysavgivende elementer er anbrakt ved en indre omkrets av innhegningen, idet fiskens svømmerom er lokalisert på utsiden av serien av lysavgivende elementer.

4. Innhegning ifølge hvilket som helst av kravene 1 til 3,karakterisert vedat den har et bur, gitter eller nett for neddykking i saltvann eller ferskvann.

5. Innhegning ifølge krav 4, karakterisert vedat de lysavgivende elementer er anbrakt på fiskens svømmeromside av buret, gitteret eller nettet, slik at buret, gitteret eller nettet hovedsakelig ikke belyses

6. Innhegning ifølge hvilket som helst av kravene 1 til 5,karakterisert vedat den har et flertall lysavgivende moduler, idet hver modul tilveiebringer et eller flere av de nevnte lysavgivende elementer.

7. Innhegning ifølge krav 6, karakterisert vedat individuelle lysavgivende moduler er opererbare uavhengige av hverandre.

8. Innhegning ifølge krav 6, karakterisert vedat individuelle lysavgivende elementer i en lysavgivende modul er opererbare uavhengig av de andre lysavgivende elementer av den lysavgivende modul.

9. Innhegning ifølge krav 6 eller 7, karakterisert vedat hver lysavgivende modul er langstrakt og er anbrakt med sin lengdeakse hovedsakelig vertikalt, slik at det tilveiebringes en lysavgivelse med større vertikal utstrekning enn lateral utstrekning.

10. Innhegning ifølge krav 6 eller 7, karakterisert vedat hver lysavgivende modul er langstrakt langs den nevnte hovedsakelig lukkede bane.

11. Innhegning ifølge hvilket som helst av kravene 1 til 10,karakterisert vedat serien av lysavgivende elementer er opererbare til å tilveiebringe en serie av bevegede visuelle stimuli.

12. Apparat for påvirkning av svømmeadferden av fisk,karakterisert vedat apparatet har: et flertall lysavgivende moduler som hver tilveiebringer et eller flere lysavgivende elementer, idet modulene er innrettet for arrangement slik at de organi-serer de lysavgivende elementer i en serie langs en hovedsakelig lukket bane for å definere en hovedsakelig kontinuerlig svømmerute for fisken; styreinnretningerfor å styre de lysavgivende elementer, hvori hver lysavgivende modul er innrettet for i det minste delvis neddykking i vann og styreinnret-ningene er i stand til å styre de lysavgivende elementer til å tilveiebringe en beveget visuell stimulus langs den hovedsakelig lukkede bane ved avgivelse av lys i sekvens fra serien av lysavgivende elementer.

13. Apparat ifølge krav 12, karakterisert vedat hver lysavgivende modul har minst én lyskilde og minst én lysstyring, idet lysstyringen er opererbar til å styre lys fra lyskilden for å rette lyset mot fisken.

14. Apparat ifølge krav 13, karakterisert vedat lysstyringen er langstrakt og er opererbar til å avgi lys hovedsakelig jevnt langs sin lengde.

15. Apparat ifølge krav 13 eller 14, karakterisert vedat i bruk er lyskilden lokalisert over lysstyringen slik at i bruk er lyskilden lokalisert over vannivået.

16. Apparat ifølge hvilket som helst av kravene 12 til 15,karakterisert vedat styreanordningen er opererbar til å variere antallet av og/eller hastigheten av og/eller lysheten av og/eller den laterale utstrekning av den eller de bevegede visuelle stimulus eller stimuli.

17. Apparat ifølge krav 12, karakterisert vedat de lysavgivende moduler er langstrakte og er innrettet for arrangement langs den hovedsakelig lukkede bane.

18. Apparat ifølge krav 17, karakterisert vedat de individuelle lysavgivende moduler er opererbare uavhengig av hverandre.

19. Apparat ifølge krav 17, karakterisert vedat individuelle lysavgivende elementer i en lysavgivende modul er opererbare ved hjelp av kontrollanordningene uavhengig av de andre lysavgivende elementer i den lysavgivende modul.

20. Fremgangsmåte for å stimulere en optomotorrespons i fisk inklusive lokaliseringen av fisken i en innhegning med en serie lysavgivende elementer anbrakt langs en hovedsakelig lukket bane for å definere en hovedsakelig kontinuerlig svømmerute for fisken, idet de nevnte lysavgivende elementer opereres for å tilveiebringe en beveget visuell stimulus langs den hovedsakelig lukkede bane ved avgivelse av lys i sekvens fra serien av lysavgivende elementer slik at svømme-adferden av fisken påvirkes.

21. Fremgangsmåte ifølge krav 20, karakterisert vedat den ytterligere inkluderer trinnet med å styre fisken langs en forut bestemt grenbane forbundet med den nevnte kontinuerlige svømmerute ved bruk av en beveget visuell stimulus frembrakt via en grenserie av lysavgivende elementer langs den nevnte grenbane for å gradere fisken etter stør-relse eller for å høste fisken.

22. Fremgangsmåte ifølge krav 20 eller 21, karakterisert vedat innhegningen er lokalisert i et legeme av vann som er underkastet vannstrømning, idet strømningen flyter gjennom innhegningen, idet serien av lysavgivende elementer opereres til å tilveiebringe en visuell stimulus som beveges med en hastighet i forhold til innhegningen, idet den nevnte hastighet varierer omkring den lukkede sløyfe ifølge den lokale hastighet av vann-strømningen i forhold til innhegningen.

23. Fremgangsmåte ifølge krav 22, karakterisert vedat hastigheten av den bevegede visuelle stimulus styres til å være hovedsakelig ensartet i forhold til vannstrømningshastigheten langs den lukkede sløyfe. Liste over litteraturhenvisninger Adams, C.E., Huntingford, F.A., Krpal, J., Jobling, M. og Burnett, S.J. (1995). Exercise, agonistic behaviour and food acquisition In Arctic charr, Salvellnus alplnus. Env. Biol. Fish. 43: 213-218. Anstis, S., Hutahajan, P. og Cavanagti, P. (1998). Optomotor test for wavelength sensitivity in guppyfish ( PoeciXia reticulata). Vision Res., 38: 45-53. Arimoto, T., Park, J.S. and Inoue, M. (1984). Reaction of Ugui Tribolodon hakon& nsis toward the moving net. J. Tokyo Uni. Fish., 66: 23-35. Azuma, T. Can water-flow induce an excellent growth of fish; effeets of water flow on the growth of juvenile masu salmon, Oncorhynchus masou. World Aquaculture, Dec. 26-29, Boesgaard, L., Nielsen, M.B. og Rosenkilde, P. (1993). Moderate exercise decreases plasma cortisol levels in Atlantic salmon [ Salmo salar). Comp. Biochem. Physiol., 106A: 641-643. Bultler, P.J., Metcalfe, J.D. og Ginley, S.A. (1986). Plasma catecholamines in the lesser spotted dogfish and rainbow trout at rest and during different levels of exercise. J. Exp. Biol., 123: 409-421. Christiansen, J.S. og Jobling, M. (1990). The behaviour and the relationship between food intake and growth of juvenile Arctic charr, Salvelinus alpinus L., subjected to sustained exercise. Can. J. Zool-, 68: 2185-2191. Christiansen, J.S., Ringø, E. og Jobling, M. {1989). Effeets of sustained exercise on growth and body composition of firat-feeding fry of Arctic charr, Salvellnus alpinus (L.). Aquaculture, 79: 329-335. Christiansen, J.S., Svendsen, Y.S. og Jobling, M. (1992). The combined effects of stocking density and su3tained exercise on the behaviour, food intake, and growth of juvenile Arctic charr { Salvellnus alpinus L.). Can. J. Zool., 70: 115-122. Dabrowski, K.R. (1986) Å new type of metabolism chamber for the determination of active and postprandial metabolism of fish, and consideration of results for coregonid and salmon juveniles. J. Fish Biol., 28: 105-117. Davie, P.S., Wells, R.M.G, og Tetens, V. (1986). Effects of sustained swimming on rainbow trout muscle structure, blood oxygen transport, and lactate dehydrogenase isozymes: Evidence for increased aerobic capacity of white muscle. J. Exp. Zool. 237: 159-171. Davison, W. og Goldspink, G. (1977) . The effect of prolonged exercise on the lateral musculature of the brown trout ( Salmo trutta) . J. Exp. Biol. 70: 1-12. Davison, W. (1989). Training and its effects on teleost fish. Comp. Biochem. Physiol. 94A:1-10. Davison, W. (1997) The effects of exercise training on teleost fish, a review of recent literature. Comp. Biochem. Physiol., 117A: 67-75. East, P. og Magnan, P. (1987). The effect of locoinotor activity on the growth of brook trout, Salvellnus fontinalls Mitchill. Can. J. Zool. 65: 843-846. Fuiman, L.A. og Delbos, B.C. (1998). Developmental changes in visual sensitivity of red drum Sciaenops ocellatus.Copeia, 4: 936-943. Greer Walker, H. og Pull, G. (1973). Skeletal muscle function and sustained swimming speeds in the coalfish Gadus virens L. Comp. Biochem. Physiol., 44A: 495-501. Hammer, C. (1994). Effects of endurance swimming on the growth of 0- and 1-age group of whiting, Merlangius merlangus, Gadidae. Arch. Fish. Mar. Res. 42: 105-122. Harden Jones, F.R. (1963). The reaction of fish to moving backgrounds. J. Exp. Biol., 40: 437-446. Hasegawa, E. (1998). Study of measurement of spectral sensitivity under scotopic conditions using optomotor reaction in fishe3. Bull. Japanese Soc. Sei. Fish., 64: 626-630. He, P. og Wardle, C.S. (1988). Endurance at intermediate swimming speeds of Atlantic mackerel, Scomber scombrus L., Herring, Clupea harengus L., and Saithe, Pollachius virens L. J. Fish Biol., 33: 255-266. Herbert, N.A., Macdonald, J.A., Wells, R.M.G, og Davison, W. (2003) A difference in optomotor behaviour of two Antarctic nototheniid fishes is correlated with the presence of a choroid rete mirabile and Root effect. Polar Biol. 26: 411-415. Herbert, N.A. og Wells, R.M.G. (2002) The effect of strenuous exercise and p-adrenergic blockade on the visual performance of rainbow trout, Oncorhynchus mykiss. J. Comp. Physiol. B. 172: 725-731. Herbert, N.A., Wells, R.M.G, og Baldwin, J. (2002). Correlates of choroid rete development with the metabolic potential of various tropical reef fish and the effect of strenuous exercise on visual performance. J. Exp. Mar. Biol. Ecol. 275: 31-46. Hinterleitner, S.fHuber, M., Lackner, R. og Wieser, W. (1992). Sys tende and enzymatic responses to endurance training in two cyprinid species with different life styles (Teleostei: Cyprinidae). Can. J. Fish. Aquat. Sei. 49: 110-115. Houlihan, D.F., Laurent, P. (1987). Effects of exercise training on the performance, growth, and protein turnover of rainbow trout ( Salmo gairdneri). Can. J. Fish. Aquat.Sei. 44: 1614-1621. Iguchi, K., Ito, F., Ogawa, K., Matsubara, N., Yodo, T. og Yamasaki, T. (2002). Reduction of transport stress of ayu by obligated schooling. Fish. Sei. 68: 849-853. Jobling, M., Baardvik, B.M., Christiansen, J.S. og Jørgensen, E.H. £1993). The effects of prolonged exercise training on growth performance and production parameters in fish. Aquaculture International 1, 95-111. Johnston, I.A. og Moon, T.W. (1980). Exercise training in skeletal muscle of brook trout (Salvellnus fontinalis]. J. Exp. Biol., 87: 177-194. Jørgensen, E.H. og Jobling, M. (1993). The effects of exercise on growth, food utilisation and osmoregulatory capacity of juvenile Atlantic salmon, Salmo salar. Aquaculture, 116: 233-246. Kawamura, G. og Hara, S. (1980) . The optomotor reaction of milkfish larvae and juveniles. Bull. Japanese Sei. Fish., 46: 929-932. Kawamura, G. og Washiyama, N. (1989) Ontogenetic changes in behaviour and sense organ morphogenesis in largemouth bass and Tilapia- nilotica. Trans. Am. Fish. Soc, 118: 203-213. Lackner, R., Wieser, R., Huber, M. og Dalla Via, J. (1988). Responses of intermediary metabolism to acute handling stress and recovery in untrained and trained Leuciscus cephalus (Cyprinidae, Teleostei). J. Exp. Biol. 140: 393-404. Leon,,K.A. (1986). Effect of exercise on feed consumption, growth, feed conversion, and startlina of Brook trout. Progressive Fish Culturist 48: 43-46. Lucas, M.C., Johnstone, A.D.F og Tang, J. (1993). An annular respirometer for measuring aerobic metabolic rates of large, schooling fishes. J. Exp. Biol., 175: 325-331. Masuda, R. og Tsukamoto, K. (1998) The ontogeny of schooling behaviour in the striped jack. J. Fish Biol., 52: 483-493. Milligan, C.L., Hooke, G.B. og Johnson, C. (2000). Sustained swimming at low velocity following a bout of exhaustive exercise enhances metabolic recovery in rainbow trout. J. Exp. Biol., 203: 921-926. Nahhas, R., Jones, N.V. og Goldspink, G. (1982). Growth, training and swimming ability of young trout { Salmo gairdneri R.) raaintained under different salinity conditions. J. Mar. Biol. Ass. U.K., 62: 699-708. Neave, D.A. (1984) The development of visual acuity in larval plaice { Pleuronectes platessa L.) and turbot { Scophthalmus maximus L.). J. Exp. Mar. Biol. Ecol., 78: 167-175. Pankhurst, P.M. (1994) Age-related changes in the visual acuity of larvae of New Zealand snapper, Pagurus auratus. J. Mar. Biol. Assoc. U.K., 74: 337-349. Pener-Salomon, H. (1972) The optomotor response of the fishes Acanthbrama terrae- sanctae and Earbvs canis at different light intensities. Israel J. Zool., 21: 113-122. Richmonds; C. og Dutta, H.M. (1992) Effect of malthion on the optomotor behaviour of bluegill sunfish, Lepomls macrochirus. Comp. Biochem. Physiol., 102C: 523-526. Schaerer, S. og Neumeyer, C. (1996) Motion detectlon in goldfish investigated with optomotor response is "colour blind". Vision research, 36: 4025-4034. Shanghavi, D.S. og Weber, J.M. (1999). Effects of sustained swimming on hepatic glucose production of rainbow trout. J.Exp. Biol. 202: 2161-2166. Shaw, E. og Tucker, A. (1965) . The optomotor reaction of schooling carangid•fishes. Anim. Behav.,, 13: 330-336. Sanger, A.M. (1992). Effect9 of training on axial muscle of two cyprinid species: Choncfrostojna nasus (L.) and ieuciscus cephalus (L.) J. Fish Biol. 40: 637-646. Takahashi, M., Murachi, S. og Karakawa, Y. (1968). Studies on the optomotor reaction of fishes. I. Examination of the conditions necessary to induce the reaction of the Japanese Killifish, Oryzias latipes. Temminck et Schlegel. J. Fac. Fish. Anim. Husb. Hiroshima Univ., 7: 193-207. Tang, J. og Wardle, C.S. (1992) . Power output of two sizes of Atlantic salmon ( Salmo salar) at their maximum sustained swimming speeds. J. Exp. Biol., 166: 33-46. Teyke, T. og Schaerer, S. (1994) Blind mexican cave fish ( Astyanax hubbsi) respond to moving visual stimuli. J.Exp. Biol., 188: 89-101. Teyssedre, C. og Moller, P. (1982). The optomotor response in weak-electric Mormyrid fish: Can they see? Z. Tierpsychol., 60: 306-312. Totland, G.K., Kryvi, H., Jødestøl, K.A., Christiansen, E.N., Tangerås, A. og Slinde, E. (1987). Growth and composition of the swimming muscle of adult Atlantic salmon { Salmo salar L.) during long-tenrt sustained swimming. Aquaculture, 66: 299-313'. Van Der Meer, H.J. (1994). Ontogenetic change of visual thresholds in the cichlid fish Eaplchromla sauvagei. Brain. Behav. Evol., 44: 40-49. Veselov, A.E., Kazakov, R.V., Sysoyeva, M.I. og Bahmet, I.N. (1998). Ontogenesis of rheotactic and optomotor responses of juvenile Atlantic salmon. Aquaculture, 168: 17-26. Wardle, C.S., Soofiani, K.M., 0'Neill, F.G., Glass, C.W. og Johnstone, A.D.F. (1996) " Measurements of aerobic metabolism of a school of horse mackerel at different swimming speeds. J. Fish Biol., 49: 854-862. Weihs, D. (1981). Effects of swimming path curvature on the energetics of fish motion. Fish. Bull. 79, 171-176. Yogata, H. og Oku, H. (2000) . The effect of swimming exercise on growth and whole-body protein and fat contents of f ed and unfed fingerling yellowtail. Fish. Res. 66: 1100-1105. Young, P.S. og Cech, J.J. (1993a). Effects of exercise conditioning on stress responses and recovery in cultured and wild young-of -the-year striped bass, Morone saxatills. Can. J. Fish. Aquat. Sei., 50: 2094-2099. Young, P.S. og Cech, J.J. (1993b). Improved growth, swimming performance, and muscular development in exercise-conditioned young-of-the-year striped bass [ Morone saxatilis). Can. J. Fish. Aquat. Sei-, 50: 703-707. Young, P.s. og Cech, J.J. (1994a). Optimum exercise conditioning velocity for growth, muscular development, and swimming performance in young-of-the-year striped bass ( Morone saxatilis) . Can. J. Fish. Aquat. Sei., 51: 1519-1527. Young, P.S. og Cech, J.J. (1994b). Effects of different exercise conditioning velocities on the energy reserves and swimming stress responses in young-of-the-year striped bass ( Morone Saxatilis). Can. J. Fish. Aquat. Sei., 51: 1528-1534.