Kvalitativ påvirkning af lorenzinske ampuller hos rokker ved kontrolleret laboratorieforsøg

Kvalitativ påvirkning af lorenzinske ampuller hos rokker ved kontrolleret laboratorieforsøg Projekt forskerspirer Af Philip Miguel Kofoed 29-10-2010 Kategori: Naturvidenskab

Indhold Introduktion... 2 Problemformulering... 2 Tidligere forskning af de lorenzinske ampuller.... 3 Pilotprojekt... 5 Pilotprojekts forsøgsopstilling.... 5 Data fra Pilotprojekt... 6 Af problemer under pilotprojekt kan nævnes... 7 Projektets mål.... 8 Projektets fase inddeling... 8 Budget... 9 Litteraturliste... 9 Bilag... 10 Forsøgstyper... 10 Forsøgsdata fra udvalgte forsøg... 11 Opstillinger... 15 Elektroden... 16 Tidsplan... 17 Introduktion Mennesket besidder 5 sanser: høre-, lugte-, smags-, føle- og synssansen. Men hos visse havdyr findes der faktisk en 6. sans, den såkaldte elektrosensitive sans. Denne sans er udviklet til perfektion hos hajer og rokker. De kan med deres lorenzinske ampuller måle i det lavfrekvente område med spændinger helt ned til 15nV. Dette er stadig en udfordring for vores moderne elektroniske udstyr. Sansen benyttes til at finde byttedyr, selvom de har gravet sig ned i sandet, og er usynlige for det menneskelige øje. At hajer og rokker besidder denne evne, og at de bruger den aktivt under jagten på føde, er en relativ ny erkendelse. Gennem års forskning ved vi i dag, at de bruger bioelektriske felter, der opstår naturligt omkring et dyr i havet, men hvordan de opfatter deres omgivelser gennem dem, er stadig ikke helt defineret. Forståelsen af en sans, som mennesket ikke besidder, er således at kunne se verden med helt nye øjne. Dette projekt stiler efter at give mere klarhed på netop dette område. Problemformulering Projektets overordnede formål er at teste og eftervise karakteristika ved sansning af elektriske spændingsfelter hos sømrokken Raja clavata, samt at analysere reaktionsmønsteret i spændingsfelter, i forhold til Brandon R. Browns algoritme. Dette skal undersøges ud fra en standardopstilling, der muliggør at kunne ændre meget præcist på enkelte variable, samtidig med at andre forhold holdes konstante. Projektet har således 2 dimensioner, hver især med et kortsigtet og et langsigtet perspektiv. Side 2 ud af 17

Forsøgsopstillingen De kortsigtede mål At lave en standardopstilling til forsøg med lorenzinske ampuller med mulighed for at kunne variere spændingsfeltet, med hensyn til spænding, frekvens og strømstyrke. De langsigtede visioner At forsøgsopstillingen kan bruges til videre forskning. At forsøgsopstillingen kan bruges til demonstrativt at vise sansningen af elektriske felter for studerende. Forsøget De kortsigtede mål At dokumentere spændingsfelternes kritiske grænser, med hensyn til spænding, frekvens og strømstyrke. At analysere Raja clavata bevægelsen i spændingsfeltet, med henblik på at eftervise Browns algoritme. De langsigtede visioner At analysere spændingsfelters påvirkning på andre elektrosensitive arter. At forklare verden set gennem elektrosensitive organer. Tidligere forskning af de lorenzinske ampuller. Lige siden de første primitive livsformer blev dannet, har evolutionen gjort, at arter udviklede sig, så de kunne gøre brug af fysikken såvel som kemien i deres omgivelser. De udviklede forskellige egenskaber, i forskellig grad. Herunder forskellige sensorsystemer. Indtil 1970 var sansning af elektriske felter endnu ikke blevet opdaget. Men helt tilbage i 1678 gjorde Stefano Lorenzini et fund af poreåbninger forrest på hajers og rokkers hoved. Han troede først, at han fandt årsagen til fiskens slimede krop. Dette skyldtes, at ampullerne var fyldt med gelé. Han forkastede hurtigt sin egen teori og fandt, at ampullerne måtte have en anden hidtil ukendt funktion. Organet blev opkaldt efter ham, og blev således de lorenzinske ampuller. (Fields, 2007) I 1900-tallet blev ampullernes formål igen studeret. Denne gang i forbindelse med forskning af sidelinjen på fisk, som bruges til at detektere bevægelser i vandet omkring fisken. I 1906 gjorde biolog G. H. Parker betragtningen, at når han havde fjernet skindet omkring poreåbningerne, registrerede de lorenzinske ampuller lette berøringer af poreåbningen. Dette mente han underbyggede teorien om, at de lorenzinske ampuller også havde til formål at detektere bevægelse i vandet. (Fields, 2007) Parkers senere forsøg med a blindet Amiurus nebulosus viste ingen reaktion ved brug af glasstang, undtagen når den kom fysisk i kontakt med stangen. Men når der benyttedes en Side 3 ud af 17

metalstang, reagerede fisken i forhold til denne. Parker observerede, at når en lille del af stangen var i kontakt med vandet, bed fisken efter stangen. Derimod når en større del af stangen var neddyppet, veg fisken fra den. (Fields 2007) Dette viste sig at skyldes den elektriske spænding, der opstod ved kontakten mellem metal og akvarievand. Parker var dog ikke opmærksom på, at han var i gang med at studere elektrosensitiviteten hos fisk. Først i slutningen af det 19. århundrede gjorde brugen af mikroskopet det muligt at se strukturen i selve ampullen. Dette banede vej for en helt ny indsigt i ampullernes funktion. Man fandt, at ampullen var fyldt med krystallisk gelé, og fra bunden af ampullen ledte en tynd hårcelle, meget lig dem vi har i det menneskelige øre, ud til en nerve, som gik helt ind til dyrets hjerne. I 1938 arbejde A. Sand videre på Parkers forskning. Han fandt, at ampullerne var trykfølsomme, og at de reagerede på temperaturændringer, ned til 0,2 celsius. Man mente derfor at have stærk evidens for, at de lorenzinske ampuller var temperaturfølsomme sensorer. A. Sands forsøg blev reproduceret i 1960'erne af biologen R. W. Murray. Han fandt, at foruden trykket og temperaturforandringerne var ampullerne også i stand til at registrere ændringer af saltkoncentrationen. Ydermere så han, at ampullerne kunne detektere elektriske spændingsfelter så langt ned som til 1 µv. 1 (Murray 1962) A. J. Kalmijn testede i 1962 Sculiorhinus cunicula og Raja clavata for deres elektrosensitivitet. Kalmijn nåede til den konklusion, at en svømmende rokke eller haj ville kunne detektere et elektrisk felt på ca. 1-10 µv/cm. 2 I 1971 viste biolog A. J. Kalmijn, at dyr laver bioelektriske felter i saltvand. Det bioelektriske felt er næsten konstant, og pludselig fandt man forklaringen på, hvorfor hajer og rokker har disse ampuller. Det egentlige formål for ampullerne må være at kunne lokalisere byttedyr kun ved brug af det bioelektriske spændingsfelt. Selv hvis byttet skulle være nedgravet i sandbunden. Forsøg med en fladfisk i en nedgravet agar-kasse beviste, at Sculiorhinus og Raja ikke behøvede at se byttet for at finde det, men at det bioelektriske felt var den udslagsgivende faktor, der gjorde, at Sculiorhinus og Raja fandt det. Dernæst skiftede han fladfisken ud med små kødstykker. Da Sculiorhinus og Raja ikke var i stand til at finde kødstykkerne, beviste han, at lugtesansen ikke afgjorde byttets placering. Endvidere kunne han påvise, ved at skærme for mekaniske bevægelse, at dette heller ikke afslørede byttets placering. Ved blot at bruge et par elektroder til at gengive en fladfisks bioelektriske felt, kunne han få Sculiorhinus og Raja til at udføre samme bevægelsesmønster som under naturlig jagt. (Kalmijn 1971) Senere har forskere eftervist Kalmijns forsøg, og man har nået den konklusion, at sansning af elektriske felter alene er tilstrækkeligt for at lokalisere byttet, og at denne sans findes hos flere arter, dog udviklet i større eller mindre grad. 1 Senere målinger af hjernen på hajer har vist, at den kan registrere 0,015 µv. 2 Et felt med frekvens på 5Hz havde samme effekt. Side 4 ud af 17

Pilotprojekt Hos mine mentorer Tom Fenchel 3 og John Fleng Steffensen 4 på Marinbiologisk Laboratorium i Helsingør fik jeg muligheden for at lave et pilotprojekt med test af forskellige forsøgsopstillinger, og at få lidt erfaring inden for emnet. Jeg besøgte dem i alt i 2 uger i løbet af sommeren 2010, hvor jeg udførte ca. 20 forsøg. Alt brugt udstyr har jeg fået stillet til rådighed af Marinbiologisk Laboratorium. I det følgende vil jeg gennemgå den bedst fungerende opstilling, en analog opstilling, som vil blive videreudviklet i projektet. 5 Pilotprojekts forsøgsopstilling. Forsøget blev udført i et cylinderformet plastbassin: radius ca. 0.8m og vandstand ca. 0.5m. Vandet var af samme type som det i den nordlige del af Øresund, nogenlunde fast temperatur på 10 C, saltholdighed ca. 30, og med testet ledningsevne på 37 milis/cm. Sandet i bunden af bassinet var opsamlet fra stranden nord for Helsingør, og var renset for urenheder. Et kamera var placeret over bassinet og koblet til en computer. Ved mindre bevægelse i billedet optog programmet 264WebCam en videosekvens på minimum 60 sekunder. Sekvensen gemtes efterfølgende på computeren for til sidst at kunne analysere optagelserne med Logger Pro 3.4.6 Til at skabe det kunstige spændingsfelt er benyttet 4 elektroder, der hver er fremstillet af platintråd (Pt), påloddet en almindelig ledning 2m. Elektroderne blev placeret på samme plastplade med hurtighærdende epoxy. Afstanden mellem de 4 Pt-tråde dækker et totalspænd på 4 cm. Dette arrangement betyder, at der kan vælges mellem 1,2,3 eller 4 cm afstand mellem elektroderne. Tegning af elektroderne på plastpladen I bassinet lagdes elektroderne under sand, så de lige netop var dækket. Ledningerne fra elektroderne endte i en kronmuffe, hvorfra det var muligt at skifte mellem de forskellige elektrodeafstande. 6 Den analoge opstilling er kendetegnet ved, at 2 elektroder er forbundet til et ISA-slot kort, som er koblet til en computer via Labtech Notebook 12. Programmet styrer det signal, der afspilles, også med hensyn til signalstyrke. Signalet der blev brugt var et standardiseret elektrokardiogram, der skulle efterligne en rødspætte. 3 Professor Tom Fenchel ved Marinbiologisk Laboratorium 4 Professor mso John Fleng Steffensen ved Marinbiologisk Laboratorium 5 Se bilag. Opstillinger. 6 Se bilag. Elektroden. Side 5 ud af 17

Til pilotprojektet er benyttet følgende fisk: Kontrolforsøg; rødspætte, Pleuronectes platessa Pilotforsøg; sømrokke, Raja clavata, der omtales LL. Som bilag er de 3 mest illustrative forsøg vedlagt. Data fra Pilotprojekt De tre udvalgte videosekvenser er fra henholdsvis fra følgende forsøgsfilm. 7 Forsøg 1 Forsøg 2 Forsøg 3 2010_06_21 10_17_17 2010_06_21 11_37_12 2010_06_21 12_06_59 Samtlige forsøg er analog af typen A, altså med elektrode afstand 1cm. 8 Denne er valgt, da den viste sig at have største effektivitet. Den generelle tendens forsøgene imellem viste, at de kunstige spændingsfelter havde en intimiderende effekt på LL. Dog varierer det alt efter den amplitude, som computeren leverede spænding i. Forsøg 1 Forsøg 2 Forsøg 3 Kontrol forsøg (rødspætte) Maksimalt leveret spænding 0,2V Maksimalt leveret spænding 0,5V Maksimalt leveret spænding 0,5V Maksimalt leveret spænding 0,5V Placeret i venstre side af bassin Placeret i venstre side af bassin Placeret øverst i bassin Placeret øverst i bassin Ændret adfærd efter ca. 2sek Ændret adfærd efter ca. 4sek Ændret adfærd efter ca. 3sek Ingen ændring ligger i få cm afstand fra elektrode, til trods for, at der er anbragt en død krill på den. Graver sig ned i modsatte side af bassin. Graver sig ned i modsatte side af bassin. Ligger oven på elektrode. 9 7 Forsøgsfilmen kan ses på http://www.mbl.ku.dk/jfsteffensen/forskerspirer/ 8 Se bilag. Forsøgstyper 9 Se bilag. Forsøgsdata fra udvalgte forsøg Side 6 ud af 17

Af problemer under pilotprojekt kan nævnes Der opstod et galvanisk element omkring elektrodens lodning, hvorved elektroden blev forurenet. Bestemmelse af den faktiske strømstyrke og modstand og spændingsfald mellem elektroderne. Støj fra måleudstyret. Det galvaniske element blev dannet, fordi både lodning og Pt-tråden var eksponeret i vandet. Heraf kom der også en mindre saltaflejring i forbindelse med ionisering. For at løse dette problem blev lodningen dækket med epoxy, og kun Pt-tråden på 1 cm var i kontakt med vandet. For at få fjernet forureninger og forlænge elektrodens levetid vil en saltbro i projektet for fremtiden blive anvendt, hvilket forventes at fjerne dette problem helt. Problematikken ved at gengive biologiske receptorers niveau med elektronisk måleudstyr, er omtalt i The Psysical Nature of Life. (Kalmijn 2002) Problemet skyldes det naturlige potentiale, der opstår mellem metal og vand. Dette er muligvis nogle af de faktorer, som giver problemer med støj og dårlige målinger. Disse forsøges minimeret ved på forhånd at kende så mange oplysninger som muligt og inkorporere måleudstyret i systemet. Under diskussionsafsnittet i artiklen pointeres det, hvorvidt de lorenzinske ampuller er de eneste fintfølende elektro-sensorer. Dette ville en standard forsøgsopstilling kunne være med til at komme det endegyldige svar nærmere, da flere ens forsøg kan udføres. Samme artikel omtaler ligeledes en algoritme, der muliggør at rokker kan nå centrum af et bipolært spændingsfelt. Princippet bag algoritmen skulle være, at når en rokke bevæger sig med en fast vinkel til the equipotential surface, vil den nå centrum. Hvilket med andre ord vil sige, at så længe vinklen mellem kroppens akse og det elektriske felt holdes konstant, vil byttes findes. Brandon R. Brown har kigget på algoritmen og forsøgt at beregne denne ud fra matematiske modeller. Han simplificerer virkeligheden, og finder således en løsning til problemstillingen, så længe vi befinder os i det todimensionale plan. (Brown 2005) Han når til den konklusion, at så længe fisken er i bevægelse, vil de lorenzinske ampuller modtage de nødvendige oplysninger for at finde spændingsfeltets poler, altså byttets fysiske placering. Hans matematiske model forudsiger også, at en haj eller rokke ikke vil bevæge sig i en lige linje til byttet, men har tendens til at svømme i en krum bane. Dette er observeret under pilotprojektet. Observationerne verificerer dog hverken Browns algoritme eller Kalmijns tese, da plastbassinets fysiske dimension ikke er testet. Det vil være interessant at undersøge, om projektet kan komme med et mere præcist bud på, om matematikmodellens bevægelsesmønster passer til virkeligheden. Side 7 ud af 17

Projektets mål. Det anslås, at standard forsøgsopstillingen rimelig hurtigt kan blive lavet færdig. De krav, der er for forsøgsopstillingen, vil således være: Fleksibilitet, der tillader ændring af set-up uden større besvær. Variationsmuligheder for typen af elektrokardiogrammer. Kontrol af spændingsfald, ned til 1nV nøjagtighed, samt strømstyrke og modstand. Reproducerbarhed. På baggrund af den erfaring pilotprojekt har givet, er de to første punkter realiseret med den nuværende opstilling. For at besvare min overordnede problemformulering skal selve forsøget opnå følgende: At dokumentere spændingsfelters påvirkning på Raja clavata. Bestemmelse af den kritiske grænse for spænding og strømstyrke. Mulighed for analyse af bevægelsesmønstre hos Raja clavata med henblik på at teste Browns algoritme. Analyse af hvilke elektrokardiogrammer, der har lokkende effekt. Pilotprojektet har allerede påvist en effekt på Raja clavata, når der frembringes et kunstigt spændingsfelt, dog ikke ligeså tydeligt som hos Kalmijn. Ved muligheden for at kontrollere spændingsfeltet med stor præcision, så vil punkt 2 og 4 kunne blive realiserbare. Går man samtidig ind og ændrer på de fysiske rammer for forsøget, bør der være mulighed for at teste Browns algoritme. Projektet får således en 3-faset inddeling, hvoraf den eksperimentelle vil kunne laves på Marinbiologisk Laboratorium, og vil forløbe over 4-5 uger. Hele projektet er sat til at tage 2 måneder, og vil ske i samarbejde med John Fleng Steffensen. 10 Projektets fase inddeling Fase 1: En videreudvikling af forsøgsopstilling, samt indkøb og opdatering af udstyr. Fase 2: Selve det eksperimentelle, hvor forsøgsopstilling prøves, i denne er der indregnet tid til mindre justering af opstillingen. Fase 3: databehandling, med henblik på at komme med svar på problemformuleringen. 11 10 Da Tom Fenchel flytter fra Helsingør, vil han kun ude vejledning med det videre projekt. 11 Detaljeret tidsplan vedlagt. Side 8 ud af 17

Budget Opdatering af Software (teknikker til 400.- kr/t) 10 timer = 4.000 kr. Indkøb af Measurement Computing s USB-1208FS 1 stk. = 1.500 kr. Køb af elektroder med saltbro 8 stk. = 3.000 kr. Ændring i akvariets fysiske rammer (ombygning af bassin) = 2.500 kr. Periodekort alle zoner i hovedstadsområdet for 8 uger 1 stk. = 2.200 kr. Løbende forbrug som foder, pasning mv. = 1.000 kr. Udgifter til justering af forsøgsopstilling = 1.500 kr. Uforudsete udgifter = 2.000 kr. Total = 17.700 kr. Litteraturliste. Adair, Robert K.: Detection of Weak electric fields by sharks, rays, and skates, Chaos Volume 8, no. 3 September 1998. Brown, Brandon R.: Modeling an electrosensory landscape: behavioral and morphological optimization in elasbranch pray capture. The Journal of Experimental biology 2005. 999-1007 (2002), Printed in Great Britain, (accepted 19 January 2002) Fields, R. Douglas: The Shark's Electric Sense, Scientific America, august 2007, side 58-65 Hoar, W. S. et al: Electric Organs, Electroreception, Fish Physiology volume v, Academic Press 197, kun Kap. 10-11 Kalmijn, A. J. et al: The Physical nature of life, Journal of Physiology Paris 96 (2002) 355-362 Kalmijn, A. J.: The Electric Sense of Sharks and Rays, J. Exp. Biol. (1971), 55, 371-383 With 2 text-figures, Printed in Great Britain, (received 18 March 1971) Murray, R. W.; The response of the ampullae of lorenzini of Elasmobrenchs to electrical stimulation, J. Exp. Biol. (1962), 39, 119-128, with 6 text-figures, printed in Britain (received 16 October 1961) Wilkens, Lon A.: The Paddlefish Rostrum as an Electrosensory Organ: A Novel Adaptation For Plankton Feeding, BioScience 57(5): 399-407, 2007 URL: http://en.wikipedia.org/wiki/electroreception Electrorection This page was last modified on 23 October 2010 at 13:37. (set senest d. 24okt) Side 9 ud af 17

Bilag Forsøgsopstilling ved pilotprojekt. Forsøget blev udført i et cylinderformet plastbassin: radius ca. 0.8m og vandstand ca. 0.5m. Vandet er af samme type som det i den nordlige del af Øresund, nogenlunde fast temperatur på 10 C, saltholdighed ca. 30. En vandprøve blev testet for sin ledningsevne: Demi.vand ca 3 µs/cm Prøve fra akv. 37 ms/cm Sandet, i bunden af bassinet var opsamlet fra stranden nord for Helsingør, og er renset for urenheder. Muligheden for at tilføre luft til vandet gennem en luftsten, var undladt, for bedre observationsmulighederne under eksperimentet. Over bassinet var et kamera placeret koblet til en computer. Programmet, der styrede kameraet, var 264WebCam. Det var indstillet, så at mindre bevægelse i billedet ville få kameraet til at optage en videosekvens på minimum 60 sekunder. Denne gemtes efterfølgende på computeren, for til sidst at kunne analysere optagelserne med Logger Pro 3.4.6 Elektroderne, som er brugt til at skabe det kunstige spændingsfelt, er hver fremstillet af platintråd (Pt), som er påloddet en almindelig ledning 2m. Der blev fremstillet 4 stk. elektroder, alle placeret på samme plastplade med hurtighærdende epoxy. afstanden mellem de 4 Pt-tråde dækker et totalspænd på 4 cm. Dette arrangement betyder at der kan være fra 1,2,3 eller 4 cm afstand mellem elektroderne. I bassinet lagdes elektroderne på sandbunden og lidt sand lagdes over, så de lige netop er dækkede. Ledningerne fra elektroderne endte i en kronmuffe, hvorfra det er muligt at skifte mellem de forskellige elektroder. Til pilotprojektet er benyttet følgende fisk: en sømrokke, Raja clavata, der omtales LL. samt en levende rødspætte, Pleuronectes platessa der blev brugt til kontrolforsøg. På hovedet af LL er limet en refleksbrik fast. Refleksbrikken er påsat med lim, der er brugt til sår hos fisk, og er altså uskadelig i forhold til LL. Det er ud fra denne, at LL's position bliver bestemt. Forsøgstyper Der var under pilotprojektet brugt 2 opstillinger. Den første er kaldt den digitale opstilling. Dette skyldes, at det var et digitalt signal, der blev sendt til elektroden. Den digitale opstilling er kendetegnet ved, at et 9V batteri er sluttet til en 20k ohms variabel modstand. Fra denne går en ledning til en tænd og sluk kontakt, der styres elektronisk. Denne kontakt er styret af en computer, som kontakten er forbundet til via et ISA-slotkort. Den anden er kaldt den Analoge opstilling. Dette skyldes, at det var et analog signal, der blev sendt til elektroden. Den analoge opstilling er kendetegnet ved, at 2 elektroder er forbundet til et ISA-slot kort, som er Side 10 ud af 17

koblet til en computer via Labtech Notebook 12. Programmet styrer det signal, der afspilles, også med hensyn til signalstyrke. Signalet der blev brugt, var et standard elektrokardiogram, der skulle efterligne en rødspætte. Programmerne er valgt ud fra deres lette tilgang, samt at Marinbiologisk laboratorium har dem til rådighed. Forsøgstyperne er navngivet efter følgende system. D-A Digital opstilling, 1cm mellem elektroderne, 5 Hz, alarm niveau 0,8 D-B Digital opstilling, 2cm mellem elektroderne, 5 Hz, alarm niveau 0,8 D-C Digital opstilling, 3cm mellem elektroderne, 5 Hz, alarm niveau 0,8 D-D Digital opstilling, 4cm mellem elektroderne, 5 Hz, alarm niveau 0,8 Alarm niveau på 8 vil sige at det digitale signal blev styret af en sinusfunktion der gik fra 0 til 1 alarmen er sat så først når værdien er over 0,8 bliver elektroden tændt. A-A A-B A-C A-D Analoge opstilling, 1 cm mellem elektroderne, EKG signal med 0,5amplitude. Analoge opstilling, 2 cm mellem elektroderne, EKG signal med 0,5amplitude. Analoge opstilling, 3 cm mellem elektroderne, EKG signal med 0,5amplitude. Analoge opstilling, 4 cm mellem elektroderne, EKG signal med 0,5amplitude. I opstillingen er der mulighed for at variere amplituden. Det sker således at 0,5 amplitude giver en maksimalt leveret spænding på 0,5V. amplituden kan varieres fra 0,0 til 2,0 hvilket betyder at der kan leveres en maksimal spænding på 2,0V. Forsøgsdata fra udvalgte forsøg Data er fra henholdsvis forsøgsfilm. De er udvalgt, da det er de illustrativt bedste forsøg. 2010_06_21 10_17_17 kaldt forsøg 1 2010_06_21 11_37_12 kaldt forsøg 2 2010_06_21 12_06_57 kaldt forsøg 3 Forsøgsfilmene kan ses på http://www.mbl.ku.dk/jfsteffensen/forskerspirer/ På alle forsøgene er elektrodens placering forsøgt sat til P(0,0). Graferne viser LL's placering i billedet. Den røde linje viser X-koordinatet, og den blå viser Y-koordinatet. Den lodrette akse viser værdien for X- og Y-koordinaterne. Der skal tages højde for den dårlige kvalitet, som filmklippet er i. Derfor kan der forekomme fejlmålinger på enkelte punkter. Et vandret stykke på en af punktmængderne indikerer, at LL ikke bevæger sig i givende retning. Er både de røde og blå punktmængder vandrette, er der tale om, at LL ligger stille. Side 11 ud af 17

Forsøg 1 databehandling. Data fra bevægelse hos LL i forsøgsfilm 2010_06_21 10_17_17 Den Røde linje viser X-koordinatet til LL's placering. Den Blå viser Y-koordinatet til LL's placering Elektroden er placeret i bassinets yderkant svarende til kl. 9. Grafen starter efter 60s, da vi er 60 sekunder inde i filmklippet. På elektroden er lagt en død krill. Først kan man se, at LL bevæger sig opaf i små ryk, hen mod elektroden og maden, ændring i Y blå. Strøm til elektroden tændes ca. 64s, og 2 sekunder efter, ved 66s, ændrer LL retning. Dette ses ved en drastisk ændring i både X rød og Y blå. Omkring 74-76s bliver strømmen afbrudt. LL vender sig, søger derefter tilbage mod elektroden og maden. Ved 93 bevæger LL sig helt hen til maden og spiser de 2 krill. På grafen ses dette ved at både X og Y ligger omkring P(0,0). Efter at maden er spist, flytter LL sig fra elektroden. Side 12 ud af 17

Forsøg 2 databehandling. Data fra bevægelse hos LL i forsøgsfilm 2010_06_21 11_37_12 Den Røde linje viser X-koordinatet til LL's placering. Den Blå viser Y-koordinaten til LL's placering. Elektroden er placeret i bassinets yderkant svarende til kl. 9. I grafen er et hul ved 33s, det skyldes, at LL svømmer under en vandslange. Hans refleks er derved ikke synlig, så hans position kan ikke bestemmes. Ved forsøgets start ligger LL stille et stykke fra elektroden. Strømmen tændes, og ca. 4 sek inde i filmklippet kommer en reaktion fra LL. Da der bruges den Digitale opstilling, må det regnes for at være her, første elektriske impuls kommer. Ved ca. 10sek begynder LL en vandring fra elektroden, til modsatte side af akvariet. Side 13 ud af 17

Forsøg 3 databehandling Data fra bevægelse hos LL i forsøgsfilm 2010_06_21 12_06_59 den Røde linje viser X-koordinatet til LL's placering. Den Blå viser Y-koordinatet til LL's placering. Til at starte med flyttes elektroden tættere på LL, og ligger således kl. 12. Punktet (0,0) flyttes, så det stadig er ca. over elektrodens position. Under flytningen er der ingen reaktion hos LL. Strømmen tændes ved 67s og ved ca. 69s bevæger LL sig, og flytter sig til akvariets modsatte side. Han standser under vandslangen og bliver i modsatte side, selv efter at strømmen er slukket. Kontrolforsøg Elektroden er placeret kl. 12, og Pleuronectes platessa har ved forsøgets start lagt sig oven på elektroden. Da strømmen tændes, ses ingen reaktion hos Pleuronectes platessa, men efter 19 sekunder vender Pleuronectes platessa sig 90º med uret, stadig med placering over elektroden. Den forbliver på elektroden i 25 sekunder, og er ikke påvirket af den elektriske strøm. Konklusion Alle forsøgene er af typen A-A. Forsøg 1 har en maksimalt leveret spænding på 0,2V mens forsøg 2 og 3 har en maksimalt leveret spænding på 0,5V. I Labtech notebook 12. var amplituden sat til 0,5. Det betyder, at signalet ikke blev kraftigere end 0,5V. Strømmen havde en intimiderende effekt på LL. Dog ikke alle sammen i lige stor grad. Dette udmønter sig ved, at LL flygter til akvariets modsatte side ved en amplitude 0,5, mens han blot bliver på kort afstand af elektroden ved 0,2. Reaktionen kommer forholdsvist hurtigt efter strømmen er sat til elektroden. Således blev Kalmijns forsøg fra 1971 ikke reproduceret, men det må skyldes at det kritiske niveau for V ikke var nået med sikkerhed. Side 14 ud af 17

Opstillinger Tegning af første opstilling. Digitale opstilling. Digital ud 9V On/off 20 Kohm modstand Muffe Eksponeringskar Den nyeste opstilling Analog udgang. analog udgang Modstand Muffe Eksponeringskar Side 15 ud af 17

Bud på fremtidig opstilling analoge opstiling analog udgang Modstand Volt Ampere Muffe Eksponeringskar Elektroden Tegning af nuværende elektrode til både digital og analog opstilling Ca. 2 m ledning 10mm Pt-tråd Tegning af fremtidig elektrode med saltbro Ca. 2 m ledning Saltbro med elektrode 10mm Pt-tråd Side 16 ud af 17

Tidsplan Side 17 ud af 17