ВведениеСовершенствование промысла водных биологических ресурсов является одним из приоритетов развития рыбного хозяйства страны. Одним из направлений развития промысла является использования биологических стимулов, используя которые можно управлять поведением гидробионтов и эффективно, со снижением затрат, их облавливать. Промысел гидробионтов на свет широко развит в России, это, как правило, традиционные объекты лова: сайра, килька и кальмар. В то же время с развитием светодиодов, которые имеют очень малые затраты электроэнергии и могут излучать свет в четком заданном спектре, применение света для лова других гидробионтов расширилось.  Материал и методикаИсследование развития источников света с применением светодиодов и реакцией различных видов гидробионтов в световом спектре проводилось по литературным данным [1–12]. При разработке источников светового излучения использовались известные методы расчета светодиодных схем [13]. Собственные работы по применению светодиодных подводных источников проводились в летний и зимний период 2021 и 2022 гг. в заливе Петра Великого, а по крабу – в Охотском море в 2018 г. Данные экспериментов обрабатывались статистическими методами.  Результаты исследований и их обсуждениеИсследования по сокращению затрат путем использования светодиодных ламп в Японии были начаты с 2004 г., и на одном только промысле сайры это позволило сократить затраты на генерацию электроэнергии в 9–10 раз [1]. Особенностью светодиодов, в отличие от других источников света, является возможность излучения в определенном диапазоне спектра. В начальный период белые светодиоды примялись как в России, так и за рубежом, это не дало большого эффекта, поскольку белые светодиоды производятся в основном на основе синего или ультрафиолетового светодиода с нанесением люминофора в смещение спектра в сторону красного цвета, при этом потеря мощности излучения может составлять до 20 %. Поэтому исследователи обратили внимание на спектр света, на который наиболее эффективно реагируют гидробионты [1]. Следует отметить, что исследования по спектру света, воспринимаемого гидробионтами, велись давно [2], при этом как в России, таки в других странах это не носило практической направленности для задач рыболовства.Как показал анализ зависимости максимальной реакции различных гидробионтов  от длины световой волны [14], эта зрительная реакция лежит в диапазоне 400–570 нм, с пиками в области 450–510 нм. Рассмотрим применение светодиодов на промысле традиционных объектов лова (сайра, кальмар) и при промысле перспективных объектов лова (камбала, краб, лосось, корюшка). Основным рефлексом в период нагула гидробионтов является питательный, при этом многие объекты питания (в основном зоопланктон) обладают биолюминесценцией в диапазоне 440–506 нм [4], что позволяет хищникам легко находить их. А объект питания зоопланктона – фитопланктон – быстрее растет в диапазоне длин волн света 400–500 нм за счет большого роста хлорофилла а, б, с, д и каратиноидов (рис. 1). Рис. 1. Спектры поглощения фотосинтетических пигментов [4] Fig. 1. Spectra of photosynthetic pigments absorption [4]  Таким образом, использование светодиодов синего цвета стимулирует всю трофическую пищевую цепь: фитопланктон → зоопланктон → гидробионты, питающиеся зоопланктоном, → хищные гидробионты. Поэтому биолюминесценция зоопланктона, возможно, стимулирует рост фитопланктона, который зоопланктон потребляет.Промысел сайры на свет. У сайры относительно крупные глаза с развитым аппаратом аккомодации и областью повышенной остроты зрения на сетчатке (fovea) [5]. Во внутренней камере глаза имеется специализированная пигментированная перегородка (шторка), предположительно выполняющая функцию светозащитного экрана [6]. Сетчатка содержит множество палочек, одинарных и двойных колбочек, расположенных в виде квадратной мозаики. Микроспектрофотометрические измерения сетчатки показали, что максимум поглощения света для стержней составляет 502 нм, одиночных колбочек – 380 нм, двойных конусов – 478/565 нм [5]. Такие свойства могут обеспечить цветовое зрение в широком спектральном диапазоне, включая УФ-свет в ближней зоне. Двойные конусы у сайры позволяют рыбе обрабатывать информацию как из одного спектра (478 нм), так и из другого (565 нм) одним участком нейронов. Это позволяет использовать светодиодыс заданным спектром в одном из диапазонов. Стержни обрабатывают спектр света в районе 502 нм, который соответствует области максимального проникновения длины волны света на глубину [13]. Промысел на свет осуществляется в ночное время, следовательно, глаз рыбы в это время обрабатывает световую информацию одиночными колбочками с длиной волны 380 нм и двойными конусами с длиной волны 478 нм, а в лунную ночь – стержнямис длиной волны 502 нм. В дневное время сайра обрабатывает информацию в диапазоне 502 и 565 нм [4], в то же время при длительном переводе сайры в зону облова происходит адаптация сайры к свету, по данным работы [1], это происходит через 117 минут. При неадаптированном глазе сайры к свету во время перевода она может выходить из освещенной области, за счет чего происходят потери объема уловов, особенно это заметно в носовой или кормовой части судна. Для решения этой проблемы в этих местах надо сайру дополнительно удерживать прожектором с диапазоном света 470–510 нм.Как можно отметить, сайра не реагирует на красный свет (630–760 нм), однако ранее и в настоящее время на завершающем этапе ее облова используются лампы красного цвета, которые способствуют быстрой реакции сайры к поверхностной концентрации. Поскольку красный свет проникает на небольшую глубину, мощная лампа красного цвета фактически при включении выполняет функцию «шторки», и сайра попадает в область полного затемнения. Это приводит к хаотическому движению, и в этом случае сайра теряет чешуйки, повреждается, чешуйки попадают в рот, забивают жабры, часть рыбы залегает и теряет качество. Поэтому использованием светодиодов сине-зеленого света (500–530 нм) и регулировкой светового потока сайру можно сконцентрировать у поверхности и при этом удерживать ее достаточно продолжительное время, в отличие от красного спектра света, без потери качества улова [13].На рис. 2 приведены диаграммы спектра длин волн двух светодиодов – 490 и 510 нм. Для привлечения сайры предлагается использовать синий светодиод с длиной волны 490 нм, поскольку его диаграмма позволяет воспринять сайрой свет от этого светодиода с неадаптированным зрением двойными конусами 478 нм и стержнями 502 нм. При этом (рис. 2) диаграмма светодиода 490 нм при 100 и 85 % токе яркость излучения светодиода для привлечения сайры будет идентичная, можно использовать и меньше ток (75 %), значение относительной яркости упадет на 0,1 [15].  Рис. 2. Диаграмма спектра света светодиодов с длиной волны 490 нм (синий) и 510 нм (зеленый),красной лампы (пунктиром показан спектр, воспринимаемый сайрой [13]) Fig. 2. Diagram of the light spectrum of LEDs with a wavelength of 490 nm (blue) and 510 nm (green),a red lamp (a dotted line shows the spectrum perceived by saury[13])  Это позволяет экономить затраты на топливо и продлять срок службы светодиодов. В свою очередь, зеленый светодиод выберем с 510 нм, это позволит эффективно поддерживать максимальную реакцию сайры на свет при 502 нм и обеспечивать зрение сайры в адаптированной области. Промысел краба. В настоящее время крабы добываются ловушками различной формы с использованием приманки, однако проведенные эксперименты [6–9] показали, что краб-стригун привлекается к ловушкам с помощью света. С выходом первых публикаций о возможности привлечения краба-стригуна к ловушкам на свет были проведены исследования на судах компании «Восток-1» на промысле глубоководного японского краба-стригуна. Исследования с помощью подводных камер показали, что глубоководные крабы не реагируют на свет (использовались синие, зеленые и белые светодиоды), а в большей степени ориентируются на запах наживки. В работах [6, 7, 9] было показано, что краб привлекается на свет при использовании белого и синего светодиода, с повышением уловов на 77 %, на зеленый светодиод реакция отсутствовала, а фиолетовый цвет мог отпугивать, но на больших глубинах краб привлекался фиолетовым цветом, и увеличение уловов составило 47 %. Как показано в работе [10], крабы неглубоководные реагируют на длины волн 420–460 нм, что соответствует спектру синего светодиода (см. рис. 1) и спектру белого светодиода, который изготовлен на основе синего светодиода и не попадает в область зеленого светодиода (см. рис. 1). При этом эксперименты показали [6, 7], что исключение наживки и использование только света не дает высоких уловов. Это можно объяснить совокупностью факторов и особенностей поиска крабами пищи, поскольку, как правило, жертва для краба доступна, если она уже не двигается или двигается плохо, а наживка издает запах, которую могут уже объедать бентосные организмы, имеющие биолюминесценцию в диапазоне 440–506 нм [3]. Поэтому наличие запаха наживки и свет, сигнализирующий о ее поедании бентосными организмами, создает у краба ярко выраженный рефлекс, а свет определяет конкретную цель, снижая время на поиск приманки, поэтому просто присутствие света показывает крабу наличие бентосных организмов, ее могут питаться, но не дает большого эффекта. Конечно, в случае скудности пищи световая приманка работает и без запаховой, однако, как отслеживать такое состояние краба, пока неизвестно.На рис. 3 показана лампа для привлечения краба, которая использовалась во всех описанных выше экспериментах и сегодня предлагается для промышленного промысла.  Рис. 3. Лампы для привлечения краба Fig. 3. Lamps for attracting crabs  Лампа имеет блок для хранения двух батареек AA и двух светодиодов с корпусом многократного преломления света. В результате свет распространяется в области 360°, что приводит к потере необходимого направленного потока света для улавливания крабами.Поэтому с учетом движения краба по грунту и анализа используемых на промысле конструкций крабовых конических ловушек предложена схема размещения направленного источника света  с углом светового потока в 45° (рис. 4). Рис. 4. Угол светового потока с учетом параметров ловушки  Fig. 4. Angles of the light flux taking into account the trap parameters   В отличие от других источников света светодиоды имеют точную направленную область излучения, поэтому световой поток распределяется у них с помощью линз, конструкция которой показана на рис. 5.                                                                                                        а                                                        б Рис. 5. Конструкция линзы лампы для промысла крабов:вид сверху (а), вид сбоку в разрезе одного сектора (б): 1 – линза; 2 – светодиод Fig. 5. Design of the lamp lens for fishing crabs:top view (a), side view in the section of one sector (б): 1 – lens; 2 – LED Как показано в работе [14], использование светодиодов синего спектра позволит задействовать реакцию практически всех гидробионтов. Для проверки данных выводов была разработана симметричная лампа [14] с 4 светодиодами с общим питанием 12 В, подсоединенными параллельно, каждый при номинальном токе 700 мА, потребляемой мощностью 3 Вт, с пластиковым куполом; на рис. 6 показана кривая силы ее света в относительных единицах (I/Imax).  Рис. 6. Кривая силы света симметричной лампы Fig. 6. Light intensity curve of a symmetrical lamp  Для длительной работы светодиодов ток был выбран меньше 400 мА, при этом максимальная яркость составила 170–180 лм.Исследования проводились в летний и зимний период, в летний период облавливалась камбала, которая имеет диапазон восприятия 437–527 нм [6] с пиком около 472 нм [7] и в практике рыболовства не ловится с применением источников света, и тихоокеанский кальмар, который является традиционным объектом промысла на свет и имеет диапазон восприятия 480 нм (макcимум) [11]. С применением экспериментального освещения улов кабалы в вечерние часы (сумерки) увеличился на 167–172 %, а в ночное время на 185–211 % [14]. Уловы кальмара с включенным судовым освещением и с экспериментальной лампой увеличились на 35–42 %, а применение одной только экспериментальной лампы без судового освещения позволило увеличить улов на 32–40 % [14]. В зимний период эксперименты проводились на промысле корюшки в Амурском заливе, во льду бурились лунки на расстоянии от источника света 5, 10 и 15 м. Испытания проводились в темное время суток в течение 5 дней. Спектр воспринимаемого света корюшки – в диапазоне 425–565 нм с максимумом 516 нм [12]. Исследования показали, что общий вылов с применением лампы (см. рис. 6) увеличился на 152–178 %, при этом вылов в 5 м от источника света составил 10–15 %, в 10 м – 45–50 %, в 15 м – 40–45 % от общего улова. Уловы на расстоянии 10 и 15 м от источника света намного больше улова на расстоянии 5 м, это говорит о том, что корюшка привлекается к источнику света, но в основном находится в зоне света с меньшей яркостью. В 2021 г. в зимний период проводились исследования применения точечных источников света на вентерях, которые имели отрицательный результат. Проведенные исследования с одним точечным источником света показали, что применение на традиционных конструкциях вентерей источников света требует учета концентрации объекта с помощью дополнительных приборов, поскольку большая часть рыбы находится в неадаптированной области, которая может быть больше, чем вход в вентерь. ЗаключениеПроведенные обзоры литературы и промысловые испытания показали, что гидробионты, обитающие в разных экологических нишах, реагируют на свет в диапазоне волн синего спектра света. Побудительным фактором для реакции на свет гидробионтов является питательный рефлекс, поэтому использование синего света стимулирует всю трофическую пищевую цепь: фитопланктон → зоопланктон → гидробионты, питающиеся зоопланктоном, → хищные гидробионты.Рассмотрено применение синих светодиодов на промысле сайры, крабов, кальмаров, камбал и корюшки. Показано, что синий диапазон волн спектра света работает на этапе привлечения объектов, т. к. задействуется область сумрачного зрения при выходе гидробионтов из темноты. А удержание гидробионтов вокруг источников света происходит при адаптации к свету, в этих случаях необходимо использовать светодиоды в области максимальной длины волны, воспринимаемой гидробионтом. Исследование дает новое представление об использовании света при применении разных типов орудия лова, которое включает диапазон видимых волн света, распределение источников света и изменение интенсивности света на привлечение гидробионтов.