Pesti de forma de anghilă electrică (Electrophorus electricus) - unicul reprezentant al genului acneei electrice (Electrophorus). Se întâmplă într-un număr de afluenți din zonele mijlocii și inferioare ale Amazonului. Dimensiunea corpului peștilor atinge 2,5 metri lungime, iar greutatea este de 20 kg. Anghilul mănâncă pește, amfibieni, dacă este norocos - păsări sau mamifere mici. Oamenii de știință studiază decenii electrici (dacă nu sute) de ani, dar abia acum au început să clarifice anumite trăsături ale structurii corpului său și a unui număr de organe.
Capacitatea de a produce energie electrică nu este singura caracteristică neobișnuită a anghilului electric. De exemplu, respiră aerul atmosferic. Acest lucru este posibil datorită cantității mari de țesut special al cavității orale, permează cu vasele de sânge. Pentru respirație, anghila trebuie să plutească la suprafață la fiecare 15 minute. El nu poate lua oxigen din apă, deoarece trăiește în corpuri de apă foarte murdare și puțin adânci, unde oxigenul este foarte mic. Dar, desigur, principala caracteristică distinctivă a unui anghilă electrică este organele sale electrice.
Uleiul electric (Sursa: youtube)
Ei joacă rolul nu numai de arme pentru a uimi sau a ucide victimele, cu care se hrănește anghila. Descărcarea generată de organele electrice ale peștilor poate fi slabă, până la 10 V. Aceste evacuări de anghilă generează pentru electro-localizare. Faptul este că peștii au "electroreceptori" speciali, care vă permit să determinați distorsiunile câmpului electric cauzate de propriul corp.
Electrolocația ajută anii să-și găsească drumul în apele tulburi și să găsească victime ascunse. Anghilul poate da o descărcare puternică de energie electrică, iar în acest moment ascunzând pești sau amfibieni începe să se hărțuiască haotic din cauza convulsiilor. Aceste fluctuații prădător ușor descoperă și mănâncă prada. Astfel, acest pește este atât electro-receptiv cât și electrogenic.
Este interesant faptul că evacuările diferitelor puteri ale anghilului generează trei tipuri de dispozitive electrice. Acestea ocupă aproximativ 4/5 din lungimea peștilor. Înaltă tensiune este produsă de organele Hunter și Mena, iar curenții mici pentru scopuri de navigație și comunicare sunt generați de organul lui Sachs. Organul principal și organul vânătorului sunt situate în partea inferioară a corpului anghilului, organul lui Saks este în coadă. Acneea "comunică" între ele folosind semnale electrice la o distanță de până la șapte metri. O anumită serie de descărcări electrice pot atrage alte persoane din specia lor.
Cum acneea electrică generează o descărcare electrică?
Ghindinele acestei specii, ca și alți pești "electrificați", reproduc electricitatea în același mod ca și nervii cu mușchi din organismele altor animale, numai pentru aceasta sunt celulele specializate în electrocite. Sarcina se efectuează cu ajutorul enzimei Na-K-ATPază (de altfel, această enzimă este foarte importantă pentru molustele din genul Nautilus).
Datorită enzimei, se formează o pompă de ioni, care pompează ionii de sodiu din celulă și injectă ioni de potasiu. Potasiul este excretat din celule datorită proteinelor speciale care alcătuiesc membrana. Ei formează un fel de "canal de potasiu" prin care sunt emise ioni de potasiu. Ionii încărcați pozitiv se acumulează în interiorul celulei și se încarcă negativ în exterior. Se produce un gradient electric.
Diferența de potențial ca rezultat ajunge la 70 mV. În membrana aceleiași celule a organului electric al anghilului, există canale de sodiu prin care ionii de sodiu pot intra din nou în celulă. În condiții normale, timp de o secundă pompa îndepărtează aproximativ 200 de ioni de sodiu din celulă și transferă simultan în celulă aproximativ 130 de ioni de potasiu. Pe un micrometru pătrat al membranei se pot găzdui 100-200 de astfel de pompe. De obicei, aceste canale sunt închise, dar dacă este necesar se deschid.
Dacă se întâmplă acest lucru, gradientul potențialului chimic duce la faptul că ionii de sodiu intră din nou în celule. Există o schimbare generală a tensiunii de la -70 la +60 mV, iar celula dă o descărcare de 130 mV. Durata procesului este de numai 1 ms. Celulele electrice sunt unite prin fibre nervoase, conexiunea este secvențială. Electrocitele formează coloane unice care sunt deja conectate în paralel. Tensiunea totală a semnalului electric generat ajunge la 650 V, puterea curentului este de 1 A. Conform unor date, tensiunea poate atinge chiar 1000 V, iar puterea curentului - 2A.
Electroliții (celulele electrice) ale anghilului sub microscop
După descărcare, pompa de ioni funcționează din nou, iar organele electrice ale anghilului sunt încărcate. Potrivit unor cercetători, există 7 tipuri de canale ionice ale membranei celulare a electrocitelor. Localizarea acestor canale și alternarea tipurilor de canale afectează viteza producției de energie electrică.
Descărcarea bateriei electrice
Potrivit unui studiu realizat de Kenneth Catania de la Universitatea din Vanderbilt (SUA), anghila poate folosi trei tipuri de descărcare a corpului său electric. Primul, așa cum sa menționat mai sus - este o serie de impulsuri de joasă tensiune, care servesc în scopuri de comunicare și navigare.
A doua este o secvență de 2-3 impulsuri de înaltă tensiune cu durată de mai multe milisecunde. Această metodă este folosită de anghilă când vânează o victimă ascunsă și ascunsă. De îndată ce sunt date 2-3 descărcări de tensiune înaltă, mușchii victimei ascunzătoare încep să se contracteze, iar anghila poate detecta cu ușurință alimentele potențiale.
A treia metodă este o serie de descărcări de înaltă frecvență de înaltă frecvență. Cea de a treia modalitate de a folosi anghilul la vânătoare, oferind un al doilea la 400 de impulsuri. Această metodă paralizează aproape orice animal de dimensiuni mici și mijlocii (chiar umane) la o distanță de până la 3 metri.
Cine altcineva poate produce curent electric?
Aproximativ 250 de specii de pești sunt capabili de acest lucru. Pentru majoritatea, electricitatea este doar un mijloc de navigație, cum ar fi, de exemplu, în cazul elefantului Nil (Gnathonemus petersii).
Dar descărcarea electrică a forței sensibile poate genera puține pești. Acestea sunt raze electrice (o serie de specii), somn electric și altele.
Sucuri electrice (Sursa: Wikipedia)
Jason Gellent și colegii săi au secvențiat genomul unui număr de pești cu organe electrice și au descoperit că multe dintre speciile pe care le studiate nu au legătură. "Invenția" de natura organelor electrice din pește a mers în paralel, dar structura bateriilor este foarte asemănătoare cu toate.
Va fi interesant: