рыба которая ударяет током
Физика в мире животных: электрический угорь и его «энергостанция»
Электрический угорь (Источник: youtube)
Рыба вида электрический угорь (Electrophorus electricus) — единственный представитель рода электрических угрей (Electrophorus). Встречается он в ряде приток среднего и нижнего течения Амазонки. Размер тела рыбы достигает 2,5 метра в длину, а вес — 20 кг. Питается электрический угорь рыбой, земноводными, если повезет — птицами или мелкими млекопитающими. Ученые изучают электрического угря десятки (если не сотни) лет, но только сейчас начали проясняться некоторые особенности строения его тела и ряда органов.
Интересно, что разряды различной силы угорь генерирует при помощи электрических органов трех типов. Они занимают примерно 4/5 длины рыбы. Высокое напряжение вырабатывают органы Хантера и Мена, а небольшие токи для навигационных целей и коммуникационных целей генерирует орган Сакса. Главный орган и орган Хантера размещаются в нижней части тела угря, орган Сакса — в хвосте. Угри «общаются» между собой при помощи электрических сигналов на расстоянии до семи метров. Определенной серией электрических разрядов они могут привлекать к себе других особей своего вида.
Как электрический угорь генерирует электрический разряд?
Угри этого вида, как и ряд других «электрифицированных» рыб воспроизводят электричество тем же образом, что и нервы с мышцами в организмах других животных, только для этого используются электроциты — специализированные клетки. Задача выполняется при помощи фермента Na-K-АТФазы (кстати, этот же фермент очень важен и для моллюсков рода наутилус (лат. Nautilus)). Благодаря ферменту образуется ионный насос, выкачивающий из клетки ионы натрия, и закачивающий ионы калия. Калий выводится из клеток благодаря специальным белкам, входящих в состав мембраны. Они образуют своеобразный «калиевый канал», через который и выводятся ионы калия. Внутри клетки скапливаются положительно заряженные ионы, снаружи — отрицательно заряженные. Возникает электрический градиент.
Электроциты (электрические клетки) угря под микроскопом
После разряда снова действует ионный насос, и электрические органы угря заряжаются. По мнению некоторых ученых, насчитывается 7 типов ионных каналов мембраны клеток электроцитов. Расположение этих каналов и чередование типов каналов влияет на скорость производства электричества.
Разряд электрической батареи
По результатам исследования Кеннета Катания (Kenneth Catania) из Университета Вандербильта (США), угорь может использовать три типа разряда своего электрического органа. Первый, как и упоминалось выше — это серия низковольтных импульсов, которые служат для коммуникации и навигационных целей.
Второй — последовательность из 2-3 высоковольтных импульсов продолжительностью несколько миллисекунд. Этот способ используется угрем при охоте на спрятавшуюся и затаившуюся жертву. Как только дано 2-3 разряда высокого напряжения, мышцы затаившейся жертвы начинают сокращаться, и угорь может без труда обнаружить потенциальную еду.
Третий способ — ряд высоковольтных высокочастотных разрядов. Третий способ угорь использует при охоте, выдавая за секунду до 400 импульсов. Этот способ парализует практически любое животное небольшого и среднего размера (даже человека) на расстоянии до 3 метров.
Кто еще способен вырабатывать электрический ток?
Из рыб на это способны около 250 видов. У большинства электричество — лишь средство навигации, как, например, в случае слоника нильского (Gnathonemus petersii).
Но электрический разряд чувствительной силы способны генерировать немногие рыбы. Это электрические скаты (ряд видов), электрический сом и некоторые другие.
Электрический сом (Источник: Wikipedia)
Джейсон Гэллент с коллегами провели секвенсирование генома ряда рыб с электрическими органами, и выяснили, что многие из изученных ими видов не являются родственниками. «Изобретение» природой электрических органов у рыб шло параллельно, но строение батарей очень схоже у всех. Всего ученые насчитали 6 независимых друг от друга эволюционных линий, приведших к появлению электрических органов. Пожалуй, электрический угорь является одним из видов рыб, которые используют этот орган наиболее искусно.
Источник: animalpicturesociety.com
220 вольт под водой или 7 занимательных фактов об электрических скатах
Электрические скаты поражают не только внешним видом, но и некоторыми фактами своей жизни. Эти подводные обитатели известны человеку с давних времен, однако до сих пор остаются изученными не полностью. Узнайте, что интересное известно о них сейчас.
Встречаются в реках, морях и океанах
Скаты не имеют одного места обитания и встречаются не только в морях и океанах, но и в тихих реках. Например, в Ориноко и Амазонке можно обнаружить глазчатого хвостокола.
Эта немаленького размера рыба с серо-желтой расцветкой для жизни выбирает песчаное дно.
Местные рыбаки вылавливают самых мелких особей для продажи почитателям аквариумных диковинок.
Максимальная масса достигает 2,5 тонн
Скаты могут иметь длину 9 метров и массу тела, достигающую 2,5 тонн, при этом размер самых мелких видов бывает не больше нескольких сантиметров.
К самым крупным представителям относятся морские дьяволы или манты. Несмотря на свои гигантские размеры, манты для человека не представляют никакой опасности.
Примерно 60 видов считаются электрическими. Человеку от этих представителей лучше держаться подальше.
Хищник нападает, только почуяв опасность, однако приближение человека зачастую расценивается им как угроза. Летальные случаи редки, но все же в истории случались.
Ближайшие родственники акул
С зоологической точки зрения скаты считаются близкими родственниками акул.
Тоже имеют хрящевой скелет, который не содержит костей, но отличаются плоским ромбовидным телом, покрытым шипами разной величины.
Их большие грудные плавники, сливаясь с боками, напоминают крылья, а маленькие спинные располагаются на конце хвоста. Как и акула, скат – хищник.
Питаются донными животными
В рацион питания скатов входят различные животные, обитающие на дне – черви, моллюски, ракообразные представители.
Некоторые виды ведут активную охоту на рыб, предпочитая треску, кальмаров и камбалу.
Обитают не только на дне
Не все скаты обитают на дне. Манты и хвостоколы свободно плавают и в толще воды, добывая себе пропитание.
Эти гиганты спокойно парят в глубинах, не поднимаясь на водную поверхность, но и не спускаясь на дно.
Они тратят мало энергии и способны преодолевать большие дистанции.
Считаются рыбой
Скатов относят к хрящевым рыбам, скелет которых не содержит костей.
Только жабры и рот у них на брюшной стороне, а глаза – сверху.
Хрящи, к слову, востребованы в медицине. На их основе изготавливаются препараты для суставов, обладающие противовоспалительным действием.
Люблю ловить рыбу и умею ее вкусно готовить, хочу поделиться этими знаниями.
Откуда у угря электричество, чтобы биться током
Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.
Действительно ли электрический угорь – «электрический»?
Да, это действительно так! Абсолютно удивительное, хотя и далеко не уникальное явление в дикой природе. Электричество, вырабатываемое в таком большом количество в организме угря, является следствием эволюции и естественной адаптации организма к агрессивной окружающей среде. Первоначально зоологи считали, что электричество угря нужно исключительно для защиты от более крупных хищников. С одной стороны это действительно так, но с другой – угорь использует заряды тока с куда большим разнообразием, нежели предполагалось ранее.
Последние исследования показали, что угри испускают постоянные слабые электрические импульсы для ориентации в пространстве. С их помощью рыба в том числе узнает расстояние до поверхности воды, дна и до объектов вокруг. Все это критически важно для угрей, так как они зачастую обитают и охотятся там, где вода является достаточно мутной, и полагаться на одни только глаза уже никак не получается.
Есть также пока не до конца доказанная версия о том, что угри используют электричество для общения с сородичами.
Откуда у угря берется электричество?
Электричество в теле угря вырабатывается за счет видоизменённой в процессе эволюции мышечной ткани. В некоторых местах мясо угря формирует этакие столбики, каждый из которых работает как небольшой биологический реактор. Каждая отдельная пластинка создает напряжение около 0.1 В в результате физической активности рыбы. Всего в теле угря имеется около 6 тысяч таких пластинок. Чем активнее ведет себя рыба, тем быстрее и в большем количестве в ее теле вырабатывается заряд энергии.
Видео:
Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:
Электрический угорь (Electrophorus electricus) использует электрические разряды в качестве способа агрессивной защиты. Для этого он выныривает половиной своего тела из воды и «жалит» потенциально опасное для себя животное. Американский ученый проверил на себе, какие напряжение, ток, и мощность вырабатываются при таком ударе. Работа опубликована в Current Biology.
Использование рыбами электрических импульсов — не редкость. У многих видов рыб есть специальные электрические органы, которые используются для ориентирования в пространстве, обороны, охоты и общения. Всего электрические разряды способны создавать около 250 видов рыб, но только два вида — электрический угорь и электрический скат — могут произвести электрический разряд, способный парализовать человека или крупное животное, находящееся в воде. Угорь использует электрические разряды в качестве метода агрессивной защиты. Для этого он совершает бросок, выныривая примерно половиной своего тела из воды и касаясь нападающего головой. При этом между головой и хвостом рыбы создается разность потенциалов, которая приводит к образованию замкнутой электрической цепи и протеканию тока по телу жертвы. Однако за всю многовековую историю встреч человека с электрическими угрями известно лишь несколько случаев, когда человек или лошадь тонули, будучи парализованными электрическим разрядом, и ни одного задокументированного летального исхода непосредственно от электрического удара.
В своем новом исследовании американский ученый Кеннет Катания решил измерить, какое напряжение создает электрический угорь при ударе и какой силы электрический ток он возбуждает в теле человека. Все эксперименты ученый проводил на себе.
Для своих опытов биолог использовал довольно молодого электрического угря длиной около 40 сантиметров. Сначала с помощью амперметра, вольтметра и нескольких резисторов ученый измерил электродвижущую силу и внутреннее сопротивление угря, которые составили 198 Вольт и 960 Ом, соответственно. После этого из данных о проводимости воды при комнатной температуре было рассчитано сопротивление воды, приходящейся на длину тела угря (около 400 Ом). Затем с помощью вольтметра и диэлектрической пластинки биолог измерил падение напряжения на выступающей из воды при атаке части угря (127 Вольт) и нашел ее сопротивление (около 2400 Ом).
Измерив все предварительные данные, ученый перешел к опытам на себе. В качестве объекта для атаки биолог использовал собственную руку с опущенной в воду ладонью. Чтобы избежать подводного контакта угря с рукой, ладонь он поместил в контейнер из диэлектрического материала, с двух сторон покрытого проводящим слоем. С помощью такого устройства ученый измерял зависимость тока, который течет по руке после атаки угрем, от времени.
Электрическая цепь, которая образуется при электрическом ударе угря
Электрические рыбы
Электрические рыбы или рыбы-электрошокеры!
Электроэнергия вырабатывается в специальных органах в результате особых биохимических реакций.
Электрические органы (ЭО) у разных видов рыб располагаются в самых разнообразных частях тела, но заряжаются они не химически, а за счет нервных импульсов! Орган устроен таким образом, что один его конец (хвост, усы или пр.) расположен в воде, а другой располагается внутри тела, где системой проводников связан с электрочувствительными клетками. По сигналу нервной системы резко уменьшается сопротивление проводников и рыба поражает током, после чего ЭО снова переходит в режим зарядки.
К электрическим рыбам по современной систематике относят рыб пяти групп:
Такие мощные разряды скаты используют для отпугивания врагов и добычи другой рыбы для пропитания.
Интересно, что целительная сила электро-рыб была известна людям с давних времен. Еще в Древней Греции врачи применяли скатов для лечения ревматизма и головной боли, в качестве анестезии при операциях и даже для облегчения родовых мук.
Электрический угорь или южноамериканская рыба-змея не имеет ничего общего с обычными угрями, кроме внешнего сходства. Эта крупная (до 3 метров!) рыба покрыта голой кожей без чешуи. Мощность импульса взрослой особи составляет более 6 киловатт при напряжении около 1000 вольт! При этом, электрическое поле, производимое рыбой-змеей, находится в радиусе более 3 метров. Мощные разряды рыбы используют в качестве обороны или охоты. С помощью электроэнергии малой силы угри ориентируются в пространстве и социализируются с сородичами.
Человеку и этот вид электрической рыбы известен издавна! Некоторые народы вполне успешно применяли электрического сома в качестве физиотерапии с целью укрепления организма, а также при лечении душевных расстройств, подагры или ревматизма.
Слабым электрогенератором является европейский или обыкновенный звездочёт, он же морская коровка. Этот малоподвижный хищник способен вырабатывать электрические разряды не больше 50 вольт, что мало, для поражения жертвы током. Рыба приманивает свою добычу язычком, похожим на красного червяка. С какой целью он вырабатывает электроэнергию – настоящая загадка для ученых! Для ориентации в пространстве звездочет электричество тоже не использует.
Эта рыба вообще редко выбирается из грунта и покидает засаду только в случае крайней опасности.
Сегодня электрические угри часто служат украшением больших любительских или демонстрационных аквариумов.
Интересно, что способность этих рыб генерировать разряды настолько впечатлила знаменитого актера Марлона Брандо, что тот принялся разводить у себя в бассейне электрических угрей, надеясь с их помощью получать весьма экстравагантную электроэнергию для своего дома!