рыба с электрическим зарядом
Электрические рыбы: список, особенности и интересные факты
Электрические разряды в природе возникают не только во время грозы, в виде молний. Процессы, вызывающие слабые электрические явления, происходят, например, во многих растениях. Но самым удивительным носителем этой способности являются электрические рыбы. Их дар вырабатывать разряды сильной мощности не доступен ни одному виду животных.
Зачем рыбам электричество
Какая рыба — электрическая? Ученые утверждают, что эти способности свойственны почти всем представителям названного вида фауны, просто у большинства из них разряды небольшие, ощутимые только мощными чувствительными приборами. Используют они их для передачи сигналов друг другу — как средство общения. Сила излучаемых сигналов позволяет определить в рыбьей среде, кто есть кто, или, иными словами, выяснить силу своего противника.
Где у рыб электростанция?
Электрические явления в организме рыб заинтересовали ученых, занимающихся явлениями природной энергии. Первые эксперименты по изучению биологического электричества проводил Фарадей. Для своих опытов он использовал скатов как самых сильных производителей зарядов.
Одно, на чем сошлись все исследователи, что основная роль в электрогенезе принадлежит клеточным мембранам, которые способны раскладывать положительные и отрицательные ионы в клетках, в зависимости от возбуждения. Видоизмененные мышцы рыб, которые соединены между собой последовательно, это и есть так называемые электростанции, а соединительные ткани – проводники.
«Энергодобывающие» органы могут иметь самый различный вид и место размещения. Так, у скатов и угрей это почкообразные образования по бокам, у рыб-слонов – цилиндрические нити в районе хвоста.
Как уже было сказано, производить ток в том или ином масштабе свойственно многим представителям этого класса, но есть настоящие электрические рыбы, которые опасны не только для других животных, но и для человека.
Электрическая рыба-змея
Южноамериканский электрический угорь не имеет ничего общего с обычными угрями. Назван он так просто по внешнему сходству. Эта длинная, до 3 метров, змееобразная рыба весом до 40 кг способна генерировать разряд напряжением в 600 вольт! Тесное общение с такой рыбешкой может стоить жизни. Даже если сила тока не станет непосредственной причиной смерти, то к потере сознания приводит точно. А беспомощный человек может захлебнуться и утонуть.
Электрические угри живут в Амазонке, во многих неглубоких реках. Местное население, зная их способности, не заходит в воду. Электрическое поле, производимое рыбой-змеей, расходится в радиусе 3 метров. При этом угорь проявляет агрессию и может нападать без особой на то надобности. Наверное, он это делает с перепугу, так как основной рацион его составляет мелкая рыбешка. В этом плане живая «электроудочка» не знает никаких проблем: выпустил зарядик, и завтрак готов, обед и ужин заодно.
Семейство скатов
Электрические рыбы — скаты — объединяются в три семейства и насчитывают около сорока видов. Им свойственно не только вырабатывать электричество, но и аккумулировать его, чтобы использовать в дальнейшем по назначению.
Семейство гнюсовых, или электрических скатов, называют еще «торпедами». Самый крупный из них – обитатель Атлантического океана, черный торпедо (Torpedo nobiliana). Этот вид скатов, которые достигают в длину 180 см, вырабатывает самый сильный ток. И при близком контакте с ним человек может потерять сознание.
Скат Морсби и токийский торпедо (Torpedo tokionis) – самые глубоководные представители своего семейства. Их можно встретить на глубине 1 000 м. А самый маленький среди своих собратьев – индийский скат, его максимальная длина — всего 13 см. У берегов Новой Зеландии живет слепой скат – его глаза полностью спрятаны под слоем кожи.
Электрический сом
В мутных водоемах тропической и субтропической Африки живут электрические рыбы – сомы. Это довольно крупные особи, от 1 до 3 м в длину. Сомы не любят быстрых течений, живут в уютных гнездах на дне водоемов. Электрические органы, которые расположены по бокам рыбы, способны производить напряжение в 350 В.
Малоподвижный и апатичный сом не любит уплывать далеко от своего жилища, выползает из него для охоты по ночам, но также и непрошеных гостей не любит. Встречает он их легкими электрическими волнами, ими же и добывает себе добычу. Разряды помогают сому не только охотиться, но и ориентироваться в темной мутной воде. Мясо электрического сома считается деликатесом у местного африканского населения.
Нильский дракончик
Еще один африканский электрический представитель царства рыб – нильский гимнарх, или аба-аба. Его изображали на своих фресках фараоны. Обитает он не только в Ниле, но в водах Конго, Нигера и некоторых озер. Это красивая «стильная» рыбка с длинным изящным телом, длиной от сорока сантиметров до полутора метров. Нижние плавники отсутствуют, зато один верхний тянется вдоль всего тела. Под ним и находится «батарейка», которая производит электромагнитные волны силой 25 В практически постоянно. Голова гимнарха несет положительный заряд, а хвост — отрицательный.
Свои электрические способности гимнархи используют не только для поиска пищи и локации, но и в брачных играх. Кстати, самцы гимнархов просто потрясающе фанатичные отцы. Они не отходят от кладки икринок. И стоит только приблизится кому-то к детям, папа так окатит нарушителя электрошокером, что мало не покажется.
Гимнархи очень симпатичны — их вытянутая, похожая на дракончика, мордочка и хитрые глазки снискали любовь среди аквариумистов. Правда, симпатяга довольно агрессивен. Из нескольких мальков, поселенных в аквариум, в живых останется только один.
Морская корова
Большие выпуклые глаза, вечно приоткрытый рот, обрамленный бахромой, выдвинутая челюсть делают рыбу похожей на вечно недовольную сварливую старуху. Как называется электрическая рыба с таким портретом? Морская корова семейства звездочетов. Сравнение с коровой навевают два рожка на голове.
Кто еще электрический
Вышеописанные — это не единственные электрические рыбы. Названия не перечисленных нами звучат так: гнатонем Петерса, черная ножетелка, мормиры, диплобатисы. Как видите, их немало. Наука сделала большой шаг вперед в изучении этой странной способности некоторых рыб, но разгадать полностью механизм аккумуляции электроэнергии большой мощности полностью не удалось и до нынешнего времени.
Рыбы лечат?
Официальная медицина не подтвердила обладание электромагнитного поля рыб целебным эффектом. Но медицина народная издавна использует электрические волны скатов для излечения многих болезней ревматического характера. Для этого люди специально прогуливаются вблизи и получают слабые разряды. Вот такой себе натуральный электрофорез.
Электрических сомов жители Африки и Египта используют для лечения тяжелой стадии лихорадки. Для повышения иммунитета у детей и укрепления обшего состояния экваториальные жители заставляют тех прикасатся к сомам, а также поят водой, в которой некоторое время плавала эта рыба.
Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов
Как угорь и скат вырабатывают электричество
В глубинах морей и океанов обитает большое количество удивительных существ, среди которых скат и угорь. Эти создания прославились тем, что для защиты и охоты используют электричество.
Однако большинство людей и представить не могут, каким образом живой организм способен выполнять роль мощной батареи.
Кто вырабатывает электричество?
Нильский гимнарх Сразу в качестве интересного факта стоит отметить, что электричество вырабатывают все рыбы, просто 99% видов генерируют очень слабые заряды, не ощутимые при взаимодействии. Морские существа способны вырабатывать электричество благодаря особому устройству мышц, которые вырабатывают и накапливают электричество.
Некоторые виды в процессе эволюции научились аккумулировать большие заряды и бить ими противника. Наиболее преуспели в этом занятии скаты, угри, звездочеты, гимнархи, а также отдельный вид сомов.
Как рыбы вырабатывают электричество?
Все виды электрических морских существ вырабатывают электричество во время движения. За счет того, что мышцы постоянно меняют свою форму и взаимодействуют с окружением, они накапливают электричество. При этом, голова и хвост выступают в роли плюса и минуса соответственно. Это помогает удерживать заряд в мышцах, словно в батареи.
Подробнее разберем, что представляют собой мышцы для накапливания зарядов. Они могут отличаться внешне у каждого вида рыбы, но имеют схожую структуру. Мышцы состоят из столбиков, которые, в свою очередь, разбиты на пластины. Для накапливания электричества столбики соединены параллельно, а пластины последовательно. Между ними находится разность потенциалов, из-за чего при движении аккумулируется энергия, происходит накопление заряда.
Как рыбы бьют током?
В большинстве случаев используют свое “оружие” рыбы только при прямом контакте с жертвой. В определенных ситуациях могут пустить ток на небольших расстояниях, чтобы отогнать более крупного хищника. У вышеперечисленных рыб разность потенциалов, развиваемая на концах электрических органов, может достигать 1200 вольт (электрический угорь), а мощность разряда в импульсе от 1 до 6 киловатт (электрический скат Torpedo nobiliana).
Опасны ли электрические рыбы человеку?
Даже слабый заряд при подобных параметрах может серьезно повредитьздоровью человека, особенно на глубине. Бывали случаи, когда выброшенные на берег рыбы буквально сбивали людей на землю при контакте, из-за чего срочно требовалось врачебное вмешательство.
Электрические угри обитают в Южной Америке, в реках, и охотятся на мелкую рыбу. Взрослые особи вырастают в длину от 1 до 3 метров, но даже они нередко становятся жертвами местных хищников. Из-за этого угри вынуждены использовать электричество не только для охоты, но и для обороны.
Мышцы для накопления энергии, которые также часто называются “электрические органы”, располагаются вдоль позвоночника и составляют примерно 80% от общей массы угря. Заряд постепенно накапливается в специальных пузырчатых складках, после чего в нужный момент распространяется в пространстве, поражая все живое в радиусе. Данным способом рыба парализует жертву, после чего может приниматься за поедание. Чтобы ток ударил существо, оно должно находиться как можно ближе. Но бывали ситуации, когда рыбаки ловили угря на крючок и получали разряд без контакта с ним: ток проходил по леске вверх и бил сразу, как только человек до нее дотрагивался.
Данный вид существ знаменит не только способностью вырабатывать электричество, но и своей приплюснутой формой, напоминающей небольшое полотенце. Они обитают преимущественно на дне океанов и достигают 180см в длину. Электрическую энергию скаты накапливают по всему телу за счет сокращения мышц.
Даже юные особи способны бить током с напряжением от 8В. Это помогает охотиться и обездвиживать маленькую рыбу. О свойствах скатов знали еще в Древнем Египте. Местные врачи использовали легкие удары током юных особей в медицинских целях.
Считалось, что небольшие разряды помогают человеку избавиться от болезней.
Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов
Какие рыбы могут ударить электричеством и как они это делают
Но вот парализовать человека электрический угорь может. А парализованный в воде человек может легко утонуть. Такие случаи бывали. Кроме обороны, угорь может использовать электрические разряды для навигации. Он посылает слабые импульсы напряжением в 10 вольт, а затем фиксирует изменения в отраженном разряде. Живые организмы создают собственные электрические поля, которые искажают сигнал. Электрорецепторы на коже угрей и других видов рыб позволяют им улавливать эти изменения.
Кроме угрей, пользуется электролокацией, например, акула-молот. Она способна обнаружить под песком добычу, фиксируя исходящие от нее электрические сигналы. Также электрическими разрядами для обороны и охоты пользуются электрические скаты. Все эти морские обитатели делятся на слабо- и сильноэлектрических. Это деление зависит от наличия у них определенных типов органов.
Всего у электрических рыб есть три типа электрических органов — Хантера, Мена и Сакса. Первые два генерируют токи высокого напряжения, а последний — слабые токи для навигации. Все эти органы состоят из специальных клеток — электроцитов. В этих клетках содержится фермент — Na-K-АТФаза, — который заставляет ионы натрия скапливаться на внешней стороне мембраны клетки, а ионы калия — на внутренней. В результате внутри клетки становится больше положительных ионов, а снаружи — отрицательных. Возникает электрический градиент, который существует до тех пор, пока ионный канал не откроется. Как только канал открывается, электрический градиент стремится выровняться и возникает электрический ток.
В клетках организма человека тоже есть такие ионные насосы. Но возникающая в обычных клетках разность потенциалов довольно маленькая по сравнению с той, что наблюдается у электрических угрей и других подобных рыб
Каких животных называют электрическими?
Электрические животные – это исключительно рыбы. У них есть способность создавать и использовать мощные электрические разряды для нападения и обороны, у других классов позвоночных такой способности нет. Этот уникальный дар позволяет их обладателям и ориентироваться в окружающем водном пространстве, и общаться с другими особями своего вида. Но не все электрические рыбы генерируют действительно мощные разряды. Это свойственно только некоторым из них, например, электрический угорь Electrophorus electricus является самым сильным электрогенератором среди рыб, создающий разряды напряжением до 600 вольт и больше.
Электрический угорь – сильно-электрическая рыба.
Категории электрогенных рыб
Рыбы, способные создавать электрические импульсы иногда называются электрогенными. По способности к электрогенерации выделяют три главные категории рыб:
Сильноэлектрические и слабоэлектрические
К этой категории относится не очень много видов. Все они создают разряды, представляющие опасность для человека и крупных животных, находящихся в воде. Их можно встретить и в пресных водоёмах, и в морской воде. В заболоченных местах бассейна Амазонки в Южной Америке живёт электрический угорь, которого очень боятся аборигенные жители. Ведь именно он вырабатывает электрический ток наибольшей мощности (до 650 В). Водоёмы тропических и субтропических районов Африки являются местом обитания электрического сома, взрослые особи которого способны создавать отдельные импульсы до 250 вольт.
В море в прибрежных частях Атлантического океана вдоль побережий Африки и на север до юга Великобритании электрогенной рыбой является электрический скат. Он является источником электрических импульсов мощностью до 220-ти вольт, которые очень ощутимы для человека.
Все электрические рыбы из этой категории имеют большие электрические органы, вес которых составляет до одной трети от общей массы тела.
Электрические разряды слабоэлектрических рыб настолько слабые, что не могут навредить жертве. Поэтому они генерируются не для умерщвления или обездвиживания добычи, а только с целью её найти. Другой целью является обнаружение препятствий и других объектов в окружающем водном пространстве – для ориентирования. Электрические сигналы служат и способом общения для особей одного вида.
Пассивная и активная электролокация
Очень слабые электрические разряды исходят от всех морских организмов, что является результатом сокращения их мышц. Но улавливать эти разряды могут только рыбы, которых называют электрическими.
Есть две группы таких рыб:
1 — обладающие способностью только обнаружить электрические поля других живых существ в воде: это пассивная электролокация;
2 – умеющие улавливать электрические сигналы от других организмов и создавать собственные: активная электролокация;
Электролокационные хищники
Многим рыбам пассивная электролокация очень помогает во время охоты. Наиболее известны акулы и скаты. Например, акула-молот имеет на морде очень много электросенсорных зон, благодаря которым она чувствует электрические поля зарывшейся в песок добычи и сразу определяет её местонахождение. Никаких шансом спастись у потенциальной жертвы нет. Такие же свойства присущи и американской куньей акуле. По результатам научных экспериментов с синими акулами стало ясно, что эти хищницы атакуют предпочтительно добычу, имитация которой создавалась электрическими полями. Добыча, имитируемая в эксперименте запахами, атаковалась реже.
Преимущества такой электролокационной охоты очевидны: благодаря ей электрические рыбы выживают за счёт хорошо маскирующихся жертв, которых другим способом обнаружить нельзя. Например, акула-молот так находит свою еду в мягком грунте.
Активная электролокация
Принцип активной электролокации у рыб очень похож на эхолокацию, которой пользуются летучие мыши. Посылаемые в окружающее водное пространство электрические сигналы встречают на своём пути какие-либо объекты. Встреченный объект искажает электрическое поле, созданное рыбой, и она фиксирует это искажение, используя электрорецепторы на поверхности своей кожи. Так определяется местонахождение объекта и его габариты, и также электрические свойства. При помощи такой электролокации электрогенная рыба может получать очень разную информацию об окружающих объектах. Например, для слабоэлектрической рыбы-слона отмечена способность отличать живой материал от неживого. Эти рыбки живут в мутных слабо освещённых водоёмах, и электролокация является лучшим способом ориентироваться в таких условиях. Электрический орган, создающий необходимые для этого электрические импульсы небольшой мощности, располагается в области хвостового стебля.
Рыба-слон – слабо-электрическая рыба.
С какими целями рыбы выпускают электрические сигналы?
Электрические импульсы генерируются рыбами для достижения разных целей, для каждой из которых создаются разные сигналы:
Для общения генерируются сигналы с определёнными характеристиками. Это происходит постоянно, и от электрической рыбы идёт поток информации: видовая принадлежность генерирующей его особи, её готовности или не готовность к размножению, какова степень агрессивности. Если в стае данного вида существует внутривидовая иерархия, то сигнал даёт понимание социального статуса особи, отправившей его.
Изучение «рыбьего языка» очень сложный процесс, хотя учёные достигли определённых результатов и получили много интересной информации.
Электрические рыбы
Возможно, вам доводилось слышать о способности электрического угря генерировать разряды и использовать их для обездвиживания добычи и защиты от врагов. В то же время, не всем известно, что существует несколько видов рыбы, способных генерировать и улавливать электрические потоки, и пользоваться этим «шестым чувством» в различных целях. С помощью разрядов, генерируемых особыми электрическими органами и электрическими рецепторами, расположенными у поверхности тела, электрическая рыба может вводить в замешательство добычу или более крупных хищников, распознавать предметы, обнаруживать жертву и даже общаться с другими особями. О том, каким образом электрическая рыба осуществляет все эти действия, пойдет речь. В статье содержатся примеры описаний поведения особей.
Рыба-слон и Электрический сом.
Три основные категории электрических рыб
Электрический сигнал
Механизм генерации и обнаружения электрических сигналов электрической рыбой.
Электрические сигналы генерируются так называемыми электрическими органами. У слабоэлектрических видов, таких как рыба-слон (Gnathonemus petersii), этот орган расположен в области хвоста (Kawasaki).
У сильноэлектрических видов электрический орган имеет большие размеры и занимает значительную часть тела. Например, электрический орган угря занимает до 40% тела (Schmidt-Neilsen 2001).
Анимация отражает принцип генерации электрического сигнала. В состоянии покоя, все электрические пластинки имеют единый заряд. При поступлении электрического импульса от мозга, гладкая иннервированная сторона пластинки деполяризуется, создавая напряжение. Волна продолжает движение вдоль столбика, генерируя заряд, который может быть очень мощным (илл. Masashi Kawasaki).
Как осуществляется прием электрических сигналов
Помимо генерации электрических импульсов, рыба способна принимать и обрабатывать электрические сигналы, как собственные, так и поступающие от других особей. Способность рыб обнаруживать электрические сигналы называется электрорецепцией (лаборатория имени Нельсона). Сигналы обнаруживаются с помощью особых рецепторов, расположенных в кожном покрове электрической рыбы. Рецепторы могут быть двух типов: клубневидные и ампуллярные. Клубневидные рецепторы чувствительны к высокочастотным сигналам (частотой в несколько сотен Гц), и они свойственны электрической рыбе. Ампуллярные рецепторы присутствуют как в организмах электрических рыб, так и неэлектрических, и они воспринимают сигналы, имеющие гораздо более низкую частоту (Schmidt-Neilsen 2001)
Нейтрализация противника электрошоком
Электрический угорь (Electrophorus electricus). Данный вид способен производить разряды напряжением около 600 В, хотя имеются и другие данные (Бэйли и соавт.) По сути, у электрического угря имеется не один, а целых три электрических органа. Один из них – орган Сэча – производит слабые импульсы, которые используются для обнаружения жертвы и ориентирования в пространстве. Основной электрический орган, а также «орган охотника», производят и накапливают электричество, создавая потенциал для сильных разрядов. Угорь атакует жертву, выпуская импульс в пространство, либо простым прикосновением, что является более эффективным способом. После выпуска разряда, угрю требуется почти час для того, чтобы «перезарядиться» и вновь достигнуть максимального заряда (Gerrow 2002)
Электрический угорь и три отдела электрического органа: орган Сэча, «орган охотника» и основной орган. Их расположение можно посмотреть на иллюстрации выше.
Электрический сом (Malapterurus electricus). Электрический сом атакует также как и электрический угорь – выпуская разряд в воду или, чаще всего, путем непосредственного прикосновения. В то же время, его разряды не такие мощные, как у угря (около 350 В), однако и такой мощности достаточно для нейтрализации и пленения других рыб. В первую очередь, сом генерирует основной разряд, за которым могут последовать несколько слабых разрядов (Gerrow 2002)
Электрический скат (Torpedo torpedo). Электрический скат является одним из наиболее известных видов скатов, однако это лишь один из 35 видов электрических скатов. Скаты используют необычный способ пленения жертвы благодаря своему потенциалу и уникальному строению тела. С помощью больших крыловидных плавников скат полностью поглощает добычу. Пленив таким образом жертву, скат генерирует мощный разряд (до 200 В) и убивает ее (Gerrow 2002)
Общение с помощью электрических сигналов
Электрическая рыба использует электрические сигналы как средство общения, также как человек использует вербальные звуковые сигналы. С помощью электрического органа рыба производит импульс, который распространяется в водной среде и улавливается остальными ее обитателями, которые обрабатывают полученный сигнал. Значение импульса определяется его физическими характеристиками. Рыба непрерывно производит сигналы и тем самым обеспечивает непрерывный информационный поток. Сигнал несет информацию о том, к какому виду рыб принадлежит производящая его особь, а также о ее поле, степени готовности к размножению, социальном статусе и даже уровне агрессии. Хотя ученым удалось достигнуть определенного прогресса в распознавании различных сигналов, расшифровка «рыбьего языка» — очень трудная задача, и в этой области еще многое предстоит изучить. Все особи способны изменять характеристики сигналов в зависимости от цели их выпуска.
Пассивная электролокация
Электрическая рыба обладает способностью генерировать и принимать электрические сигналы в целях охоты. Все морские организмы испускают слабые электрические разряды, которые хорошо проводятся в окружающей водной среде. Электрическая рыба улавливает эти сигналы, исходящие от потенциальной жертвы. Рыба способна с точностью определять место, где находится жертва, отслеживать ее движения и даже выбирать наиболее эффективную манеру атаки (von der Emde 1999). Такая электролокационная охота имеет ряд преимуществ. Во-первых, она позволяет электрической рыбе выживать за счет видов, охота на которые без электролокации была бы невозможна, поскольку только электрические сигналы позволяют определять местонахождение скрывающейся жертвы. Также, эта способность дополняет остальные сенсорные функции и создает более полное представление об окружающей обстановке и доступности еды.
Хотя акулы и скаты являются наиболее известными «электролокационными» хищниками, этой способностью обладают также некоторые другие виды. Ниже приведены несколько примеров.
Веслонос (Polyodon spathula) – вид пресноводных рыб, питающийся зоопланктоном. Взрослые особи способны отфильтровывать еду, однако у молодых особей отсутствуют так называемые жаберные тычинки, поэтому они находят планктонных животных и нападают на них избирательно. Веслоносы живут в мутной воде, у них слабо развиты органы зрения. Поэтому, во время охоты на зоопланктон, они полагаются на электрические органы. (Wilkens et al.1997).
Синяя акула Доказано, что некоторые виды акул и скатов способны к электролокации. В ходе научных опытов с синими акулами (Prionace glauca) выяснилось, что акулы предпочитают атаковать добычу, имитируемую электрическими полями, нежели добычу, имитируемую запахами (Kalmijn 1982)
Примечание: при пассивной электролокации, электрическая рыба лишь обнаруживает электрические поля других организмов. При активной локации, рыба обнаруживает электрические поля, создавая при этом собственное поле. Объекты распознаются путем анализа создаваемых ими помех в электрическом поле.
Навигация
Активная электролокация
Активная электролокация у электрической рыбы сходна с эхолокацией у летучих мышей. При активной электролокации, рыба посылает электрические сигналы в окружающую водную среду. Любой объект, находящийся в пределах электрического поля, оказывает влияние на сигнал, создавая помехи.
Рыба в процессе электролокации. Особь генерирует заряд и создает вокруг себя электрическое поле. Объект (показан в виде красного кружка) слегка искажает поле. Зафиксировав помеху в электрическом поле, рыба определяет местоположение, форму, размер и электрические свойства объекта (илл. Masashi Kawasaki)
Рыба фиксирует помехи с помощью электрорецепторов, расположенных у поверхности кожи. На участки тела рыбы с электрорецепторами, улавливающими помехи в сигнале, «проецируется» электрическая картинка (von der Emde 1999 г.), обработав которую, рыба получает информацию об объекте.
С помощью активно электролокации, электрическая рыба собирает различную информацию. Она может определять расстояние до объектов, их размеры, форму и электропроводность. Это достигается путем обработки различных аспектов «электрической картинки», создаваемой объектом на теле рыбы, таких как размер, частота, расположение на теле и интенсивность. Рыба-слон (Gnathonemus petersii) обладает способностью различать живой и неживой материал (von der Emde 1999 г.)
Примеры электролокации:
Как слабоэлектрическая рыба-слон (Gnathonemus petersii) распознает объекты с помощью электрических сигналов.
Электрические свойства. Объекты могут проводить электричество лучше, чем окружающая вода, либо хуже, либо вообще не обладать электропроводностью. Если объект имеет более высокую электропроводность, нежели вода, испускаемый рыбой сигнал будет притягиваться объектом и стремиться в его направлении. Когда рыба засекает этот сигнал, вокруг объекта возникает интенсивное электрическое поле, которое обычно окружено областью слабого поля; в результате, наблюдается эффект «профиля мексиканской шляпы». Объекты с меньшей электропроводностью, либо не обладающие ей, дают противоположный эффект (von der Emde 1999 г.).
Изменение характера электрического поля вблизи электропроводящих и неэлектропроводящих объектов
Электропроводящий объект (слева) притягивает сигнал, увеличивая плотность сигнала, подающегося на рецепторы. Непроводящий объект (справа), напротив, создает область низкой плотности путем блокирования электрического сигнала. Рисунок заимствован с Gerhard von der Emde (von der Emde 1999 г.)
Обнаружение объектов и определение их формы
Рыба, ориентирующаяся в пространстве посредством электролокации, определяет форму объекта и его местонахождение исходя из его проекции на «электрической картинке». Место, где проецируется эта «картинка», зависит от того, где находится объект; таким образом, анализ расположения «картинки» на теле рыбы позволяет определить местоположение объекта относительно местоположения рыбы. По такому же принципу, форма «картинки» отражает форму объекта (von der Emde 1999 г.)
Расстояние
Определить расстояние до объекта сложнее, поскольку «картинка» не может прямо отобразить расстояние таким же образом как местоположение и форму объекта. Крупная «картинка» на теле рыбы в виде окружности может быть обусловлена как нахождением в непосредственной близости крупного сферического объекта, так и нахождением менее крупного объекта на значительном расстоянии.
«Электрические картинки», проецируемые объектами одинакового размера, расположенными на различном расстоянии. Более удаленный объект производит более крупную и в то же время более размытую картинку. Рисунок заимствован с Gerhard von der Emde (von der Emde 1999 г.)
«Электрическая картинка» объекта на участке тела слабоэлектрической рыбы (von der Emde 1999 г.). Сверху объект находится далеко от рыбы, снизу — близко к рыбе
Герхард Герхардт фон дер Эмде предлагает сравнительный анализ, объясняющий то, как по его мнению рыба-слон определяет расстояние с помощью электролокации: «Каждый объект создает проекцию, что-то вроде «электрической тени» на поверхности тела рыбы, которая увеличивается в размерах по мере удаления рыбы от объекта. Кроме того, края «тени» становятся размытыми, она становится менее яркой (von der Emde 1999). Таким образом, рыба определяет расстояние до объектов, сравнивая «картинки» по яркости и размытости. Другие ученые придерживаются иных гипотез (Budelli and Caputi 2000) Есть основания предполагать, что разные виды рыб определяют расстояние до объектов по-разному (von der Emde 1999 г.).
Примечание: при пассивной электролокации, электрическая рыба лишь обнаруживает электрические поля других организмов. При активной локации, рыба обнаруживает электрические поля и создает собственное поле. Объекты распознаются путем анализа создаваемых ими помех в электрическом поле.
——
www.bio.davidson.edu
Здесь находится скрытый текст. Для его просмотра необходимо зарегистрироваться.