Elektriske fisk: liste, funktioner og interessante fakta. Storslået og mystisk elektrisk ål Fisk, der slår med elektrisk strøm, hvad hedder den

I den levende natur er der mange processer forbundet med elektriske fænomener. Lad os se på nogle af dem.

Mange blomster og blade har evnen til at lukke og åbne sig alt efter tid og dag. Dette er forårsaget af elektriske signaler, der repræsenterer et aktionspotentiale. Blade kan tvinges til at lukke ved hjælp af eksterne elektriske stimuli. Derudover oplever mange planter skadestrømme. Sektioner af blade og stængler er altid negativt ladede i forhold til normalt væv.

Hvis du tager en citron eller et æble og skærer det, og derefter påfører to elektroder på skrællen, vil de ikke registrere en potentialforskel. Hvis den ene elektrode påføres skrællen og den anden på indersiden af ​​pulpen, vil der fremkomme en potentialforskel, og galvanometret vil bemærke strømmens udseende.

Ændringen i potentialet af nogle plantevæv i det øjeblik, de ødelægges, blev undersøgt af den indiske videnskabsmand Bose. Især forbandt han de ydre og indre dele af ærten med et galvanometer. Han opvarmede ærten til en temperatur på op til 60 C, og der blev registreret et elektrisk potentiale på 0,5 V. Samme videnskabsmand undersøgte en mimosa-pude, som han irriterede med korte strømimpulser.

Ved stimulering opstod der et handlingspotentiale. Mimosaens reaktion var ikke øjeblikkelig, men forsinket med 0,1 s. Derudover spredes en anden type excitation, den såkaldte langsomme bølge, som opstår, når den beskadiges, i mimosabanerne. Denne bølge passerer langs knopperne, når stilken, hvilket forårsager et aktionspotentiale, der overføres langs stilken og fører til sænkning af nærliggende blade. Mimosa reagerer ved at flytte bladet til irritation af puden med en strøm på 0,5 μA. Følsomheden af ​​den menneskelige tunge er 10 gange lavere.


Ikke mindre interessante fænomener relateret til elektricitet kan findes i fisk. De gamle grækere var på vagt over for at møde fisk i vandet, hvilket fik dyr og mennesker til at fryse. Denne fisk var en elektrisk rokke, og dens navn var en torpedo.

Elektricitetens rolle er forskellig i livet for forskellige fisk. Nogle af dem bruger specielle organer til at skabe kraftige elektriske udladninger i vandet. For eksempel skaber en ferskvandsål en spænding af en sådan styrke, at den kan afvise et fjendens angreb eller lamme offeret. Fiskens elektriske organer består af muskler, der har mistet evnen til at trække sig sammen. Muskelvæv fungerer som en leder, og bindevæv fungerer som en isolator. Nerver fra rygmarven går til organet. Men generelt er det en finpladestruktur af vekslende elementer. Ålen har fra 6.000 til 10.000 elementer forbundet i serie for at danne en søjle, og omkring 70 søjler i hvert organ, placeret langs kroppen.

Hos mange fisk (hymnarch, fiskekniv, gnatonemus) er hovedet positivt ladet og halen negativt ladet, men hos den elektriske havkat er halen tværtimod positivt ladet og hovedet negativt ladet. Fisk bruger deres elektriske egenskaber både til angreb og forsvar, samt til at finde bytte, navigere i oprørt vand og identificere farlige modstandere.

Der er også svagt elektriske fisk. De har ingen elektriske organer. Det er almindelige fisk: karper, karper, minnows osv. De fornemmer det elektriske felt og udsender et svagt elektrisk signal.

Først opdagede biologer den mærkelige adfærd hos en lille ferskvandsfisk - den amerikanske havkat. Han mærkede en metalpind nærme sig ham i vandet i en afstand af flere millimeter. Den engelske videnskabsmand Hans Lissmann lukkede metalgenstande ind i paraffin- eller glasskaller og sænkede dem ned i vand, men det lykkedes ham ikke at bedrage Nilen-maller og gymnarchus. Fisken føltes metal. Det viste sig faktisk, at fisk har specielle organer, der opfatter svag elektrisk feltstyrke.

Ved at teste følsomheden af ​​elektroreceptorer i fisk udførte forskere et eksperiment. De dækkede akvariet med fiskene med en mørk klud eller papir og flyttede en lille magnet i nærheden gennem luften. Fisken mærkede magnetfeltet. Så flyttede forskerne simpelthen deres hænder i nærheden af ​​akvariet. Og hun reagerede selv på det svageste bioelektriske felt skabt af en menneskelig hånd.

Fisk registrerer det elektriske felt ikke værre, og nogle gange endda bedre, end de mest følsomme instrumenter i verden og bemærker den mindste ændring i dets intensitet. Fisk, som det viser sig, er ikke kun flydende "galvanometre", men også flydende "elektriske generatorer." De udsender en elektrisk strøm i vandet og skaber et elektrisk felt omkring sig selv, der er meget stærkere end det, der opstår omkring almindelige levende celler.

Ved hjælp af elektriske signaler kan fisk endda "tale" på en særlig måde. For eksempel begynder ål, når de ser mad, at generere strømimpulser af en bestemt frekvens og tiltrækker derved deres medmennesker. Og hvis to fisk placeres i et akvarium, øges frekvensen af ​​deres elektriske udladninger straks.

Fiskens rivaler bestemmer styrken af ​​deres modstander ud fra styrken af ​​de signaler, de udsender. Andre dyr har ikke sådanne følelser. Hvorfor er kun fisk udstyret med denne egenskab?

Fisk lever i vand. Havvand er en fremragende leder. Elektriske bølger forplanter sig i det uden dæmpning i tusindvis af kilometer. Derudover har fisk fysiologiske karakteristika for muskelstruktur, som over tid er blevet "levende generatorer."

Fiskens evne til at akkumulere elektrisk energi gør dem til ideelle batterier. Hvis det var muligt at forstå detaljerne i deres drift mere detaljeret, ville der være en revolution inden for teknologi med hensyn til at skabe batterier. Elektrolokalisering og undervandskommunikation af fisk muliggjorde udviklingen af ​​et system til trådløs kommunikation mellem et fiskefartøj og et trawl.

Det ville være passende at slutte af med en udtalelse, der var skrevet ved siden af ​​et almindeligt glasakvarium med en elektrisk rokke, præsenteret på udstillingen i det engelske kongelige samfund i 1960. To elektroder blev sænket ned i akvariet, hvortil et voltmeter var tilsluttet. Når fisken var i ro, viste voltmeteret 0 V, når fisken bevægede sig - 400 V. Mennesket kan stadig ikke optrevle arten af ​​dette elektriske fænomen, observeret længe før organisationen af ​​Royal Society of England. Mysteriet om elektriske fænomener i den levende natur ophidser stadig videnskabsmænds sind og kræver en løsning.

Elektriske fisk. Selv i oldtiden lagde folk mærke til, at nogle fisk på en eller anden måde får deres mad på en særlig måde. Og først for ganske nylig, efter historisk målestok, er det blevet klart, hvordan de gør dette. Det viser sig, at der er fisk, der skaber en elektrisk udladning. Denne udledning lammer eller dræber andre fisk og endda meget små dyr.

Sådan en fisk svømmer, svømmer uden at skynde sig nogen steder. Så snart en anden fisk er tæt på den, skabes en elektrisk udladning. Det er det, frokosten er klar. Du kan svømme op og sluge lammede eller elektrocuterede fisk.

Hvordan er det muligt for fisk at skabe en elektrisk impuls? Faktum er, at der i kroppen af ​​sådanne fisk er rigtige batterier. Deres antal og størrelse varierer mellem fisk, men driftsprincippet er det samme. Det er efter samme princip, som moderne genopladelige batterier er designet.

Faktisk er moderne batterier skabt i henhold til modellen og ligheden af ​​fiskebatterier. To elektroder med en elektrolyt imellem dem. Dette princip blev engang observeret i den elektriske rokke. Moder natur gemmer på mange flere interessante overraskelser!

I dag er der mere end tre hundrede arter af elektriske fisk i verden. De kommer i mange forskellige størrelser og vægte. Alle af dem er forenet af evnen til at skabe en elektrisk udladning eller endda en hel række af udladninger. Men man mener stadig, at de kraftigste elektriske fisk er rokker, havkat og ål.

Elektriske ramper have et fladt hoved og krop. Hovedet er ofte skiveformet. De har en lille hale med en finne. De elektriske organer er placeret på siderne af hovedet. Et andet par små elektriske organer er placeret på halen. Selv de rokker, der ikke er elektriske, har dem.

Elektriske rokker kan producere en elektrisk impuls på op til fire hundrede og halvtreds volt. Med denne impuls kan de ikke kun immobilisere, men også dræbe små fisk. En person, hvis han kommer ind i impulsens handlingszone, vil heller ikke føle sig lidt. Men personen vil højst sandsynligt forblive i live, selvom han helt sikkert vil opleve ubehagelige øjeblikke i sit liv.

Elektrisk havkat, ligesom rokker, skaber en elektrisk impuls. Dens spænding kan være op til 450 volt for store havkat, såvel som for rokker. Når man fanger sådan en havkat, kan man også få et meget mærkbart elektrisk stød. Elektriske havkat lever i Afrikas farvande og når størrelser på op til 1 meter. Deres vægt kan være op til 23 kg.

Men den farligste fisk lever i Sydamerikas farvande. Det her elektriske ål. De kommer i meget store størrelser. Voksne når en længde på tre meter og en vægt på op til tyve kilo. Disse elektriske giganter kan skabe en elektrisk impuls på op til tusind to hundrede volt.

Med så kraftig en impuls kan de endda dræbe ganske store dyr, der tilfældigvis er uhensigtsmæssigt i nærheden. Det samme resultat kan vente en person. Effekten af ​​den elektriske udladning når seks kilowatt. Det vil ikke virke nok. Det er, hvad de er - levende kraftværker.

Potentialforskellen i enderne af de elektriske organer kan nå op på 1200 volt, og udladningseffekten pr. impuls kan variere fra 1 til 6 kilowatt. Frekvensen af ​​pulserne afhænger af deres formål. For eksempel udsender en elektrisk rokke 10-12 impulser, når de forsvarer sig, og fra 14 til 562, når de angriber. Spændingseffekten i udledningen varierer fra 20 til 600 volt i forskellige fisk. Blandt marine fisk er det mest kraftfulde elektriske organ strålen Torpedo maromata - den kan generere en udladning på mere end 200 volt. Elektricitet beskytter den mod både hajer og blæksprutter, og giver den også mulighed for at jage små fisk.

Hos ferskvandsfisk er udledningerne endnu kraftigere. Faktum er, at saltvand leder elektricitet bedre end ferskvand. Derfor kræver havfisk mindre energi for at bedøve fjenden. En af de farligste ferskvandsfisk er den elektriske ål fra Amazonas. Der er tre elektriske organer på hans krop. To af dem er til navigation og søgning efter bytte, og det tredje er et kraftigt våben med en spænding på mere end 500 volt. Et elektrisk stød af denne størrelsesorden dræber ikke kun fisk og frøer, men kan endda forårsage alvorlig skade på mennesker. Derfor er det meget farligt at fange Amazon-ål. For at gøre dette bliver en flok køer drevet i floden, så ålene bruger al deres energi på dem. Først herefter kommer folk i vandet.

Nogle fisk bruger elektricitet til at navigere. For eksempel skaber nilelefanten eller knivfisken et elektromagnetisk felt omkring sig selv. Når et fremmedlegeme rammer den, mærker fisken det straks. Dette navigationssystem ligner flagermusens ekkolokalisering. Det giver dig mulighed for at navigere godt i mudret vand. Undersøgelser har vist, at mange elektriske fisk er så følsomme over for ændringer i elektromagnetiske felter, at de er i stand til at "foregribe" et nærmer sig jordskælv.

Dominic Statham

Foto ©depositphotos.com/Yourth2007

Electrophorus electricus) lever i det mørke vand i sumpe og floder i det nordlige Sydamerika. Dette er et mystisk rovdyr med et sofistikeret elektrolokaliseringssystem og evnen til at bevæge sig og jage under dårlig sigtbarhed. Ved at bruge "elektroreceptorer" til at fornemme elektriske feltforvrængninger forårsaget af hans egen krop, er han i stand til at opdage potentielt bytte, mens han selv forbliver uopdaget. Det immobiliserer offeret med et kraftigt elektrisk stød, stærkt nok til at bedøve et stort pattedyr som en hest eller endda dræbe et menneske. Med sin aflange, afrundede kropsform ligner ålen den fisk, vi normalt kalder murænen (ordenen Anguilliformes); dog hører den til en anden Fiskeorden (Gymnotiformes).

Fisk, der kan registrere elektriske felter, kaldes elektroreceptiv, og dem, der er i stand til at generere et kraftigt elektrisk felt, såsom en elektrisk ål, kaldes elektrogenisk.

Hvordan genererer en elektrisk ål så høj elektrisk spænding?

Elektriske fisk er ikke de eneste, der er i stand til at generere elektricitet. Stort set alle levende organismer gør dette i en eller anden grad. Musklerne i vores krop styres for eksempel af hjernen ved hjælp af elektriske signaler. Elektronerne produceret af bakterierne kan bruges til at generere elektricitet i brændselsceller kaldet elektrocytter. (se tabel nedenfor). Selvom hver celle kun bærer en lille ladning, kan der genereres spændinger på op til 650 volt (V) ved at stable tusindvis af celler i serie, ligesom batterier i en lommelygte. Hvis du arrangerer disse rækker parallelt, kan du producere en elektrisk strøm på 1 Ampere (A), hvilket giver et elektrisk stød på 650 watt (W; 1 W = 1 V × 1 A).

Hvordan undgår en ål at chokere sig selv?

Foto: CC-BY-SA Steven Walling via Wikipedia

Forskere ved ikke præcist, hvordan de skal besvare dette spørgsmål, men nogle interessante observationer kan kaste lys over problemet. For det første er ålens vitale organer (såsom hjernen og hjertet) placeret nær hovedet, væk fra de elektricitetsproducerende organer og er omgivet af fedtvæv, der kan fungere som isolering. Hud har også isolerende egenskaber, da acne med beskadiget hud er blevet observeret at være mere modtagelig for selvbedøvelse ved elektrisk stød.

For det andet er ål i stand til at levere de kraftigste elektriske stød i parringsøjeblikket uden at forårsage skade på partneren. Men hvis et slag af samme kraft påføres en anden ål ikke under parringen, kan den dræbe den. Dette tyder på, at ål har en form for forsvarssystem, der kan tændes og slukkes.

Kunne den elektriske ål have udviklet sig?

Det er meget svært at forestille sig, hvordan dette kunne ske gennem mindre ændringer, som krævet af processen foreslået af Darwin. Hvis chokbølgen var vigtig helt fra begyndelsen, ville den i stedet for at bedøve advare offeret om fare. Desuden, for at udvikle evnen til at bedøve bytte, ville den elektriske ål være nødt til det samtidigt udvikle et selvforsvarssystem. Hver gang der opstod en mutation, der øgede det elektriske støds kraft, skal der være opstået en anden mutation, der forbedrede ålens elektriske isolering. Det virker usandsynligt, at en enkelt mutation ville være tilstrækkelig. For eksempel, for at flytte organer tættere på hovedet, ville det være nødvendigt med en hel række mutationer, som skulle forekomme samtidigt.

Selvom få fisk er i stand til at bedøve deres bytte, er der mange arter, der bruger lavspændingselektricitet til navigation og kommunikation. Elektriske ål tilhører en gruppe sydamerikanske fisk kendt som "knivål" (familien Mormyridae), som også bruger elektrolokalisering og menes at have udviklet denne evne sammen med deres sydamerikanske fætre. Desuden er evolutionister tvunget til at erklære, at elektriske organer i fisk udviklet sig uafhængigt af hinanden otte gange. I betragtning af kompleksiteten af ​​deres struktur er det slående, at disse systemer kunne have udviklet sig under evolutionen mindst én gang, endsige otte.

Knive fra Sydamerika og kimærer fra Afrika bruger deres elektriske organer til lokalisering og kommunikation og bruger en række forskellige typer elektroreceptorer. Begge grupper indeholder arter, der producerer elektriske felter af forskellige komplekse bølgeformer. To typer knivblade Brachyhypopomus benetti Og Brachyhypopomus walteri ligner hinanden så meget, at de kunne klassificeres som én type, men den første af dem producerer en konstant spændingsstrøm, og den anden producerer en vekselspændingsstrøm. Den evolutionære historie bliver endnu mere bemærkelsesværdig, når du graver endnu dybere. For at sikre, at deres elektrolokaliseringsenheder ikke forstyrrer hinanden og ikke skaber interferens, bruger nogle arter et specielt system, ved hjælp af hvilket hver af fiskene ændrer frekvensen af ​​den elektriske udladning. Det er bemærkelsesværdigt, at dette system fungerer næsten det samme (ved hjælp af den samme beregningsalgoritme) som glaskniven fra Sydamerika ( Eigenmannia) og afrikansk fisk aba-aba ( Gymnarchus). Kunne et sådant system til at eliminere interferens uafhængigt have udviklet sig i to separate grupper af fisk, der lever på forskellige kontinenter?

Mesterværk af Guds skabelse

Den elektriske åls energienhed har overskygget alle menneskelige kreationer med dens kompakthed, fleksibilitet, mobilitet, miljøsikkerhed og selvhelbredende evne. Alle dele af dette apparat er perfekt integreret i den polerede krop, som giver ålen evnen til at svømme med stor hastighed og smidighed. Alle detaljerne i dens struktur - fra små celler, der genererer elektricitet til det mest komplekse computerkompleks, der analyserer forvrængningerne af de elektriske felter, som ålen producerer - peger på den store Skabers plan.

Hvordan genererer en elektrisk ål strøm? (populærvidenskabelig artikel)

Elektriske fisk genererer elektricitet ligesom nerverne og musklerne i vores krop. Inde i elektrocytceller er der specielle enzymproteiner kaldet Na-K ATPase pumpe natriumioner over cellemembranen og absorbere kaliumioner. ('Na' er det kemiske symbol for natrium og 'K' er det kemiske symbol for kalium. 'ATP' er adenosintrifosfat, et energimolekyle, der bruges til at betjene pumpen). En ubalance mellem kaliumioner i og uden for cellen resulterer i en kemisk gradient, der skubber kaliumioner ud af cellen igen. Ligeledes skaber en ubalance mellem natriumioner en kemisk gradient, der trækker natriumioner tilbage i cellen. Andre proteiner indlejret i membranen fungerer som kaliumionkanaler, porer, der tillader kaliumioner at forlade cellen. Efterhånden som positivt ladede kaliumioner ophobes på ydersiden af ​​cellen, opbygges en elektrisk gradient omkring cellemembranen, hvilket bevirker, at ydersiden af ​​cellen er mere positivt ladet end indersiden. Pumper Na-K ATPase (natrium-kalium adenosin triphosphatase) er designet på en sådan måde, at de kun udvælger én positivt ladet ion, ellers ville negativt ladede ioner også strømme ind og neutralisere ladningen.

Det meste af den elektriske åles krop består af elektriske organer. Hovedorgelet og Jægerens orgel er ansvarlige for produktion og akkumulering af elektrisk ladning. Sachs' orgel producerer et elektrisk lavspændingsfelt, der bruges til elektrolokalisering.

Den kemiske gradient virker til at skubbe kaliumioner ud, mens den elektriske gradient trækker dem ind igen. I balanceøjeblikket, hvor kemiske og elektriske kræfter ophæver hinanden, vil der være omkring 70 millivolt mere positiv ladning på ydersiden af ​​cellen end på indersiden. Der opstår således en negativ ladning på -70 millivolt inde i cellen.

Men flere proteiner indlejret i cellemembranen giver natriumionkanaler - det er porer, der tillader natriumioner at trænge ind i cellen igen. Normalt er disse porer lukkede, men når de elektriske organer aktiveres, åbner porerne sig, og positivt ladede natriumioner strømmer tilbage i cellen under påvirkning af en kemisk potentialgradient. I dette tilfælde opnås balance, når en positiv ladning på op til 60 millivolt akkumuleres inde i cellen. Der er en total spændingsændring fra -70 til +60 millivolt, og denne er 130 mV eller 0,13 V. Denne afladning sker meget hurtigt, på cirka et millisekund. Og da cirka 5000 elektrocytter er opsamlet i en serie af celler, kan der genereres op til 650 volt (5000 × 0,13 V = 650) på grund af den synkrone udladning af alle celler.

Na-K ATPase (natrium-kalium adenosin triphosphatase) pumpe. Under hver cyklus kommer to kaliumioner (K+) ind i cellen, og tre natriumioner (Na+) forlader cellen. Denne proces er drevet af energien fra ATP-molekyler.

Ordliste

Et atom eller molekyle, der bærer en elektrisk ladning på grund af et ulige antal elektroner og protoner. En ion vil have en negativ ladning, hvis den indeholder flere elektroner end protoner, og en positiv ladning, hvis den indeholder flere protoner end elektroner. Kalium (K+) og natrium (Na+) ioner har en positiv ladning.

Gradient

En ændring i enhver værdi, når du flytter fra et punkt i rummet til et andet. Hvis du for eksempel bevæger dig væk fra ilden, falder temperaturen. Branden genererer således en temperaturgradient, der aftager med afstanden.

Elektrisk gradient

Gradient af ændring i størrelsen af ​​elektrisk ladning. Hvis der for eksempel er flere positivt ladede ioner uden for cellen end inde i cellen, vil en elektrisk gradient strømme hen over cellemembranen. For ligesom ladninger frastøder hinanden, vil ionerne bevæge sig på en måde, der balancerer ladningen i og uden for cellen. Bevægelser af ioner på grund af den elektriske gradient forekommer passivt, under påvirkning af elektrisk potentiel energi, og ikke aktivt, under påvirkning af energi, der kommer fra en ekstern kilde, såsom et ATP-molekyle.

Kemisk gradient

Kemisk koncentrationsgradient. For eksempel, hvis der er flere natriumioner uden for cellen end inde i cellen, så vil en kemisk gradient af natriumion strømme hen over cellemembranen. På grund af den tilfældige bevægelse af ioner og kollisionerne mellem dem, er der en tendens til, at natriumioner bevæger sig fra højere koncentrationer til lavere koncentrationer, indtil en balance er etableret, dvs. indtil der er lige mange natriumioner på begge sider af membran. Dette sker passivt, som følge af diffusion. Bevægelserne er drevet af ionernes kinetiske energi, snarere end af energi modtaget fra en ekstern kilde såsom et ATP-molekyle.

Af alle hvirveldyr er det kun fisk, der er i stand til at producere nok elektrisk energi til at lamme eller endda dræbe en person. Elektriske organer tjener fisk til forsvar, orientering, jagt og eventuelt kommunikation. Omkring to hundrede og halvtreds arter af fisk er i stand til at generere elektrisk energi; dog kun elektriske ål akkumulerer en ladning så kraftig, at den kan tjene som et våben mod mennesker ( Electrophorus electricus), bor i Sydamerika og elektriske stråler, der tilhører familien Torpedinidae.

Hvordan dyr genererer så kraftige impulser af elektrisk energi forbliver et mysterium for videnskabsmænd, men naturen af ​​dyrs elektricitet er ret klar. Elektrisk energi opstår i ethvert dyrs krop – inklusive mennesker. Elektriske impulser bevæger sig langs nervefibre og sender signaler til hjerneceller og andre celler om forskellige fænomener. Selv læsning af disse sider, læser, genererer elektriske signaler; men hos elektriske ål og nogle rokker ophobes energien så meget, at den bruges som våben mod andre fisk og dyr. Lad os se på, hvordan det er dannet.

Menneskeheden lærte, at dyrevæv genererer elektricitet i 1791, da Luigi Galvani, professor i anatomi ved universitetet i Bologna, opdagede, at nerve- og muskelvævet i et frølår reagerede på elektrisk strøm. Forskere har gennem tiden opdaget, at de impulser, der sender signaler i hele det menneskelige nervesystem, er af elektrokemisk karakter. For at forenkle billedet kan vi sige, at nervesignaler er bevægelser af ioner, det vil sige ladede partikler gennem nervecellernes membraner. I en tilstand af hvile eller inaktivitet af en celle har dens skal et negativt potentiale, da negativt ladede ioner akkumuleres inde fra cellen; dog er der både positive og negative ioner uden for cellen, og blandt dem er natriumioner, som bærer en positiv ladning. Når en nervecelle sender et signal, ændrer dens membran polaritet, og natriumioner trænger gennem den ind i cellen og ændrer dens potentiale til positiv. Efter at være vendt tilbage til sin normale tilstand slipper cellen af ​​med natriumioner ved hjælp af en mekanisme, hvis "enhed" er ukendt; Forskere kalder det "natriumpumpen", fordi det ser ud til at pumpe natriumioner ud af cellen.

Når cellen sender signalet, holder "pumpen" op med at fungere. Natrium- og kaliumioner tiltrækkes af hinanden, udveksler ladninger og neutraliserer cellens elektriske potentiale. Små udladninger bevæger sig op ad en nervefiber, der strækker sig fra cellen, og stimulerer et elektrisk felt i det omgivende væv og væske. Signalet eller nerveimpulsen bevæger sig langs nervefiberen, indtil det når et punkt, hvor det forgrener sig til grene kaldet nerveender. Enderne trænger ind i rummet, der adskiller en nervecelle fra en anden. Dette mellemrum mellem to tilstødende celler af nervevæv kaldes en synapse.

På et tidspunkt når en nerveimpuls sendt til en muskel en synapse, på den modsatte side af hvilken der er en muskelfibercelle. Dette punkt, kaldet det neuromuskulære kryds, spiller en afgørende rolle i at generere elektricitet i fisk. Når der opstår en nerveimpuls ved det neuromuskulære kryds, frigives et kemikalie kaldet acetylcholin omkring nerveenderne. Acetylcholin lækker fra en nervecelle til en muskelcelle, og transmitterer en impuls til muskelfiberen, depolariserer den og forårsager derved en elektrisk udladning. Det antages også, at en anden funktion af acetylcholin er at stoppe virkningen af ​​"natriumpumpen" i cellen, som tillader ioner at trænge ind i cellemembranen.

Typisk får et elektrisk signal en muskel til at trække sig sammen, hvilket afspejles i forskellige bevægelser af dyrets krop. Nogle muskler hos fisk har dog mistet evnen til at trække sig sammen. Nerveenderne, der går til disse muskler, ligger meget tæt i området af det neuromuskulære kryds, og muskelcellernes fibre vokser så meget, at de danner noget som en levende elektrode.

Fiskens elektriske organer såsom elektriske ål og elektriske stråler består af flere lignende "elektroder". Når de alle er afladet, opstår der en højeffekt elektrisk strøm. Udledningen styres af et bundt af nerver, som i den elektriske ål kommer fra rygmarven, og i den elektriske rokke - fra hjernen.

Elektriske rokker, som lever i både tempererede og tropiske zoner, er i stand til at skabe spændinger på op til 50 volt og højere på deres "elektroder"; dette er nok til at dræbe de fisk og krebsdyr, som rokker lever af. Den elektriske rokke ligner en fleksibel pandekage med en lang og tyk hale. Under jagt skynder rokken mod byttet med hele kroppen og "krammer" det med sine "vinger", i hvis ender der er elektriske organer. Kramningen lukkes, "elektroderne" aflades - og rokken dræber sit offer med en elektrisk udladning.

Den største af de elektriske rokker er Torpedo nobiliana, indbygger i farvandene i Nordatlanten; den når en længde på 1,8 meter, vejer omkring 100 kg og er i stand til at skabe en potentialforskel på 200 volt - det er nok til at dræbe ethvert dyr, der befinder sig i vandet i nærheden. Den særlige effektivitet af elektrisk udladning i vand forklares ved, at vand er en god leder af elektrisk strøm.

Den elektriske rokke er nævnt i mange sagn, der er kommet ned til os i umindelige tider; drømmetydere mente, at det varsler en overhængende ulykke. Grækerne og romerne vidste, at rokken havde en kilde til en eller anden mærkelig energi, og da elektricitet ikke var kendt på det tidspunkt, troede de, at dens kilde var et ukendt stof. Der var en anden tro - at en rokke fanget på en bronzekrog dræber en fisker, der har forladt grejlet, og døden opstår som følge af blodpropper.

I oldtiden blev rokker brugt til behandling gennem chok. Healere placerede små rokker på hovedet af patienter, der led af hovedpine og andre lidelser; Stingray blev antaget at have helbredende egenskaber.

En elektrisk ål, der genererer en strøm på 650 volt - flere gange den spænding, som selv den største rokke kan producere - kan dræbe enhver i vandet i nærheden. Den elektriske ål har lidt til fælles med andre ål; den er i familie med knivfisken og lever i floder. Den elektriske ål når en længde på 2,7 meter og en tykkelse på omkring 10 centimeter. Fire femtedele af dens krop er optaget af tre elektriske organer, og kun en femtedel af dens længde udgøres af andre organer, der udfører så vigtige vitale funktioner som vejrtrækning, fordøjelse, reproduktion og andre.

Vandet, som den elektriske ål lever i, er iltfattigt, men det generer ikke ålen: Den har også lært at indånde atmosfærisk ilt. Talrige blodkar i munden er i stand til at absorbere ilt, og ålen fanger luft og stiger op til vandoverfladen.

En ung elektrisk ål kan godt se, men efterhånden som den bliver ældre, forringes dens syn kraftigt. Det generer ikke ålen specielt, for i det mørke, mudrede vand, hvor den normalt lever, nytter øjnene alligevel lidt. De samme elektriske organer hjælper ålen med at søge efter bytte: den udsender relativt svage elektriske impulser, hvis spænding ikke overstiger 40 - 50 volt; disse lavspændingsudladninger hjælper den med at finde små havdyr, som ålen lever af. Derudover er elektriske ål formentlig i stand til at opfatte hinandens elektriske udladninger - i hvert fald, når en af ​​dem lammer byttet med et elektrisk stød, skynder andre ål sig hen til byttet.

Elektriske ål tilpasser sig godt til livet i fangenskab og kan ofte ses i akvarier; Normalt er akvariet udstyret med en slags elektrisk anordning til at demonstrere ålens unikke evner, for eksempel en lampe, hvortil ledninger fører fra to elektroder, der er sænket ned i vandet. Når stykker mad eller små fisk bliver smidt ind i akvariet, lyser lampen, fordi ålen begynder at generere elektriske udladninger i vandet, fordi den registrerer byttedyr. Akvariet kan også udstyres med lydforstærkere, og så vil besøgende høre statiske lyde, der ledsager de strømudledninger, som ålen genererer.

Håndtering af en elektrisk ål er ret farligt. I London Zoo gav en ål engang et alvorligt elektrisk stød til den ledsager, der fodrede den. En anden ål begyndte at generere elektriske udladninger, mens den blev båret i en metalkasse, og ledsageren måtte smide kassen på jorden. Men kun ved direkte kontakt er ålens slag fatalt; dog kan en svømmer fanget i vandet nær udledningsstedet drukne i chok.

Ålens evne til at generere enorme mængder elektricitet har tiltrukket sig opmærksomhed fra biologer og læger i mere end et århundrede. Under Anden Verdenskrig blev militæret, inklusive de amerikanske, interesseret i det: to år efter, at USA gik ind i krigen, blev to hundrede elektriske ål fanget i Sydamerika leveret til New York. Bronx Zoo byggede 22 træbassiner til dem. Ål blev brugt i eksperimenter til at studere virkningerne af nervegasser, som blokerer overførslen af ​​nerveimpulser og dermed kan stoppe hjertets, lungernes og andre vitale organers funktion. Essensen af ​​virkningen af ​​gasser er, at de forhindrer nedbrydningen af ​​acetylcholin, efter at det stopper "natriumpumpen" af nervecellen. Typisk nedbrydes acetylcholin i kroppen umiddelbart efter, at det har udført sin funktion; Nedbrydningsprocessen styres af et enzym kaldet kolinesterase. Nervegasser forstyrrer netop virkningen af ​​dette enzym.

Ålens elektriske organer indeholder en stor mængde kolinesterase, som også er meget aktiv; Det er derfor, militæreksperter havde brug for elektriske ål bragt til Bronx Zoo: de tjente som en kilde til det enzym, der var nødvendigt for at studere de nervelammende virkninger af giftige gasser. De fleste zoologiske arbejdere lærte først efter krigen, hvorfor så mange elektriske ål blev holdt i kældrene i løveindhegningen.

Fisk udgør et mindretal af indbyggerne i verdenshavene; en meget større del af dens indbyggere er hvirvelløse dyr, og det er blandt dem, der er de mest miniature og harmløse vanddyr, og de mest enorme og farlige.

I eventyrfilm og romaner, der foregår i havene på den sydlige halvkugle, optræder en kæmpe musling ofte Tridacna gigas, afbildet som en slags levende fælde, en fælde, der venter på en uforsigtig svømmer. Faktisk lever denne kæmpe af plankton og har slet ikke den enorme styrke, som man normalt tilskriver den – også selvom størrelsen af ​​dens skal virkelig når 1,2 meter, og selve bløddyrets vægt er 220 kilo. Der er ikke et eneste dokumenteret tilfælde af en person, der er død af en kollision med Tridacna gigas, dog advarer selv så autoritative kilder som Science of the Sea-magasinet udgivet af den amerikanske flåde læseren om faren, som denne bløddyr udgør for en dykker. Det er dog usandsynligt, at et bløddyr, der ved et uheld lukker sine ventiler omkring et menneskeligt ben, vil holde det; snarere vil han forsøge at slippe af med ubelejligt bytte.



 

Det kan være nyttigt at læse: