Электричество нам кажется некоей технологией, придуманной человеком. Между тем это явление довольно часто проявляется в естественной среде, взять хотя бы молнии. Да и живые организмы научились пользоваться электричеством в своих нуждах. Что интересно, касается это в том числе и рыб. Хотя электричество и вода кажутся вещами, мало совместимыми друг с другом.
💚 ПО ТЕМЕ: Почему рождаются рыжие люди и чем они отличаются от остальных.
Виды электрических рыб
Оказывается, в природе существует более 300 видов рыб, обладающих электрическими органами. Их строение и форма, конечно же, могут быть самыми разными. Рыбы, обладающие возможностями генерировать электрические разряды, относятся к пяти группам:
- морские звездочеты (Astroscopus);
- гимнархи (Gymnarchus);
- электрические сомы (Malapterurus);
- электрические скаты (Tetronarce);
- электрический угорь (Electrophorus electricus).
💚 ПО ТЕМЕ: Для чего наклеивают символ «рыбка» на багажник машины?
Для чего электрическим рыбам необходим ток?
Электрические свойства используются для защиты, нападения, внутривидовой сигнализации и в качестве навигационного помощника. Так, рыба-нож (Apteronotus albifrons) и нильский слоник (Gnathonemus petersii) создают вокруг себя электромагнитное поле. Как только в нем оказывается посторонний предмет, рыба на это реагирует. Такой способ ориентации в пространстве чем-то напоминает эхолокацию у летучих мышей. В результате в мутной воде электричество помогает ориентироваться. Ученые выяснили и другой интересный факт об электрических рыбах – некоторые из них настолько хорошо ощущают изменение электромагнитных полей, что могут даже предвидеть грядущее землетрясение.
💚 ПО ТЕМЕ: Какие животные и птицы живут дольше всех на планете: Топ 10.
Как электрические рыбы генерируют электрический ток?
Так у угрей и электрических скатов электричество порождают похожие на почки образования симметрично по бокам тела. А вот у гимнотид (семейство пресноводных лучеперых рыб из отряда гимнотообразных (Gymnotiformes), обитающих в Центральной, Южной Америке и в южной части Мексики) и мормировых (также известных как длиннорылые — семейство пресноводных лучеперых рыб из отряда араванообразных. Распространены в водоемах тропической Африки и реке Нил) за это отвечают нитевидные цилиндрические образования. И электрические органы для многих рыб очень важны, они могут весить до четверти массы всего тела. У угря же такие образования занимают до 80% длины всего тела.
Естественные электростанции представляют собой столбики из пластинок. Каждая из них – это видоизмененная клетка, мышечная, нервная или железистая. Их мембраны выступают в роли электрических микрогенераторов, генерируя напряжение около 0,1 вольта. Разность потенциалов возникает из-за неравной концентрации ионов внутри и снаружи клетки. К каждому столбику подходит нервное окончание, образующее на стороне клетки синапс. Когда поступает нервный импульс, в синапсе выделяется медиатор. Он открывает в мембране ионные каналы. С одной стороны клетки снижается электрическое напряжение, что порождает ту самую разность потенциалов в 0,1-0,15 вольта. Последовательное соединение клеток приводит к их одновременному возбуждению и суммированию потенциала.
С учетом того, что каждая пластика является частью общей цепи, суммарный электрический разряд возрастает многократно. Например, у электрического ската таких столбиков около 500, они расположены наподобие пчелиных сот. В каждом столбике по 400 пластинок. Угорь же имеет 70 горизонтальных столбиков, но каждый из них обладает уже 6000 пластинками. У электрического же сома вообще пластинок около 2 миллионов, а располагаются они крайне хаотично.
В итоге разность потенциалов на концах электрических органов может достигать внушительных 1200 вольт. В импульсе же мощность разряда может составлять вообще от 1 до 6 киловатт. При этом рыба варьирует частоту электрических импульсов в зависимости от назначения. Например, скаты могут генерировать 10-12 импульсов во время защиты, а при атаке их число возрастает до 14-562. Мощность разряда же у разных рыб тоже колеблется от 20 до 600 вольт. Из морских рыб самый сильный орган у мраморного электрического ската Torpedo marmorata. Эта рыба генерирует разряд более 200 вольт. А электричество является для этого существа как защитой от акул и осьминогов, так и инструментом охоты на мелких рыб.
Подвергаясь нападению, мраморные скаты занимают оборонительную позицию и бьют нападающего электрическим током
Пресноводные же рыбы могут генерировать еще более мощные разряды. И это просто объясняется – соленая вода лучше проводит электричество, чем пресная. Так что обитателям рек и озер приходится тратить больше энергии для воздействия на своего противника. Среди опасных пресноводных рыб выделяется электрический угорь, обитатель Амазонки. На теле этого существа целых три электрических органа. Два помогают навигации в водной среде и поиску в ней же добычи, третий же – мощное электрическое оружие с напряжением более 500 вольт. Подобный электрический удар может не просто убивать рыбу и лягушек, но и даже навредить человеку. Так что ловля амазонских угрей – опасное занятие. Но люди придумали нехитрый прием – в реку загоняют стадо коров, на которых рыбы и тратят весь свой заряд. И только тогда в воду заходит человек.
🔥 Смотрите также: