Miksi sähköankeriaat eivät käytä sähköä? Sähköankeriaat ovat kalojen tehokkaimpia sähköntuottajia. Vuorovaikutus muiden petoeläinten kanssa

Sähköankeriaan anatomia. Voidaan nähdä joukko soluja, jotka on järjestetty rinnakkaisiin rakenteisiin, jotka tuottavat jännitettä ja virtaa. Seuraavassa fragmentissa näkyy yksittäinen solu, jonka kalvon läpäisevät ionikanavat. Lopuksi esitetään yksi proteiini-ionikanava.

sähköankerias akvaariossa

Sähköankeriaat pystyvät ohjaamaan tuhansien tuottavien solujen tuottamaa yhdistettyä energiaa luoden 600 voltin potentiaalin. Energiantuottomekanismi on samanlainen kuin se, joka välittää sähköisiä signaaleja hermosoluissamme: kemiallinen signaali stimuloi valikoivien "pumppujen toimintaa " - solukalvon ionikanavia, jotka pumppaavat joitain ioneja (natrium) soluun ja toiset (kalium) - ulos. Varautuneiden ionien virtaus luo potentiaalieron solun sisällä ja ulkopuolella, mikä stimuloi muiden kanavien massan toimintaa: tietystä pisteestä alkaen prosessi muuttuu autokatalyyttiseksi, mikä johtaa siihen, että signaali etenee solun kalvoa pitkin. neuronin pitkä prosessi.

Yhteensä LaVanin mukaan vähintään 7 eri tyyppejä ionikanavia, joilla kullakin on hieman erilaiset ominaisuudet ja jakautuminen solukalvolle. Hermosoluissa on useampi kuin yksi, joiden tehtävänä ei ole luoda maksimaalista jännitystä, vaan lähettää nopeasti signaali. Joissakin eläimissä sähköä tuottavat solut (sähkösyytit) toimivat paljon hitaammin, mutta ne antavat paljon suuremman varauksen.

Ymmärtääkseen työnsä periaatteet LaVan ja kollegat kehittivät digitaalisen mallin, joka heijastaa ionikonsentraatiogradientin suhdetta sähköimpulssiin, ja testasivat sitä hermosolujen ja sähkösyyttien esimerkillä. Sitten he tarkastelivat erilaisia tapoja optimoida järjestelmä - käyttämällä eri tyyppejä ionikanavia - maksimaalisen energiatehokkuuden saavuttamiseksi.

Heidän laskelmansa osoittivat, että todella merkittävät parannukset ovat mahdollisia. Yksi "keinotekoisen solun" versio pystyy luomaan impulssin, joka on 40% tehokkaampi kuin elävien ankerioiden solut, toinen vaihtoehto on 28%.

Nyt tutkijat harkitsevat mahdollisuutta luoda käytännössä tällaisista soluista "paristoja", jotka on suljettu kuutioon, jonka sivu on noin 4 mm ja jotka pystyvät tuottamaan jopa 300 mikrowattia energiaa, mikä on aivan tarpeeksi pienten lääketieteellisten implanttien tehoa. ATP-molekyylit voivat toimia heille "polttoaineena" - samoin kuin elävissä organismeissa. LaVanin mukaan ATP pystyy tuottamaan modifioituja bakteereja tai mitokondrioita, jotka on kiinnitetty tähän "akkuun" kehon sokerista. On myös hyvä, että tutkijat pystyvät jo saamaan laboratoriossa yksittäisiä komponentteja tällaisista keinotekoisista soluista - sekä eristäviä kalvoja että ionikanavia.

Jos kuitenkin haluat mieluummin käyttää ankeriaan vanhanaikaisesti - esimerkiksi keittää niiden kanssa sushia - niin kiinnitä huomiota vinkkeihimme oikeiden - aitojen japanilaisten - veitsien valinnassa: "

3.1 Vähintään huolta :

Pituus 1-3 m, paino jopa 40 kg. Sähköankeriaan iho on paljas, suomuton, runko on voimakkaasti pitkänomainen, pyöreä etuosasta ja hieman sivusuunnassa puristettu takaosasta. Aikuisten sähköankerioiden väritys on oliivinruskea, pään ja kurkun alaosa kirkkaan oranssi, peräevän reuna vaalea ja silmät smaragdinvihreät.

Mielenkiintoista on erityisten verisuonikudoksen osien kehittäminen suuonteloon sähköankeriassa, jonka avulla se voi imeä happea suoraan ilmakehän ilmaa. Imeyttääkseen raitista ilmaa ankeriaan on noustava veden pintaan vähintään kerran viidessätoista minuutissa, mutta yleensä se tekee tämän jonkin verran useammin. Jos kalalta riistetään tämä mahdollisuus, se kuolee. Sähköankeriaan kyky käyttää ilmakehän happea hengittämiseen mahdollistaa sen, että se pysyy poissa vedestä useita tunteja, mutta vain jos sen ruumis ja suuontelo pysyvät kosteina. Tämä ominaisuus lisää aknen eloonjäämistä epäsuotuisat olosuhteet olemassaolo.

Sähköankeriaiden lisääntymisestä ei tiedetä juuri mitään. Sähköankeriaat viihtyvät hyvin vankeudessa, ja niitä käytetään usein koristeina suurissa julkisissa akvaarioissa. Tämä kala on vaarallinen suorassa kosketuksessa sen kanssa.

Sähköankeriaiden rakenteessa kiinnostavia ovat sähköelimet, jotka vievät yli 2/3 kehon pituudesta. Luo purkaus, jonka jännite on enintään 1300 V ja virta enintään 1 A. Positiivinen varaus on kehon etuosassa, negatiivinen takana. Ankeriaat käyttävät sähköelimiä suojautuakseen vihollisilta ja halvaannuttaakseen saaliinsa, jotka ovat pääasiassa pieniä kaloja. Siellä on myös ylimääräinen sähköinen urut, joka toimii paikantimena. Se ei ole vaarallista ihmiselle, mutta se on erittäin tuskallista sähköiskun seurauksena.

Huomautuksia

Linkit

Luokat:

Eläimet aakkosjärjestyksessä
Laji poissa vaarasta
Gymnotiformes
sähkökala
Vuonna 1766 kuvatut eläimet
Kalastaa Etelä-Amerikka

Wikimedia Foundation. 2010 .

Katso, mitä "Sähkö ankerias" on muissa sanakirjoissa:

sähköankerias- Sähköankerias. sähköankerias (Electrophorus electricus), sähköankeriaan kuuluva kala. Endeeminen Etelä-Amerikassa. Runko on pitkänomainen (noin 2 m), painaa jopa 20 kg, selkä ja lantion evät ei. Yllä oleva väri on oliivinvihreä ja vaalea ...... Ensyklopedinen hakuteos "Latinalainen Amerikka"

Karppijärjestyksen kalat. Perheen ainoa laji. Siinä on sähköurut, jotka vievät n. 4/5 rungon pituus. Antaa purkauksen 650 V asti (yleensä vähemmän). Pituus 1-3 m, paino jopa 40 kg. Amazon- ja Orinoco-joissa. Paikallisen käsityön esine....... Iso tietosanakirja

Karppijärjestyksen kalat. Perheen ainoa laji. Siinä on sähköiset elimet, jotka vievät noin 4/5 kehon pituudesta. Ne antavat purkauksen 650 V asti (yleensä vähemmän). Pituus 1-3 m, paino jopa 40 kg. Se elää Amazon- ja Orinoco-joissa. Paikallisen ... ... tietosanakirja

HYMNOT TAI SÄHKÖENE luinen kala perheestä akne; vettä. Amerikassa; on kyky tuottaa vahvaa sähköä. iskuja. Sanakirja vieraita sanoja sisältyy venäjän kieleen. Pavlenkov F., 1907. HYMNOT eli SÄHKÖAnkerias ... ... Venäjän kielen vieraiden sanojen sanakirja

- (Electrophorus electricus) Cyprinidae-lahkon Electrophoridae-heimon kala. Asuu sisällä makeat vedet Keski- ja Etelä-Amerikassa. Runko on alaston, enintään 3 m pitkä ja painaa jopa 40 kg. Sivuilla on sähköelimiä. Selkäydin… Suuri Neuvostoliiton tietosanakirja

Kala neg. syprinidit. yhtenäisyys perhetyyppi. On sähkö elimet, jotka vievät n. 4/5 rungon pituus. Ne antavat purkauksen 650 V asti (yleensä vähemmän). Pituus 1-3 m, paino jopa 40 kg. Asuu pp. Amazon ja Orinoco. Paikallisen käsityön esine. Lab.…… Luonnontiede. tietosanakirja

sähköankerias- elektrinis ungurys statusas T ala zoologija | vardynas taksono rangas rūšies atitikmenys: lot. Electrophorus electricus engl. sähkö ankerias rus. sähköankerias ryšiai: platesnis terminas – elektriniai unguriai … Žuvų pavadinimų žodynas

Katso Sähkökalat... Ensyklopedinen sanakirja F.A. Brockhaus ja I.A. Efron

Sähkömonni ... Wikipedia

SÄHKÖ, sähkö, sähkö. 1. adj. sähkölle. Sähkö. Sähköenergia. Sähkövaraus. Sähköpurkaus. || Jännittävää, sähköä tuottavaa. Sähköauto. Voimalaitos. ... ... Sanakirja Ushakov

Kirjat

Elämän kipinä. Sähköä ihmiskehossa, Francis Ashcroft. Kaikki tietävät, että sähkö toimii koneissa, vielä vähemmän tiedetään, että samaa voidaan sanoa itsestämme. Kyky lukea ja ymmärtää kirjoitettua, nähdä ja kuulla, ajatella...

Kerro sähkökala Vai niin. Kuinka paljon virtaa ne tuottavat?

Sähköinen monni.

Sähköankerias.

Sähköinen Stingray.

V. Kumushkin (Petrosavodsk).

Sähkökalojen joukossa mestaruus kuuluu sähköankeriaalle, joka elää Amazonin sivujoissa ja muissa Etelä-Amerikan joissa. Aikuiset ankeriaat saavuttavat kaksi ja puoli metriä. Sähköelimet - muuntuneet lihakset - sijaitsevat ankeriaan sivuilla, jotka ulottuvat selkärankaa pitkin 80 prosenttia kalan koko pituudesta. Tämä on eräänlainen akku, jonka plus on rungon etuosassa ja miinus takana. Jännitteinen akku tuottaa jännitteen noin 350 ja suurimmissa yksilöissä jopa 650 volttia. Välittömällä 1-2 ampeerin virranvoimakkuudella tällainen purkaus voi kaataa ihmisen alas. Sähköpurkausten avulla ankerias puolustautuu vihollisilta ja ansaitsee itse ruokansa.

joissa Päiväntasaajan Afrikka on toinen kala - sähkömonni. Sen mitat ovat pienemmät - 60 - 100 cm. Erikoisrauhaset, jotka tuottavat sähköä, muodostavat noin 25 prosenttia kalan kokonaispainosta. Sähkövirta saavuttaa 360 voltin jännitteen. Tiedossa on sähköiskutapauksia ihmisillä, jotka kylpeivät joessa ja astuivat vahingossa tällaisen monniin. Jos sähkömonni putoaa syöttiin, niin onkija voi saada myös erittäin huomattavan sähköiskun, joka on kulkenut märän siiman ja vavan kautta hänen käteensä.

Taitavasti ohjattuja sähköpurkauksia voidaan kuitenkin käyttää lääketieteellisiin tarkoituksiin. Tiedetään, että sähkömonni oli ylpeä paikka arsenaalissa perinteinen lääke muinaisten egyptiläisten toimesta.

Sähköluistimet pystyvät myös tuottamaan erittäin merkittävää sähköenergiaa. Niitä on yli 30 tyyppiä. Nämä pohjan istuvat asukkaat, joiden koko vaihtelee 15–180 cm, ovat jakautuneet pääasiassa kaikkien valtamerten trooppisten ja subtrooppisten vesien rannikkoalueelle. Pohjassa piilossa, joskus puoliksi hiekkaan tai lieteen upotettuna, ne halvaannuttaa saaliinsa (muut kalat) virtapurkauksella, jonka jännite vaihtelee erityyppisissä säteissä 8 - 220 volttia. Stingray voi aiheuttaa merkittävän sähköiskun henkilölle, joka joutuu vahingossa kosketuksiin sen kanssa.

Paitsi sähkövaraukset voimakkaat kalat pystyvät tuottamaan pienjännitettä, heikkoa virtaa. Rytmisten heikon virran purkausten, joiden taajuus on 1 - 2000 pulssia sekunnissa, ansiosta ne suuntautuvat täydellisesti myös mutaisessa vedessä ja viestivät toisilleen syntyvästä vaarasta. Sellaisia ovat mormirukset ja hymnarkit, jotka elävät Afrikan jokien, järvien ja soiden mutaisissa vesissä.

Yleensä, kuten kokeelliset tutkimukset ovat osoittaneet, käytännöllisesti katsoen kaikki kalat, sekä meri- että makean veden, pystyvät säteilemään erittäin heikkoja sähköpurkauksia jotka voidaan havaita vain erikoisinstrumenteilla. Nämä rivit pelaavat tärkeä rooli kalojen käyttäytymisreaktioissa, erityisesti niiden, joita pidetään jatkuvasti suurissa parvissa.

Kommenteissa muistutettiin oikeutetusti, että sähköankerias ei nimestään huolimatta kuulu ankeriaan luokkaan, se on lähempänä karppia ja monnia.
Ihmiset ovat tienneet sähkökaloista jo kauan: takaisin sisään Muinainen Egypti käytetään epilepsian hoitoon sähköinen ramppi, sähköankeriaan anatomia antoi Alessandro Voltalle idean kuuluisista akuistaan, ja Michael Faraday, "sähkön isä", käytti samaa ankeriasta tieteellisenä välineenä. Nykyaikaiset biologit tietävät, mitä sellaisilta kaloilta odottaa (lähes kaksimetrinen ankerias voi tuottaa 600 volttia), lisäksi on enemmän tai vähemmän tiedossa, millaiset geenit muodostavat tällaisen epätavallisen ominaisuuden - tänä kesänä ryhmä geneetikkoja yliopiston yliopistosta. Wisconsin Madisonissa (USA) julkaisi artikkelin sähköankeriaan genomin täydellisestä sekvensoinnista. "Sähköisten kykyjen" tarkoitus on myös selvä: niitä tarvitaan metsästykseen, avaruudessa suuntautumiseen ja suojaamiseen muilta saalistajilta. Vain yksi asia jäi tuntematta - kuinka kalat tarkalleen käyttävät sähköiskuaan, mitä strategiaa he käyttävät.

Nyt otamme siitä selvää...

Ensin vähän päähenkilöstä.

mystisessä ja mutaiset vedet Amazon kätkee monia vaaroja. Yksi niistä on sähköankerias (lat. Electrophorus electricus) on sähköankeriaiden luokan ainoa edustaja. Sitä esiintyy Etelä-Amerikan koillisosassa ja sitä löytyy keskiosan pienistä sivujoista sekä voimakkaan Amazon-joen alajuoksuista.

Aikuisen sähköankeriaan keskipituus on puolitoista metriä, vaikka joskus löytyy myös kolmen metrin mittaisia yksilöitä. Tämä kala painaa noin 40 kg. Hänen vartalonsa on pitkänomainen ja hieman litistynyt sivusuunnassa. Itse asiassa tämä ankerias ei todellakaan näytä kalalta: siinä ei ole suomuja, vain pyrstö- ja rintaevät, ja kaiken lisäksi se hengittää ilmakehän ilmaa.

Kuva 3.

Tosiasia on, että sivujoet, joissa sähköankeriaat elävät, ovat liian matalia ja mutaisia, ja niiden vesi on käytännössä happiton. Siksi luonto on myöntänyt eläimelle ainutlaatuisia vaskulaarisia kudoksia suuontelossa, joiden avulla ankerias imee happea suoraan ulkoilmasta. Totta, tätä varten hänen täytyy nousta pintaan 15 minuutin välein. Mutta jos ankerias yhtäkkiä löytää itsensä vedestä, se voi elää useita tunteja, jos sen ruumis ja suu eivät kuivu.

Sähköhiilen väri on oliivinruskea, minkä ansiosta potentiaalinen saalis ei huomaa sitä. Vain kurkku ja pään alaosa ovat kirkkaan oransseja, mutta tämä ei todennäköisesti auta sähköankeriaan onnettomia uhreja. Heti kun hän tärisee koko liukkaalla vartalollaan, syntyy purkaus, jonka jännite on jopa 650 V (lähinnä 300-350 V), joka tappaa välittömästi kaikki lähellä olevat pienet kalat. Saalis putoaa pohjaan, ja saalistaja poimii sen, nielee sen kokonaisena ja voitelee itsensä lähelle lepäämään.

Kuva 4.

Sähköankeriassa on erityisiä elimiä, jotka koostuvat lukuisista sähkölevyistä - muunnetuista lihassoluista, joiden kalvojen väliin muodostuu potentiaaliero. Elimet vievät kaksi kolmasosaa tämän kalan kehon massasta.

Sähköankerias voi kuitenkin tuottaa purkauksia pienemmällä jännitteellä - jopa 10 voltilla. Koska hänellä on huono näkö, hän käyttää niitä tutkana navigoidakseen ja etsiäkseen saalista.

Sähköankeriaat voivat olla valtavia, jopa 2,5 metriä pitkiä ja 20 kiloa painavia. He asuvat Etelä-Amerikan joissa, esimerkiksi Amazonissa ja Orinocossa. Ne ruokkivat kaloja, sammakkoeläimiä, lintuja ja jopa pieniä nisäkkäitä.

Koska sähköankerias imee happea suoraan ilmakehän ilmasta, sen on noustava veden pintaan hyvin usein. Hänen tulisi tehdä tämä vähintään kerran viidessätoista minuutissa, mutta yleensä se tapahtuu useammin.

Tähän mennessä on vain vähän tunnettuja tapauksia, joissa ihmiset ovat kuolleet kohtaamisen jälkeen sähköankeriaan. Lukuisat sähköiskut voivat kuitenkin johtaa hengitys- tai sydämen vajaatoimintaan, mikä voi aiheuttaa ihmisen hukkumisen jopa matalassa vedessä.

Kuva 5.

Hänen koko kehonsa on peitetty erityisillä elimillä, jotka koostuvat erityisistä soluista. Nämä solut on kytketty peräkkäin toisiinsa hermokanavien avulla. Vartalon etuosassa "plus", takana "miinus". Heikko sähkö muodostuu heti alussa ja siirtyy peräkkäin elimestä toiseen, se saa voimaa iskeäkseen mahdollisimman tehokkaasti.

Sähköankerias itse uskoo olevansa varustettu luotettavalla suojalla, joten hänellä ei ole kiirettä luovuttaa edes suuremmalle vastustajalle. Oli tapauksia, joissa ankeriaat eivät antaneet periksi edes krokotiileille, ja ihmisten tulisi välttää tapaamista niiden kanssa. Tietenkin on epätodennäköistä, että vuoto tappaa aikuisen, mutta sen tuntemukset ovat enemmän kuin epämiellyttäviä. Lisäksi on olemassa tajunnan menetyksen vaara, ja jos olet vedessä, voit helposti hukkua.

Kuva 6.

Sähköankerias on erittäin aggressiivinen, se hyökkää välittömästi eikä aio varoittaa ketään aikeistaan. Turvaetäisyys metrin pituiseen ankeriaan on vähintään kolme metriä - tämän pitäisi riittää vaarallisen virran välttämiseksi.

Pääsähköä tuottavien elinten lisäksi ankeriaalla on vielä yksi, jonka avulla se tiedustelee ympäristöä. Tällainen paikannus lähettää matalataajuisia aaltoja, jotka palatessaan ilmoittavat omistajalleen edessä olevista esteistä tai sopivien elävien olentojen läsnäolosta.

Kuva 7.

Zoologi Kenneth Catania ( Kenneth Catania) Vanderbiltin yliopistosta (USA) tarkkaillessaan sähköankeriaita, jotka asuivat erityisesti varustetussa akvaariossa, huomasi, että kalat voivat purkaa akkunsa kolmessa eri tavoilla. Ensimmäinen on pienjänniteimpulsseja, jotka on tarkoitettu suuntautumaan maahan, toinen on kahden tai kolmen sekvenssi suurjänniteimpulsseja, joka kestää useita millisekunteja, ja lopuksi kolmas tapa on suhteellisen pitkä suurjännite- ja suurtaajuuspurkaus.

Kun ankerias hyökkää, se lähettää paljon voltteja saaliille korkealla taajuudella (menetelmä numero kolme). Kolme tai neljä millisekuntia tällaista käsittelyä riittää immobilisoimaan uhri - eli voimme sanoa, että ankerias käyttää kaukosähköiskua. Lisäksi sen taajuus on paljon suurempi keinotekoisia laitteita: esimerkiksi Taser-kaukosokkija antaa 19 pulssia sekunnissa, kun taas ankerias - jopa 400. Lamautettuaan uhrin, hänen on kiireesti tartuttava siihen aikaa tuhlaamatta, muuten saalis tulee järkiinsä ja ui pois. .

Kuva 8.

Artikkelissa julkaisussa Tiede Kenneth Catania kirjoittaa, että "elävä tainnutusase" toimii samalla tavalla kuin keinotekoinen, aiheuttaen voimakkaan tahattoman lihassupistuksen. Vaikutusmekanismi määritettiin omituisessa kokeessa, kun kala, jonka selkäydin oli tuhoutunut, asetettiin ankeriaan akvaarioon; ne erotettiin sähköä läpäisevällä esteellä. Kalat eivät pystyneet hallitsemaan lihaksia, mutta ne supistuivat itsestään vastauksena ulkopuolelta tuleviin sähköimpulsseihin. (Ankerias provosoitiin vuotoon heittämällä siihen matoja ravinnoksi.) Jos kalaan, jonka selkäydin oli tuhoutunut, ruiskutettiin myös hermomyrkkykurarea, niin ankeriaan sähköllä ei ollut vaikutusta siihen. Eli sähköpurkausten kohteena olivat juuri ne motoriset neuronit, jotka ohjaavat lihaksia.

Kuva 9.

Kaikki tämä tapahtuu kuitenkin, kun ankerias on jo määrittänyt saaliinsa. Ja jos saalis piiloutui? Veden liikkeellä et enää löydä sitä. Lisäksi ankerias itse metsästää yöllä, eikä samalla voi ylpeillä hyvästä näköstä. Saalista löytääkseen se käyttää toisen tyyppisiä purkauksia: kahden tai kolmen suurjännitepulssin lyhyitä sarjoja. Tällainen purkaus jäljittelee motoristen neuronien signaalia, mikä saa mahdollisen uhrin kaikki lihakset supistumaan. Ankerias ikään kuin käskee sen paljastamaan itsensä: lihasspasmi kulkee uhrin kehon läpi, se alkaa nykiä, ja ankerias tarttuu veden värähtelyihin - ja ymmärtää, minne saalis piiloutui. Samanlaisessa kokeessa kalalla, jolla oli vaurioitunut selkäydin, se erotettiin ankeriaasta jo ennestään sähköä läpäisemättömällä esteellä, mutta ankerias saattoi tuntea veden aallot siitä. Samanaikaisesti kala yhdistettiin stimulaattoriin, jolloin sen lihakset supistuivat kokeen tekijän pyynnöstä. Kävi ilmi, että jos ankerias lähetti lyhyitä "tunnistuspulsseja" ja samalla kala pakotettiin nykimään, niin ankerias hyökkäsi sen kimppuun. Jos kala ei vastannut millään tavalla, ankerias ei tietenkään reagoinut siihen millään tavalla - se ei yksinkertaisesti tiennyt missä se oli.

Yleisesti ottaen sähköankeriaalla on melko pitkälle kehitetty metsästysstrategia. Lähetetään silloin tällöin ulkoinen ympäristö"Pseudolihaspurkaukset", se saa piilotetut uhrit löytämään itsensä, ui sitten sinne, missä aallot leviävät vedessä, ja antaa toisen purkauksen, joka lamauttaa saaliin. Toisin sanoen ankerias vain hallitsee saaliin lihaksia ja käskee niitä liikkumaan tai jäätymään tarvittaessa.

Kuva 11.

Kuva 12.

Kuva 13.

Ihmiset ovat tienneet sähkökaloista jo kauan: jo muinaisessa Egyptissä sähkörauskua käytettiin epilepsian hoitoon, sähköankeriaan anatomia ehdotti Alessandro Voltalle ajatusta hänen kuuluisista akuistaan ja Michael Faraday , "sähkön isä", käytti samaa ankeriasta tieteellisenä välineenä. Nykyaikaiset biologit tietävät, mitä sellaisilta kaloilta odottaa (melkein kaksimetrinen ankerias voi tuottaa 600 volttia), lisäksi on enemmän tai vähemmän tiedossa, millaiset geenit muodostavat tällaisen epätavallisen ominaisuuden - tänä kesänä ryhmä geneetikkoja Wisconsinin yliopistosta Madisonissa (USA) julkaisi artikkelin sähköankeriaan genomin täydellisestä sekvensoinnista. "Sähköisten kykyjen" tarkoitus on myös selvä: niitä tarvitaan metsästykseen, avaruudessa suuntautumiseen ja suojaamiseen muilta saalistajilta. Vain yksi asia jäi tuntematta - kuinka kalat käyttävät sähköiskuaan, mitä strategiaa he käyttävät.

Ensin vähän päähenkilöstä.

Amazonin salaperäisissä ja hämärissä vesissä piilee monia vaaroja. Yksi niistä on sähköankerias (lat. Electrophorus electricus) on sähköankeriasjärjestön ainoa jäsen. Sitä esiintyy Etelä-Amerikan koillisosassa ja sitä löytyy keskiosan pienistä sivujoista sekä voimakkaan Amazon-joen alajuoksuista.

Eläintutkija Kenneth Catania Vanderbiltin yliopistosta (USA) tarkkaili sähköankeriaita, jotka asuivat erityisesti varustetussa akvaariossa, ja huomasi, että kalat voivat purkaa akkunsa kolmella eri tavalla. Ensimmäinen on maastossa suuntautumiseen tarkoitettuja pienjännitepulsseja, toinen on kahden tai kolmen suurjännitepulssin sarja, joka kestää useita millisekunteja, ja lopuksi kolmas menetelmä on suhteellisen pitkä suurjännite- ja suurtaajuinen purske. päästöt.

Kun ankerias hyökkää, se lähettää paljon voltteja saaliille korkealla taajuudella (menetelmä numero kolme). Kolme tai neljä millisekuntia tällaista käsittelyä riittää immobilisoimaan uhri - eli voimme sanoa, että ankerias käyttää kaukosähköiskua. Lisäksi sen taajuus on paljon korkeampi kuin keinotekoiset laitteet: esimerkiksi Taiser-kaukosokkija antaa 19 pulssia sekunnissa, kun taas ankerias - jopa 400. Lamannuttuaan uhrin, hänen on nopeasti tartuttava siihen aikaa tuhlaamatta, muuten saalis tulee järkiinsä ja ui pois.

Kenneth Catania kirjoittaa Science-lehden artikkelissa, että "elävä tainnutusase" toimii samalla tavalla kuin keinotekoinen, aiheuttaen voimakkaan tahattoman lihassupistuksen. Vaikutusmekanismi määritettiin omituisessa kokeessa, kun kala, jonka selkäydin oli tuhoutunut, asetettiin ankeriaan akvaarioon; ne erotettiin sähköä läpäisevällä esteellä. Kalat eivät pystyneet hallitsemaan lihaksia, mutta ne supistuivat itsestään vastauksena ulkopuolelta tuleviin sähköimpulsseihin. (Ankerias provosoitiin vuotoon heittämällä siihen matoja ravinnoksi.) Jos kalaan, jonka selkäydin oli tuhoutunut, ruiskutettiin myös hermomyrkkykurarea, niin ankeriaan sähköllä ei ollut vaikutusta siihen. Eli sähköpurkausten kohteena olivat juuri ne motoriset neuronit, jotka ohjaavat lihaksia.

Kaikki tämä tapahtuu kuitenkin, kun ankerias on jo määrittänyt saaliinsa. Ja jos saalis piiloutui? Veden liikkeellä et enää löydä sitä. Lisäksi ankerias itse metsästää yöllä, eikä samalla voi ylpeillä hyvästä näköstä. Saalista löytääkseen se käyttää toisen tyyppisiä purkauksia: kahden tai kolmen suurjännitepulssin lyhyitä sarjoja. Tällainen purkaus jäljittelee motoristen neuronien signaalia, mikä saa mahdollisen uhrin kaikki lihakset supistumaan. Ankerias ikään kuin käskee häntä löytämään itsensä: lihasspasmi kulkee uhrin kehon läpi, hän alkaa nykiä, ja ankerias tarttuu veden värähtelyihin - ja ymmärtää, minne saalis piiloutui. Samanlaisessa kokeessa kalalla, jolla oli vaurioitunut selkäydin, se erotettiin ankeriaasta jo ennestään sähköä läpäisemättömällä esteellä, mutta ankerias saattoi tuntea veden aallot siitä. Samanaikaisesti kala yhdistettiin stimulaattoriin, jolloin sen lihakset supistuivat kokeen tekijän pyynnöstä. Kävi ilmi, että jos ankerias lähetti lyhyitä "tunnistuspulsseja" ja samalla kala pakotettiin nykimään, niin ankerias hyökkäsi sen kimppuun. Jos kala ei vastannut millään tavalla, ankerias ei tietenkään reagoinut siihen millään tavalla - se ei yksinkertaisesti tiennyt missä se oli.