Tại sao lươn điện không sử dụng điện? Lươn điện là loài phát điện mạnh nhất trong số các loài cá. Tương tác với những kẻ săn mồi khác

Giải phẫu của một con lươn điện. Người ta có thể thấy một tập hợp các tế bào được tổ chức thành các cấu trúc song song tạo ra điện áp và dòng điện. Đoạn sau đây cho thấy một tế bào đơn lẻ có các kênh ion xuyên qua màng của nó. Cuối cùng, một kênh ion protein riêng biệt được hiển thị


Lươn điện trong bể cá

Lươn điện có khả năng truyền năng lượng tổng hợp được tạo ra bởi hàng nghìn tế bào tạo ra điện thế 600 V. Cơ chế tạo ra năng lượng tương tự như cơ chế truyền tín hiệu điện trong tế bào thần kinh của chúng ta: tín hiệu hóa học kích thích hoạt động của các “máy bơm” chọn lọc. ” - các kênh ion trong màng tế bào, bơm một số ion (natri) vào tế bào và một số ion khác (kali) ra ngoài. Dòng ion tích điện tạo ra sự chênh lệch điện thế bên trong và bên ngoài tế bào, kích thích hoạt động của một loạt các kênh khác: bắt đầu từ một điểm nhất định, quá trình trở thành tự xúc tác, dẫn đến tín hiệu truyền dọc theo màng của quá trình dài tế bào thần kinh.

Tổng cộng, theo LaVan, có ít nhất 7 người được biết đến các loại khác nhau các kênh ion, mỗi kênh có đặc điểm và sự phân bố hơi khác nhau trên màng tế bào. Các tế bào thần kinh chứa nhiều hơn một tế bào, nhiệm vụ của chúng không phải là tạo ra điện áp tối đa mà là truyền tín hiệu nhanh chóng. Các tế bào tạo ra điện của một số động vật (tế bào điện) hoạt động chậm hơn nhiều, nhưng chúng tạo ra điện tích lớn hơn nhiều.

Để hiểu cách chúng hoạt động, LaVan và các đồng nghiệp đã phát triển một mô hình kỹ thuật số về mối liên hệ giữa gradient nồng độ ion với xung điện và thử nghiệm nó trên các tế bào thần kinh và tế bào điện. Sau đó, họ xem xét nhiều cách khác nhau để tối ưu hóa hệ thống - sử dụng các loại khác nhau kênh ion - để đạt được hiệu suất năng lượng tối đa.

Tính toán của họ cho thấy những cải tiến thực sự đáng kể là có thể thực hiện được. Một phiên bản của “tế bào nhân tạo” có khả năng tạo ra xung lực mạnh hơn 40% so với tế bào lươn sống, một phiên bản khác - 28%.

Hiện các nhà khoa học đang xem xét khả năng thực tế tạo ra “pin” từ những tế bào như vậy, được đặt trong một khối lập phương có cạnh khoảng 4 mm và có khả năng tạo ra năng lượng lên tới 300 microwatt, đủ để cung cấp năng lượng cho các bộ phận cấy ghép y tế nhỏ. “Nhiên liệu” cho chúng có thể là các phân tử ATP - giống như ở các sinh vật sống. Theo LaVan, ATP sẽ có thể được sản xuất từ ​​đường trong cơ thể nhờ vi khuẩn biến đổi hoặc ty thể gắn vào “pin” này. Điều tốt là các nhà khoa học đã có thể thu được các thành phần riêng lẻ của tế bào nhân tạo như vậy trong phòng thí nghiệm - cả màng cách điện và kênh ion.

Tuy nhiên, nếu bạn thích sử dụng lươn theo cách cổ điển - chẳng hạn như để làm sushi với chúng - thì hãy chú ý đến mẹo chọn dao phù hợp của chúng tôi - dao chính hãng Nhật Bản: “

3.1 Ít quan tâm nhất :

Chiều dài từ 1 đến 3 m, trọng lượng lên tới 40 kg. Lươn điện có da trần, không có vảy, thân rất thon dài, phía trước tròn và hơi dẹt ở phía sau. Màu sắc của lươn điện trưởng thành có màu nâu ô liu, mặt dưới đầu và cổ họng có màu cam sáng, mép vây hậu môn nhạt và mắt có màu xanh ngọc lục bảo.

Điều thú vị là lươn điện phát triển các vùng mô mạch đặc biệt trong khoang miệng, cho phép nó hấp thụ oxy trực tiếp từ không khí trong khí quyển. Để thu được một phần không khí mới, con lươn phải nổi lên mặt nước ít nhất mười lăm phút một lần, nhưng thông thường nó làm điều này thường xuyên hơn một chút. Nếu con cá bị tước đi cơ hội này, nó sẽ chết. Khả năng sử dụng oxy trong khí quyển để thở của lươn điện cho phép nó ở ngoài nước trong vài giờ, nhưng chỉ khi cơ thể và miệng của nó vẫn ẩm. Tính năng này giúp tăng khả năng sống sót của lươn trong điều kiện bất lợi sự tồn tại.

Hầu như không có thông tin gì về sự sinh sản của lươn điện. Lươn điện hoạt động tốt trong điều kiện nuôi nhốt và thường trang trí các bể cá công cộng lớn. Loài cá này rất nguy hiểm nếu bạn tiếp xúc trực tiếp với nó.

Một điều thú vị về cấu tạo của lươn điện là cơ quan phát điện, chiếm hơn 2/3 chiều dài cơ thể. Tạo ra dòng điện có điện áp lên tới 1300 V và dòng điện lên tới 1 A. Điện tích dương ở phía trước cơ thể, điện tích âm ở phía sau. Các cơ quan điện được lươn sử dụng để bảo vệ khỏi kẻ thù và làm tê liệt con mồi, chủ yếu bao gồm các loài cá nhỏ. Ngoài ra còn có thêm một đàn điện đóng vai trò định vị. Nó không gây nguy hiểm cho con người nhưng nếu bị điện giật thì sẽ rất đau đớn.

Ghi chú

Liên kết

Thể loại:

  • Động vật theo thứ tự bảng chữ cái
  • Loài thoát khỏi nguy hiểm
  • Bộ thể dục
  • Cá điện
  • Động vật được mô tả năm 1766
  • Nam Mỹ

Quỹ Wikimedia. 2010.

Xem thêm “Lươn điện” là gì trong các từ điển khác:

    lươn điện- Lươn điện. lươn điện (Electrophorus electricus), loài cá thuộc họ lươn điện. Đặc hữu ở Nam Mỹ. Cơ thể thon dài (khoảng 2 m), nặng tới 20 kg, lưng và vây bụng KHÔNG. Màu sắc bên trên là màu xanh ô liu nhạt... ... Sách tham khảo bách khoa "Mỹ Latinh"

    Cá thuộc bộ Cyprinidae. Loài duy nhất của gia đình. Có cơ quan điện chiếm khoảng. Chiều dài cơ thể 4/5. Cung cấp dòng điện lên tới 650 V (thường ít hơn). Chiều dài từ 1 đến 3 m, nặng tới 40 kg. Ở sông Amazon và Orinoco. Đối tượng thủy sản địa phương... ... To lớn từ điển bách khoa

    Cá thuộc bộ Cyprinidae. Loài duy nhất của gia đình. Có cơ quan điện chiếm khoảng 4/5 chiều dài cơ thể. Chúng cho dòng điện lên tới 650 V (thường ít hơn). Chiều dài từ 1 đến 3 m, trọng lượng lên tới 40 kg. Sống ở sông Amazon và Orinoco. Đối tượng địa phương... ... từ điển bách khoa

    GYMNOT HOẶC Lươn ĐIỆN cá xương từ gia đình mụn; Nước tại Mỹ; có khả năng tạo ra dòng điện mạnh. thổi. Từ điển từ ngoại quốc, được bao gồm trong tiếng Nga. Pavlenkov F., 1907. HYMNOT hay Lươn ĐIỆN... ... Từ điển từ nước ngoài của tiếng Nga

    - Cá (Electrophorus electricus) thuộc họ Electrophoridae thuộc bộ Cyprinidae. Sống ở nước ngọt Trung tâm và nam Mỹ. Cơ thể trần trụi, dài tới 3 m, nặng tới 40 kg. Các cơ quan điện được bố trí dọc theo hai bên. Mặt lưng... Bách khoa toàn thư vĩ đại của Liên Xô

    Cá phủ định. giống cá chép. đoàn kết loài thuộc họ. Có điện các cơ quan chiếm khoảng Chiều dài cơ thể 4/5. Chúng cho dòng điện lên tới 650 V (thường ít hơn). Dl. từ 1 đến 3 m, nặng tới 40 kg. Sống ở trang. Amazon và Orinoco. Đối tượng thủy sản địa phương. Phòng thí nghiệm... ... Khoa học Tự nhiên. từ điển bách khoa

    lươn điện- elektrinis ungurys statusas T sritis động vật | vardynas taksono rangas rūšis atitikmenys: rất nhiều. Điện di điện tiếng Anh. lươn điện Nga. lươn điện ryšiai: Platenis terminas – elektriniai unguriai… Žuvų pavadinimų žodynas

    Xem Cá Điện... Từ điển bách khoa F.A. Brockhaus và I.A. Efron

    Cá da trơn điện ... Wikipedia

    ĐIỆN, điện, điện. 1. tính từ. thành điện năng. Điện. Năng lượng điện. Sạc điện. Phóng điện. || Kích thích, tạo ra điện. Máy điện. Trạm điện.... Từ điển Ushakova

Sách

  • Ánh sáng cuộc đời. Điện trong cơ thể con người, Francis Ashcroft. Mọi người đều biết rằng điện cung cấp năng lượng cho máy móc, nhưng ít người biết rằng điều tương tự cũng có thể xảy ra với chính chúng ta. Khả năng đọc và hiểu những gì được viết, nhìn và nghe, suy nghĩ...

Cho chúng tôi biết về cá điệnỒ. Họ tạo ra bao nhiêu dòng điện?

Cá trê điện.

Lươn điện.

Cá đuối điện.

V. Kumushkin (Petrozavodsk).

Trong số các loài cá điện, chì thuộc về lươn điện, sống ở các nhánh sông Amazon và các con sông khác ở Nam Mỹ. Lươn trưởng thành đạt tới hai mét rưỡi. Cơ quan điện - cơ biến đổi - nằm ở hai bên của lươn, kéo dài dọc theo cột sống trong 80% toàn bộ chiều dài của cá. Đây là một loại pin, điểm cộng ở phía trước thân máy, điểm trừ ở phía sau. Pin sống tạo ra điện áp khoảng 350 và ở những cá thể lớn nhất - lên tới 650 volt. Với dòng điện tức thời lên tới 1-2 ampe, sự phóng điện như vậy có thể khiến một người ngã khỏi chân. Với sự trợ giúp của phóng điện, con lươn tự bảo vệ mình khỏi kẻ thù và tự kiếm thức ăn.

Ở những dòng sông Châu Phi xích đạo một loài cá khác sống - cá da trơn điện. Kích thước của nó nhỏ hơn - từ 60 đến 100 cm, các tuyến đặc biệt tạo ra điện chiếm khoảng 25% tổng trọng lượng của cá. Dòng điện đạt hiệu điện thế 360V. Đã có trường hợp người bơi dưới sông bị điện giật và vô tình giẫm phải một con cá da trơn như vậy. Nếu một con cá trê điện bị mắc vào cần câu, người câu cá cũng có thể bị một cú điện giật rất đáng chú ý truyền qua dây câu ướt và cần câu vào tay.

Tuy nhiên, việc phóng điện theo hướng khéo léo có thể được sử dụng cho mục đích y học. Được biết, cá trê điện đã chiếm vị trí danh dự trong kho vũ khí y học cổ truyền từ người Ai Cập cổ đại.

Cá đuối điện cũng có khả năng tạo ra năng lượng điện rất đáng kể. Có hơn 30 loài. Những cư dân đáy ít vận động này, có kích thước từ 15 đến 180 cm, phân bố chủ yếu ở vùng ven biển của vùng nước nhiệt đới và cận nhiệt đới của tất cả các đại dương. Ẩn mình dưới đáy, đôi khi nửa chìm trong cát hoặc phù sa, chúng làm tê liệt con mồi (các loài cá khác) bằng một dòng điện phóng điện, điện áp ở các loài cá đuối gai độc khác nhau dao động từ 8 đến 220 volt. Một con cá đuối có thể gây ra điện giật nghiêm trọng cho người vô tình tiếp xúc với nó.

Bên cạnh đó phí điện Cá có công suất lớn có khả năng tạo ra dòng điện có điện áp thấp, yếu. Nhờ sự phóng điện nhịp nhàng của dòng điện yếu với tần số từ 1 đến 2000 xung mỗi giây, chúng có thể di chuyển hoàn hảo ngay cả trong nước đục và báo hiệu cho nhau về mối nguy hiểm đang xuất hiện. Đó là những loài mormirus và gymnarchs, sống trong vùng nước bùn của sông, hồ và đầm lầy ở Châu Phi.

Nhìn chung, như các nghiên cứu thực nghiệm đã chỉ ra, hầu hết các loài cá, cả ở biển và nước ngọt, đều có khả năng phát xạ rất yếu. phóng điện, chỉ có thể được phát hiện với sự trợ giúp của các thiết bị đặc biệt. Những cấp bậc này chơi vai trò quan trọng trong các phản ứng hành vi của cá, đặc biệt là những loài thường xuyên ở thành đàn lớn.

Tôi đã được nhắc nhở một cách đúng đắn trong phần bình luận rằng mặc dù có tên như vậy nhưng lươn điện không thuộc bộ lươn mà nó gần với cá chép và cá da trơn hơn.
Người ta đã biết đến cá điện từ khá lâu rồi: trở lại đây Ai Cập cổ đạiđược sử dụng để điều trị bệnh động kinh cá đuối điện, giải phẫu của con lươn điện đã mang lại cho Alessandro Volta ý tưởng về loại pin nổi tiếng của ông, và Michael Faraday, "cha đẻ của điện", đã sử dụng chính con lươn làm thiết bị khoa học. Các nhà sinh học hiện đại biết những gì mong đợi ở những con cá như vậy (một con lươn dài gần hai mét có thể tạo ra dòng điện 600 volt), ngoài ra, người ta ít nhiều biết loại gen nào hình thành nên đặc điểm bất thường như vậy - mùa hè này một nhóm các nhà di truyền học từ Đại học of Wisconsin ở Madison (Mỹ) đã xuất bản một bài báo với trình tự hoàn chỉnh của bộ gen lươn điện. Mục đích của “khả năng điện” cũng rất rõ ràng: chúng cần thiết để săn bắn, định hướng trong không gian và để bảo vệ khỏi những kẻ săn mồi khác. Chỉ có một điều vẫn chưa được biết - chính xác thì loài cá sử dụng cú sốc điện như thế nào, chúng sử dụng loại chiến lược nào.

Bây giờ chúng ta sẽ tìm hiểu về điều này...

Đầu tiên, một chút về bản thân nhân vật chính.

Trong bí ẩn và vùng nước gặp khó khăn Amazon ẩn chứa nhiều mối nguy hiểm. Một trong số đó là lươn điện (lat. Điện di điện) là đại diện duy nhất của bộ lươn điện. Nó có nguồn gốc ở vùng đông bắc Nam Mỹ và được tìm thấy ở các nhánh nhỏ ở trung lưu cũng như hạ lưu của sông Amazon hùng mạnh.

Chiều dài trung bình của một con lươn điện trưởng thành là một mét rưỡi, mặc dù đôi khi có mẫu vật dài ba mét. Con cá này nặng khoảng 40 kg. Cơ thể cô thon dài và hơi dẹt về phía bên. Trên thực tế, loài lươn này trông không giống cá lắm: nó không có vảy, chỉ có vây đuôi và vây ngực, hơn hết, nó hít thở không khí trong khí quyển.

Ảnh 3.

Thực tế là các nhánh sông nơi lươn điện sinh sống quá nông và nhiều bùn, nước trong đó thực tế không có oxy. Vì vậy, thiên nhiên đã ban tặng cho loài động vật những mô mạch máu độc đáo trong khoang miệng, nhờ đó lươn hấp thụ oxy trực tiếp từ không khí bên ngoài. Đúng vậy, để làm được điều này, anh ta phải nổi lên mặt nước cứ sau 15 phút. Nhưng nếu con lươn đột nhiên ra khỏi nước, nó có thể sống trong vài giờ với điều kiện cơ thể và miệng của nó không bị khô.

Than điện có màu nâu ô liu, giúp nó không bị phát hiện bởi hoạt động khai thác tiềm năng. Chỉ có phần cổ họng và phần dưới đầu có màu cam sáng nhưng điều này chưa chắc đã giúp ích được gì cho những nạn nhân không may bị lươn điện. Ngay khi anh ta rùng mình với toàn bộ cơ thể trơn trượt của mình, một dòng phóng điện được hình thành với điện áp lên tới 650V (chủ yếu là 300-350V), ngay lập tức giết chết tất cả những con cá nhỏ gần đó. Con mồi rơi xuống đáy, kẻ săn mồi nhặt nó lên, nuốt chửng toàn bộ và xức dầu gần đó để nghỉ ngơi một chút.

Ảnh 4.

Lươn điện có các cơ quan đặc biệt bao gồm nhiều tấm điện - tế bào cơ được biến đổi, giữa các màng hình thành sự khác biệt tiềm năng. Các cơ quan chiếm 2/3 trọng lượng cơ thể của loài cá này.

Tuy nhiên, lươn điện có thể phóng điện với điện áp thấp hơn - lên tới 10 volt. Vì thị lực kém nên anh ta sử dụng chúng làm radar để định hướng và tìm kiếm con mồi.

Lươn điện có thể có kích thước khổng lồ, dài tới 2,5 mét và nặng 20 kg. Họ sống ở các con sông ở Nam Mỹ, như Amazon và Orinoco. Chúng ăn cá, động vật lưỡng cư, chim và thậm chí cả động vật có vú nhỏ.

Vì lươn điện hấp thụ oxy trực tiếp từ không khí trong khí quyển nên nó phải thường xuyên nổi lên mặt nước. Anh ấy nên làm điều này ít nhất mười lăm phút một lần, nhưng thường thì nó xảy ra thường xuyên hơn.

Cho đến nay, có rất ít trường hợp người ta chết sau khi chạm trán với lươn điện. Tuy nhiên, nhiều cú sốc điện có thể dẫn đến suy hô hấp hoặc suy tim, có thể khiến một người chết đuối ngay cả ở vùng nước nông.

Ảnh 5.

Toàn bộ cơ thể anh ta được bao phủ bởi các cơ quan đặc biệt, bao gồm các tế bào đặc biệt. Các tế bào này được kết nối tuần tự với nhau bằng các kênh thần kinh. Ở phía trước cơ thể có một điểm cộng, ở phía sau có một điểm trừ. Điện yếu được tạo ra ngay từ đầu và lần lượt truyền từ cơ quan này sang cơ quan khác, nó có được sức mạnh để tấn công hiệu quả nhất có thể.

Bản thân con lươn điện tin rằng nó được ban cho khả năng bảo vệ đáng tin cậy nên nó không vội đầu hàng ngay cả trước kẻ thù lớn hơn. Đã có trường hợp lươn thậm chí không nhượng bộ cá sấu và mọi người nên tránh gặp chúng hoàn toàn. Tất nhiên, chất thải này khó có thể giết chết một người trưởng thành, nhưng cảm giác từ nó sẽ còn hơn cả khó chịu. Ngoài ra còn có nguy cơ bất tỉnh, nếu ở dưới nước rất dễ bị chết đuối.

Ảnh 6.

Lươn điện rất hung dữ, nó tấn công ngay lập tức và không cảnh báo ai về ý định của nó. Khoảng cách an toàn với con lươn dài một mét ít nhất là ba mét - điều này đủ để tránh dòng điện nguy hiểm.

Ngoài các cơ quan chính tạo ra điện, lươn còn có một cơ quan nữa giúp nó dò tìm xung quanh. Thiết bị định vị độc đáo này phát ra sóng tần số thấp, khi quay trở lại sẽ thông báo cho chủ nhân của nó về những chướng ngại vật phía trước hoặc sự hiện diện của những sinh vật sống phù hợp.

Ảnh 7.

Nhà động vật học Kenneth Catania ( Kenneth Catania) từ Đại học Vanderbilt (Mỹ), quan sát lươn điện sống trong bể cá được trang bị đặc biệt, nhận thấy cá có thể xả pin trong vòng ba lần. những cách khác. Đầu tiên là các xung điện áp thấp dùng để định hướng trên mặt đất, thứ hai là một chuỗi gồm hai hoặc ba xung. xung điện áp cao, kéo dài vài mili giây; cuối cùng, phương pháp thứ ba là một loạt phóng điện cao áp và tần số cao tương đối dài.

Khi một con lươn tấn công, nó sẽ truyền nhiều điện áp ở tần số cao đến con mồi (phương pháp số ba). Ba đến bốn mili giây của quá trình xử lý như vậy là đủ để khiến nạn nhân bất động - tức là chúng ta có thể nói rằng con lươn sử dụng một cú sốc điện từ xa. Hơn nữa, tần số của nó cao hơn nhiều thiết bị nhân tạo: ví dụ, bộ giảm xóc từ xa Taser cung cấp 19 xung mỗi giây, trong khi con lươn cung cấp tới 400 xung. Khi nạn nhân bị tê liệt, anh ta phải nhanh chóng tóm lấy nó, nếu không con mồi sẽ tỉnh lại và bơi đi. .

Ảnh 8.

Trong một bài viết ở Khoa học Kenneth Catania viết rằng “súng gây choáng sống” hoạt động giống như đối tác nhân tạo của nó, gây ra các cơn co thắt cơ bắp không tự nguyện. Cơ chế hoạt động được xác định trong một thí nghiệm độc đáo, khi một con cá bị phá hủy tủy sống được đặt trong bể cá có lươn; Chúng được ngăn cách với nhau bằng một hàng rào thấm điện. Con cá không thể điều khiển được các cơ mà chúng tự co lại để phản ứng với các xung điện từ bên ngoài. (Con lươn bị kích thích phóng điện bằng cách cho nó ăn giun.) Nếu một con cá bị tổn thương tủy sống cũng bị tiêm chất độc thần kinh curare, thì điện từ con lươn không có tác dụng gì với nó. Nghĩa là, mục tiêu của sự phóng điện chính xác là các tế bào thần kinh vận động điều khiển cơ bắp.

Ảnh 9.

Tuy nhiên, tất cả điều này xảy ra khi con lươn đã xác định được con mồi. Nếu con mồi bị ẩn thì sao? Khi đó bạn sẽ không thể tìm thấy nó nhờ sự chuyển động của nước. Ngoài ra, lươn tự săn mồi vào ban đêm, đồng thời không thể tự hào về thị lực tốt. Để tìm con mồi, nó sử dụng phương pháp phóng điện loại II: chuỗi ngắn gồm hai hoặc ba xung điện áp cao. Sự phóng điện này bắt chước tín hiệu từ các tế bào thần kinh vận động, khiến tất cả các cơ của nạn nhân tiềm năng co lại. Con lươn ra lệnh cho nó lộ diện: một cơn co thắt cơ truyền qua cơ thể nạn nhân, nó bắt đầu co giật và con lươn bắt được những rung động của nước - và hiểu con mồi đang ẩn náu ở đâu. Trong một thí nghiệm tương tự với một con cá bị tủy sống bị phá hủy, nó bị tách khỏi con lươn bằng một hàng rào không thấm điện, nhưng con lươn có thể cảm nhận được sóng nước từ nó. Đồng thời, con cá được kết nối với một máy kích thích để các cơ của nó co lại theo yêu cầu của người thí nghiệm. Hóa ra, nếu con lươn phát ra những “xung phát hiện” ngắn, đồng thời con cá buộc phải co giật thì con lươn sẽ tấn công nó. Nếu con cá không phản ứng theo bất kỳ cách nào, thì con lươn, đương nhiên, cũng không phản ứng với nó theo bất kỳ cách nào - đơn giản là nó không biết nó ở đâu.

Nhìn chung, lươn điện thể hiện chiến lược săn mồi khá tinh vi. Thỉnh thoảng gửi môi trường bên ngoài phóng điện “giả cơ”, nó buộc nạn nhân giấu mặt lộ diện, sau đó bơi đến nơi sóng đang lan rộng trong nước và phóng ra một đợt phóng điện khác làm tê liệt con mồi. Nói cách khác, con lươn chỉ đơn giản là giành quyền kiểm soát cơ bắp của nạn nhân, ra lệnh cho họ di chuyển hoặc đóng băng khi cần.

Ảnh 11.

Ảnh 12.

Ảnh 13.

Người ta đã biết đến cá điện từ lâu: thời Ai Cập cổ đại, cá đuối điện được dùng để điều trị bệnh động kinh, giải phẫu của lươn điện đã mang đến cho Alessandro Volta ý tưởng về loại pin nổi tiếng của ông, và Michael Faraday, “cha đẻ của điện” ”, đã sử dụng lươn giống như thiết bị khoa học. Các nhà sinh học hiện đại biết những gì mong đợi ở những con cá như vậy (một con lươn dài gần hai mét có thể tạo ra dòng điện 600 volt), ngoài ra, người ta ít nhiều biết loại gen nào hình thành nên đặc điểm bất thường như vậy - mùa hè này một nhóm các nhà di truyền học từ Đại học of Wisconsin ở Madison (Mỹ) đã xuất bản một bài báo với trình tự hoàn chỉnh của bộ gen lươn điện. Mục đích của “khả năng điện” cũng rất rõ ràng: chúng cần thiết để săn bắn, định hướng trong không gian và để bảo vệ khỏi những kẻ săn mồi khác. Chỉ có một điều vẫn chưa được biết - chính xác thì loài cá sử dụng cú sốc điện như thế nào, chúng sử dụng loại chiến lược nào.

Đầu tiên, một chút về bản thân nhân vật chính.

Có rất nhiều mối nguy hiểm đang rình rập trong vùng nước bí ẩn và âm u của Amazon. Một trong số đó là lươn điện (lat. Điện di điện) là đại diện duy nhất của bộ lươn điện. Nó có nguồn gốc ở vùng đông bắc Nam Mỹ và được tìm thấy ở các nhánh nhỏ ở trung lưu cũng như hạ lưu của sông Amazon hùng vĩ.

Chiều dài trung bình của một con lươn điện trưởng thành là một mét rưỡi, mặc dù đôi khi có mẫu vật dài ba mét. Con cá này nặng khoảng 40 kg. Cơ thể cô thon dài và hơi dẹt về phía bên. Trên thực tế, loài lươn này trông không giống cá lắm: nó không có vảy, chỉ có vây đuôi và vây ngực, hơn hết, nó hít thở không khí trong khí quyển.

Thực tế là các nhánh sông nơi lươn điện sinh sống quá nông và nhiều bùn, nước trong đó thực tế không có oxy. Vì vậy, thiên nhiên đã ban tặng cho loài động vật những mô mạch máu độc đáo trong khoang miệng, nhờ đó lươn hấp thụ oxy trực tiếp từ không khí bên ngoài. Đúng vậy, để làm được điều này, anh ta phải nổi lên mặt nước cứ sau 15 phút. Nhưng nếu con lươn đột nhiên ra khỏi nước, nó có thể sống trong vài giờ với điều kiện cơ thể và miệng của nó không bị khô.

Than điện có màu nâu ô liu, giúp nó không bị phát hiện bởi hoạt động khai thác tiềm năng. Chỉ có phần cổ họng và phần dưới đầu có màu cam sáng nhưng điều này chưa chắc đã giúp ích được gì cho những nạn nhân không may bị lươn điện. Ngay khi anh ta rùng mình với toàn bộ cơ thể trơn trượt của mình, một dòng phóng điện được hình thành với điện áp lên tới 650V (chủ yếu là 300-350V), ngay lập tức giết chết tất cả những con cá nhỏ gần đó. Con mồi rơi xuống đáy, kẻ săn mồi nhặt nó lên, nuốt chửng toàn bộ và xức dầu gần đó để nghỉ ngơi một chút.

Lươn điện có các cơ quan đặc biệt bao gồm nhiều tấm điện - tế bào cơ được biến đổi, giữa các màng hình thành sự khác biệt tiềm năng. Các cơ quan chiếm 2/3 trọng lượng cơ thể của loài cá này.

Tuy nhiên, lươn điện có thể phóng điện với điện áp thấp hơn - lên tới 10 volt. Vì thị lực kém nên anh ta sử dụng chúng làm radar để định hướng và tìm kiếm con mồi.

Lươn điện có thể có kích thước khổng lồ, dài tới 2,5 mét và nặng 20 kg. Họ sống ở các con sông ở Nam Mỹ, như Amazon và Orinoco. Chúng ăn cá, động vật lưỡng cư, chim và thậm chí cả động vật có vú nhỏ.

Vì lươn điện hấp thụ oxy trực tiếp từ không khí trong khí quyển nên nó phải thường xuyên nổi lên mặt nước. Anh ấy nên làm điều này ít nhất mười lăm phút một lần, nhưng thường thì nó xảy ra thường xuyên hơn.

Cho đến nay, có rất ít trường hợp người ta chết sau khi chạm trán với lươn điện. Tuy nhiên, nhiều cú sốc điện có thể dẫn đến suy hô hấp hoặc suy tim, có thể khiến một người chết đuối ngay cả ở vùng nước nông.

Toàn bộ cơ thể anh ta được bao phủ bởi các cơ quan đặc biệt, bao gồm các tế bào đặc biệt. Các tế bào này được kết nối tuần tự với nhau bằng các kênh thần kinh. Ở phía trước cơ thể có một điểm cộng, ở phía sau có một điểm trừ. Điện yếu được tạo ra ngay từ đầu và lần lượt truyền từ cơ quan này sang cơ quan khác, nó có được sức mạnh để tấn công hiệu quả nhất có thể.

Bản thân con lươn điện tin rằng nó được ban cho khả năng bảo vệ đáng tin cậy nên nó không vội đầu hàng ngay cả trước kẻ thù lớn hơn. Đã có trường hợp lươn thậm chí không nhượng bộ cá sấu và mọi người nên tránh gặp chúng hoàn toàn. Tất nhiên, chất thải này khó có thể giết chết một người trưởng thành, nhưng cảm giác từ nó sẽ còn hơn cả khó chịu. Ngoài ra còn có nguy cơ bất tỉnh, nếu ở dưới nước rất dễ bị chết đuối.

Lươn điện rất hung dữ, nó tấn công ngay lập tức và không cảnh báo ai về ý định của nó. Khoảng cách an toàn với con lươn dài một mét ít nhất là ba mét - điều này đủ để tránh dòng điện nguy hiểm.

Ngoài các cơ quan chính tạo ra điện, lươn còn có một cơ quan nữa giúp nó dò tìm xung quanh. Thiết bị định vị độc đáo này phát ra sóng tần số thấp, khi quay trở lại sẽ thông báo cho chủ nhân của nó về những chướng ngại vật phía trước hoặc sự hiện diện của những sinh vật sống phù hợp.

Nhà động vật học Kenneth Catania từ Đại học Vanderbilt (Mỹ), quan sát lươn điện sống trong bể cá được trang bị đặc biệt, nhận thấy cá có thể xả pin theo ba cách khác nhau. Đầu tiên là các xung điện áp thấp dùng để định hướng trên mặt đất, thứ hai là một chuỗi gồm hai hoặc ba xung điện áp cao kéo dài vài mili giây, và cuối cùng, phương pháp thứ ba là một loạt xung điện áp cao và tần số cao tương đối dài. xả thải.

Khi một con lươn tấn công, nó sẽ truyền nhiều điện áp ở tần số cao đến con mồi (phương pháp số ba). Ba đến bốn mili giây của quá trình xử lý như vậy là đủ để khiến nạn nhân bất động - tức là chúng ta có thể nói rằng con lươn sử dụng một cú sốc điện từ xa. Hơn nữa, tần số của nó cao hơn nhiều so với các thiết bị nhân tạo: ví dụ, một bộ giảm xóc Taser từ xa cung cấp 19 xung mỗi giây, trong khi một con lươn cung cấp tới 400. Khi nạn nhân bị tê liệt, nó phải nhanh chóng tóm lấy nạn nhân, không lãng phí thời gian. con mồi sẽ tỉnh lại và bơi đi.

Trong một bài báo trên tạp chí Science, Kenneth Catania viết rằng “súng gây choáng sống” hoạt động giống như đối tác nhân tạo của nó, gây ra các cơn co thắt cơ không tự nguyện mạnh mẽ. Cơ chế hoạt động được xác định trong một thí nghiệm độc đáo, khi một con cá bị phá hủy tủy sống được đặt trong bể cá có lươn; Chúng được ngăn cách với nhau bằng một hàng rào thấm điện. Con cá không thể điều khiển được các cơ mà chúng tự co lại để phản ứng với các xung điện từ bên ngoài. (Con lươn bị kích thích phóng điện bằng cách cho nó ăn giun.) Nếu một con cá bị tổn thương tủy sống cũng bị tiêm chất độc thần kinh curare, thì điện từ con lươn không có tác dụng gì với nó. Nghĩa là, mục tiêu của sự phóng điện chính xác là các tế bào thần kinh vận động điều khiển cơ bắp.

Tuy nhiên, tất cả điều này xảy ra khi con lươn đã xác định được con mồi. Nếu con mồi bị ẩn thì sao? Khi đó bạn sẽ không thể tìm thấy nó nhờ sự chuyển động của nước. Ngoài ra, lươn tự săn mồi vào ban đêm, đồng thời không thể tự hào về thị lực tốt. Để tìm con mồi, nó sử dụng phương pháp phóng điện loại II: chuỗi ngắn gồm hai hoặc ba xung điện áp cao. Sự phóng điện này bắt chước tín hiệu từ các tế bào thần kinh vận động, khiến tất cả các cơ của nạn nhân tiềm năng co lại. Con lươn ra lệnh cho nó lộ diện: một cơn co thắt cơ truyền qua cơ thể nạn nhân, nó bắt đầu co giật và con lươn bắt được những rung động của nước - và hiểu con mồi đang ẩn náu ở đâu. Trong một thí nghiệm tương tự với một con cá bị tủy sống bị phá hủy, nó bị tách khỏi con lươn bằng một hàng rào không thấm điện, nhưng con lươn có thể cảm nhận được sóng nước từ nó. Đồng thời, con cá được kết nối với một máy kích thích để các cơ của nó co lại theo yêu cầu của người thí nghiệm. Hóa ra, nếu con lươn phát ra những “xung phát hiện” ngắn, đồng thời con cá buộc phải co giật thì con lươn sẽ tấn công nó. Nếu con cá không phản ứng theo bất kỳ cách nào, thì con lươn, đương nhiên, cũng không phản ứng với nó theo bất kỳ cách nào - đơn giản là nó không biết nó ở đâu.