Tại sao lươn điện không dùng điện. Cá chình điện là loài tạo ra điện năng mạnh nhất trong các loài cá. Tương tác với những kẻ săn mồi khác

Giải phẫu một con lươn điện. Người ta có thể thấy một tập hợp các tế bào được sắp xếp theo cấu trúc song song tạo ra điện áp và dòng điện. Đoạn tiếp theo cho thấy một tế bào đơn lẻ có các kênh ion xuyên qua màng của nó. Cuối cùng, một kênh ion protein đơn được hiển thị.

lươn điện trong bể cá

Cá chình điện có thể định hướng năng lượng tổng hợp được tạo ra bởi hàng nghìn tế bào phát điện, tạo ra một thế năng 600 vôn. Cơ chế tạo ra năng lượng tương tự như cơ chế truyền tín hiệu điện trong tế bào thần kinh của chúng ta: một tín hiệu hóa học kích thích hoạt động của các "máy bơm" có 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 các ion tích điện tạo ra sự chênh lệch điện thế bên trong và bên ngoài tế bào, kích thích hoạt động của một khối lượng các kênh khác: bắt đầu từ một điểm nhất định, quá trình trở nên tự xúc tác, dẫn đến thực tế là tín hiệu truyền dọc theo màng của quá trình dài của nơron.

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

Để hiểu nguyên lý hoạt động của họ, LaVan và các đồng nghiệp đã phát triển một mô hình kỹ thuật số phản ánh mối quan hệ của gradient nồng độ ion với xung điện và thử nghiệm nó trên ví dụ về 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 rằng có thể có những cải tiến thực sự đáng kể. Một phiên bản của "tế bào nhân tạo" có thể tạo ra xung động mạnh hơn 40% so với tế bào của lươn sống, tùy chọn còn lại là 28%.

Hiện các nhà khoa học đang xem xét khả năng thực tế tạo ra "pin" từ các tế bào như vậy, được bao bọc trong một khối lập phương với cạnh khoảng 4 mm và có khả năng tạo ra năng lượng lên tới 300 microwatts, khá đủ để cung cấp năng lượng cho các thiết bị cấy ghép y tế nhỏ. Các phân tử ATP có thể dùng làm "nhiên liệu" cho chúng - giống như trong các cơ thể sống. Theo LaVan, ATP sẽ có thể tạo ra vi khuẩn hoặc ty thể đã biến đổi gắn với “pin” này từ đường trong cơ thể. Thật tốt là các nhà khoa học đã có thể thu được các thành phần riêng lẻ của các tế bào nhân tạo như vậy trong phòng thí nghiệm - cả màng cách nhiệt và các kênh ion.

Tuy nhiên, nếu bạn thích sử dụng lươn theo cách cổ điển - chẳng hạn như nấu sushi với chúng - thì hãy chú ý đến các mẹo chọn dao phù hợp của chúng tôi - những con dao thực sự của Nhật Bản: "

3.1 Ít quan tâm nhất :

Chiều dài từ 1 đến 3 m, trọng lượng lên đến 40 kg. Da của lươn điện trắng, không có vảy, cơ thể thuôn dài, tròn ở phần trước và hơi dẹt ở phần sau. Màu sắc của lươn điện trưởng thành là màu nâu ô liu, mặt dưới của đầu và cổ họng có màu cam sáng, mép của vây hậu môn màu sáng và mắt có màu xanh lục bảo.

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

Hầu như không có gì được biết về sự sinh sản của lươn điện. Cá chình điện sống tốt trong điều kiện nuôi nhốt và thường được dùng làm vật trang trí trong các bể cá công cộng lớn. Loài cá này rất nguy hiểm khi tiếp xúc trực tiếp với nó.

Điều đáng quan tâm ở cấu tạo của lươn điện là cơ quan mang điện, chiếm hơn 2/3 chiều dài cơ thể. Tạo ra sự phóng điện có hiệu điện thế đến 1300 V và cường độ dòng điện đến 1 A. Vật mang điện dương ở phía trước, bản âm ở phía sau. Các cơ quan điện được sử dụng bởi lươn để bảo vệ bản thân khỏi kẻ thù và làm tê liệt con mồi của chúng, chủ yếu là cá nhỏ. Ngoài ra còn có thêm một đàn điện đóng vai trò định vị. Nó không nguy hiểm cho người, nhưng sẽ rất đau đớn khi bị điện giật.

Ghi chú

Liên kết

Thể loại:

Động vật theo thứ tự bảng chữ cái
Các loài thoát khỏi nguy cơ
Gymnotiformes
cá điện
Động vật được mô tả vào năm 1766
Cá Nam Mỹ

Quỹ Wikimedia. Năm 2010.

Xem "Cá chình điện" là gì trong các từ điển khác:

lươn điện- Lươn điện. cá chình điện (Electrophorus electricus), một loài cá thuộc họ cá chình điện. Đặc hữu của Nam Mỹ. Cơ thể thuôn dài (khoảng 2 m), nặng tới 20 kg, lưng và vây bụng không. Màu ở trên là màu xanh ô liu với ánh sáng ... ... Sách tham khảo bách khoa "Châu Mỹ Latinh"

Cá của bộ cá chép. Là loài duy nhất trong họ. Nó có các cơ quan điện chiếm khoảng. 4/5 chiều dài cơ thể. Tạo ra dòng điện lên đến 650 V (thường ít hơn). Chiều dài từ 1 đến 3 m, nặng tới 40 kg. Ở sông Amazon và sông Orinoco. Đối tượng của thủ công địa phương. ... ... To lớn từ điển bách khoa

Cá của bộ cá chép. Là loài duy nhất trong họ. Nó có các cơ quan điện, chiếm khoảng 4/5 chiều dài cơ thể. Chúng cho phóng điện lên đến 650 V (thường ít hơn). Chiều dài từ 1 đến 3 m, trọng lượng lên đến 40 kg. Nó sống ở sông Amazon và sông Orinoco. Đối tượng của địa phương ... ... từ điển bách khoa

HYMNOT HOẶC ENE ĐIỆN cá xương từ gia đình mụn; nước. tại Mỹ; có khả năng sinh điện mạnh. những cú đánh. Từ điển từ ngoại quốc bao gồm trong ngôn ngữ Nga. Pavlenkov F., 1907. HYMNOT hoặc ĐIỆN EEL ... ... Từ điển các từ nước ngoài của tiếng Nga

- Cá (Electrophorus Electricus) thuộc họ Electrophoridae thuộc bộ Cyprinoid. Ở trong nước ngọt Trung tâm và nam Mỹ. Cơ thể không mảnh vải che thân, dài tới 3 m, nặng tới 40 kg. Dọc hai bên là các cơ quan điện. Cột sống… Bách khoa toàn thư Liên Xô vĩ đại

Cá tiêu. cyprinids. đoàn kết kiểu gia đình. Có điện các cơ quan chiếm khoảng. 4/5 chiều dài cơ thể. Chúng cho phóng điện lên đến 650 V (thường ít hơn). Chiều dài cao từ 1 đến 3 m, trọng lượng đến 40 kg. Sống trong pp. Amazon và Orinoco. Đối tượng của thủ công địa phương. Phòng thí nghiệm.…… Khoa học Tự nhiên. từ điển bách khoa

lươn điện- elektrinis ungurys statusas T s Viêm zoologija | vardynas taksono rangas rūšis atitikmenys: rất nhiều. Điện quang điện tử engl. điện lươn. lươn điện ryšiai: platenis terminas - elektriniai unguriai… Žuvų pavadinimų žodynas

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

Cá trê điện ... Wikipedia

ĐIỆN, điện, điện. 1. adj. đến điện. Điện. Năng lượng điện. Sạc điện. Phóng điện. || Kích thích, tạo ra điện. Xe điện. Nhà máy điện. ... ... Từ điển Ushakov

Sách

Ánh sáng cuộc đời. Điện trong cơ thể con người, Francis Ashcroft. Mọi người đều biết rằng điện năng cung cấp năng lượng cho máy móc, ít ai biết rằng điều tương tự cũng có thể nói về bản thân chúng ta. Khả năng đọc và hiểu những gì được viết, nhìn và nghe, suy nghĩ…

Kể về cá điệnỒ. Họ sản xuất bao nhiêu dòng điện?

Cá tra điện.

Lươn điện.

Cá đuối điện.

V. Kumushkin (Petrozavodsk).

Trong số các loài cá điện, chức vô địch thuộc về cá chình điện, sống ở các nhánh sông Amazon và các con sông khác của Nam Mỹ. Cá chình trưởng thành dài tới hai mét rưỡi. Các cơ quan điện - cơ biến đổi - nằm ở hai bên của cá chình, kéo dài dọc theo xương sống trong 80 phần trăm toàn bộ chiều dài của cá. Đây là một loại pin, điểm cộng của nó nằm ở phía trước thân máy và điểm trừ ở phía sau. Pin sống tạo ra điện áp khoảng 350 và ở những cá thể lớn nhất - lên đến 650 volt. Với cường độ dòng điện tức thời lên đến 1-2 ampe, một sự phóng điện như vậy có khả năng làm ngã một người. Với sự trợ giúp của phóng điện, lươn tự vệ khỏi kẻ thù và tự kiếm thức ăn.

trên sông Châu Phi xích đạo có một loài cá khác - cá trê 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 360 vôn. Đã có trường hợp bị điện giật ở người tắm sông và vô tình giẫm phải con cá trê như vậy. Nếu một con cá trê điện rơi xuống vì mồi, thì người câu cá cũng có thể nhận được một cú sốc điện rất đáng chú ý truyền qua dây câu và cần câu bị ướt tới tay của mình.

Tuy nhiên, 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 tự hào trong kho vũ khí y học cổ truyền của người Ai Cập cổ đại.

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

Ngoại trừ phí điện cá có sức mạnh lớn có khả năng tạo ra điện áp thấp, dòng điện yếu. Nhờ sự phóng điện nhịp nhàng của dòng điện yếu với tần số từ 1 đến 2000 xung mỗi giây, chúng tự định hướng hoàn hảo ngay cả trong nước bùn và báo hiệu cho nhau về mối nguy hiểm đang xuất hiện. Đó là những con giun và thánh ca sống trong vùng nước bùn của sông, hồ và đầm lầy ở Châu Phi.

Nói chung, như các nghiên cứu thực nghiệm đã chỉ ra, trên thực tế tất cả các loài cá, cả ở biển và nước ngọt, đều có khả năng phát ra rất yếu phóng điện mà chỉ có thể được phát hiện bằng các công cụ đặc biệt. Các cấp bậc này chơi vai trò quan trọng trong các phản ứng hành vi của cá, đặc biệt là những loài thường xuyên được nuôi trong các đàn lớn.

Tôi đã được nhắc nhở đúng trong các ý kiến rằng mặc dù tên của nó, lươn điện không thuộc về thứ tự của cá chình, nó gần với cá chép và cá da trơn.
Người ta đã biết đến cá điện từ lâu: hồi Ai Cập cổ đạiđược sử dụng để điều trị bệnh động kinh dốc điện, giải phẫu của con lươn điện đã mang lại cho Alessandro Volta ý tưởng về loại pin nổi tiếng của mình, và Michael Faraday, "cha đẻ của điện", đã sử dụng chính con lươn làm thiết bị khoa học. Các nhà sinh vật học hiện đại biết những gì mong đợi từ những con cá như vậy (con lươn dài gần hai mét có thể tạo ra 600 vôn), ngoài ra, ít nhiều đã biết loại gen nào hình thành một đặc điểm bất thường như vậy - mùa hè này, một nhóm các nhà di truyền học từ Đại học 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 mồi, 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 con cá sử dụng điện giật của chúng như thế nào, chúng sử dụng chiến lược gì.

Bây giờ chúng ta sẽ tìm hiểu về nó ...

Đầu tiên, một chút về nhân vật chính.

trong bí ẩn và những vùng bùn lấy Amazon ẩn chứa nhiều nguy hiểm. Một trong số đó là lươn điện (lat. Electrophorus điện) là đại diện duy nhất của bậc của lươn điện. Nó được tìm thấy ở phía đông bắc của Nam Mỹ và được tìm thấy trong các nhánh sông nhỏ của trung lưu, cũng như các vùng 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 người ta cũng tìm thấy những mẫu vật dài ba mét. Con cá này nặng khoảng 40 kg. Cơ thể của cô ấy thon dài và hơi dẹt về một phía. Trên thực tế, con cá chình này không thực sự giống một con cá: không có vảy, chỉ có vây đuôi và vây ngực, và cộng với mọi thứ, nó hít thở không khí.

Ảnh 3.

Thực tế là các nhánh sông nơi cá chình điện sinh sống quá nông và nhiều bùn, và nước trong đó gần như không có ôxy. Vì vậy, thiên nhiên đã ban tặng cho loài động vật này những mô mạch độc đáo trong khoang miệng, giúp lươn hấp thụ oxy trực tiếp từ không khí bên ngoài. Đúng, vì điều này, anh ta phải trồi lên mặt nước sau mỗi 15 phút. Nhưng nếu cá chình đột nhiên thấy mình ở ngoài nước, nó có thể sống trong vài giờ, miễn là cơ thể và miệng của chúng không bị khô.

Màu sắc của than điện là màu nâu ô liu, giúp nó không bị con mồi tiềm năng chú ý. Chỉ có cổ họng và phần dưới của đầu có màu cam sáng, nhưng điều này khó có thể giúp đỡ những nạn nhân không may bị con lươn điện. Ngay sau khi anh ta rùng mình với toàn bộ cơ thể trơn trượt của mình, một sự phóng điện được hình thành, với hiệu điện thế 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, và kẻ săn mồi nhặt nó lên, nuốt trọn con mồi và xức dầu lên mình gần đó để nghỉ ngơi một chút.

Ảnh 4.

Cá chình điện có các cơ quan đặc biệt, bao gồm nhiều tấm điện - các tế bào cơ biến đổi, giữa các màng có sự chênh lệch điện thế được hình thành. Nội tạng chiếm 2/3 khối lượng cơ thể của loài cá này.

Tuy nhiên, một con lươn điện có thể tạo ra phóng điện với điện áp thấp hơn - lên đến 10 vôn. Vì anh ta có thị lực kém, anh ta sử dụng chúng như một radar để điều hướng và tìm kiếm con mồi.

Cá chình điện có thể rất to, dài tới 2,5 mét và nặng 20 kg. Chúng sống ở các con sông ở Nam Mỹ, ví dụ như ở 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 trồi lên mặt nước rất thường xuyên. Anh ta nên làm điều này ít nhất mười lăm phút một lần, nhưng nó thường xảy ra thường xuyên hơn.

Cho đến nay, ít người biết đến trường hợp người chết sau khi chạm trán với một con 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 khi ở vùng nước nông.

Ảnh 5.

Toàn bộ cơ thể của 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 của cơ thể "cộng", ở phía sau "trừ". Điện yếu được hình thành ngay từ đầu và truyền liên tiếp từ cơ quan này sang cơ quan khác, nó sẽ tăng sức mạnh để tấn công hiệu quả nhất có thể.

Bản thân con lươn điện tin rằng mình được ban tặng cho sự bảo vệ đáng tin cậy, vì vậy nó không vội bỏ cuộc ngay cả trước một đối thủ lớn hơn. Có những trường hợp lươn không chịu thua cá sấu, và mọi người nên tránh gặp chúng. Tất nhiên, việc phóng điện không chắc sẽ giết chết một người trưởng thành, nhưng những cảm giác từ nó sẽ còn nhiều hơn là khó chịu. Ngoài ra, còn có nguy cơ mất ý thức, nếu ở dưới nước, bạn rất dễ bị chết đuối.

Ảnh 6.

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

Ngoài các cơ quan chính tạo ra điện, cá chình còn có một cơ quan khác, với sự trợ giúp của nó để tái phát hiện môi trường. Loại thiết bị định vị này phát ra các sóng tần số thấp, sóng này quay trở lại, thông báo cho chủ nhân của chúng về những chướng ngại vật phía trước hoặc sự hiện diện của các sinh vật sống phù hợp.

Ảnh 7.

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

Khi một con lươn tấn công, nó sẽ gửi nhiều vôn đến con mồi với tần suất cao (phương pháp số ba). Ba hoặc bốn phần nghìn giây của quá trình xử lý như vậy đủ để làm bất động nạn nhân - có nghĩa 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, máy giật từ xa của Taiser phát ra 19 xung mỗi giây, trong khi con lươn - có thể lên tới 400 xung. Khi đã làm nạn nhân bị tê liệt, nó phải nhanh chóng tóm lấy nó mà không mất thời gian, nếu không con mồi sẽ tỉnh lại và bơi đi.

Ảnh 8.

Trong một bài báo trong Khoa học Kenneth Catania viết rằng "súng gây choáng sống" hoạt động giống như súng nhân tạo, gây ra một cơn co thắt cơ mạnh mẽ không chủ ý. Cơ chế hoạt động được xác định trong một thí nghiệm đặc biệt, khi một con cá bị tiêu diệt tủy sống được đặt trong bể nuôi cá chình; chúng được ngăn cách bởi một rào cản thấm điện. Cá không thể điều khiển các cơ nhưng chúng tự co lại để phản ứng với các xung điện từ bên ngoài. (Một con lươn đã bị kích thích tiết dịch bằng cách ném giun vào nó làm thức ăn.) Nếu một con cá bị hủy tủy sống cũng bị tiêm chất độc thần kinh curare, thì điện từ con lươn sẽ không ảnh hưởng đến nó. Đó là, mục tiêu của phóng điện chính xác là các tế bào thần kinh vận động điều khiển các cơ.

Ảnh 9.

Tuy nhiên, tất cả điều này xảy ra khi con lươn đã xác định được con mồi của nó. Và nếu con mồi trốn? Theo chuyển động của nước, sau đó bạn sẽ không còn tìm thấy nó nữa. Ngoài ra, bản thân lươn săn mồi vào ban đêm, đồng thời nó không thể tự hào về thị lực tốt. Để tìm con mồi, nó sử dụng phóng điện kiểu thứ hai: chuỗi ngắn gồm hai hoặc ba xung điện áp cao. Sự phóng điện như vậy bắt chước tín hiệu của tế bào thần kinh vận động, khiến tất cả các cơ của nạn nhân tiềm năng co lại. Giống như nó, con lươn ra lệnh cho nó tự bộc lộ: một cơn co thắt cơ đi qua cơ thể nạn nhân, nó bắt đầu co giật, và con lươn bắt lấy những rung động của nước - và hiểu được con mồi đã trốn ở đâu. Trong một thí nghiệm tương tự với một con cá bị tổn thương tủy sống, nó được ngăn cách với 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 thực nghiệm. Hóa ra là nếu con lươn phát ra "xung phát hiện" ngắn và đồng thời con cá bị giật mình, thì con lươn đã tấn công nó. Nếu con cá không trả lời theo bất kỳ cách nào, thì con lươn, tất nhiên, không phản ứng với nó theo bất kỳ cách nào - nó chỉ đơn giản là không biết nó ở đâu.

Nhìn chung, lươn điện thể hiện một chiến lược săn mồi khá tinh vi. Gửi theo thời gian môi trường bên ngoài Phóng điện "Pseudomuscular", nó khiến nạn nhân ẩn mình khám phá ra, sau đó bơi đến nơi sóng lan truyền trong nước, và phóng ra một tia phóng điện khác khiến con mồi bị tê liệt. Nói cách khác, lươn chỉ đơn giản là kiểm soát các cơ của con mồi, ra lệnh cho chúng di chuyển hoặc đóng băng khi nó cần.

Ảnh 11.

Ảnh 12.

Ảnh 13.

Con người đã biết về cá điện từ lâu: ngay cả ở Ai Cập cổ đại, cá đuối điện đã được sử dụng để điều trị bệnh động kinh, giải phẫu của một con cá chình điện đã gợi ý cho Alessandro Volta ý tưởng về \ u200b \ u200bộ pin nổi tiếng này, và Michael Faraday , "cha đẻ của điện", đã sử dụng con lươn giống như thiết bị khoa học. Các nhà sinh vật học hiện đại biết những gì mong đợi từ những con cá như vậy (con lươn dài gần hai mét có thể tạo ra 600 vôn), ngoài ra, ít nhiều đã biết loại gen nào hình thành một đặc điểm bất thường như vậy - mùa hè này, một nhóm các nhà di truyền học từ Đại học 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 mồi, 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 con cá sử dụng điện giật của chúng như thế nào, chúng sử dụng chiến lược gì.

Đầu tiên, một chút về nhân vật chính.

Có rất nhiều mối nguy hiểm rình rập trong vùng nước bí ẩn và âm u của Amazon. Một trong số đó là lươn điện (lat. Electrophorus điện) là thành viên duy nhất của đơn hàng lươn điện. Nó được tìm thấy ở phía đông bắc của Nam Mỹ và được tìm thấy trong các nhánh sông nhỏ của trung lưu, cũng như các vùng hạ lưu của sông Amazon hùng mạnh.

Cá chình điện có các cơ quan đặc biệt, bao gồm nhiều tấm điện - các tế bào cơ biến đổi, giữa các màng có sự khác biệt về điện thế được hình thành. Nội tạng chiếm 2/3 khối lượng cơ thể của loài cá này.

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

Nhà động vật học Kenneth Catania từ Đại học Vanderbilt (Mỹ), khi quan sát những con lươn điện sống trong bể cá được trang bị đặc biệt, nhận thấy rằng cá có thể xả pin theo 3 cách khác nhau. Phương pháp thứ nhất là xung điện áp thấp dùng để định hướng trên địa hình, thứ hai là một chuỗi hai hoặc ba xung điện áp cao kéo dài vài mili giây và cuối cùng, phương pháp thứ ba là một chuỗi điện áp cao và tần số cao tương đối dài. phóng điện.

Khi một con lươn tấn công, nó sẽ gửi nhiều vôn đến con mồi với tần suất cao (phương pháp số ba). Ba hoặc bốn phần nghìn giây của quá trình xử lý như vậy đủ để làm bất động nạn nhân - có nghĩa 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, thiết bị sốc từ xa Taser phát 19 xung mỗi giây, trong khi con lươn - có thể lên tới 400. Khi nạn nhân bị tê liệt, anh ta phải nhanh chóng lấy nó ra, nếu không 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 súng nhân tạo, gây ra một cơn co cơ mạnh không tự chủ. Cơ chế hoạt động được xác định trong một thí nghiệm đặc biệt, khi một con cá bị tiêu diệt tủy sống được đặt trong bể nuôi cá chình; chúng được ngăn cách bởi một rào cản thấm điện. Cá không thể điều khiển các cơ nhưng chúng tự co lại để phản ứng với các xung điện từ bên ngoài. (Một con lươn đã bị kích thích tiết dịch bằng cách ném giun vào nó làm thức ăn.) Nếu một con cá bị hủy tủy sống cũng bị tiêm chất độc thần kinh curare, thì điện từ con lươn sẽ không ảnh hưởng đến nó. Đó là, mục tiêu của phóng điện chính xác là các tế bào thần kinh vận động điều khiển các cơ.