Технически нет такой вещи, как электрический угорь

2024 Автор: Sherilyn Boyd | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-16 09:37

Миф: Электрические «угри» существуют.

Электрофорез электрический

Хотя есть множество рыб, которые производят электрический заряд, вид, который называется «электрический угорь», E. electricus, является членом рыбного ордена, острариофиза.

Из-за своей формы и отсутствия тазовых, хвостовых и спинных плавников, E. electricus имеет длинный (до 8 футов) цилиндрический корпус с плоской головкой. Его жизненно важные органы находятся в передней пятой части тела (около головы), а остальная часть его длинного тела состоит из трех электрических органов, вместе заполненных почти 6 000 специализированных клеток электроцита, которые, как следует из названия, производят, хранят и разряжают электричество.

Электрические органы начинают развиваться рано в течение жизни рыбы. Sachs, который производит только слабый электрический заряд и используется для эхолокации, начинает развиваться очень скоро после рождения. Два других электрических органа, известных как главный и охотник, производят значительно более высокие напряжения около 600 вольт и около 1 ампера, поэтому около 600 Вт в течение примерно 2 миллисекунд.

Хотя у рыбы есть жабры, она потребляет большую часть своего кислорода через свой «высокососудистый рот» и, следовательно, часто доходит до поверхности воды, чтобы дышать.

Рыба также покрыта толстой, серо-коричневатой / черной кожей. Предполагается, что этот жесткий слой защищает его от собственного электрического тока.

Для воспроизводства самка вида откладывает до 17 000 яиц в гнездовом гнезде, произведенном самцом в течение сухого сезона, и в среднем 1200 из этих яиц вылупляются. В неволе мужские электрические рыбы живут до 15 лет, а самки до 22 лет.

E. electricus Место обитания

Электрическая рыба является родной для Южной Америки, особенно рек Ориноко и Гайанас, а также больших частей бассейна реки Амазонки. Он живет на дне реки и в болотах и процветает в относительно низких кислородных водах из-за его склонности к дыханию во рту.

Почему электричество?

E. electricus использует свои электрические органы для ориентации, охоты и обороны.

ориентация

Во время плавания по темной среде обитания ночью (ночной) электрическая рыба ориентируется, периодически излучая слабый электрический разряд:

Это более низкое напряжение можно использовать для «просмотра» окружающих объектов. Объекты с различной проводимостью будут искажать электрическое поле, которое производит угорь, тем самым заставляя угря осознавать присутствие объекта.

охота

Расположив свою добычу со слабыми электрическими импульсами, E. electricus поднимает его на ступеньку:

Как только добыча будет найдена, электрический угорь будет использовать намного больший электрический ток, чтобы оглушить рыбу.

Беззубые, электрические рыбы едят свою добычу, «открывая рот», чтобы создать всасывание », и глотая всю еду.

Защита

Способный производить напряжение до 650 вольт и около 1 ампера, электрическая рыба испускает сильный, короткий (2 миллисекунды или меньше) шок, когда на него нападает хищник. Хотя эксперты говорят, что шок редко смертелен сам по себе, он может убить некоторых животных.

Как оно производит электричество?

E. electricus ' нервная система контролирует производство электроэнергии:

Каждая электрогенная ячейка [электроцит] несет отрицательный заряд чуть меньше 100 милливольт снаружи по сравнению с ее внутренней. Когда командный сигнал поступает [из «командного ядра» в нервной системе], нервный конец высвобождает минутный слой ацетилхолина, нейротрансмиттера.

это ацетилхолин выделяется:

Через нервы с одной стороны клетки, заставляя ионные каналы открываться с этой стороны. Ионы натрия способны быстро проникать в клетку через эти каналы.,, [w [который] влияет на равновесие клетки. Чтобы восстановить [i [it] ионы калия покинуть ячейку с другой стороны.,,,

Результат:

Переходный путь с низким электрическим сопротивлением, соединяющий внутри и снаружи ячейки. Таким образом, каждая ячейка ведет себя как аккумулятор с активированной стороной, несущей отрицательный заряд, а противоположная сторона - положительная. Поскольку ячейки ориентированы внутри электрического органа, как серия батарей, сложенных в фонарик, ток.,, установите [s [s] ff лавину активации, которая проходит свой курс всего за два миллисекунды.,, [a [и] восстанавливает короткоживущий ток, текущий по телу угря.

Можно ли его использовать?

Ученые уже давно впечатлены электрической порождающей способностью E. electricus, и недавние исследования приводят к использованию, которое может принести пользу людям.

Танненбаум

С 2009 года ученые из Аквариума живой планеты в Сэнди, штат Юта, использовали силу своих резидентных электрических рыб для питания огней на рождественской елке аквариума.

По существу, два электрода из нержавеющей стали прикрепляются к резервуару Sparky's (электрическая рыба), и каждый раз, когда Спарки посылает импульс, который является частью «его естественной нормальной деятельности», токи электричества проходят через электроды в секвенсоры, которые создают огни на дереве. Директор по маркетингу Living Planet любит показ, потому что он «помогает дать визуальное представление о том, что животное действительно делает на ежедневной основе».

Бионика

Некоторые медицинские имплантаты и устройства требуют от батарей питания для выполнения своих сложных функций. В последние годы ученые искали способы создания «био-батарей», которые «будут похожи на любую другую ячейку в вашем теле», за исключением того, что они также производят электричество.

Несколько исследователей изучают, E. electricus ' электроциты могут сделать хороший план, и они:

Проектирование искусственной клетки, которая могла бы тиражировать производство энергии электроцита.,,, [T [Они] ound, что искусственная клетка могла фактически выполнить естественную клетку.

Одно препятствие для создания жизнеспособной биоактивной батареи - это поиск безопасного для человека источника энергии, хотя «холодные бактерии используются для рециркуляции АТФ, ответственных за перенос энергии в клетке, используя глюкозу».

Исследователи остаются обнадеживающими, особенно потому, что био-батарея имеет много преимуществ, в том числе: «если она сломается, в вашу систему не попадают токсины».