En güçlü akıntı elektrikli yılan balığıdır. Elektrikli yılan balıkları balıklar arasında en güçlü elektrik üreteçleridir.

Dominik Statham

Fotoğraf ©depositphotos.com/Yourth2007

Elektrofor elektrikus) Kuzey Güney Amerika'daki bataklıkların ve nehirlerin karanlık sularında yaşıyor. Bu, karmaşık bir elektrolokasyon sistemine ve düşük görüş koşullarında hareket etme ve avlanma yeteneğine sahip gizemli bir yırtıcıdır. Bunun neden olduğu elektrik alanı bozulmalarını tespit etmek için "elektroreseptörler" kullanılması kendi bedeni, potansiyel bir kurbanı fark edilmeden tespit edebiliyor. Kurbanı sersemletecek kadar güçlü bir elektrik şokuyla hareketsiz bırakır. büyük memeli bir at gibi, hatta bir insanı öldürebilir. Yılan balığı, uzun, yuvarlak vücut şekliyle, genellikle müren balığı (Anguilliformes takımı) dediğimiz balıklara benzemektedir; ancak farklı bir balık takımına (Gymnotiformes) aittir.

Tespit edebilen balıklar elektrik alanları, isminde elektro-alıcı ve elektrikli yılan balığı gibi güçlü bir elektrik alanı oluşturabilenlere denir. elektrojenik.

Elektrikli yılan balığı bu kadar yüksek elektrik voltajını nasıl üretiyor?

Elektrik üretebilen yalnızca elektrikli balıklar değildir. Hemen hemen tüm canlı organizmalar bunu bir dereceye kadar yapar. Örneğin vücudumuzdaki kaslar beyin tarafından elektrik sinyalleri kullanılarak kontrol edilir. Bakteriler tarafından üretilen elektronlar, elektrosit adı verilen yakıt hücrelerinde elektrik üretmek için kullanılabilir. (aşağıdaki tabloya bakınız). Her bir hücre yalnızca küçük bir yük taşımasına rağmen, binlerce hücrenin bir el fenerindeki piller gibi seri halinde istiflenmesiyle 650 volta (V) kadar voltajlar üretilebilir. Bu sıraları paralel düzenlerseniz 650 watt (W; 1 W = 1 V × 1 A) elektrik şoku veren 1 Amper (A) elektrik akımı üretebilirsiniz.

Bir yılan balığı kendini şok etmekten nasıl kaçınır?

Fotoğraf: CC-BY-SA Steven Walling, Vikipedi aracılığıyla

Bilim insanları bu soruya nasıl cevap vereceklerini tam olarak bilmiyorlar ancak bazı ilginç gözlemler soruna ışık tutabilir. Birincisi, yılan balığının hayati organları (beyin ve kalp gibi) elektrik üreten organlardan uzakta, başın yakınında yer alır ve etrafı izolasyon görevi görebilecek yağ dokusuyla çevrilidir. Cildin yalıtım özellikleri de vardır, çünkü hasarlı cilde sahip sivilcelerin elektrik çarpmasıyla kendi kendini sersemletmeye daha duyarlı olduğu gözlemlenmiştir.

İkincisi, yılan balıkları çiftleşme anında partnere zarar vermeden en güçlü elektrik şokunu verebilirler. Ancak çiftleşme sırasında başka bir yılanbalığına aynı kuvvette bir darbe uygulanırsa onu öldürebilir. Bu da yılan balıklarının açılıp kapatılabilen bir çeşit savunma sistemine sahip olduğunu gösteriyor.

Elektrikli yılan balığı evrimleşmiş olabilir mi?

Bunun Darwin'in önerdiği sürecin gerektirdiği küçük değişikliklerle nasıl gerçekleşebileceğini hayal etmek çok zordur. Şok dalgası en başından beri önemliyse, o zaman sersemletmek yerine kurbanı tehlikeye karşı uyarırdı. Dahası, avını sersemletme yeteneğini geliştirmek için elektrikli yılan balığının eşzamanlı bir öz savunma sistemi geliştirin. Ne zaman elektrik şokunun gücünü artıran bir mutasyon ortaya çıksa, yılan balığının elektrik yalıtımını geliştiren başka bir mutasyon da ortaya çıkmış olmalı. Tek bir mutasyonun yeterli olması pek mümkün görünmüyor. Örneğin organların kafaya yaklaştırılması için bir dizi mutasyonun eş zamanlı gerçekleşmesi gerekir.

Avlarını sersemletme yeteneğine sahip çok az balık olmasına rağmen, navigasyon ve iletişim için düşük voltajlı elektriği kullanan birçok tür vardır. Elektrikli yılan balıkları Bıçak balıkları (Mormyridae familyası) olarak bilinen ve aynı zamanda elektrolokasyonu kullanan ve bu yeteneği Güney Amerikalı kuzenleriyle birlikte geliştirdikleri düşünülen bir grup Güney Amerika balığına aittirler. Üstelik evrimciler balıklardaki elektriksel organların da var olduğunu ilan etmek zorunda kalıyorlar. birbirinden bağımsız olarak sekiz kez evrimleşti. Yapılarının karmaşıklığı göz önüne alındığında, bu sistemlerin evrim sırasında sekiz şöyle dursun, en az bir kez gelişmiş olması dikkat çekicidir.

Güney Amerika'daki bıçaklar ve Afrika'daki kimeralar konum ve iletişim için elektrik organlarını kullanırlar. çeşitli türler elektroreseptörler. Her iki grup da çeşitli karmaşık dalga biçimlerinde elektrik alanları üreten türleri içerir. İki tip bıçak bıçağı Brakihipopomus benetti Ve Brakihipopomus walteri Birbirlerine o kadar benzerler ki tek tip olarak sınıflandırılabilirler ancak birincisi sabit voltajlı akım üretir, ikincisi ise alternatif voltajlı akım üretir. Daha da derine indiğinizde evrimsel hikaye daha da dikkat çekici hale geliyor. Elektrolokasyon cihazlarının birbirine müdahale etmemesini ve parazit yaratmamasını sağlamak için bazı türler, balıkların her birinin elektrik deşarjının frekansını değiştirdiği özel bir sistem kullanır. Bu sistemin Güney Amerika'daki cam bıçakla hemen hemen aynı şekilde (aynı hesaplama algoritmasını kullanarak) çalışması dikkat çekicidir ( Eigenmannia) ve Afrika balığı aba-aba ( Gymnarchus). Müdahaleyi ortadan kaldıran böyle bir sistem, farklı kıtalarda yaşayan iki ayrı balık grubunda bağımsız olarak evrimleşmiş olabilir mi?

Allah'ın yaratışının başyapıtı

Elektrikli yılan balığının enerji ünitesi, kompaktlığı, esnekliği, hareket kabiliyeti, çevre güvenliği ve kendi kendini iyileştirme yeteneği ile tüm insan yaratımlarını gölgede bırakmıştır. Bu aparatın tüm parçaları, yılan balığına büyük bir hız ve çeviklikle yüzme yeteneği kazandıran cilalı gövdeye mükemmel bir şekilde entegre edilmiştir. Elektrik üreten minik hücrelerden, yılanbalığının ürettiği elektrik alanındaki bozulmaları analiz eden en karmaşık bilgisayar kompleksine kadar yapısının tüm detayları, büyük Yaratıcı'nın planına işaret etmektedir.

Elektrikli yılan balığı nasıl elektrik üretir? (popüler bilim makalesi)

Elektrikli balıklar vücudumuzdaki sinirler ve kaslar gibi elektrik üretir. Elektrosit hücrelerinin içinde özel enzim proteinleri bulunur. Na-K ATPaz sodyum iyonlarını hücre zarı boyunca pompalar ve potasyum iyonlarını emer. ('Na', sodyumun kimyasal sembolüdür ve 'K', potasyumun kimyasal sembolüdür. 'ATP', pompayı çalıştırmak için kullanılan bir enerji molekülü olan adenosin trifosfattır). Hücrenin içindeki ve dışındaki potasyum iyonları arasındaki dengesizlik, potasyum iyonlarını tekrar hücrenin dışına iten kimyasal bir değişime neden olur. Benzer şekilde, sodyum iyonları arasındaki dengesizlik, sodyum iyonlarını hücreye geri çeken kimyasal bir değişim yaratır. Membrana gömülü olan diğer proteinler, potasyum iyon kanalları, yani potasyum iyonlarının hücreden ayrılmasına izin veren gözenekler görevi görür. Pozitif yüklü potasyum iyonları hücrenin dışında biriktiğinde, hücre zarı çevresinde bir elektrik gradyanı oluşur ve hücrenin dışının içeriden daha pozitif yüklü olmasına neden olur. Pompalar Na-K ATPaz (sodyum-potasyum adenozin trifosfataz) yalnızca bir pozitif yüklü iyonu seçecek şekilde tasarlanmıştır, aksi takdirde negatif yüklü iyonlar da içeri akarak yükü nötralize eder.

Elektrikli yılan balığının vücudunun büyük bir kısmı elektriksel organlardan oluşur. Ana organ ve Avcı organı, elektrik yükünün üretiminden ve birikmesinden sorumludur. Sachs'ın organı, elektrolokasyon için kullanılan düşük voltajlı bir elektrik alanı üretiyor.

Kimyasal gradyan potasyum iyonlarını dışarı iterken, elektriksel gradyan onları geri çeker. Denge anında, kimyasal ve elektriksel kuvvetler birbirini iptal ettiğinde, hücrenin dışında, içine göre yaklaşık 70 milivolt daha fazla pozitif yük olacaktır. Böylece hücre içerisinde -70 milivoltluk negatif yük ortaya çıkar.

Fakat büyük miktar Hücre zarına gömülü proteinler, sodyum iyon kanalları sağlar; bunlar, sodyum iyonlarının hücreye yeniden girmesine izin veren gözeneklerdir. Normalde bu gözenekler kapalıdır, ancak elektriksel organlar etkinleştirildiğinde gözenekler açılır ve pozitif yüklü sodyum iyonları, kimyasal potansiyel gradyanının etkisi altında hücreye geri akar. Bu durumda hücre içinde 60 milivolta kadar pozitif yük biriktiğinde denge sağlanır. Toplamda -70 ila +60 milivolt arasında bir voltaj değişimi vardır ve bu 130 mV yani 0,13 V'tur. Bu deşarj çok hızlı bir şekilde, yaklaşık bir milisaniyede gerçekleşir. Ve bir dizi hücrede yaklaşık 5000 elektrosit toplandığından, tüm hücrelerin senkronize deşarjı nedeniyle 650 volta kadar (5000 × 0,13 V = 650) üretilebilir.

Na-K ATPase (sodyum-potasyum adenozin trifosfataz) pompası. Her döngüde iki potasyum iyonu (K+) hücreye girer ve üç sodyum iyonu (Na+) hücreden çıkar. Bu süreç ATP moleküllerinin enerjisi tarafından yönlendirilir.

Sözlük

Eşit olmayan sayıda elektron ve proton nedeniyle elektrik yükü taşıyan bir atom veya molekül. Bir iyon, protonlardan daha fazla elektron içeriyorsa negatif yüke, elektronlardan daha fazla proton içeriyorsa pozitif yüke sahip olacaktır. Potasyum (K+) ve sodyum (Na+) iyonları pozitif yüke sahiptir.

Gradyan

Uzayda bir noktadan diğerine geçerken herhangi bir değerde meydana gelen değişiklik. Örneğin ateşten uzaklaştığınızda sıcaklık düşer. Böylece yangın mesafeyle azalan bir sıcaklık gradyanı oluşturur.

Elektrik gradyanı

Elektrik yükünün büyüklüğündeki değişim derecesi. Örneğin, hücrenin dışında hücrenin içindekinden daha fazla pozitif yüklü iyon varsa, hücre zarı boyunca bir elektriksel gradyan akacaktır. Benzer yükler birbirini ittiği için iyonlar hücrenin içindeki ve dışındaki yükü dengeleyecek şekilde hareket edecektir. İyonların elektriksel gradyan nedeniyle hareketleri, elektriksel potansiyel enerjinin etkisi altında pasif olarak gerçekleşir ve aktif olarak, ATP molekülü gibi harici bir kaynaktan gelen enerjinin etkisi altında meydana gelir.

Kimyasal gradyan

Kimyasal konsantrasyon gradyanı. Örneğin, hücrenin dışında hücrenin içinden daha fazla sodyum iyonu varsa, o zaman sodyum iyonunun kimyasal bir gradyanı hücre zarı boyunca akacaktır. İyonların rastgele hareketi ve aralarındaki çarpışmalar nedeniyle, bir denge sağlanana kadar, yani iyonların her iki tarafında eşit sayıda sodyum iyonu bulunana kadar, sodyum iyonlarının yüksek konsantrasyonlardan düşük konsantrasyonlara doğru hareket etme eğilimi vardır. zar. Bu, difüzyonun bir sonucu olarak pasif bir şekilde gerçekleşir. Hareketler, ATP molekülü gibi harici bir kaynaktan alınan enerji yerine iyonların kinetik enerjisi tarafından yönlendirilir.

Yorumlarda haklı olarak elektrikli yılan balığının ismine rağmen yılan balığı takımına ait olmadığı, sazan ve yayın balığına daha yakın olduğu hatırlatılmıştı.
İnsanlar elektrikli balıkları oldukça uzun zaman önce öğrendiler: tekrar Antik Mısır Elektrikli vatoz epilepsiyi tedavi etmek için kullanıldı, elektrikli yılan balığının anatomisi Alessandro Volta'ya ünlü pilleri fikrini verdi ve "elektriğin babası" Michael Faraday aynı yılan balığını bilimsel ekipman olarak kullandı. Modern biyologlar bu tür balıklardan ne bekleyeceklerini biliyorlar (neredeyse iki metrelik bir yılan balığı 600 volt üretebilir), ayrıca bu kadar alışılmadık bir özelliğin ne tür genler oluşturduğu da az çok biliniyor - bu yaz Üniversiteden bir grup genetikçi Madison'daki (ABD) Wisconsin'li bilim insanları, elektrikli yılan balığı genomunun tam dizisini içeren bir makale yayınladı. "Elektriksel yeteneklerin" amacı da açıktır: Avlanma, uzayda yön bulma ve diğer avcılardan korunma için gereklidirler. Bilinmeyen tek bir şey kaldı: Balıklar elektrik şokunu tam olarak nasıl kullanıyor, ne tür bir strateji kullanıyorlar.

Şimdi bunu öğreneceğiz...

Öncelikle ana karakterin kendisi hakkında biraz bilgi verelim.

Amazon'un gizemli ve bulanık sularında pek çok tehlike gizleniyor. Bunlardan biri elektrikli yılan balığıdır (lat. Elektrofor elektrikus) elektrikli yılan balığı takımının tek temsilcisidir. Kuzeydoğu Güney Amerika'ya özgüdür ve orta ve alt kesimlerdeki küçük kollarda bulunur. güçlü nehir Amazonlar.

Yetişkin bir elektrikli yılan balığının ortalama uzunluğu bir buçuk metredir, ancak bazen üç metrelik örnekler de bulunur. Bu balığın ağırlığı yaklaşık 40 kg'dır. Vücudu uzatılmış ve yanlardan hafifçe basıktır. Aslında bu yılan balığı pek de balığa benzemiyor: pulu yok, sadece kuyruk ve göğüs yüzgeçleri var ve üstelik atmosferik havayı soluyor.

Fotoğraf 3.

Gerçek şu ki, elektrikli yılan balığının yaşadığı kollar çok sığ ve çamurludur ve içlerindeki su neredeyse oksijenden yoksundur. Bu nedenle doğa, hayvana, yılanbalığının doğrudan dış havadan oksijeni emdiği ağız boşluğunda benzersiz damar dokuları bahşetmiştir. Doğru, bunun için her 15 dakikada bir yüzeye çıkması gerekiyor. Ancak yılan balığı aniden sudan çıkarsa, vücudunun ve ağzının kurumaması şartıyla birkaç saat yaşayabilir.

Elektrikli kömürün rengi zeytin-kahverengidir ve potansiyel madencilik tarafından fark edilmeden kalmasını sağlar. Yalnızca boğaz ve başın alt kısmı parlak turuncu renktedir, ancak bunun elektrikli yılan balığının talihsiz kurbanlarına yardım etmesi pek olası değildir. Tüm kaygan vücuduyla titrediği anda, 650V'a (çoğunlukla 300-350V) kadar voltajla bir deşarj oluşur ve bu, yakındaki tüm küçük balıkları anında öldürür. Av dibe düşer ve yırtıcı hayvan onu alır, bütünüyle yutar ve biraz dinlenmek için yakınlara kendini yağlandırır.

Fotoğraf 4.

Elektrikli yılan balığı, zarları arasında potansiyel bir farkın oluştuğu çok sayıda elektrikli plakadan (modifiye kas hücreleri) oluşan özel organlara sahiptir. Organlar bu balığın vücut ağırlığının üçte ikisini kaplar.

Ancak elektrikli yılan balığı, 10 volta kadar daha düşük voltajlı deşarjlar üretebilir. Çünkü o var zayıf görüş, onları gezinmek ve av aramak için radar olarak kullanıyor.

Elektrikli yılan balıkları devasa boyutlara ulaşabiliyor; 2,5 metre uzunluğa ve 20 kilogram ağırlığa ulaşabiliyor. Amazon ve Orinoco gibi Güney Amerika'daki nehirlerde yaşıyorlar. Balıklar, amfibiler, kuşlar ve hatta küçük memelilerle beslenirler.

Çünkü elektrikli yılan balığı oksijeni doğrudan emer. atmosferik hava, suyun yüzeyine çok sık çıkması gerekiyor. Bunu en az on beş dakikada bir yapması gerekir, ancak genellikle daha sık olur.

Bugüne kadar elektrikli yılan balığıyla karşılaştıktan sonra ölen çok az sayıda insan vakası var. Bununla birlikte, çoklu elektrik şokları solunum veya kalp yetmezliğine yol açabilir ve bu da kişinin sığ suda bile boğulmasına neden olabilir.

Fotoğraf 5.

Vücudunun tamamı özel hücrelerden oluşan özel organlarla kaplıdır. Bu hücreler sinir kanalları kullanılarak sırayla birbirine bağlanır. Vücudun ön kısmında bir “artı”, arka kısmında ise bir “eksi” bulunmaktadır. Başlangıçta zayıf elektrik üretilir ve sırayla organdan organa geçerek mümkün olduğu kadar etkili vuruş yapma gücü kazanır.

Elektrikli yılan balığı, güvenilir bir korumaya sahip olduğuna inanıyor, bu nedenle daha büyük bir düşmana bile teslim olmak için acelesi yok. Yılan balıklarının timsahlara bile boyun eğmediği durumlar olmuştur ve insanların onlarla tanışmaktan tamamen kaçınması gerekir. Tabii ki, akıntının bir yetişkini öldürmesi pek olası değildir, ancak bundan kaynaklanan duyumlar rahatsız edici olmaktan öte olacaktır. Ayrıca bilinç kaybı riski de vardır ve suyun içindeyseniz kolaylıkla boğulabilirsiniz.

Fotoğraf 6.

Elektrikli yılan balığı çok agresiftir, hemen saldırır ve niyeti konusunda kimseyi uyarmaz. Bir metre uzunluğundaki yılan balığına olan güvenli mesafe en az üç metredir; bu, tehlikeli akıntıyı önlemek için yeterli olmalıdır.

Yılan balığı, elektrik üreten ana organlara ek olarak, keşif yaptığı bir organa daha sahiptir. çevre. Bu eşsiz konumlayıcı, geri döndüğünde sahibine önündeki engeller veya uygun canlıların varlığı hakkında bilgi veren düşük frekanslı dalgalar yayar.

Fotoğraf 7.

Zoolog Kenneth Catania ( Kenneth Katanya Vanderbilt Üniversitesi'nden (ABD) özel donanımlı bir akvaryumda yaşayan elektrikli yılan balıklarını gözlemleyen balıkların pillerini üç dakikada boşaltabildiğini fark etti. Farklı yollar. Birincisi yere yönlendirme amaçlı düşük voltajlı darbeler, ikincisi birkaç milisaniye süren iki veya üç yüksek voltajlı darbe dizisi ve son olarak üçüncü yöntem ise nispeten uzun bir yüksek voltaj ve yüksek frekans salvosu. deşarj olur.

Yılan balığı saldırdığında avına yüksek frekansta birçok volt gönderir (üç numaralı yöntem). Bu tür bir işlemin üç ila dört milisaniyelik bir kısmı kurbanı hareketsiz hale getirmek için yeterlidir - yani yılan balığının uzaktan elektrik şoku kullandığını söyleyebiliriz. Dahası, frekansı yapay cihazlardan çok daha yüksektir: örneğin, uzaktan kumandalı bir şok cihazı saniyede 19 darbe verirken, yılan balığı 400'e kadar darbe verir. Kurbanı felç ettikten sonra, zaman kaybetmeden onu hızla yakalaması gerekir, aksi takdirde avın aklı başına gelecek ve yüzerek uzaklaşacaktır.

Fotoğraf 8.

Bir makalede Bilim Kenneth Catania, "canlı şok tabancasının" yapay muadili ile aynı şekilde hareket ederek güçlü, istemsiz kas kasılmalarına neden olduğunu yazıyor. Etki mekanizması, omuriliği zarar görmüş bir balığın yılan balığıyla birlikte bir akvaryuma yerleştirildiği benzersiz bir deneyle belirlendi; Elektrik geçirgen bir bariyerle birbirlerinden ayrıldılar. Balık kasları kontrol edemiyordu ama dışarıdan gelen elektriksel uyarılara yanıt olarak kendi kendilerine kasılıyorlardı. (Yılan balığına yiyecek olarak solucanlar verilerek akıntısı kışkırtıldı.) Omuriliği zarar görmüş bir balığa da sinir gazı kürarı enjekte edilmiş olsaydı, yılanbalığından gelen elektriğin ona hiçbir etkisi olmazdı. Yani elektrik deşarjlarının hedefi tam olarak kasları kontrol eden motor nöronlardı.

Fotoğraf 9.

Ancak tüm bunlar, yılan balığı avını zaten tanımladığında gerçekleşir. Ya av gizlenmişse? O zaman onu suyun hareketiyle bulamazsınız. Ayrıca yılan balığı geceleri avlanır ve aynı zamanda övünemez Iyi görüş. Avını bulmak için tip II deşarjları kullanır: iki veya üç yüksek voltaj darbesinden oluşan kısa diziler. Bu deşarj, motor nöronlardan gelen sinyali taklit ederek potansiyel kurbanın tüm kaslarının kasılmasına neden olur. Yılan balığı ona kendini açığa vurmasını emreder: kurbanın vücudundan bir kas spazmı geçer, seğirmeye başlar ve yılan balığı suyun titreşimlerini yakalar ve avın nerede saklandığını anlar. Omuriliği zarar görmüş bir balıkla yapılan benzer bir deneyde, yılan balığı, elektriksel olarak geçirimsiz bir bariyerle yılan balığından ayrılmıştı ancak yılan balığı, ondan gelen su dalgalarını hissedebiliyordu. Aynı zamanda balık, deneycinin isteği üzerine kaslarının kasılması için bir uyarıcıya bağlandı. Yılan balığı kısa "algılama darbeleri" yaydığında ve aynı zamanda balık seğirmeye zorlandığında yılan balığının ona saldıracağı ortaya çıktı. Balık herhangi bir şekilde tepki vermediyse, yılan balığı doğal olarak ona hiçbir şekilde tepki vermedi - sadece nerede olduğunu bilmiyordu.

Genel olarak elektrikli yılan balığı oldukça karmaşık bir avlanma stratejisi sergiliyor. Zaman zaman gönderiyorum dış ortam"psödomüsküler" akıntılar, gizli kurbanları kendilerini açığa çıkarmaya zorlar, sonra dalgaların suda yayıldığı yere doğru yüzer ve avı felç eden başka bir akıntı sağlar. Başka bir deyişle, yılan balığı kurbanın kasları üzerinde kontrolü ele geçirerek ona ihtiyaç duyduğunda hareket etmesini veya donmasını emreder.

Fotoğraf 11.

Fotoğraf 12.

Fotoğraf 13.

Elektrikli yılan balığı, 1 ila 3 metre uzunluğunda, yılan balığının ağırlığı 40 kg'a kadar olan büyük bir balıktır. Yılan balığının gövdesi uzundur - serpantin, pulsuz gri-yeşil deri ile kaplıdır ve ön kısımda yuvarlatılmıştır ve kuyruğa yaklaştıkça yanal olarak düzleştirilmiştir. Yılanbalıkları yaşıyor Güney Amerikaözellikle Amazon Havzasında.

Büyük bir yılan balığı, 1200 V'a kadar voltaj ve 1 A'ya kadar akım ile bir deşarj oluşturur. Küçük akvaryum örnekleri bile 300 ila 650 V arasında bir deşarj üretir. Bu nedenle elektrikli yılan balığı, insanlar için ciddi bir tehlike oluşturabilir.

Elektrikli yılan balığı, deşarjları avlanma ve yırtıcı hayvanlara karşı savunma için kullanılan önemli miktarda elektrik yükü biriktirir. Ancak elektrik üreten tek balık yılan balığı değildir.

Elektrikli balık

Elektrikli yılan balıklarının yanı sıra çok sayıda tatlı su ve deniz balığı elektrik üretme kapasitesine sahip. Toplamda çeşitli ilgisiz ailelerden yaklaşık üç yüz tür vardır.

Çoğu "elektrikli" balık, gezinmek veya av bulmak için bir elektrik alanı kullanır, ancak bazı temsilcilerin daha ciddi suçlamaları vardır.

Elektrikli rampalar - kıkırdaklı balık Köpekbalıklarının akrabaları, türlere bağlı olarak 50 ila 200 V arasında bir şarj voltajına sahip olabilir, mevcut güç 30 A'ya ulaşır. Böyle bir yük oldukça büyük bir avı vurabilir.

Elektrikli yayın balığı - Tatlısu balığı 1 metre uzunluğa ulaşır, ağırlığı 25 kg'ı geçmez. Nispeten mütevazı boyutuna rağmen elektrikli yayın balığı, 0,1-0,5 A akımla 350-450 V üretebilmektedir.

Elektrik organları

Bahsedilen balık gösterisi sıradışı yetenekler değiştirilmiş kaslar sayesinde - elektrikli bir organ. Farklı balıklarda bu oluşum farklı bir yapıya, boyuta ve konuma sahiptir; örneğin elektrikli yılan balığında vücudun her iki yanında bulunur ve balığın kütlesinin yaklaşık %25'ini oluşturur.

Japonya'daki Enoshima Akvaryumu'nda Noel ağacını aydınlatmak için elektrikli yılan balığı kullanılıyor. Ağaç bir akvaryuma bağlı, içinde yaşayan balıklar yaklaşık 800 W elektrik üretiyor ve bu da aydınlatma için oldukça yeterli.

Herhangi bir elektrikli organ, zarları potansiyel bir fark yaratan, değiştirilmiş sinir ve kas hücreleri olan elektrikli plakalardan oluşur.

Seri olarak bağlanan elektrik plakaları birbirine paralel bağlanan sütunlara monte edilir. Plakaların ürettiği potansiyel farkı, elektrik organının zıt uçlarında birikir. Geriye kalan tek şey onu etkinleştirmek.

Örneğin elektrikli bir yılan balığı, vücudun pozitif yüklü ön kısmı ile negatif yüklü sırtı arasında bükülür ve bir dizi elektrik deşarjı atlayarak avına çarpar.

Aile, tek türe sahip yalnızca bir cins içerir - elektrikli yılan balığı (Electrophorus electricus). Elektrikli yılan balıkları, Güney Amerika'nın kuzeydoğusundaki sığ nehirlerde ve Amazon'un orta ve aşağı kollarında yaşar.

Bu düşük akışlı, aşırı büyümüş, siltli rezervuarlarda sıklıkla keskin bir oksijen eksikliği meydana gelir. Muhtemelen, elektrikli yılan balığının ağız boşluğunda oksijeni doğrudan atmosferik havadan emmesine izin veren özel damar dokusu alanları geliştirmesine neden olan da bu durumdu. Yeni bir miktar hava yakalamak için yılan balığının en az her 15 dakikada bir su yüzeyine çıkması gerekir, ancak bunu genellikle biraz daha sık yapar. Elektrikli yılan balığı bu fırsattan mahrum bırakılırsa ölecek ve her ne kadar bir balıkla çelişkili görünse de boğulacaktır. Elektrikli yılan balığının nefes almak için atmosferik oksijeni kullanma yeteneği, vücudunun ve ağız boşluğunun nemli kalması koşuluyla, herhangi bir zarar görmeden birkaç saat boyunca suyun dışında kalmasına olanak tanır. Bu özellik yalnızca yılan balıklarının aşırı koşullarda hayatta kalmasını sağlamakla kalmaz elverişsiz koşullar var olmalarına rağmen aynı zamanda onları deneyler için son derece uygun laboratuvar hayvanları haline getirir.

Elektrikli yılan balıkları büyük balıklardır ortalama uzunluk yetişkin bireyler 1-1,5 m'dir ve bilinen en büyük örnek neredeyse üçe ulaşmıştır. metre uzunluğunda. Elektrikli yılan balığı pulsuz, çıplak bir cilde sahiptir; vücut kuvvetli bir şekilde uzatılmış, ön kısımda yuvarlatılmış ve arka kısımda bir miktar yanal olarak sıkıştırılmıştır. Elektrikli yılan balığının sırt veya pelvik yüzgeçleri yoktur ve göğüs yüzgeçleri çok küçüktür ve balık hareket ettiğinde görünüşe göre yalnızca dengeleyici rol oynar. Yılan balığının ana hareket organı, 350'ye kadar ışın içeren ve anüsten kuyruğun sonuna kadar uzanan devasa anal yüzgecidir. Yılan balığı, yüzgecinin dalga benzeri hareketleri sayesinde ileri, geri, yukarı ve aşağı eşit kolaylıkla hareket edebilir.

Yetişkin elektrikli yılan balıklarının rengi zeytin-kahverengi, başın ve boğazın alt kısmı parlak turuncu, anal yüzgecin kenarı açık ve gözleri zümrüt yeşilidir. Genç balıkların rengi daha açık, koyu sarı renkte, bazen mermer desenlidir.

En ilginç özellik elektrikli yılan balıkları, vücut uzunluğunun yaklaşık 4/5'ini kaplayan devasa elektriksel organlara sahiptir. "Pilin" pozitif kutbu yılan balığının vücudunun önünde, negatif kutbu ise arkada bulunur, yani Afrika elektrikli yayın balığının durumunun tam tersi. Akvaryumlardaki gözlemlere göre en yüksek deşarj voltajı 650 V'a ulaşabilir, ancak genellikle daha azdır ve bir metre uzunluğundaki balıklarda ortalama 350 V'u geçmez. Ancak akım gücü çok yüksek değildir - sadece 0,5 -0,75 Ah, yani altı yüz voltluk bir deşarj bile insanda ölümcül bir şoka neden olamaz. Doğru, balık büyüdükçe akım gücü önemli ölçüde artar (2 A'ya kadar) ve üç metrelik bir balığın elektrik çarpmasının sonucunun ne olabileceğini söylemek zordur.

Ana elektrik organları, yılan balığı tarafından kendisini düşmanlardan korumak ve çoğunlukla küçük balıklardan oluşan avını felç etmek için kullanılır. Güçlü yüksek voltajlı organlara ek olarak, elektrikli yılan balıklarının iki tür düşük voltajlı organı daha vardır. Bunlardan birinin amacı belirsiz; bilinen tek şey ana “pil” ile bağlantılı olarak çalıştığıdır. İkinci tip "yardımcı" elektrik organı, hareket yolundaki engelleri tespit etmeye ve yaşlı balıklarda yiyecek aramaya hizmet eden bir konum belirleyici rolünü oynar, çünkü yaşla birlikte elektrikli yılan balıklarının görüşü keskin bir şekilde kötüleşir. Balık sakinken bu tür yerlerin boşalma sıklığı saniyede 20-30'u geçmez ancak heyecanlandığında 50'ye ulaşabilir.

Diğer gymnotoid balıklar gibi elektrikli yılan balıklarının üremesi ve gelişimi hakkında neredeyse hiçbir şey bilinmemektedir. Birkaç gözleme göre, elektrikli yılan balıkları üreme zamanlarında normal yaşam alanlarını terk edip, bağımsız bir yaşam tarzı sürdürmeye başlayan, 10-12 cm uzunluğa ulaşan yetişkin yavrularla birlikte onlara geri dönüyorlar.

Elektrikli yılan balıkları başarılı bir şekilde esaret altında tutuldu ve çoğu zaman halka açık büyük akvaryumları süsledi. Akvaryumdaki suyun sık sık değiştirilmesi önerilmez. Aksi halde elektrikli yılan balıklarının vücutlarında ülserler oluşur ve ölürler. Görünüşe göre bu fenomen, yılan balıklarının salgıladığı mukusun, suda biriktiğinde balıkları ülseratif hastalıklardan koruyan bir tür antibiyotik içermesinden kaynaklanmaktadır.

Elektrik organları, bazı balıklarda elektrik deşarjı üretebilen eşleştirilmiş oluşumlardır; uzayda savunma, saldırı, tür içi sinyalleşme ve yönlendirme için hizmet eder. Birbiriyle ilgisiz birkaç tatlı su ve deniz balığı grubunda bağımsız olarak evrimleşmişlerdir. Fosil balıklarda ve çenesiz hayvanlarda geniş çapta temsil ediliyorlardı; 300'den fazla kişi tarafından biliniyor modern türler. Bu organların konumu, şekli ve yapısı farklı türler arasında farklılık gösterir. Böbrek benzeri oluşumlar şeklinde vücudun yanlarına simetrik olarak yerleştirilebilirler ( elektrikli rampalar ve elektrikli yılan balıkları) veya deri altı ince tabaka (elektrikli yayın balığı), filamentli silindirik oluşumlar (mormyridler ve gymnotidler), infraorbital alanda (Amerikan yıldız gözlemcisi), örneğin 1/6'ya (elektrik ışınları) ve 1/4'e kadar olabilir (elektrikli yılan balığı ve yayın balığı) balık yığınları. Her organ, zarları elektrik jeneratörleri olan değiştirilmiş (düzleştirilmiş) kas, sinir veya salgı hücreleri olan sütunlarda toplanan çok sayıda elektrik plakasından oluşur. Organlardaki plaka ve sütun sayısı farklı şekiller balıklar farklıdır: elektrikli vatozun her biri 400 plakadan oluşan petek şeklinde düzenlenmiş yaklaşık 600 sütunu vardır, elektrikli yılan balığının her biri 6000'lik yatay olarak yerleştirilmiş 70 sütunu vardır, elektrikli yayın balığının rastgele dağıtılmış yaklaşık 2 milyon elektrikli plakası vardır. Elektrik devresi açıkken organların uçlarında oluşan potansiyel farkı 1200 V'a (elektrikli yılan balığı) ulaşabilir ve darbe başına deşarj gücü 1,5 kW'a kadar çıkabilir. İkincisi, doğal olarak, balık sudayken kapalı bir devre için geçerlidir.

Okyanusta yaşayan elektrik ışını Torpedo occidentalis'in de çok güçlü deşarjları var. Tuzlu su elektrik akımını daha iyi iletir.

Boşalmalar seri halinde yayılır; şekli, süresi ve sırası, uyarılma derecesine ve balığın türüne bağlıdır. Darbelerin tekrarlanma oranı, amaçlarıyla ilişkilidir (örneğin, bir elektrikli vatoz, avın boyutuna bağlı olarak saniyede 10-12 "savunma" ve 14 ila 562 "av" darbesi yayar). Deşarjdaki voltaj 220 (elektrikli vatozlar) ile 600 V (elektrikli yılan balıkları) arasında değişir. Elektrik organlarına sahip balıklar, bunlara sahip olmayan balıkları öldüren voltajları (elektrikli yılan balığı - 220 V'a kadar) güvenli bir şekilde tolere edebilir. Elektrik deşarjları büyük balık insanlar için tehlikelidir.

Elektrikli yılan balığı, Electrophorus cinsinin tek temsilcisidir. Yılan gövdeli balık aynı Electrophorus electricus'tur. Bu balık Güney Amerika'da yaşıyor, çoğunlukla tercih ediyor çamurlu su Amazon ve Orinoco. Elektrikli yılan balığı, oksijen seviyesi düşük, durgun, sığ sularda bulunur.

Elektrikli yılan balığı açıklaması

Elektrikli yılan balığı oldukça büyük boyutlar– ortalama vücut uzunluğu 2-2,5 metredir ve bazı bireyler 3 metreye ulaşır.

Elektrikli yılan balıklarının ağırlığı yaklaşık 40 kilogramdır. Vücut şekli yılana benzer ve vücut yanlardan hafifçe basıktır. Kafa düzdür.

Elektrikli yılan balığının pullardan tamamen yoksun olması dikkat çekicidir. Yılan balığının göğüs ve kuyruk yüzgeçleri çok iyi gelişmiştir, balıklar onların yardımıyla iyi yüzer ve farklı yönlerde hareket edebilir. Rengi kamuflaj gri-kahverengidir, avlanma sırasında yardımcı olur. Kafanın rengi genel renkten farklı olabilir ve turuncu bir renk tonuna sahip olabilir.

Elektrikli yılan balığının eşsiz özelliği

Adı bu balığın benzersizliğini vurguluyor; elektrik üretebiliyor. Elektrikli yılan balığının gövdesi sinir kanallarıyla birbirine bağlanan özel hücrelerle kaplıdır.

Vücudun en başında elektrik deşarjı zayıftır, ancak kuyruğa doğru güçlenir. Elektrikli yılan balığının akıntısı sadece küçük balıklar için değil aynı zamanda büyük rakipler için de ölümcüldür.

Bu balığın elektriksel dürtü gücü ortalama 350 V'tur. İnsanlar için böyle bir elektrik çarpması ölümcül değildir ancak sersemletebilir veya bilinç kaybına neden olabilir, bu nedenle elektrikli yılan balığından uzak durmalısınız.

Elektrikli yılan balığının ağzı benzersiz bir damar dokusuna sahiptir, bu nedenle bazen hava alabilmek için yüzeye çıkması gerekir. Yüzeyde 10 dakikadan fazla kalabiliyorken, başka hiçbir balık türü 30 saniyeden fazla havada kalamıyor.

Elektrikli yılan balığı avcılığı

Bu avcı aniden saldırır, büyük kurbanlara bile boyun eğmez. Yılan balığının yakınında herhangi bir canlı varsa vücudunu sallayarak 300-350 V gücünde bir yük oluşmasına neden olur ve bu da yakınlarda bulunan avı anında öldürür, kural olarak bu küçük bir balıktır.

Felçli av dibe battığında, elektrikli yılan balığı yavaş yavaş ona yaklaşarak onu bütünüyle yutar. Yemeği yedikten sonra birkaç dakika dinlenir ve yemeği sindirir.

Elektrikli yılan balıklarının çoğaltılması

Bu balıkların üremesi hakkında çok az şey bilinmektedir. Bilim insanları hala tam olarak bilmiyor yaşam döngüsü yılan balığı. Yılan balıklarının belirli zamanlarda ulaşılması zor yerlere yüzerek yetişkin yavrularıyla birlikte ortaya çıktıkları bilinmektedir.

Bazı bilim adamları, erkek elektrikli yılan balıklarının tükürükten bir yuva yaptığına ve dişinin bu yuvaya yumurta bıraktığına inanıyor. Bir debriyajdan yaklaşık 17 bin küçük balık çıkıyor. İlk doğan bireyler çoğunlukla yumurtaların geri kalanını debriyajdan yerler.

Bilim, döllenme sürecinin nasıl gerçekleştiğini, yavru hayvanların nerede geliştiğini ve yavruların ne yediğini bilmiyor. Ancak vücut uzunluğu 10-12 santimetre olan elektrikli yılan balığının yetişkin sayıldığı açıktır.

Elektrikli yılan balıkları hakkında ilginç gerçekler

Bu balıkların görüşü son derece zayıftır; yaşlandıkça genellikle göremedikleri ve çoğunlukla geceleri aktif olduklarına inanılmaktadır. Düşük frekanslı dalgalara sahip yer belirleyicileri kullanarak yakındaki engeller hakkında bilgi alırlar;
Elektrikli yılan balığının sıradan yılan balığı ile hiçbir ortak yanı yoktur. Elektrikli yılan balığı ışın yüzgeçli balıklar sınıfının bir üyesidir;
Elektrikli yılan balığının dişleri kısa olduğundan yemeğini çiğnemez, tamamen yutar;
Yırtıcı yılan balıkları sadece küçük balıkları değil aynı zamanda amfibileri, kuşları, kabukluları ve küçük memelileri de yerler;
Elektrik yüklerinin yardımıyla bireyler birbirleriyle iletişim kurar;
Genç bir elektrikli yılan balığını alırsanız hafif bir karıncalanma hissi hissedebilirsiniz;
Bu balıklarla ilgili bilgiler ilk olarak 17. yüzyılda ortaya çıktı. Daha sonra Antiller Denizi'nin bilinmeyen yaratıkları olarak kabul edildiler. Ancak 100 yıl sonra Alexander von Humboldt elektrikli yılan balığının tanımını yaptı.

Akvaryumdaki elektrikli yılan balıklarının yaşamı

Ne yazık ki, diğer yılan balıklarının ve diğer balık türlerinin yakınlığı işe yaramayacaktır çünkü komşuların yılan balığının yaydığı elektrik deşarjlarını tolere etmesi pek olası değildir. Yılan balığı henüz yüzerken, elektro-navigasyon görevi gören 10-15 V gücünde deşarjlar yayar, ancak av ona yaklaştığında sinyal gücü çok daha güçlü hale gelir.

Elektrikli yılan balığının evinde havalandırmaya gerek yoktur. Su sıcaklığı 25 derecenin altına düşmemeli, asitliği 7-8, sertliği ise 11-13 derece arasında tutulmalıdır. Elektrikli yılan balıkları sık sık su değişimine tolerans göstermez. Bu balıkların kendi mikro iklimini yaratarak hastalanmalarını önleyen antimikrobiyal maddeler biriktirdiklerine ve suyun çok sık değiştirilmesi durumunda yılan balığının vücudunun yüzeyinde ülserler gelişmeye başladığına inanılıyor.

Rezervuarın dibinde kumlu bir alt tabaka oluşturulur ve bazı çakıl taşlarına da izin verilir. Elektrikli yılan balığı akvaryumundaki bitki örtüsü miktarı orta düzeyde olmalı ve ayrıca dalgaların karaya attığı odun, kayalar ve mağaralar da bulunmalıdır.

Bir hata bulursanız lütfen metnin bir kısmını vurgulayın ve tıklayın. Ctrl+Enter.