Откуда у угря электричество? (6 фото)

Каждый с детства слышал о том, что существует такая рыба, как электрический угорь. Исходя из названия, можно логичным образом предположить, чтобы коварная рыбешка каким-то образом может ударить окружающих током.



Откуда у угря в принципе появляется такого количество электричества, чтобы представлять опасность для других существ

Действительно ли электрический угорь – «электрический»?





Да, это действительно так! Абсолютно удивительное, хотя и далеко не уникальное явление в дикой природе. Электричество, вырабатываемое в таком большом количество в организме угря, является следствием эволюции и естественной адаптации организма к агрессивной окружающей среде. Первоначально зоологи считали, что электричество угря нужно исключительно для защиты от более крупных хищников. С одной стороны это действительно так, но с другой – угорь использует заряды тока с куда большим разнообразием, нежели предполагалось ранее.




Последние исследования показали, что угри испускают постоянные слабые электрические импульсы для ориентации в пространстве. С их помощью рыба в том числе узнает расстояние до поверхности воды, дна и до объектов вокруг. Все это критически важно для угрей, так как они зачастую обитают и охотятся там, где вода является достаточно мутной, и полагаться на одни только глаза уже никак не получается.







Помимо защиты и навигации, угри используют электрический ток для охоты. Достоверно известно, что они испускают мощные заряды для парализации и убийства своей добычи. Здесь следует отметить, что электрический угорь способен генерировать ток с напряжением в 1300 В и мощностью до 1 А. Таких показателей вполне достаточно для того, чтобы оглушить лошадь или корову, отпугнуть человека, убить небольшого крокодила.

Есть также пока не до конца доказанная версия о том, что угри используют электричество для общения с сородичами.


Откуда у угря берется электричество?





Электричество в теле угря вырабатывается за счет видоизменённой в процессе эволюции мышечной ткани. В некоторых местах мясо угря формирует этакие столбики, каждый из которых работает как небольшой биологический реактор. Каждая отдельная пластинка создает напряжение около 0.1 В в результате физической активности рыбы. Всего в теле угря имеется около 6 тысяч таких пластинок. Чем активнее ведет себя рыба, тем быстрее и в большем количестве в ее теле вырабатывается заряд энергии.






Молекулярные данные и анализ морфологии показали, что электрические угри — это три разных вида, а не один, сообщается в Nature Communications. Один из этих трех видов, Electrophorus voltai, способен выдать разряд напряжением 860 вольт, что делает его самым мощным генератором биоэлектричества из известных.

Электрический угорь (Electrophorus electricus) — это костистая рыба, которая приходится настоящим угрям лишь дальним родственником и названа так из-за внешнего сходства с ними. Он обладает специальными электрическими органами, которые выдают довольно сильный (по старым данным до 650 вольт) или слабый (около 10 вольт) разряд. Первый используется для оглушения жертв, второй — для обмена сигналами между особями и навигации в мутной воде.

Карл Линней описал электрического угря 250 лет назад. Учитывая, что электрические угри обитают в бассейне Амазонки, европейским исследователям они долгое время были малодоступны. Считалось, что в роде Electrophorus всего один вид, и он уже известен.

Карлос Давид де Сантана (Carlos David de Santana) и его коллеги из Национального музея естественной истории в Вашингтоне исследовали 107 особей электрических угрей, выловленных в самых разных точках ареала этой рыбы. Они сравнивали морфологию головы и отдельных ее структур, ряд генов митохондриальной ДНК и (только у 94 особей) ряд генов ядерной ДНК. Последовательности этих генов специалисты сравнивали с таковыми у близких родственников электрических угрей — гимнотообразных рыб Gymnotus carapo, G. choco, G. cylindricus, G. pantherinus, Hypopomus artedi и Sternopygus macrurus.

В первую очередь исследователи определяли скорость появления замен отдельных нуклеотидов в генах COI (I субъединицы цитохромоксидазы), ND4, ATPase6/8 (6 и 8 субъединиц АТФ-синтазы), а также генах, кодирующих 12S рРНК и 16S рРНК (все перечисленные гены митохондриальные).

Оказалось, что по форме головы и черепа, предпочитаемым участкам ареала и однонуклеотидным заменам в генах митохондриальной и ядерной ДНК электрические угри делятся на три группы. Они образуют две эволюционные ветви, которые разделились в позднем миоцене. Далее, в плиоцене, одна из ветвей поделилась еще на две. Каждая из ветвей представляет собой отдельный вид. Таким образом, существует три вида электрических угрей, а не один. Помимо Electrophorus electricus необходимо выделить его ближайшего родственника Electrophorus voltai и представителя соседней ветви Electrophorus varii.





Исследователи смогли разделить электрических угрей и по силе их ударов током. Оказалось, что наибольшее напряжение выдают представители вида Electrophorus voltai, оно достигает 860 вольт. Эта величина делает E. voltai самым мощным источником биоэлектричества из ныне известных. У Electrophorus varii удар слабее — до 572 вольт. Наконец, напряжение, который генерирует «обычный» Electrophorus electricus, составляет максимум 480 вольт. Авторы надеются, что дальнейшее сравнение геномов электрических угрей между собой и с другими рыбами прояснит происхождение и эволюцию мощных электрических органов этих рыб.

Двумя годами ранее Кеннет Катания (Kenneth C. Catania) из университета Вандербильта изучил работу электрического удара, который наносят рыбы рода Electrophorus. Животное било током по руке самого исследователя, но так и было задумано. Ученый измерял силу электрического тока, который появляется в теле человека при ударе электрического угря. Катания выяснил, что она составляет чуть больше 40 миллиампер.

Источник