این خانواده شامل تنها یک جنس با یک گونه است - مارماهی الکتریکی (Electrophorus electricus). مارماهی های الکتریکی در رودخانه های کم عمق شمال شرقی آمریکای جنوبی و شاخه های آمازون میانی و پایینی زندگی می کنند.

در این مخازن با جریان کم، به شدت رشد کرده و گل و لای، کمبود شدید اکسیژن اغلب رخ می دهد. احتمالاً همین شرایط بود که باعث پیشرفت شد مارماهی برقیدر حفره دهان مناطق خاصی از بافت عروقی وجود دارد که به آن اجازه می دهد تا اکسیژن را مستقیماً از هوای جوی جذب کند. برای گرفتن بخش جدیدی از هوا، مارماهی باید حداقل هر 15 دقیقه یک بار به سطح آب برود، اما معمولاً این کار را تا حدودی بیشتر انجام می دهد. اگر مارماهی برقی از این فرصت محروم شود، می میرد و هر چند در رابطه با ماهی متناقض به نظر برسد، غرق می شود. توانایی مارماهی برقی در استفاده از اکسیژن اتمسفر برای تنفس به آن اجازه می دهد تا چندین ساعت بدون هیچ آسیبی خارج از آب بماند، اما تنها در صورتی که بدن و حفره دهان آن مرطوب بماند. این ویژگی نه تنها بقای مارماهی ها را در شرایط زندگی بسیار نامطلوب تضمین می کند، بلکه آنها را به حیوانات آزمایشگاهی بسیار مناسب برای آزمایش تبدیل می کند.

مارماهی های الکتریکی ماهی های بزرگی هستند، طول متوسط ​​بالغ ها 1-1.5 متر است و بزرگترین نمونه شناخته شده تقریباً سه متر طول دارد. مارماهی الکتریکی پوست برهنه و بدون فلس دارد. بدن به شدت کشیده، در قسمت قدامی گرد و در قسمت خلفی تا حدودی به صورت جانبی فشرده شده است. مارماهی الکتریکی باله پشتی و لگنی ندارد و باله های سینه ای بسیار کوچک هستند و در هنگام حرکت ماهی ظاهراً فقط نقش تثبیت کننده را بازی می کنند. اندام اصلی حرکت مارماهی باله بزرگ مقعدی است که تعداد آن به 350 پرتو می رسد و از مقعد تا انتهای دم کشیده می شود. با کمک حرکات موج مانند باله، مارماهی می تواند به راحتی به سمت جلو و عقب، بالا و پایین حرکت کند.

رنگ مارماهی برقی بالغ قهوه ای زیتونی، زیر سر و گلو نارنجی روشن، لبه باله مقعدی روشن و چشم ها سبز زمردی است. رنگ ماهی‌های جوان روشن‌تر، به رنگ اخرایی، گاهی با طرح مرمری است.

اکثر ویژگی جالبمارماهی های الکتریکی اندام های الکتریکی بزرگی دارند که حدود 4/5 طول بدن را اشغال می کنند. قطب مثبت "باتری" در جلوی بدن مارماهی قرار دارد، قطب منفی - در پشت، یعنی برعکس آنچه در مورد گربه ماهی برقی آفریقایی وجود دارد. بالاترین ولتاژ تخلیه، طبق مشاهدات در آکواریوم ها، می تواند به 650 ولت برسد، اما معمولا کمتر است، و در ماهی یک متر به طور متوسط ​​از 350 ولت تجاوز نمی کند. با این حال، قدرت جریان خیلی بالا نیست - فقط 0.5 -0.75 آه، بنابراین حتی یک تخلیه ششصد ولتی نیز نمی تواند باعث شوک کشنده در فرد شود. درست است، همانطور که ماهی رشد می کند، قدرت فعلی به طور قابل توجهی افزایش می یابد (تا 2 A) و نمی توان گفت که نتیجه شوک الکتریکی از یک ماهی سه متری ممکن است چه باشد.

اعضای اصلی الکتریکی توسط مارماهی برای محافظت از خود در برابر دشمنان و فلج کردن طعمه خود که عمدتاً از ماهی های کوچک تشکیل شده است استفاده می شود. مارماهی های الکتریکی علاوه بر اندام های قدرتمند فشار قوی، دو نوع اندام کم ولتاژ دیگر نیز دارند. هدف یکی از آنها نامشخص است. تنها چیزی که مشخص است این است که در ارتباط با "باتری" اصلی کار می کند. نوع دوم اندام الکتریکی "کمکی" نقش مکان یاب را ایفا می کند و برای شناسایی موانع در مسیر حرکت و در ماهی های پیر برای جستجوی غذا استفاده می کند ، زیرا با افزایش سن ، دید مارماهی های الکتریکی ظاهراً به شدت بدتر می شود. دفعات تخلیه چنین مکانی در زمانی که ماهی آرام است از 20-30 در ثانیه تجاوز نمی کند، اما در هنگام هیجان می تواند به 50 برسد.

تقریباً هیچ چیز در مورد تولید مثل و رشد مارماهی های الکتریکی مانند سایر ماهی های ژیمنوتوئید شناخته نشده است. طبق چند مشاهدات، تا زمان تولید مثل، مارماهی های الکتریکی زیستگاه های معمول خود را ترک می کنند و به آنها باز می گردند، همراه با بچه های بالغ، که شروع به سبک زندگی مستقل می کنند و طول آنها به 10-12 سانتی متر می رسد.

مارماهی های الکتریکی با موفقیت در اسارت نگهداری می شوند و اغلب آکواریوم های عمومی بزرگ را تزئین می کنند. تعویض مکرر آب آکواریوم توصیه نمی شود. در غیر این صورت، مارماهی های الکتریکی در بدن خود زخم ایجاد می کنند و می میرند. این پدیده ظاهراً به این دلیل است که مخاط ترشح شده توسط مارماهی ها حاوی نوعی آنتی بیوتیک است که با تجمع در آب، ماهی را از بیماری های اولسراتیو محافظت می کند.

اندام های الکتریکی تشکیلات جفتی در تعدادی ماهی هستند که قادر به تولید تخلیه الکتریکی هستند. برای دفاع، حمله، سیگنال دهی درون گونه ای و جهت گیری در فضا خدمت می کنند. آنها به طور مستقل در فرآیند تکامل در چندین گروه غیر مرتبط از آب شیرین و ماهی دریایی. آنها به طور گسترده در ماهی های فسیلی و حیوانات بی آرواره نشان داده شدند. برای بیش از 300 نفر شناخته شده است گونه های مدرن. محل، شکل و ساختار این اندام ها در انواع مختلفمتنوع. آنها می توانند به صورت متقارن در طرفین بدن به شکل تشکیلات کلیه مانند (اشعه های الکتریکی و مارماهی های الکتریکی) یا یک لایه زیر پوستی نازک (گربه ماهی برقی)، ساختارهای استوانه ای نخ مانند (مورمیریدها و ژیمنوتیدها)، در ناحیه فرواوربیتال قرار گیرند. فضا (Stargazer آمریکایی)، می تواند به عنوان مثال، تا 1/6 (اشعه های الکتریکی) و 1/4 (مارماهی های الکتریکی و گربه ماهی) جرم ماهی باشد. هر اندام متشکل از صفحات الکتریکی متعددی است که در ستون‌هایی جمع‌آوری شده‌اند - سلول‌های عضلانی، عصبی یا غده‌ای اصلاح‌شده (مسطح) که غشاهای آن‌ها هستند. ژنراتورهای الکتریکی. تعداد صفحات و ستون ها در اندام ها انواع متفاوتماهی‌ها با هم متفاوت هستند: ماهی قیچی برقی دارای حدود 600 ستون است که به شکل لانه زنبوری از هر بشقاب مرتب شده‌اند، مارماهی الکتریکی دارای 70 ستون افقی 6000 تایی است، گربه ماهی برقی دارای صفحات برقی است، حدود 2 میلیون، که به صورت تصادفی توزیع شده‌اند. اختلاف پتانسیل ایجاد شده در انتهای اندام ها هنگامی که مدار الکتریکی باز است می تواند به 1200 ولت (مارماهی الکتریکی) برسد و قدرت تخلیه در هر پالس تا 1.5 کیلو وات است. مورد دوم، به طور طبیعی، برای یک مدار بسته زمانی که ماهی در آب است اعمال می شود.

پرتو الکتریکی Torpedo occidentalis که در اقیانوس زندگی می کند نیز دارای تخلیه های بسیار قوی است. آب شورجریان الکتریکی را بهتر هدایت می کند.

ترشحات به صورت سری منتشر می شوند که شکل، مدت و ترتیب آنها به درجه تحریک و نوع ماهی بستگی دارد. سرعت تکرار پالس ها به هدف آنها مربوط می شود (به عنوان مثال، یک نیشکر الکتریکی 10-12 "دفاع" و از 14 تا 562 پالس "شکار" در هر ثانیه، بسته به اندازه طعمه منتشر می کند). ولتاژ در دشارژ از 220 (نیش برقی) تا 600 ولت (مارماهی الکتریکی) متغیر است. ماهی‌هایی که دارای اندام‌های الکتریکی هستند می‌توانند با خیال راحت ولتاژهایی را تحمل کنند که ماهی‌هایی که آن‌ها را ندارند می‌کشد (مارماهی الکتریکی - تا 220 ولت). تخلیه های الکتریکی ماهی بزرگبرای انسان خطرناک است

اطلاعات اولیه در مورد مارماهی الکتریکی :

طول: تا 2.4 متر

وزن: 45 کیلوگرم.

گونه های مرتبطخانواده مارماهی شامل 16 گونه است که یکی از آنها مارماهی اروپایی است.

رنگ مارماهی نارنجی مایل به زیتونی است، طول بدن به دو متر می رسد، سر پهن و صاف است. اندام های الکتریکی مارماهی در دم قرار دارند که طول آن سه چهارم طول کل بدن است.

سبک زندگی مارماهی برقی

عادات: تنها.

غذا: ماهی کوچکقورباغه ها و افراد جوان نیز بی مهرگان می خورند.

طول عمر:دقیقاً مشخص نیست که مارماهی برقی چند سال عمر می کند. قدیمی ترین مارماهی رودخانه 88 ساله بود که تقریباً طول عمر یک مارماهی برقی است.

در آب‌های تیره‌ای که مارماهی زندگی می‌کند، دید ضعیف است، بنابراین به ندرت متکی به بینایی است (بینایی مارماهی بسیار ضعیف است). مارماهی با کمک اندام های الکتریکی خود اطلاعات دقیقی از دنیای اطراف دریافت می کند.

مارماهی‌های برقی جوان بی‌مهرگان ساکن پایین را می‌گیرند. ماهی طعمه را با استفاده از اندام های الکتریکی پیدا می کند که به او اجازه می دهد طعمه را حتی اگر بی حرکت باشد تشخیص دهد.

حسگرهای حساس همچنین تکانه‌های الکتریکی کوچکی را که در اثر حرکت ماهیچه‌های ماهی‌های دیگر، به عنوان مثال، در هنگام تنفس ماهی‌های دوم ایجاد می‌شود، ثبت می‌کنند.

هنگامی که مارماهی طعمه خود را تشخیص می دهد، بلافاصله یک سری تخلیه الکتریکی می فرستد که قربانی را فلج می کند یا حتی می کشد. مارماهی فقط یک ردیف دندان کوچک می خورد، بنابراین دانشمندان تصور می کنند که طعمه خود را به طور کامل می بلعد.

پرورش مارماهی الکتریکی

تقریباً هیچ چیز در مورد تولید مثل مارماهی الکتریکی شناخته شده نیست. اعتقاد بر این است که بچه ها از تخم ها خارج می شوند. درباره تولید مثل الکتریکی

این امکان وجود دارد که مانند سایر گونه های ماهی که قادر به تولید میدان الکتریکی هستند، مارماهی ها از اندام های الکتریکی برای تبادل اطلاعات در مورد جنسیت، سن و آمادگی برای جفت گیری استفاده کنند.

در یک زمان مشخص، مارماهی ها به طور ناگهانی ناپدید می شوند و سپس با همراهی ماهی های جوان به طول حدود 10 سانتی متر، فرض بر این است که بچه ماهی ها از تخم ها خارج می شوند، اما این نسخه تا به امروز ثابت نشده است.

مارماهی برقی - این خطرناک ترین ماهی برقی است. ماهی های برقی دیگر، مانند ماهی نی و گربه ماهی، می توانند تخلیه الکتریکی بین پنج تا دویست ولت تولید کنند.

اندام های الکتریکیاندام هایی که برق تولید می کنند در پشت بدن مارماهی قرار دارند. آنها از بسته ای از صفحات الکتریکی بسیار نازک (EP) تشکیل شده اند که حدود 10 هزار عدد از آنها وجود دارد. هر یک از آنها میدان الکتریکی ضعیفی تولید می کنند. هنگامی که مارماهی آنها را فعال می کند، EC ها تکانه های الکتریکی کوتاهی تولید می کنند. در ولتاژ پایین از امواج الکتریکی به عنوان رادار استفاده می شود. وقتی ماهی نزدیک می شود، مارماهی شدت ترشحات را افزایش می دهد و طعمه را فلج می کند.

محل های سکونت.وطن مارماهی آمریکای جنوبی است. در رودخانه های گویان، در دلتاهای اورینوکو و آمازون زندگی می کند.
حفظ. که در آمریکای جنوبیگوشت آن خورده می شود، اما در مناطق دیگر از آن برای این منظور استفاده نمی شود. وجود مارماهی تنها با آلودگی آب تهدید می شود.

اگر از سایت ما خوشتان آمد، به دوستان خود درباره ما بگویید!

مارماهی های الکتریکی (Electrophorus electricus) خطرناک ترین ماهی های الکتریکی موجود در طبیعت هستند. اگر تلفات انسانی را در نظر بگیریم، حتی از پیراناها هم جلوتر هستند. این موجودات می‌توانند شوک‌های الکتریکی قوی و مکرر را وارد کنند که می‌تواند باعث نارسایی قلبی یا تنفسی شود. پس بهتر است انسان از این شگفت انگیز و موجودات خطرناکطبیعت بر این اساس نگهداری آنها در آکواریوم های خانگی توصیه نمی شود. این یک ماهی بسیار خطرناک است!

مارماهی الکتریکی: شرح

مارماهی الکتریکی بسیار شبیه مار است. همان پوست لغزنده، بدن استوانه ای بلند و سر صاف با دهانه ای پهن و مربعی دارد. ماهی باله پشتی ندارد.

که در محیط طبیعیطول مارماهی های برقی تا سه متر و وزن آن به چهل کیلوگرم می رسد. در یک آکواریوم، طول ماهی های این گونه از یک و نیم متر بیشتر نمی شود. ماده ها به طور قابل توجهی بزرگتر از نرها هستند.

رنگ بالای مارماهی سبز تیره یا خاکستری است. شکم ماهی برقی رنگ مایل به زرد یا نارنجی دارد. مارماهی های جوان به رنگ قهوه ای زیتونی با لکه های زرد هستند.

در قسمت جلویی همه اندام های حیاتی وجود دارد که تنها 20 درصد کل بدن را اشغال می کند، بقیه یک اندام الکتریکی جامد است که از هزاران عنصر تشکیل شده است که الکتریسیته را تولید می کنند. این اندام بلافاصله پس از تولد رشد می کند. اگر با دست خود یک ماهی سرخ شده دو سانتی متری را لمس کنید، می توانید احساس سوزن سوزن شدن جزئی کنید. هنگامی که کودک به 40 میلی متر رشد می کند، قدرت به شدت افزایش می یابد.

اندام های الکتریکی

بار مثبت مارماهی در قسمت جلوی بدن و بار منفی به ترتیب در پشت بدن است. علاوه بر این، ماهی دارای یک اندام الکتریکی اضافی است که نقش مکان یاب را ایفا می کند. این سه اندام الکتریکی است که این موجود را از سایر حیوانات متمایز می کند. آنها به یکدیگر متصل هستند، این ویژگی تضمین می کند که حتی کوچکترین تخلیه مارماهی الکتریکی قدرتمند است، زیرا شارژ خلاصه می شود. در نهایت، آنقدر قدرتمند می شود که می تواند باعث مرگ هر کسی شود که با آن روبرو شود.

مارماهی به لطف اندام های الکتریکی خود طعمه خود را مانند رادار پیدا می کند. جدای از این، از آنها برای برقراری ارتباط با یکدیگر نیز استفاده می شود. به خصوص در فصل تولید مثل، زمانی که نر با صدای بلند و مکرر تماس می گیرد و ماده با تماس های طولانی تر پاسخ می دهد.

هنگامی که مارماهی در وضعیت آرام و استراحت است، هیچ الکتریسیته ای از آن خارج نمی شود، اما زمانی که رسانا می شود تصویر فعالزندگی، سپس یک میدان الکتریکی در اطراف تشکیل می شود.

زیستگاه های طبیعی

مارماهی های الکتریکی اغلب در گویان یافت می شوند، اما عمدتاً در طبیعت در منطقه آمریکای جنوبی در حوضه رودخانه آمازون و اورینوکو یافت می شوند. موجودات شگفت انگیز عاشق آب های گرمو آب های تازه و گل آلود را ترجیح می دهند. بهترین مکان هابرای ماهی های برقی این ها خلیج ها، مسطح ها، باتلاق ها و دشت های سیلابی هستند.

سبک زندگی

مارماهی های الکتریکی تا به امروز به طور ناقص مطالعه شده اند. به عنوان مثال، امید به زندگی آنها است حیات وحشهرگز نصب نشده است در نگهداری آکواریومیک ماده می تواند از 10 تا 22 سال زندگی کند، یک مرد می تواند در شرایط مشابه از 10 تا 15 سال زندگی کند.

همانطور که قبلا ذکر شد، مشخصه مارماهی ها اندام های الکتریکی آنهاست. علاوه بر این، آنها یک ویژگی شگفت انگیز دیگر نیز دارند - آنها هوا را تنفس می کنند. این برای آنها ضروری است، زیرا مکانیسم تنفسی غول های الکتریکی بسیار پیچیده است و به گونه ای طراحی شده است که ماهی ها باید به طور منظم به سطح مخزن شنا کنند و هوا را استنشاق کنند. به لطف این ویژگی، مارماهی ها می توانند چندین ساعت خارج از مخزن باقی بمانند.

دید ماهی شبیه به مارهای غول پیکر، آنها نمی توانند به خود ببالند و بیشتر در شب فعال هستند.

مارماهی های الکتریکی گوشتخوار هستند و نمی توان آنها را گیاهخوار نامید. رژیم غذایی آنها شامل ماهی، پرندگان کوچک و دوزیستان است. گاهی اوقات این هیولاهای برکه ها می توانند یک پستاندار کوچک را گاز بگیرند. بنابراین می توان آنها را با خیال راحت به عنوان شکارچی طبقه بندی کرد.

تولید مثل

جزئیات شگفت انگیز در مورد این موجودات خارق العاده هنوز فهرست نشده است. مارماهی های الکتریکی بسیار زیاد می شوند به روشی جالب. نر با استفاده از بزاق خود لانه ای می سازد که ماده در آن تخم می گذارد. به سادگی شگفت انگیز است که فقط از یک چنین کلاچ حدود هفده هزار مارماهی کوچک الکتریکی متولد می شوند.

نوزادان تازه متولد شده بلافاصله تخم‌هایی را می‌خورند که مادرشان بعد از اولین‌زاده‌اش می‌گذارد. نوزادان مارماهی برقی تا زمانی که اندام های جهت یابی را ایجاد نکنند به والدین خود نزدیک می مانند.

برای گرفتن مارماهی برقی از چه چیزی استفاده کنیم؟

مارماهی اگرچه برقی است، اما همچنان یک ماهی به حساب می آید، به این معنی که می توان آن را مانند هر ماهی دیگری صید کرد. اما همه چیز چندان ساده نیست - این موجودات کشنده هستند، بنابراین ماهیگیران مشتاق نیستند چنین صیدی داشته باشند، علیرغم این واقعیت که گوشت مارماهی یک غذای لذیذ محسوب می شود.

در مناطقی که مارماهی های الکتریکی در بدنه های آبی یافت می شوند، ساکنان محلییک راه ساده برای گرفتن اینها پیدا کرد ماهی خطرناک. اگر بپرسید با استفاده از روشی که بومیان اختراع کرده اند از چه چیزی برای گرفتن مارماهی استفاده می کنید، پاسخ بسیار غیرعادی خواهد بود - آنها آنها را روی گاو می گیرند! مسئله این است که گاوها برای دریافت اولین تخلیه قدرتمند برق مورد نیاز هستند. ماهیگیران متوجه شدند که گاوها، بر خلاف همه موجودات زنده دیگر، به راحتی شوک الکتریکی ناشی از ماهی های مار مانند را تحمل می کنند، بنابراین دام ها به سادگی با مارماهی ها به رودخانه ای رانده می شوند و منتظر می مانند تا گاوها از غر زدن و کوبیدن در آب دست بردارند.

آرامش گله سیگنالی است که زمان آن فرا رسیده است که آنها را به ساحل برانیم و با تورهای معمولی از رودخانه مارماهی بگیریم که در آن زمان کاملاً ایمن می شوند. از این گذشته ، این هیولاها نمی توانند برای مدت طولانی جریان را منتشر کنند. برای بازگرداندن قدرت ضربات، ماهی به زمان نیاز دارد. این ماهیگیری غیر متعارف است، اما صید بسیار غیر معمول است!

17 اوت 2016 در 09:31 ب.ظ

فیزیک در دنیای حیوانات: مارماهی الکتریکی و "نیروگاه" آن

مارماهی الکتریکی (منبع: youtube)

گونه ماهی مارماهی برقی (Electrophorus electricus) تنها نماینده جنس مارماهی های الکتریکی (Electrophorus) است. در تعدادی از شاخه های میانه و پایین آمازون یافت می شود. اندازه بدن ماهی به طول 2.5 متر و وزن - 20 کیلوگرم می رسد. مارماهی الکتریکی از ماهی ها، دوزیستان و اگر خوش شانس باشید از پرندگان یا پستانداران کوچک تغذیه می کند. دانشمندان ده‌ها (اگر نه صدها) سال است که روی مارماهی الکتریکی مطالعه می‌کنند، اما اکنون برخی از ویژگی‌های ساختاری بدن و تعدادی از اندام‌های آن مشخص شده‌اند.

علاوه بر این، توانایی تولید برق تنها ویژگی غیرعادی مارماهی الکتریکی نیست. مثلاً نفس می کشد هوای جوی. این به لطف امکان پذیر است تعداد زیادی نوع خاصبافت حفره دهان پر از رگ های خونی. برای نفس کشیدن، مارماهی باید هر 15 دقیقه به سطح آب شنا کند. نمی تواند اکسیژن را از آب بگیرد، زیرا در آب های بسیار گل آلود و کم عمق زندگی می کند، جایی که اکسیژن بسیار کمی وجود دارد. اما، البته، اصلی است ویژگی متمایزمارماهی الکتریکی - اینها اندام های الکتریکی آن هستند.

آنها نقش نه تنها یک سلاح برای خیره کردن یا کشتن قربانیان خود را بازی می کنند، که مارماهی از آن تغذیه می کند. تخلیه تولید شده توسط اندام های الکتریکی ماهی می تواند ضعیف باشد، تا 10 ولت. مارماهی چنین تخلیه هایی را برای مکان یابی الکتریکی ایجاد می کند. واقعیت این است که ماهی ها "گیرنده های الکتریکی" خاصی دارند که به آنها امکان می دهد اعوجاج ها را تشخیص دهند میدان الکتریکیتوسط او تماس گرفته است بدن خود. مکان یابی الکتریکی به مارماهی کمک می کند تا راه خود را به داخل پیدا کند آب گل آلودو قربانیان پنهان را پیدا کنید. مارماهی می تواند تخلیه شدید الکتریسیته بدهد و در این زمان ماهی یا دوزیست پنهان شده به دلیل تشنج شروع به تکان خوردن می کند. شکارچی به راحتی این ارتعاشات را تشخیص می دهد و طعمه را می خورد. بنابراین، این ماهی هم گیرنده الکتریکی و هم الکتروژنیک است.

جالب توجه است که مارماهی با استفاده از سه نوع اندام الکتریکی، تخلیه هایی با قدرت های متفاوت تولید می کند. آنها تقریباً 4/5 طول ماهی را اشغال می کنند. ولتاژهای بالا توسط اندام های Hunter و Men تولید می شود و جریان های کوچک برای اهداف ناوبری و ارتباطات توسط اندام ساکس تولید می شود. بدنه اصلیو اندام هانتر در قسمت پایین بدن مارماهی و اندام ساکس در دم قرار دارد. مارماهی ها با استفاده از سیگنال های الکتریکی در فاصله تا هفت متر با یکدیگر "ارتباط" می کنند. آنها با یک سری تخلیه الکتریکی می توانند افراد دیگری از گونه خود را جذب کنند.

مارماهی الکتریکی چگونه برق تولید می کند؟

مارماهی های این گونه، مانند تعدادی دیگر از ماهی های "برق شده"، الکتریسیته را مانند اعصاب و ماهیچه ها در بدن حیوانات دیگر تولید می کنند، فقط برای این کار از الکتروسیت ها - سلول های تخصصی استفاده می کنند. این کار با استفاده از آنزیم Na-K-ATPase انجام می شود (به هر حال، همان آنزیم برای نرم تنان از جنس Nautilus (lat. Nautilus) بسیار مهم است). به لطف آنزیم، یک پمپ یونی تشکیل می شود که یون های سدیم را از سلول خارج می کند و یون های پتاسیم را پمپ می کند. پتاسیم به لطف پروتئین های خاصی که غشاء را تشکیل می دهند از سلول ها حذف می شود. آنها نوعی "کانال پتاسیم" را تشکیل می دهند که از طریق آن یون های پتاسیم دفع می شوند. یون های دارای بار مثبت در داخل سلول و یون های دارای بار منفی در خارج تجمع می یابند. یک گرادیان الکتریکی بوجود می آید.

اختلاف پتانسیل حاصل به 70 میلی ولت می رسد. در غشای همان سلول اندام الکتریکی مارماهی نیز کانال‌های سدیمی وجود دارد که از طریق آن یون‌های سدیم می‌توانند دوباره وارد سلول شوند. در شرایط عادی، پمپ در 1 ثانیه حدود 200 یون سدیم را از سلول خارج کرده و به طور همزمان تقریباً 130 یون پتاسیم را به سلول منتقل می کند. یک میکرومتر مربع غشاء می تواند 100-200 پمپ از این قبیل را در خود جای دهد. معمولا این کانال ها بسته هستند اما در صورت لزوم باز می شوند. اگر این اتفاق بیفتد، گرادیان پتانسیل شیمیایی باعث می‌شود یون‌های سدیم به داخل سلول‌ها برگردند. تغییر ولتاژ کلی از 70- به 60+ میلی ولت وجود دارد و سلول 130 میلی ولت تخلیه می کند. مدت زمان فرآیند فقط 1 میلی ثانیه است. سلول های الکتریکی توسط رشته های عصبی به یکدیگر متصل می شوند، اتصال سریال است. الکتروسیت ها ستون های عجیب و غریبی را تشکیل می دهند که به صورت موازی به هم متصل هستند. ولتاژ کل سیگنال الکتریکی تولید شده به 650 ولت می رسد، قدرت جریان 1A است. طبق برخی گزارش ها، ولتاژ حتی می تواند به 1000 ولت برسد و جریان می تواند به 2 آمپر برسد.

الکتروسیت ها (سلول های الکتریکی) مارماهی زیر میکروسکوپ

پس از تخلیه، پمپ یونی دوباره کار می کند و اندام های الکتریکی مارماهی شارژ می شوند. به گفته برخی از دانشمندان، 7 نوع کانال یونی در غشای سلول های الکتروسیتی وجود دارد. قرار گرفتن این کانال ها و تناوب انواع کانال ها بر میزان تولید برق تاثیر می گذارد.

باتری برق کم است

طبق تحقیقات کنت کاتانیا از دانشگاه واندربیلت (ایالات متحده آمریکا)، مارماهی می تواند از سه نوع تخلیه از اندام الکتریکی خود استفاده کند. اولین، همانطور که در بالا ذکر شد، یک سری از پالس های ولتاژ پایین است که برای اهداف ارتباطی و ناوبری استفاده می شود.

دومی دنباله ای از 2-3 پالس ولتاژ بالا است که چندین میلی ثانیه طول می کشد. این روش توسط مارماهی ها هنگام شکار طعمه های پنهان و پنهان استفاده می شود. به محض وارد شدن 2 تا 3 شوک ولتاژ بالا، ماهیچه های قربانی پنهان شروع به انقباض می کنند و مارماهی به راحتی می تواند غذای احتمالی را تشخیص دهد.

روش سوم مجموعه ای از تخلیه های ولتاژ بالا و فرکانس بالا است. مارماهی هنگام شکار از روش سوم استفاده می کند و تا 400 پالس در ثانیه تولید می کند. این روش تقریباً هر حیوان کوچک تا متوسط ​​(حتی انسان) را در فاصله 3 متری فلج می کند.

چه کسی دیگر قادر به تولید جریان الکتریکی است؟

حدود 250 گونه ماهی قادر به این کار هستند. برای بسیاری، الکتریسیته فقط یک وسیله جهت یابی است، به عنوان مثال، در مورد فیل نیل (Gnathonemus petersii).

اما تعداد کمی از ماهی ها قادر به ایجاد تخلیه الکتریکی با نیروی حساس هستند. اینها گونه های برقی (تعدادی از گونه ها)، گربه ماهی برقی و برخی دیگر هستند.

گربه ماهی برقی (

ابتدا اجازه دهید چند مورد را ارائه دهیم حقایق واقعیدر مورد مارماهی های الکتریکی مارماهی الکتریکی واقعاً مارماهی نیست. مارماهی واقعی ماهی درازی است که کمی شبیه به مار با باله است. مارماهی الکتریکی ماهی از راسته Cypriniformes است که فقط از نظر شکل شبیه مارماهی است (تقریباً به همان شکلی که یک بادکنک شبیه توپ فوتبال است). بر خلاف مارماهی های واقعی که کاملا بی ضرر هستند، مارماهی های الکتریکی می توانند به شما آسیب جدی وارد کنند.

مارماهی برقی یکی از 500 گونه ماهی برقی است که شامل گربه ماهی برقی و اشعه الکتریکی نیز می شود.

چرا به برق نیاز دارند؟ تصور کنید که شما یک مارماهی الکتریکی هستید (اگر یک نمونه بزرگ هستید، طول شما می تواند به 3 متر و وزن 40 کیلوگرم برسد). آبی که در آن زندگی می کنید مات است، حجم عظیمی از زباله در آن شناور است، بنابراین حتی در طول روز نیز نمی توان چیزی را در آن دید.

چگونه راه خود را از میان آب تاریک و کدر پیدا می کنید؟ حیوانات مختلف مکانیسم های خاص خود را برای یافتن راه خود در تاریکی ایجاد کرده اند. خفاش هابرای مثال، با ارسال سیگنال‌های صوتی و گوش دادن به بازتاب‌های آن‌ها از اجسام در مسیر حرکت کنید. مارماهی های الکتریکی راه خود را به داخل پیدا می کنند آب تیره، از میدان های الکتریکی تولید شده توسط بدن خود استفاده می کنند و این ضعف بینایی آنها را جبران می کند.
مارماهی در حالی شنا می کند که میدان الکتریکی در اطراف آن می تپد. شکل میدان زمانی تغییر می کند که با چیزی مواجه می شود که جریانی متفاوت از آب را هدایت می کند (مثلاً یک ماهی دیگر، یک گیاه یا یک سنگ) و سلول های خاصی روی بدن مارماهی به آن می گویند که میدان مختل شده است. اکنون مشخص است که چرا حتی در تاریکی نیز مارماهی اشیاء اطراف خود را حس می کند.

این حساسیت بیش از حد به مارماهی، مانند انواع دیگر ماهی های برقی، مزیتی نسبت به سایر حیوانات می دهد که باید به حواس دیگر متکی باشند: لامسه، چشایی، شنوایی، بویایی و بینایی. به عنوان مثال، در یک آزمایش، یک ماهی برقی بدون تماس بدنی تاریکی کاملیک میله شیشه ای نازک به قطر 0.2 سانتی متر را کشف کرد که در زیر یک شیشه ایستاده در آب پنهان شده بود - او نوساناتی را در میدان الکتریکی خود احساس کرد که به داخل شیشه نفوذ کرد. مارماهی الکتریکی دارای مجموعه خاصی از اندام های الکتریکی است که در تمام طول دم قرار دارند (دم 4/5 کل طول مارماهی را تشکیل می دهد، یعنی 1-2 متر). این اندام ها ماهیچه هایی هستند که در طول رشد اصلاح شده اند.

ماهیچه های منظم مانند عضله دوسر شما با استفاده از پالس های الکتریکی کوچک جریان منقبض می شوند. در ابتدا ماهیچه های مارماهی برای شنا طراحی شده بودند آب رودخانه. اما در طول تکامل، فیبرهای عضلانی تغییر شکل داده اند (اکنون نمی توانند مانند ماهیچه های ما منقبض شوند) و با تولید برق سازگار شده اند. آنها مانند سایر سلول های ماهیچه ای دراز نیستند، بلکه به شکل دیسک هستند که یادآور بشقاب های آشپزخانه است. این دیسک‌ها در یک انتها مجهز به نورون‌ها هستند، مانند «برآمدگی‌هایی» که با باتری کار می‌کنند و در ردیف‌هایی پشت سر هم قرار گرفته‌اند. هر فرد می تواند تا 700000 عدد از آنها را داشته باشد، حتی در حالت استراحت، مارماهی به طور مداوم از 1 تا 5 ضربه الکتریکی در ثانیه تولید می کند. مارماهی را تحریک کنید - و فرکانس پالس به 20-50 در ثانیه افزایش می یابد.

چرا اندام های الکتریکی تکامل یافتند؟ اندام های الکتریکی علاوه بر انجام وظیفه تشخیص اجسام نامرئی در آب کدر، به عنوان سلاح برای مارماهی نیز عمل می کنند. مارماهی از ترشحات قوی برای بیهوش کردن یا حتی کشتن طعمه هایی مانند ماهی که در محدوده میدان الکتریکی آن شنا می کنند استفاده می کند. علاوه بر این، اندام های الکتریکی نوعی حصار الکتریکی هستند که حیوانات درنده را که جسارت طمع و چشیدن آن را دارند، می ترساند. یک مارماهی تحریک‌شده می‌تواند شارژی بیش از 500 ولت در 1 آمپر تولید کند - به اندازه‌ای که فرد را بیهوش کند و اتاقی پر از لامپ را برای مدت کوتاهی روشن کند.