Электрические рыбы

Электричество в жизни рыб

Долгое время принято было считать, что электрические явления играют важную роль в жизни только тех рыб, у которых есть электрогенераторные и электровоспринимающие органы. Это, как говорилось, сильноэлектрические и слабоэлектрические рыбы, а также те виды, которые лишены специальных органов, производящих электрические разряды, но имеют при этом органы электрочувствительности – электрорецепторы. К ним относятся акулы, скаты, химеры, все осетрообразные, а также сомы и ряд экзотических рыб, таких как двоякодышащие, африканские полиптерусы и, наконец, знаменитая латимерия. Понятно, что из всего этого списка для нас интересны, разве что, сомы.

Все же остальные рыбы, а к ним относятся все наши традиционные “рыболовные” виды, никаких специальных органов для восприятия электрических полей не имеют, и при обсуждении темы электричества в учебниках по ихтиологии вообще не упоминаются. Я, по крайней мере, не нашел таких упоминаний ни в одном известном мне руководстве, как отечественном, так и зарубежном, в том числе и последних лет издания.

Между тем, существует достаточно специальных экспериментальных исследований, в которых показано, что многие “неэлектрические” виды, во-первых, способны генерировать вокруг себя слабые электрические поля, а во-вторых, обладают способностью чувствовать электрическое поле и оценивать его параметры. Другое дело, что до сих пор непонятно, каким образом, с помощью каких органов чувств они это делают.

Почему эти результаты не попали на страницы учебников – другой вопрос, но мы вправе сделать вывод, что электричество является одним из факторов, влияющих на поведение не только сильно- или слабоэлектрических, но всех вообще рыб, в том числе и тех, которых мы с вами ловим. Поэтому к рыбалке эта тема имеет самое прямое отношение (даже если не брать в рассмотрение электроудочку).

Поля рыб – “неэлектриков”

Впервые слабое электрическое поле у неэлектрической рыбы было зарегистрировано у морской миноги американцами Клиеркопером и Сибакином в 1956 году. Поле фиксировалось специальной аппаратурой на расстоянии нескольких миллиметров от тела миноги. Оно ритмично возникало и исчезало синхронно с дыхательными движениями.

В 1958 году было показано, что электрическое поле, причем более сильное, чем у миноги, может генерировать вокруг себя и речной угорь. Наконец, начиная с 1960-х годов способность рыб, ранее считавшихся неэлектрическими, излучать слабые электрические разряды была установлена на многих морских и пресноводных видах.

Таким образом, сегодня совершенно не приходится сомневаться в том, что все без исключения рыбы производят вокруг себя электрические поля. Более того, у многих видов параметры этих полей измерены. Несколько примеров величин разрядов неэлектрических рыб приведены в таблице внизу страницы (замеры проводились на расстоянии около 10 см от рыбы).

Электрическая активность рыб сопровождается постоянным и импульсными электрическими полями. Постоянное поле рыбы имеет характерный рисунок – голова относительно хвоста заряжена положительно, и разность потенциалов между этими участками колеблется у разных видов от 0,5 до 10 мВ. Источник поля расположен в районе головы.

Импульсные поля имеют сходную конфигурацию, они создаются разрядами частотой от долей герца до полутора килогерц.

Чувствительность рыб – “неэлектриков”

Чувствительность к электрическим полям у разных видов рыб без электрорецепторов сильно варьирует. У одних она сравнительно невысока (в пределах десятков милливольт на сантиметр), у других сопоставима с чувствительностью рыб, обладающих специальными органами электрического чувства. Например, американский угорь в пресной воде чувствует поле величиной всего 6,7 мкВ/см. Тихоокеанские лососи в морской воде способны ощущать поле величиной 0,06 мкВ/см. При грубом пересчете, с учетом большего сопротивления пресной воды, это означает, что в пресных водах лососи способны чувствовать примерно 6 мкВ/см. Очень высокой электрочувствительностью обладает и наш обыкновенный сом. Способность воспринимать слабые электрические поля установлена и у таких видов, как карп, карась, щука, колюшка, гольян.

По мнению большинства ученых, роль электрорецепторов у всех этих рыб играют органы боковой линии. Но считать этот вопрос окончательно решенным нельзя. Вполне может оказаться, что у рыб существуют и еще какие-то механизмы, которые позволяют им чувствовать электричество, и о которых мы пока даже не подозреваем.

Электрический мир

Итак, мы приходим к выводу о том, что все рыбы, хотя и в разной степени, обладают электрочувствительностью, и все рыбы, опять же в разной степени, создают вокруг себя электрические поля. У нас, следовательно, есть все основания предполагать, что эти свои электрические способности рыбы как-то используют в своей повседневной жизни. Каким же образом, и в каких областях жизнедеятельности они могут это делать? Прежде всего, отметим, что электрочувствительность применяется рыбами (угорь, сельди, лососи) для ориентации в океане. Кроме того, у рыб развита система электрической коммуникации – взаимодействие друг с другом на основе обмена электрической информацией. Это используется при нересте, при агрессивных взаимодействиях (например, при охране своей территории), а также для синхронизации движений рыб в стае.

Но нам интереснее те аспекты, которые более непосредственно связаны с рыбалкой – поиск пищи, различение съедобных и несъедобных предметов.

Прежде всего, надо иметь в виду, что электрические поля создают вокруг себя не только рыбы, но и другие животные, в том числе, и организмы, которыми рыбы питаются. Например, слабое электрическое поле возникает в области брюшка плывущего рачка-бокоплава. Для рыб такие поля – ценный источник информации. Широко известны опыты с акулами, которые легко находят и пытаются откопать зарытый в песок миниатюрный электрогенератор, имитирующий своими разрядами биотоки рыбы.

Но то – акулы. А интересуют ли электрические поля пресноводных рыб? Очень любопытные и поучительные опыты на этот счет проводились еще в 1917 году с американским сомиком амиурсом. Авторы этих экспериментов занимались тем, что совали в аквариум с амиуросом палочки, сделанные из разных материалов – стекла, дерева, металла. Оказалось, что присутствие металлической палочки сомик ощущал с расстояния в несколько сантиметров, а, например, на стеклянную палочку реагировал только при ее прикосновении. Таким образом, амиурус чувствовал слабые гальванические токи, которые возникали при помещении металла в воду.

Еще интереснее, что реакция сомиков на металл зависела от интенсивности тока. Если поверхность соприкосновения с водой металлической палочки составляла 5-6 см2, у сомиков возникала оборонительная реакция – они уплывали. Если же поверхность контакта с водой была меньше (0,9-2,8 см2), то у рыб возникала положительная реакция – они подплывали и “клевали” место контакта металла с водой.

Когда читаешь про такие вещи, возникает большой соблазн потеоретизировать на тему о площади поверхности мормышки, о биметаллических мормышках и блеснах, представляющих собой, по сути, маленькие гальванические электрогенераторы, и тому подобных вещах. Но понятно, что теории такого рода так и останутся теориями, и любым рекомендациям, сделанным на их основе, грош цена. Взаимодействие рыбы с приманкой – процесс очень сложный, в котором участвуют самые разные факторы, и электричество среди них, скорее всего, далеко не главный. Тем не менее и о нем не стоит забывать. Во всяком случае, некоторые возможности для работы воображения и экпериментирования с приманками тут имеются. Почему бы, например, не предположить, что металлические блесны, особенно крупные, могут нести с собой чрезмерно сильное поле, которое не привлекает, а, наоборот, отпугивает рыбу? Ведь его можно убрать, покрыв блесну каким-нибудь прозрачным составом, непроводящим электричество.

И как тут не вспомнить тот примечательный факт, что вплоть до 60-х годов прошлого века финские и норвежские рыбаки при морской ловле камбалы пользовались деревянными крючками, сделанными из можжевельника. При этом они утверждали, что на деревянный крючок камбала ловится лучше, чем на металлический. А не в электричестве ли тут дело? Ну и так далее – простор для размышлений тут широкий.

Но вернемся к рыбам. Как уже говорилось в начале этой статьи, помимо восприятия чужих электрических полей, рыбы могут получать информацию об окружающем и по изменению параметров своего собственного поля. Ведь любой предмет, попадающий в поле рыбы, если он по электропроводности отличается от окружающей воды, будет неизбежно менять конфигурацию этого поля. Существует целый ряд исследований, в которых показано, что электрические разряды резко усиливаются у активно кормящихся “мирных” рыб, а также у хищников (например, у щуки) в момент броска на добычу. Причем, у ночных и сумеречных хищников это выражено сильнее, чем у дневных. Может быть, это означает, что в момент захвата пищи рыбы “включают” дополнительные каналы информации для более тщательного анализа ситуации? “Ощупывают” потенциальную добычу силовыми линиями своего поля? Рано или поздно ученые дадут ответ на этот вопрос, но нам-то ждать этого не обязательно – можно просто держать в уме такую возможность. То есть понимать, что рыба может знать об электрических свойствах нашей приманки гораздо больше, чем мы предполагаем, и, главное, чем мы сами о ней знаем. К примеру, я почти уверен, что хищники отлично “понимают”, атакуя воблер, что эта “рыбка” сделана из какого-то странного материала – она меняет конфигурацию их поля иначе, чем настоящая рыба. Влияет ли это на принятие решения хищником “есть или не есть”? Вполне возможно, особенно если он не слишком голоден.

Немного лирики в заключение

Обращая внимание читателей на электрическую сторону жизни рыб, я бы совершенно не хотел, чтобы кого-нибудь это натолкнуло на мысль использовать электрочувствительность рыб для создания на этой основе некоей “безотказной” приманки, которую рыба брала бы всегда и в любых условиях. Попытки такого рода, не только в “электрической сфере”, регулярно появляются на горизонте. То электроблесны, то “вкусный силикон”, который хищник не то что не стремится выплюнуть, а, наоборот, спешит поскорее проглотить. Наконец, хитроумные активаторы клева, которые создают у рыбы непреодолимое чувство голода независимо от того, голодна она или сыта.

И это только немногие примеры. Темпы развития науки и технологии таковы, что вполне можно ожидать появления на рынке действительно “безотказной” снасти, которая будет ловить всегда и везде и, главное, независимо от умения и знаний того, кто ей пользуется. Тут есть сугубо этическая, а может, и эстетическая грань, за которой рыбалка уже перестает быть рыбалкой.

Поэтому тем, кто имеет чрезмерную склонность к такого рода разработкам, я хочу напомнить о простом, всем известном факте. Такая “безотказная” снасть уже изобретена и вовсю используется. Это – электроудочка.

Электрические рыбы

ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ ИМ. МАРЛОНА БРАНДО

Этих рыб всегда воспринимали так, словно они не от мира сего. Античная фантазия наделила их сверхъестественной способностью «опутывать чарами» свои жертвы, в том числе и людей. Даже прозвище, которым древние греки наградили электрического ската, говорит само за себя – «нарке», т.е. «поражающий». Отсюда и слово «наркотик».

Конечно, такие рыбы просто не могли не обладать целительной силой, и древние эскулапы вовсю привлекали их для врачевания. Скаты, например, широко применялись с целью облегчения родовых мук и приступов мигрени – стоило лишь положить ската на лоб, как уходила самая страшная головная боль. Простой, но действенный способ лечения подагры открыл император Тиберий. Шагая однажды по мелководью, он случайно наступил на ската, получил сильный удар током и. с той поры доверял свою подагру только этим рыбам.

Лихо пользовали и ревматизм. Больных усаживали голым задом прямо на голодного электрического ската. Вне себя от такого бесстыдства, рыба выдавала мощный разряд по полной программе. Даже сегодня в Экваториальной Африке народные эскулапы используют электрических рыб для лечения ряда заболеваний, в том числе и душевных расстройств. Словом, популярную нынче электрошоковую терапию никак нельзя назвать детищем современных технологий.

Электрические рыбы послужили не только медицине. Они подарили человечеству батарейку, без которой трудно представить нашу цивилизацию. Хотя и считается, что ее изобрел Алессандро Вольта, однако сам итальянский физик никогда не скрывал, что устройство и принцип работы так называемого «Вольтового столба» он подсмотрел у электрического угря.

Каков же запас электроэнергии у «живых батареек»? Полагают, что некоторые виды южноамериканского электрического угря могут давать напряжение до 1200 вольт при силе тока 1,2 ампер – этого достаточно, чтобы зажечь шесть стоваттных лампочек. А если к самому мощному электрическому скату подключить сто электроламп, они загорятся все разом, и будут вспыхивать в течение трех секунд, постепенно угасая.

Способность этих рыб настолько впечатлила знаменитого актера Марлона Брандо, что тот принялся разводить у себя в бассейне электрических угрей, надеясь с их помощью получать весьма экстравагантную электроэнергию для своего дома. Что из этой затеи вышло, история умалчивает.

СКАТЫ: НЕПЕЧАТНЫЕ НАЗВАНИЯ

Известно около 36 видов электрических скатов, которые отличаются размерами, средой обитания, способами размножения и т.д. Однако по внешнему виду все они похожи – смахивают на сковородку с длинной тонкой ручкой. Рыло – закругленное, жабры находятся на брюхе. Но самое главное, что роднит их – это, конечно, электрические органы, которые расположены между головой и грудными плавниками. Они состоят из множества столбиков и вертикальных пластинок, заполненных желеобразным веществом – электролитом, т.е. представляют собой настоящий конденсатор. Напряжение тока при его разряде колеблется от 8 до 220 вольт – в зависимости от вида и размера ската. Как правило, скаты производят от 12 до 100 разрядов (по 0,03 секунды) подряд. Мощность первого разряда достигает двух киловатт! Скат-детеныш, едва увидев свет, уже способен вырабатывать электричество. Однако во время беременности мамаши он, разумеется, ей не докучает.

Читайте также:  Как усыпить пойманную рыбу

Электричество служит скатам для защиты, нападения и обмена информацией между сородичами. Питаются они рыбой, которую поджидают, закопавшись в песок, и уловив момент, оглушают ее током. Парализованную добычу глотают целиком: в желудке одного ската нашли угря весом 0,8 кг, полуторакилограммового лосося и небольшую камбалу. Ни на одной из жертв не было следов зубов.

Кстати, о камбале. В принципе, спутать с ней ската вполне возможно, если не обращать внимания на хвост. Одна собака, которая любила ловить камбалу на мелководье, как-то раз очень ошиблась. Но – выжила, после чего не только потеряла всякий интерес к своему «промыслу», но стала шарахаться от любой рыбы. Даже от вареной.

Силу скатов неоднократно испытывали на себе и люди. Рыбаки говорят, что их разряды «валят с ног, словно удары кувалдой». Понятно, что особой любви к этим рыбам у промысловиков нет. В реках Западной Африки водится здоровенный – до 20 кг весом – скат Malapterurus electricus, которого местные рыбаки просто ненавидят. Самое мягкое из названий, коим его окрестили – «руколом». Остальные – непечатные, что, в общем-то, понятно: его разряды способны достигать огромной мощности при напряжении в 450 вольт!

Могут ли скаты убить человека? Наверное, да. Потому что если ската, который давно не охотился, схватить одновременно за спину и за брюхо, то человека пронзит ток в 300 миллиампер. А ток в 100 миллиампер считается уже смертельно опасным.

СОМЫ: ХОЗЯИНА НЕ ТРОГАТЬ!

Почти все подробности о жизни электрических сомов получены в результате наблюдения за ними в аквариумах. И подробности эти весьма занятные.

Так, живя в аквариуме, сомики довольно быстро делаются ручными. Они быстро привыкают к тому, кто их постоянно кормит, и легко отличают его от посторонних. Чужак не может коснуться рыб, в противном случае получит неслабый удар: по некоторым данным, напряжение тока, производимого сомом, достигает 360 вольт. (Рыбаки не врут, что когда электрический сом попадается на крючок, ток проходит по влажной леске и сильно бьет удильщика – вплоть до шока). Зато хозяину дозволяется делать все, что угодно: брать в руки, гладить, вынимать из воды и даже дразнить – сомы никогда его не ударят.

Однако в аквариуме лучше не держать несколько сомов – это агрессивные рыбы, и при малейшем ощущении голода они затевают драку, причем на жизнь и смерть. Потасовка начинается с того, что один сом чувствительно бодает другого. Тот отвечает тем же, и пошло-поехало. В конце концов, кому-то из них удается вцепиться зубами в кожу противника, да так, что оторвать его нет никакой возможности.

На укушенном месте образуется беловатое пятно, которое привлекает остальных сомов – они тоже начинают понемногу откусывать у бедняги кожу и электрические органы. Но это не издевательство и не каннибализм, а попытка избавить товарища от долгих мучений. Дело в том, что даже если укушенного сома поместить в отдельный аквариум, он все равно погибнет: белое пятно сделается красным, израненное место мало-помалу размягчится, появится грибок. Кожа начнет расползаться, электрические столбики станут по одному выпадать, и в итоге образуется глубокая незаживающая рана.

Электрические сомы интересны и способом размножения. Правда, еще никто не видел, как они это делают: в аквариумах сомы не желают нереститься, а в естественных водоемах самка уходит на самую глубину и остается там почти 4 месяца. И все же на этот счет есть два соображения. Одно принадлежит арабам, которые живут на берегах Нила. Они полагают, что у сомов рождаются живые детеныши, причем появляются мальки на свет. через рот! Это не столь уж неправдоподобно, как может показаться на первый взгляд: есть рыбы, которые мечут икру именно таким способом. Среди них, например, ланцетник (Amphyoxus). А рыба Chromis multicolor («мирского» имени у нее пока нет) вынашивает икру в своей глотке, и только уже совсем развившихся мальков выпускает изо рта.

Согласно другому мнению, самка роет на дне ямку и, вырыв, начинает над ней что-то бормотать (это не преувеличение – есть в природе бормочущие рыбы), чтобы привлечь самца. Когда тот подплывет, она немедленно принимается метать в ямку икру. Отметав, терпеливо ждет, пока самец эту икру не оплодотворит. Затем довольно-таки бесцеремонно его прогоняет и, накрыв икру своим телом, сидит над ней до тех пор, пока не выклюнутся мальки.

Какой из этих двух способов истинный – неизвестно. Вполне возможно, что реальным окажется некий третий способ, о котором зоологи даже подозревают.

УГРИ: ОПАСНОЕ УКРАШЕНИЕ

Электрические угри живут в неглубоких реках на северо-востоке Южной Америки и в притоках среднего и нижнего течения Амазонки. Это, как правило, медленные, заиленные и заросшие воды, в которых очень мало кислорода. Поэтому их населяют рыбы, способные дышать. атмосферным воздухом! Среди них и электрический угорь. Примерно один раз в пятнадцать минут он поднимается к поверхности за очередной порцией воздуха. Если угря лишить такой возможности, он погибнет и, как ни странно это звучит, утонет.

Способность электрического угря использовать для дыхания воздух позволяет ему в течение нескольких часов без всякого вреда для себя находиться вне воды – если его тело остается влажными.

Это крупные (длиной до трех метров) оливково-коричневые рыбы, покрытые голой, без чешуи, кожей. Нижняя сторона головы и горла ярко-оранжевая, край анального плавника светлый, глаза изумрудно-зеленые. На электрические органы приходится 4/5 длины тела. Положительный полюс этой батареи лежит в передней части тела, отрицательный – в районе хвоста (у сомов наоборот). Мощность импульса – до шести киловатт при напряжении около 1000 вольт!

Кроме высоковольтных органов, у них имеются еще два типа низковольтных «батарей», которые в спокойном состоянии каждую секунду выдают разряды в 20-30 вольт. Один из них – это локатор. Он служит для обнаружения препятствий на пути движения, а у старых рыб – и для поисков пищи, так как с возрастом зрение у них резко ухудшается. Назначение другого низковольтного органа непонятно.

В исследовательских аквариумах наибольшее напряжение разряда достигало 650 вольт, при этом сила тока была невелика – такой разряд не опасен для человека. Но, как выяснилось, по мере роста угря сила тока значительно возрастает, и какие будут последствия от удара током трехметровой рыбины, судить сложно, хотя наверняка мало не покажется.

Электрические угри часто служат украшением больших любительских аквариумов. Конечно, серьезный навык в общении с ними просто необходим, зато уход не сложный, даже воду не надо часто менять – они этого не любят: от слишком чистой воды на теле образуются язвы, от которых угри в скором времени погибают. Видимо, слизь на коже угрей выделяет некий антибиотик, который, накапливаясь в воде, предохраняет их от язвенных заболеваний.

Согласно редким наблюдениям, накануне нереста угри покидают обычные места обитания и возвращаются обратно уже в компании подросшей молоди. Где и как они нерестятся, не знает никто. И это – великая тайна. Однако бразильскому ихтиологу Жозе Гомешу недавно удалось понаблюдать за одной из интимных сторон жизни угрей – спариванием. Да угрей не простых, а пураке – так аборигены называют крупного угря, самого опасного из всех 150 видов электрических рыб Амазонии. Одно лишь упоминание о нем вызывает страх. И не зря: трехметровый пураке способен выдать разряд напряжением до 1200 вольт – это рекорд среди электрических созданий!

А спаривание плавающих «электростанций», за которыми подсматривал Гомеш, происходит невиданным способом. Неземным, можно сказать.

В мае-июне юные самцы начинают электрические дуэли. Поединки продолжаются до тех пор, пока кто-то не выдаст разряды такой мощи, что соперники отступят. К победителю немедленно и грациозно подплывает наблюдавшая за сражением самка. Он и ей посылает максимум своих вольт, столько, что у окрестных (не электрических) рыб глаза выскакивают из орбит, а ей просто приятно, потому что избыток электроэнергии – это мужская ласка, побуждающая к интенсивному выбросу икры. Да и самец – молодец: не теряется и быстро вносит свой вклад в их общее потомство.

Однажды Гомеш поймал самку пураке, посадил ее в бассейн и мощным генератором создал в воде сильнейший электрический разряд. Любая рыба всплыла бы кверху брюхом, а эта, видимо, получала только удовольствие и весь бассейн усеяла икрой. Увы, оплодотворить ее было некому.

Электрические рыбы – Electric fish

Электрическая рыба любая рыба , которая может генерировать электрические поля . Рыба , которая может генерировать электрические поля называются электрогенными в то время как рыба , которая обладает способностью обнаруживать электрические поля называются electroreceptive . Большинство электрогенной рыба также electroreceptive. Виды электрических рыб можно найти как в океане , так и в пресноводных реках Южной Америки ( гимнотообразные ) и Африки ( мормировые ). Многие рыбы , такие как акулы , лучи и сомы могут обнаружить электрические поля и, таким образом , electroreceptive, но они не относятся к категории электрических рыб , потому что они не могут генерировать электричество. Наиболее распространенные костистые рыбы ( костистые рыбы ), в том числе большинства рыб , хранящихся в аквариумах или пойманные на продукты питания, не являются ни электрогенными , ни electroreceptive.

Электрические рыбы производят их электрические поля от специализированной структуры называются электрический орган . Это состоит из измененных мышечных или нервных клеток, которые стали специализированными для производства биоэлектрических полей сильнее , чем те , что нормальные нервы или мышцы производят. Как правило , этот орган расположен в хвостовой части электрической рыбы. Электрический выход органа называется электрическим разрядом органа .

содержание

Сильно электрическая рыба

Сильно электрические рыбы рыба с электрическим разрядом органа , который является достаточно мощным , чтобы ошеломить добычу или использоваться для защиты. Типичные примеры являются электрическим угрем , то электрическими сомами и электрическими лучами . Амплитуда сигнала может находиться в диапазоне от 10 до 600 вольт при токе до 1 ампер , в соответствии с окружающей средой, например , различные проводимости соли и пресной водой. Для того, чтобы максимально увеличить мощность , подводимую к окружению, то импедансы по электрическому органу и воды должны быть согласованы :

  • Сильно электрические морской рыбы дает низкое напряжение, большой ток электрических разрядов. В соленой воде, небольшое напряжение может управлять большой ток ограничивается внутренним сопротивлением электрического органа. Следовательно, электрический орган состоит из множества electrocytes параллельно.
  • Пресноводные рыбы имеют высокое напряжение, малый ток разряда. В пресной воде, мощность ограничена напряжением, необходимого для приведения в действие тока через большое сопротивление среды. Следовательно, эти рыбы имеют многочисленные клетки в серии.

Слабосвязанная электрическая рыба

Слабосвязанные электрическая рыба генерировать разряд , который , как правило , меньше , чем один вольт. Они слишком слабы , чтобы ошеломить добычу , а вместо этого используются для навигации, обнаружения объекта ( electrolocation ) и связи с другой электрической рыбой ( Электросвязь ). Два из наиболее известных и наиболее изученных примеров elephantnose рыба Питерс ( Gnathonemus petersi ) и чёрная ножетелка ( Apteronotus albifrons ). Самцы ночному Brachyhypopomus pinnicaudatus , беззубый knifefish произрастающего в бассейне реки Амазонки, испускают большие, длинные электрические гудит , чтобы привлечь партнера.

Электрический разряд органа сигнал принимает две общих форм в зависимости от вида. У некоторых видов форма сигнала непрерывно и почти синусоидальное (например , роды Apteronotus , Eigenmannia и Gymnarchus ) , и они , как говорят, имеют волны типа разряда электрического органа. У других видов, электрический разряд органа формы волны состоит из коротких импульсов , разделенных более длинных промежутков (например , Gnathonemus , Gymnotus , Leucoraja ) и они , как говорят , чтобы иметь импульсный разряд типа электрического органа.

Глушение реакции избегания

Было предположение , еще в 1950 – й год , что электрическая рыба рядом друг с другом может испытывать некоторый тип вмешательства или неспособности отделить свой собственный сигнал от соседей. Эта проблема не возникает, однако, поскольку электрические рыбы регулировать , чтобы избежать помех частоты. В 1963 году ученые, два Акира Ватанабе и Kimihisa Такеда, обнаружили поведение помеховой реакции избегания в knifefish Eigenmannia зр. В сотрудничестве с TH Буллка и коллегами, было доработано поведение. Наконец, работа Уолтер Heiligenberg расширила его в полную нейроэтологии исследовании путем изучения ряда нервных связей , которые привели к поведению. Eigenmannia является слабо электрической рыбой , которая может самостоятельно генерировать электрические разряды через electrocytes в его хвосте. Кроме того, он обладает способностью к electrolocate путем анализа возмущений в электрическом поле. Однако, когда частота тока соседних рыб очень близко (менее 20 Гц разницы), что и сама по себе, рыба будет избежать их сигналов мешает через поведение , известное как заклинивание реакции избегания. Если частота соседа выше , чем частота разряда рыбы, рыба будет снижать свою частоту, и наоборот. Знак разности частот определяется путем анализа «бить» образец входящего вмешательства , который состоит из комбинации двух рыб моделей разряда.

Читайте также:  9 самых редких и ужасно выглядящих видов рыб на планете

Neuroethologists провели несколько экспериментов под Eigenmannia в естественных условиях для изучения того, как он определен знак разности частот. Они манипулируют разряжать рыбы путем введения его с кураре , которые помешали его естественный электрический орган от разрядки. Затем электрод помещали в рот , а другой был помещен на кончик хвоста. Кроме того, электрическое поле соседней рыбы имитируется с использованием другого набора электродов. Этот эксперимент позволил neuroethologists манипулировать различными частотами разряда и наблюдать за поведением рыбы. Из результатов, они были в состоянии сделать вывод о том , что электрическое поле частота, а не внутренняя мера частоты, была использована в качестве ссылки. Этот эксперимент имеет большое значение в том , что оно не только выявить решающий нейронный механизм , лежащий в основе поведения , но и демонстрирует значение neuroethologists места по изучению животных в их естественной среде обитания.

Ниже приведена таблица электрических видов рыб, перечисленных семьей. Большинство семей живут пресную воду. Две группы морских рыб, электрические лучи (Torpediniformes: нарциновый и Torpedinidae) и звездочеты (Perciformes: Uranoscopidae), способны генерировать сильные электрические импульсы.

Электрические рыбы

Возможно, вам доводилось слышать о способности электрического угря генерировать разряды и использовать их для обездвиживания добычи и защиты от врагов. В то же время, не всем известно, что существует несколько видов рыбы, способных генерировать и улавливать электрические потоки, и пользоваться этим «шестым чувством» в различных целях. С помощью разрядов, генерируемых особыми электрическими органами и электрическими рецепторами, расположенными у поверхности тела, электрическая рыба может вводить в замешательство добычу или более крупных хищников, распознавать предметы, обнаруживать жертву и даже общаться с другими особями. О том, каким образом электрическая рыба осуществляет все эти действия, пойдет речь. В статье содержатся примеры описаний поведения особей.

Рыба-слон и Электрический сом.

Три основные категории электрических рыб

Сильноэлектрические, такие как электрический угорь, генерируют мощные разряды. Напряжение разряда, производимого этим видом, достигает 500-600В, что достаточно для уничтожения других организмов. Такой разряд опасен для крупных морских обитателей и взрослого человека (Schmidt-Neilsen 2001)
Слабоэлектрические виды производят слабые разряды, неспособные убить или даже привести в замешательство жертву. Такие сигналы используются не столько для поражения жертвы, сколько для ее обнаружения, либо для обнаружения различных объектов в среде обитания, а также как средство общения.
Некоторые виды, относящиеся к третьей категории, вообще не способны генерировать разряды, однако они улавливают слабые электрические импульсы, наблюдающиеся во всех организмах, поскольку они регулируют мышечную функцию. Такая электрорецепция помогает им обнаруживать слабые электрические сигналы в организме животных, на которые они охотятся, и позволяет атаковать жертву с большей точностью (Schmidt-Neilsen 2001).

Электрический сигнал

Механизм генерации и обнаружения электрических сигналов электрической рыбой.
Электрические сигналы генерируются так называемыми электрическими органами. У слабоэлектрических видов, таких как рыба-слон (Gnathonemus petersii), этот орган расположен в области хвоста (Kawasaki).

У сильноэлектрических видов электрический орган имеет большие размеры и занимает значительную часть тела. Например, электрический орган угря занимает до 40% тела (Schmidt-Neilsen 2001).

Схематическое изображение рыб и их электрического органа. a) Сильноэлектрические, (b) слабоэлектрические. Электрический орган обозначен красным цветом. Поперечный срез указан линией. Стрелками обозначены направления и последовательность электрических сигналов, проходящих через орган; длина этих стрелок пропорциональна амплитуде последовательных фаз (если больше одного). Представители Raja и Torpedo хрящевые рыбы, все остальные — костные. Astroscopus, несколько видов звездочетов, окуни; Malapterurus electricus, электрический сом; Gnathonemus sp., рыба-слон, Gymnarchus niloticus являются Мормириформными (Mormyriforms); Electrophorus electricus, электрический угорь, Gymnotus sp. и Sternarchus sp. все Гимнотиформные (gymnotiforms), рыба-нож [Srivastava, Szabo (1973);
Libouban, Szabo, Ellis (1981)]. Генерация электрических сигналов
Рыбу, способную генерировать электрические сигналы, называют электрогенной (лаборатория Нельсона). Электрические органы состоят из электрических пластинок, собранных в столбики, которые образуют измененную мышечную массу, неспособную к сокращению. В этих органах происходит генерация электрического тока. Каждая из пластинок имеет с одной стороны гладкую поверхность, которая снабжена нервными окончаниями; противоположная же сторона имеет складчатую структуру. В состоянии покоя обе стороны имеют положительный заряд снаружи и отрицательный внутри, поэтому разность потенциалов между сторонами равна нулю. Для того, чтобы произвести импульс, мозг посылает электрический сигнал к верхней пластинке столбика, который деполяризует богатую нервными окончаниями поверхность пластинки. Благодаря этому, создается напряжение вокруг пластинки, которое деполяризует следующую пластинку, образуя электрический ток. Таким образом, волна деполяризации проходит через весь столбик. Собранные в столбики электропластинки работают подобно группе, состоящей из батарей. Заряды, производимые этими соединенными между собой батареями, поступают в окружающую водную среду и используются как средство общения, а также как средство обнаружения предметов и оружие против потенциальных хищников или добычи с целью их нейтрализации или умерщвления (Schmidt-Neilsen 2001).

Анимация отражает принцип генерации электрического сигнала. В состоянии покоя, все электрические пластинки имеют единый заряд. При поступлении электрического импульса от мозга, гладкая иннервированная сторона пластинки деполяризуется, создавая напряжение. Волна продолжает движение вдоль столбика, генерируя заряд, который может быть очень мощным (илл. Masashi Kawasaki).

Как осуществляется прием электрических сигналов

Помимо генерации электрических импульсов, рыба способна принимать и обрабатывать электрические сигналы, как собственные, так и поступающие от других особей. Способность рыб обнаруживать электрические сигналы называется электрорецепцией (лаборатория имени Нельсона). Сигналы обнаруживаются с помощью особых рецепторов, расположенных в кожном покрове электрической рыбы. Рецепторы могут быть двух типов: клубневидные и ампуллярные. Клубневидные рецепторы чувствительны к высокочастотным сигналам (частотой в несколько сотен Гц), и они свойственны электрической рыбе. Ампуллярные рецепторы присутствуют как в организмах электрических рыб, так и неэлектрических, и они воспринимают сигналы, имеющие гораздо более низкую частоту (Schmidt-Neilsen 2001)

Нейтрализация противника электрошоком

Наиболее известной способностью электрической рыбы является способность атаковать противника с помощью электрических разрядов. Электрический угорь, электрический скат и электрический сом имеют электрические органы, которые могут генерировать разряды, способные парализовать или даже убить другие виды. Положительный полюс располагается в области головы, отрицательный – в области хвоста (Gerrow 2002).

Электрический угорь (Electrophorus electricus). Данный вид способен производить разряды напряжением около 600 В, хотя имеются и другие данные (Бэйли и соавт.) По сути, у электрического угря имеется не один, а целых три электрических органа. Один из них – орган Сэча – производит слабые импульсы, которые используются для обнаружения жертвы и ориентирования в пространстве. Основной электрический орган, а также «орган охотника», производят и накапливают электричество, создавая потенциал для сильных разрядов. Угорь атакует жертву, выпуская импульс в пространство, либо простым прикосновением, что является более эффективным способом. После выпуска разряда, угрю требуется почти час для того, чтобы «перезарядиться» и вновь достигнуть максимального заряда (Gerrow 2002)

Электрический угорь и три отдела электрического органа: орган Сэча, «орган охотника» и основной орган. Их расположение можно посмотреть на иллюстрации выше.

Электрический сом (Malapterurus electricus). Электрический сом атакует также как и электрический угорь – выпуская разряд в воду или, чаще всего, путем непосредственного прикосновения. В то же время, его разряды не такие мощные, как у угря (около 350 В), однако и такой мощности достаточно для нейтрализации и пленения других рыб. В первую очередь, сом генерирует основной разряд, за которым могут последовать несколько слабых разрядов (Gerrow 2002)

Электрический скат (Torpedo torpedo). Электрический скат является одним из наиболее известных видов скатов, однако это лишь один из 35 видов электрических скатов. Скаты используют необычный способ пленения жертвы благодаря своему потенциалу и уникальному строению тела. С помощью больших крыловидных плавников скат полностью поглощает добычу. Пленив таким образом жертву, скат генерирует мощный разряд (до 200 В) и убивает ее (Gerrow 2002)

Общение с помощью электрических сигналов

Электрическая рыба использует электрические сигналы как средство общения, также как человек использует вербальные звуковые сигналы. С помощью электрического органа рыба производит импульс, который распространяется в водной среде и улавливается остальными ее обитателями, которые обрабатывают полученный сигнал. Значение импульса определяется его физическими характеристиками. Рыба непрерывно производит сигналы и тем самым обеспечивает непрерывный информационный поток. Сигнал несет информацию о том, к какому виду рыб принадлежит производящая его особь, а также о ее поле, степени готовности к размножению, социальном статусе и даже уровне агрессии. Хотя ученым удалось достигнуть определенного прогресса в распознавании различных сигналов, расшифровка «рыбьего языка» — очень трудная задача, и в этой области еще многое предстоит изучить. Все особи способны изменять характеристики сигналов в зависимости от цели их выпуска.

Пассивная электролокация

Электрическая рыба обладает способностью генерировать и принимать электрические сигналы в целях охоты. Все морские организмы испускают слабые электрические разряды, которые хорошо проводятся в окружающей водной среде. Электрическая рыба улавливает эти сигналы, исходящие от потенциальной жертвы. Рыба способна с точностью определять место, где находится жертва, отслеживать ее движения и даже выбирать наиболее эффективную манеру атаки (von der Emde 1999). Такая электролокационная охота имеет ряд преимуществ. Во-первых, она позволяет электрической рыбе выживать за счет видов, охота на которые без электролокации была бы невозможна, поскольку только электрические сигналы позволяют определять местонахождение скрывающейся жертвы. Также, эта способность дополняет остальные сенсорные функции и создает более полное представление об окружающей обстановке и доступности еды.

Хотя акулы и скаты являются наиболее известными «электролокационными» хищниками, этой способностью обладают также некоторые другие виды. Ниже приведены несколько примеров.

Веслонос (Polyodon spathula) – вид пресноводных рыб, питающийся зоопланктоном. Взрослые особи способны отфильтровывать еду, однако у молодых особей отсутствуют так называемые жаберные тычинки, поэтому они находят планктонных животных и нападают на них избирательно. Веслоносы живут в мутной воде, у них слабо развиты органы зрения. Поэтому, во время охоты на зоопланктон, они полагаются на электрические органы. (Wilkens et al.1997).

Американская кунья акула. Охота посредством электролокации в большой степени свойственна американской куньей акуле (Mustelus canis). Эта рыба питается более мелкими видами рыб, которые способны быстро передвигаться и обычно прячутся от хищников в донном песке. Способность к электролокации позволяет очень точно определить место, где прячется жертва, даже если она скрывается под слоем песка. Акула наносит удар с предельной точностью, однако, в случае неудачи при атаке, жертва быстро покидает место, и поймать ее уже не представляется возможным (Kalmijn 1982)

Синяя акула Доказано, что некоторые виды акул и скатов способны к электролокации. В ходе научных опытов с синими акулами (Prionace glauca) выяснилось, что акулы предпочитают атаковать добычу, имитируемую электрическими полями, нежели добычу, имитируемую запахами (Kalmijn 1982)

Примечание: при пассивной электролокации, электрическая рыба лишь обнаруживает электрические поля других организмов. При активной локации, рыба обнаруживает электрические поля, создавая при этом собственное поле. Объекты распознаются путем анализа создаваемых ими помех в электрическом поле.

Навигация

Активная электролокация

Активная электролокация у электрической рыбы сходна с эхолокацией у летучих мышей. При активной электролокации, рыба посылает электрические сигналы в окружающую водную среду. Любой объект, находящийся в пределах электрического поля, оказывает влияние на сигнал, создавая помехи.

Рыба в процессе электролокации. Особь генерирует заряд и создает вокруг себя электрическое поле. Объект (показан в виде красного кружка) слегка искажает поле. Зафиксировав помеху в электрическом поле, рыба определяет местоположение, форму, размер и электрические свойства объекта (илл. Masashi Kawasaki)

Рыба фиксирует помехи с помощью электрорецепторов, расположенных у поверхности кожи. На участки тела рыбы с электрорецепторами, улавливающими помехи в сигнале, «проецируется» электрическая картинка (von der Emde 1999 г.), обработав которую, рыба получает информацию об объекте.

С помощью активно электролокации, электрическая рыба собирает различную информацию. Она может определять расстояние до объектов, их размеры, форму и электропроводность. Это достигается путем обработки различных аспектов «электрической картинки», создаваемой объектом на теле рыбы, таких как размер, частота, расположение на теле и интенсивность. Рыба-слон (Gnathonemus petersii) обладает способностью различать живой и неживой материал (von der Emde 1999 г.)

Примеры электролокации:

Как слабоэлектрическая рыба-слон (Gnathonemus petersii) распознает объекты с помощью электрических сигналов.
Электрические свойства. Объекты могут проводить электричество лучше, чем окружающая вода, либо хуже, либо вообще не обладать электропроводностью. Если объект имеет более высокую электропроводность, нежели вода, испускаемый рыбой сигнал будет притягиваться объектом и стремиться в его направлении. Когда рыба засекает этот сигнал, вокруг объекта возникает интенсивное электрическое поле, которое обычно окружено областью слабого поля; в результате, наблюдается эффект «профиля мексиканской шляпы». Объекты с меньшей электропроводностью, либо не обладающие ей, дают противоположный эффект (von der Emde 1999 г.).

Читайте также:  Рыбалка с эхолотом

Изменение характера электрического поля вблизи электропроводящих и неэлектропроводящих объектов

Электропроводящий объект (слева) притягивает сигнал, увеличивая плотность сигнала, подающегося на рецепторы. Непроводящий объект (справа), напротив, создает область низкой плотности путем блокирования электрического сигнала. Рисунок заимствован с Gerhard von der Emde (von der Emde 1999 г.)

Обнаружение объектов и определение их формы

Рыба, ориентирующаяся в пространстве посредством электролокации, определяет форму объекта и его местонахождение исходя из его проекции на «электрической картинке». Место, где проецируется эта «картинка», зависит от того, где находится объект; таким образом, анализ расположения «картинки» на теле рыбы позволяет определить местоположение объекта относительно местоположения рыбы. По такому же принципу, форма «картинки» отражает форму объекта (von der Emde 1999 г.)

Расстояние

Определить расстояние до объекта сложнее, поскольку «картинка» не может прямо отобразить расстояние таким же образом как местоположение и форму объекта. Крупная «картинка» на теле рыбы в виде окружности может быть обусловлена как нахождением в непосредственной близости крупного сферического объекта, так и нахождением менее крупного объекта на значительном расстоянии.

«Электрические картинки», проецируемые объектами одинакового размера, расположенными на различном расстоянии. Более удаленный объект производит более крупную и в то же время более размытую картинку. Рисунок заимствован с Gerhard von der Emde (von der Emde 1999 г.)

«Электрическая картинка» объекта на участке тела слабоэлектрической рыбы (von der Emde 1999 г.). Сверху объект находится далеко от рыбы, снизу — близко к рыбе

Герхард Герхардт фон дер Эмде предлагает сравнительный анализ, объясняющий то, как по его мнению рыба-слон определяет расстояние с помощью электролокации: «Каждый объект создает проекцию, что-то вроде «электрической тени» на поверхности тела рыбы, которая увеличивается в размерах по мере удаления рыбы от объекта. Кроме того, края «тени» становятся размытыми, она становится менее яркой (von der Emde 1999). Таким образом, рыба определяет расстояние до объектов, сравнивая «картинки» по яркости и размытости. Другие ученые придерживаются иных гипотез (Budelli and Caputi 2000) Есть основания предполагать, что разные виды рыб определяют расстояние до объектов по-разному (von der Emde 1999 г.).

Примечание: при пассивной электролокации, электрическая рыба лишь обнаруживает электрические поля других организмов. При активной локации, рыба обнаруживает электрические поля и создает собственное поле. Объекты распознаются путем анализа создаваемых ими помех в электрическом поле.
——
www.bio.davidson.edu

Здесь находится скрытый текст. Для его просмотра необходимо зарегистрироваться.

Электрические рыбы

Первое упоминание об электрических рыбах датируется более чем 5000 лет назад. Все виды электрических рыб имеют особый орган, который вырабатывает электричество. С его помощью животные охотятся, защищаются, приспосабливаясь к жизни в водной среде. Электрический орган у всех рыб сконструирован одинаково, но отличается по размерам и местоположению. Рыбы с помощью электрических органов обнаруживают в воде посторонние предметы. Некоторые рыбы все время генерируют электрические импульсы. Вокруг их тела в воде текут электрические токи. Если в воду поместить посторонний предмет, то электрическое поле искажается и электрические сигналы, поступающие на чувствительные электрорецепторы рыб меняются.

Распространенный на востоке Атлантики и в Средиземном море электрический скат достигает в длину 60 см и дает разряды в 50 вольт. Этого бывает достаточно, чтобы оглушить или убить составляющих его пищу мелких рыбешек и рачков. Для человека скат практически не опасен. Небольшие электрические разряды этой рыбы ощущаются для него как сильный щипок. Гораздо опаснее самый крупный скат из рода Торпедо, который также обитает в Атлантическом океане и Средиземном море. Длина этой рыбы достигает двух метров, а весит она около 100 кг. Этот гигант среди электрических скатов способен образовывать электрический ток напряжением до 200 вольт. Разряд электрического тока такой мощности, тем более в соленой воде, способен основательно потрясти человека.

На другом континенте, в Южной Америке, живет электрический угорь . Это длинная округлая рыба с гладкой, без чешуи, кожей. Обычно его длина не превышает одного метра. Иногда встречаются электрические угри длиной до трех метров. Окраска угрей зеленовато-коричневая. Горло — ярко-оранжевого цвета.

Электрический угорь создает самое мощное напряжение. У крупных особей мощность электрических разрядов может достигать 660 вольт. Это почти в три раза больше, чем в квартирной розетке.

Свое электричество угорь использует в основном для умерщвления жертвы. Приблизившись к рыбе или лягушке, электрический угорь пускает в ход свое грозное оружие, и жертва оказывается парализованной или умерщвленной. Угорь неспешно приближается к обездвиженной жертве и проглатывает ее.

Звездочет длиной до 45 сантиметров, весом около 300 граммов, серо-коричневого цвета с темноватыми и светлыми полосками и пятнами. С этой рыбкой надо себя вести осторожно – у нее на голове около жаберных крышек и над грудными плавниками есть ядовитые шипы. Их укол причиняет довольно сильную боль и может вызвать местное отравление. Яд в шипах у этой рыбы бывает только во время нереста, который идет почти все лето.

Есть одна загадочная особенность звездочета – вокруг него регистрируется электрическое поле. В момент электрического разряда голова рыбы оказывается положительно заряженной, а хвост — отрицательно. Величина развиваемого напряжения невелика — не более полувольта при измерении на воздухе. Электрическими разрядами звездочет отпугивает врагов.

В водах знаменитой африканской реки Нил живет электрический сом . Эта крупная толстая рыба может достигать в длину одного метра. Спина у нее темно-коричневая, бока бурые, а брюхо желтое. Эта ленивая малоподвижная рыба большую часть своей жизни проводит лежа на дне. Мощность электрического «прибора» сома очень велика и может быть больше, чем в городской бытовой электросети.

Африканские рыбаки ощущают на себе мощность электричества сома, когда он попадается к ним на крючок. Ток от рыбы движется по леске, по удилищу и бьет по рукам рыбака. К счастью, удар электричеством сома не смертелен. Но бывали случаи, когда наступивший на электрического сома человек терял на некоторое время сознание.

Нильский гимнарх . Крупные особи практически непрерывно генерируют биоэлектрические сигналы. “Электробатарейка” располагается у них под неимоверно длинным спинным плавником (183-230 лучей), работая с частотой 250-500 герц и напряжением до 25 вольт. Рыбку как бы окутывает облако слабоэлектрических разрядов, при этом голова заряжена положительно, а игловидный хвост – отрицательно. Локация помогает им в поиске как корма, так и брачного партнера.

У электрических рыб первые удары самые сильные, а последующие становятся все слабее и слабее. Чтобы снова производить сильные электрические удары, рыбе необходимо подзарядиться: полежать спокойно на дне. С помощью электричества рыбы могут «переговариваться» на расстоянии 7-10 метров.

Рыбы-электрогенраторы, или “живое” электричество

В живой природе существует немало процессов, связанных с электрическими явлениями. Рассмотрим некоторые из них.

Многие цветы и листья имеют способность закрываться и раскрываться в зависимости от времени и суток. Это обусловлено электрическими сигналами, представляющими собой потенциал действия. Можно заставить листья закрываться с помощью внешних электрических раздражителей. Кроме то го, у многих растений возникают токи повреждений. Срезы листьев, стебля всегда заряжены отрицательно по отношению к нормальной ткани.

Если взять лимон или яблоко и разрезать, а потом приложить к кожуре два электрода, то они не выявят разницы потенциалов. Если же один электрод приложить к кожуре, а другой к внутренней части мякоти, то появится разность потенциалов, и гальванометр отметит появление силы тока.

Изменение потенциала некоторых растительных тканей в момент их разрушения исследовал индийский ученый Бос. В частности, он соединил внешнюю и внутреннюю часть горошины гальванометром. Горошину он нагревал до температуры до 60С, при этом был зарегистрирован электрический потенциал в 0,5 В. Этим же ученым была исследована подушечка мимозы, которую он раздражал короткими импульса ми тока.

При раздражении возникал потенциал действия. Реакция мимозы была не мгновенной, а с запаздыванием на 0,1 с. Кроме того, в проводящих путях мимозы распространялся другой тип возбуждения, так называемая медленная волна, появляющаяся при повреждениях. Эта волна минует по душечки, достигая стебля, вызывает возникновение потенциала действия, передающегося вдоль стебля и приводящего к опусканию близлежащих листьев. Мимоза реагирует движением листа на раздражение подушечки током 0,5 мкА. Чувствительность языка человека в 10 раз ниже.

Не менее интересные явления, связанные с электричеством, можно обнаружить и у рыб. Древние греки остерегались встречаться в воде с рыбой, которая заставляла цепенеть животных и людей. Эта рыба была электрическим скатом и но сила название торпеда.

В жизни разных рыб роль электричества различна. Некоторые из них с помощью специальных органов создают в воде мощные электрические разряды. Так, например, пресноводный угорь создает напряжение такой силы, что может отразить нападение противника или парализовать жертву. Электрические органы рыбы состоят из мышц, которые потеряли способность к сокращению. Мышечная ткань служит проводником, а соединительная – изолятором. К органу идут нервы от спинного мозга. А в целом он представляет собой мелкопластинчатую структуру из чередующихся элементов. Угорь имеет от 6000 до 10000 соединенных последователь но элементов, образующих колонку, и около 70 колонок в каждом органе, расположенных вдоль тела.

У многих рыб (гимнарха, рыбыножа, гнатонемуса) голова заряжается положительно, хвост – отрицательно, а вот у электрического сома, наоборот, хвост – положительно, а голова – отрицательно. Свои электрические свойства рыбы используют как для атаки, так и для защиты, а также для того, чтобы отыскивать жертву, ориентироваться в мутной воде, опознавать опасных противников.

Существуют также слабоэлектрические рыбы. Они не имеют каких либо электрических органов. Это обыкновенные рыбы: караси, карпы, пескари и др. Они чувствуют электрическое поле и излучают слабый электрический сигнал.

Сначала биологи обнаружили странное поведение небольшой пресноводной рыбки – американского сомика. Он чувствовал приближение к нему металлической палочки в воде на расстоянии нескольких миллиметров. Английский ученый Ганс Лиссман заключал в парафиновую или стеклянную оболочку металлические предметы, опускал их в воду, но обмануть нильского сомика и гимнархуса ему не удалось. Рыбка чувствовала металл. Действительно, оказалось, что рыбы имеют специальные органы, которые воспринимают слабую напряженность электрического поля.

Проверяя чувствительность электрорецепторов у рыб, ученые проводили опыт. Закрывали аквариум с рыбкой темной тканью или бумагой и водили рядом по воздуху небольшим магнитом. Рыбка чувствовала магнитное поле. Потом исследователи просто водили возле аквариума руками. И она реагировала даже на самое слабое, создаваемое человеческой рукой, биоэлектрическое поле.

Рыбы не хуже, а порой и лучше самых чувствительных в мире приборов регистрируют электрическое поле и замечают малейшее изменение его напряженности. Рыбы, как оказалось, не только плавающие “гальванометры”, но и плавающие “электрогенераторы”. Они излучают в воду электрический ток и создают вокруг себя электрическое поле, значительно большее по силе, чем возникающее вокруг обычных живых клеток.

С помощью электрических сигналов рыбы могут даже особым образом “переговариваться”. Угри, например, при виде пищи начинают генерировать импульсы тока определенной частоты, привлекая тем самым своих собратьев. А если двух рыб поместить в один аквариум, частота их электрических разрядов сразу же увеличивается.

Рыбы соперники определяют силу своего противника по силе излучаемых им сигналов. Другие животные таких чувств не имеют. Почему же только рыбы наделены этим свойством?

Рыбы живут в воде. Морская вода прекрасный проводник. Электрические волны распространяются в ней, не затухая, на тысячи километров. Кроме того, рыбы имеют физиологические особенности строения мышц, которые со временем стали “живыми генераторами”.

Способность рыб аккумулировать электрическую энергию, делает их идеальными аккумуляторами. Если бы удалось подробнее разобраться с деталями их работы, произошел бы переворот в технике, в плане создания аккумуляторов. Электролокация и подводная связь рыб позволила разработать систему для беспроводной связи между рыболовным судном и тралом.

Уместно было бы закончить высказыванием, которое было написано рядом с обычным стеклянным аквариумом с электрическим скатом, представленном на выставке Английского научного Королевского общества в 1960 г. В аквариум были опущены два электрода, к которым был подключен вольтметр. Когда рыба находилась в состоянии покоя, вольтметр показывал 0 В, при движении рыбы – 400 В. Природу этого электрического явления, наблюдаемого задолго до организации Английского Королевского общества, человек разгадать до сих пор не может. Тайна электрических явлений в живой природе и сейчас будоражит умы ученых и требует своего решения.

Добавить комментарий