I det här fallet är allt lätt att förklara: två metaller är i kontakt med vattnet - skedens beläggning och dess bas. Och det är känt att två metaller i närvaro av saltjoner i vatten, som verkligen finns i flod- och dammvatten, ger en elektrisk ström. Potentialen är extremt obetydlig, men den är ganska jämförbar med den som uppstår kring en levande fisk. Detta är vad som kommer att locka rovdjuret. Och om du tar hänsyn till att skeden roterar eller svänger, förbättrar detta betet ytterligare.

Alla djur, i processen med vital aktivitet och under neuromuskulär aktivitet, genererar lågfrekventa elektriska fält, som kan vara relativt starka, och aktiviteten förändras i enlighet med förändringar i fältstyrkan. Men sinnesorganen som kan upptäcka små elektriska fält är endast kända hos fiskar och är vanligtvis en modifiering av sidelinjen.

Receptorn urladdas spontant med en frekvens på cirka 100 impulser per sekund, anodströmmen vid ingången till kanalen ökar frekvensen, och när dess verkan upphör, börjar en tystnad. Katodströmmen minskar frekvensen av åtgärdspotentialerna. I cellerna i fasreceptorn uppstår en receptorpotential av den oscillerande typen. Nervfibrer har en kort fördröjningstid (0,2 ms), så överföring kan mycket väl kallas elektrisk.

Elektrisk fisk kan skilja mellan fältets riktning och polaritet, förändringar i dess form under påverkan av ledare eller icke-ledare, såsom trådnät. Det finns många olika saker olika typer djur känsliga för svaga elektrostatiska fält.

Mekanismen för att detektera svaga elektromagnetiska fält av djur har ännu inte klarlagts. Det kan antas att en av mekanismerna för att detektera ett magnetfält är induktion av ett elektriskt fält i celler som är känsliga för det. Elektriska organ kan utföra två funktioner: bedöva offret och elektrolokalisering.

De flesta svaga elektriska fiskar lever i grumligt vatten eller aktiv på natten. De skickar ut kontinuerliga pulståg och upptäcker små förändringar i det elektriska fältet i miljön; några av dem ändrar frekvensen för de sända pulserna för en mer grundlig ljudmiljö.

Högelektrisk fisk avger kraftfulla utsläpp som bedövar bytet eller rovdjuret. Vissa fiskar, förutom huvudorganet som avger högspänningsimpulser, har organ som kontinuerligt genererar lågspänningssignaler.

I de "lågfrekventa" arterna härrör de elektriska organen från muskler och organen hos de "högfrekventa" arterna omvandlas från nerver. Förutom elektriska fält kan fisk använda magnetfältet för orientering under vandring och för att döda sitt byte. Så, på en gädda runt huvudet, ungefär i ögonområdet, skapas ett alternerande magnetfält med en frekvens på 8-9 Hz. Detta är inte bara ett privilegium för fisk. Ett magnetfält skapas runt huvudet på de flesta ryggradsdjur, och det orsakas av hjärnans elektriska verkan.

men rovfisk(i vårt fall, en gädda) använder ett pulserande magnetfält för att upptäcka deras jaktobjekt. Med sitt variabla magnetfält inducerar gäddan en elektrisk potential, som den kan uppfatta med hjälp av elektroreceptorer. Denna tandiga rovdjur agerar exakt enligt Faradays lag. Den korsar fiskens kropp med magnetiska linjer, inducerar elektriska potentialer i den mellan svansen och huvudet och bestämmer därmed var fisken själv befinner sig och i vilken riktning dess svans och huvud riktas. Och rovdjur kan upptäcka bytes huvud genom ett pulserande magnetfält, eftersom de har magnetoreceptorer.

En vanlig bete har ingen bimetallbeläggning och lockar inte fisk med svaga elektriska strömmar. Tydligen snart kommer det att bli nödvändigt att ändra tekniken för att göra skedbeten. Till exempel kan magneter införas i skeden på en sked, vilket simulerar det alternerande magnetfältet som skapas runt en levande fisk och därigenom lockar rovdjur även i svagt ljus och i lerigt vatten.

Förutom elektriska fält kan fisk använda magnetfältet för orientering under migreringar och för att vända sitt byte. Så i en gädda runt huvudet, ungefär i ögonen, skapas ett alternerande magnetfält med en frekvens på 8-9 Hz.

Yuri Simakov "Fiske med oss" 4/2006

I den levande naturen finns det många processer associerade med elektriska fenomen. Låt oss ta en titt på några av dem.

Många blommor och löv har förmågan att stänga och öppna beroende på tid och dag. Detta beror på att elektriska signaler representerar åtgärdspotentialen. Du kan tvinga bladen att stängas med externa elektriska stimuli. Dessutom utvecklas skadeströmmar i många växter. Skivor av blad och stjälkar är alltid negativt laddade med avseende på normal vävnad.

Om du tar en citron eller ett äpple och skär det och sedan fäster två elektroder i skalet, kommer de inte att avslöja en potentiell skillnad. Om en elektrod appliceras på skalet och den andra på massans inre del, kommer en potentialskillnad att visas, och galvanometern kommer att notera utseendet på strömstyrkan.

Förändringen i potentialen hos vissa växtvävnader vid tidpunkten för deras förstörelse studerades av den indiska forskaren Bose. I synnerhet anslöt han utsidan och insidan av ärten med en galvanometer. Han värmde ärten till en temperatur på upp till 60C, medan en elektrisk potential på 0,5 V. registrerades. Samma forskare undersökte mimosadynan, som han irriterade med korta strömimpulser.

Vid irritation uppstod en åtgärdspotential. Mimosa -reaktionen var inte omedelbar, men med en fördröjning på 0,1 s. Dessutom sprids en annan typ av excitation i mimosavägarna, den så kallade långsamma vågen som uppträder vid skada. Denna våg kringgår kronbladen och når stammen, vilket orsakar uppkomsten av en åtgärdspotential som överförs längs stammen och leder till att de närliggande bladen sänks. Mimosa reagerar genom att flytta bladet till irritation av dynan med en ström på 0,5 μA. Känsligheten hos den mänskliga tungan är 10 gånger lägre.

Inte mindre intressanta fenomen i samband med elektricitet finns hos fisk. De forntida grekerna var försiktiga med att träffa fisk i vattnet, vilket gjorde djur och människor bedövade. Denna fisk var en elektrisk stråle och men kraften är namnet på en torped.

I livet olika fiskar elektricitetens roll är annorlunda. Några av dem, med hjälp av speciella organ, skapar kraftfulla elektriska urladdningar i vattnet. Till exempel skapar en sötvattenål ​​en spänning av sådan kraft att den kan avvisa en fiendens attack eller förlama offret. Fiskens elektriska organ består av muskler som har tappat förmågan att dra ihop sig. Muskelvävnad fungerar som en ledare, och bindväv fungerar som en isolator. Nerverna går till orgeln från ryggrad... I allmänhet är det en liten lamellstruktur av alternerande element. Ålen har 6 000 till 10 000 sammanhängande element som bildar en kolonn och cirka 70 kolumner i varje organ som ligger längs kroppen.

Hos många fiskar (gymnarch, fiskkniv, gnatonemus) laddas huvudet positivt, svansen är negativt, men i den elektriska havskatten är tvärtom svansen positiv och huvudet negativt. Fisk använder sina elektriska egenskaper för både attack och försvar, liksom för att hitta byten, navigera i oroliga vatten och identifiera farliga motståndare.

Det finns också svaga elektriska fiskar. De har inga elektriska organ. Detta är vanlig fisk: crucian carp, carp, gudgeon, etc. De känner av det elektriska fältet och avger en svag elektrisk signal.

Först upptäckte biologer det konstiga beteendet hos en liten sötvattensfisk - den amerikanska havskatten. Han kände hur en metallpinne närmar sig vattnet på flera millimeters avstånd. Den engelske forskaren Hans Lissman inneslutna metallföremål i en paraffin eller ett glasskal, doppade dem i vatten, men han misslyckades med att lura Nilen havskatt och gymnarchus. Fisken kände metall. Det visade sig faktiskt att fiskar har speciella organ som uppfattar svag elektrisk fältstyrka.

Testa känsligheten hos elektroreceptorer i fisk, forskare genomförde ett experiment. Vi täckte akvariet med fisken med en mörk trasa eller papper och flyttade en liten magnet längs luften. Fisken kände magnetfältet. Sedan gick forskarna bara runt akvariet med händerna. Och hon reagerade även på det svagaste bioelektriska fält som skapats av en mänsklig hand.

Fisk, inte värre, och ibland ännu bättre än de mest känsliga enheterna i världen, registrerar ett elektriskt fält och märker den minsta förändringen i dess intensitet. Fisken är, som det visade sig, inte bara flytande "galvanometrar" utan också flytande "elektriska generatorer". De avger en elektrisk ström i vattnet och skapar ett elektriskt fält runt sig själva, mycket större i styrka än det som uppstår kring vanliga levande celler.

Med hjälp av elektriska signaler kan fisk till och med "kommunicera" på ett speciellt sätt. Ål, till exempel, vid synen av mat börjar generera strömpulser med en viss frekvens, och lockar därigenom sina kamrater. Och om två fiskar placeras i ett akvarium, ökar frekvensen för deras elektriska urladdningar omedelbart.

Fiskarivaler bestämmer sin motståndares styrka utifrån styrkan i deras signaler. Andra djur har inte sådana känslor. Varför är endast fisk utrustad med den här egenskapen?

Fisk lever i vatten. Havsvatten är en utmärkt guide. Elektriska vågor sprider sig i den, utan att dämpa, i tusentals kilometer. Dessutom har fisk fysiologiska egenskaper hos muskelstrukturen, som med tiden har blivit "levande generatorer".

Fiskens förmåga att lagra elektrisk energi gör dem till perfekta batterier. Om det var möjligt att förstå detaljerna i deras arbete skulle det bli en revolution inom tekniken när det gäller att skapa batterier. Elektrolokation och undervattenskommunikation av fisk tillät utveckling av ett system för trådlös kommunikation mellan ett fiskefartyg och en trål.

Det skulle vara lämpligt att avsluta med ett uttalande som skrevs bredvid ett konventionellt glasakvarium med en elektrisk ramp, som presenterades på Royal Society of England Exhibition 1960. Två elektroder sänktes ner i akvariet, till vilket en voltmeter var ansluten. När fisken var i vila visade voltmätaren 0 V, medan fisken rörde sig - 400 V. Naturen hos detta elektriska fenomen, observerat långt före etableringen av English Royal Society, kan en person fortfarande inte räkna ut. Mysteriet med elektriska fenomen i den levande naturen upphetsar fortfarande forskarnas sinnen och kräver dess lösning.

Länge trodde man att elektriska fenomen spelar viktig roll i livet för bara de fiskar som har elektriska alstrande och elektroavkännande organ. Dessa är, som nämnts, mycket elektriska och svagt elektriska fiskar, liksom de arter som saknar speciella organ som producerar elektriska urladdningar, men samtidigt har elektrokänslighetsorgan - elektroreceptorer. Dessa inkluderar hajar, strålar, chimärer, alla störar, samt havskatt och ett antal exotiska fiskar som lungfisk, afrikanska polypter och slutligen den berömda selakanten. Det är uppenbart att från hela listan är vi bara intresserade av havskatt.

Hela resten av fisken, och dessa inkluderar alla våra traditionella "fiske" -arter, har inga speciella organ för uppfattningen av elektriska fält, och när man diskuterar ämnet elektricitet i läroböcker om iktyologi nämns de inte alls. Jag hittade åtminstone inte sådana referenser i någon manual som jag känner, både inhemsk och utländsk, inklusive senare år utgåvor.

Under tiden finns det tillräckligt med speciella experimentell forskning, där det visas att många "icke-elektriska" arter, för det första, kan generera svaga elektriska fält runt sig själva, och för det andra har de förmågan att känna av ett elektriskt fält och uppskatta dess parametrar. En annan sak är att det fortfarande inte är klart hur, med hjälp av vilka sinnesorgan de gör detta.

Varför dessa resultat inte kom till sidorna i läroböcker är en annan fråga, men vi har rätten att dra slutsatsen att elektricitet är en av de faktorer som påverkar beteendet för inte bara starkt eller svagt elektrisk, utan alla fiskar i allmänhet, inklusive de som vi fångar. Därför är detta ämne direkt relaterat till fiske (även om vi inte tar hänsyn till den elektriska fiskespöen).

Fält av fisk - "icke-elektriska"

För första gången registrerades ett svagt elektriskt fält i en icke-elektrisk fisk i en havsljus av amerikanerna Klerkoper och Sibakin 1956. Fältet registrerades med specialutrustning på ett avstånd av flera millimeter från lamprey kroppen. Det uppstod rytmiskt och försvann synkront med andningsrörelserna.

1958 visades det att ett elektriskt fält, dessutom starkare än lamprey, kan generera runt sig själv och ål. Slutligen, sedan 1960-talet, har fiskens förmåga, som tidigare antogs vara icke-elektriska, att avge svaga elektriska urladdningar fastställts hos många marina och sötvattensarter.

Så idag råder det absolut ingen tvekan om att alla fiskar, utan undantag, genererar elektriska fält runt dem. Dessutom har parametrarna för dessa fält mätts i många arter. Flera exempel på utsläppsvärden för icke-elektriska fiskar visas i tabellen längst ner på sidan (mätningar gjordes på ett avstånd av cirka 10 cm från fisken).

Fiskens elektriska aktivitet åtföljs av konstanta och pulserande elektriska fält. Det konstanta fiskfältet har ett karakteristiskt mönster - huvudet är positivt laddat i förhållande till svansen, och potentialskillnaden mellan dessa områden varierar i olika arter från 0,5 till 10 mV. Fältets källa ligger i huvudets område.

Pulsfält har en liknande konfiguration; de skapas genom urladdningar med en frekvens från fraktioner av en hertz till en och en halv kilohertz.

Känslighet hos icke-elektriska fiskar

Känsligheten för elektriska fält i olika fiskarter utan elektroreceptorer varierar kraftigt. I vissa är den relativt låg (inom tiotals millivolt per centimeter), i andra är den jämförbar med fiskens känslighet med speciella organ av elektrisk mening. Till exempel känner den amerikanska ålen ett fält på endast 6,7 μV / cm i sötvatten. Stilla lax i havsvatten kan känna av ett fält på 0,06 μV / cm. Om man tar hänsyn till den större motståndskraften hos sötvatten, betyder det ungefär att färskvatten lax kan känna av cirka 6 µV / cm. Vår vanliga havskatt har också en mycket hög elektrokänslighet. Förmågan att uppfatta svaga elektriska fält har också fastställts i arter som karp, korskarp, gädda, stickleback och minnow.

Enligt de flesta forskare spelar organen i sidled linjen rollen som elektroreceptorer i alla dessa fiskar. Men den här frågan kan inte anses slutgiltigt löst. Det kan mycket väl visa sig att fiskar har några andra mekanismer som gör att de kan känna elektricitet, och som vi inte ens misstänker än.

Elektrisk värld

Så vi kommer fram till att alla fiskar, även om de i varierande grad, är elektrokänsliga och att alla fiskar, i olika grad, skapar elektriska fält runt dem. Vi har därför all anledning att tro att fisk på något sätt använder sina elektriska förmågor i sina Vardagsliv... Hur och på vilka områden av deras livsviktiga verksamhet kan de göra detta? Först och främst noterar vi att elektrisk känslighet används av fisk (ål, sill, lax) för orientering i havet. Dessutom har fiskar ett utvecklat elektriskt kommunikationssystem - interaktion med varandra baserat på utbyte av elektrisk information. Detta används under gytning, under aggressiva interaktioner (till exempel när du skyddar ditt eget territorium), samt för att synkronisera fiskens rörelser i en skola.

Men vi är mer intresserade av de aspekter som är mer direkt relaterade till fiske - jakten på mat, skillnaden mellan ätbara och oätliga föremål.

Först och främst bör man komma ihåg att elektriska fält skapas runt sig själva inte bara av fisk utan också av andra djur, inklusive de organismer som fisken matar på. Till exempel uppstår ett svagt elektriskt fält i buken på ett simmande amfipodkräftdjur. För fisk är sådana fält en värdefull informationskälla. Experiment med hajar är allmänt kända, som lätt hittar och försöker gräva ut en miniatyr elektrisk generator begravd i sanden och imiterar fiskens biologiska strömmar med dess utsläpp.

Men då - hajar. Är elektriska intresseområden sötvattensfisk? Mycket nyfikna och lärorika experiment i detta avseende utfördes redan 1917 med den amerikanska havskatten Amyurs. Författarna till dessa experiment var engagerade i pinnar gjorda av olika material - glas, trä, metall - in i akvariet med amyuros. Det visade sig att havskatten kände närvaron av en metallstav från flera centimeter avstånd, och reagerade till exempel bara på en glasstav bara vid beröring. Således kände Amyurus de svaga galvaniska strömmarna som uppstod när metallen placerades i vatten.

Ännu mer intressant var havskattens reaktion på metallen beroende av strömmen. Om kontaktytan med metallstångens vatten var 5-6 cm2 utvecklade havskatten en defensiv reaktion - de simmade iväg. Om kontaktytan med vatten var mindre (0,9-2,8 cm2), utvecklade fisken en positiv reaktion - de simmade upp och "hackade" metallens kontaktplats med vatten.

När du läser om sådana saker finns det en stor frestelse att teoretisera om en jigs yta, om bimetalliska jiggar och spinnare, som i själva verket är små galvaniska elgeneratorer och liknande. Men det är klart att teorier av detta slag kommer att förbli teorier, och alla rekommendationer som görs på grundval av dem är värdelösa. Samspelet mellan fisk och bete är en mycket komplex process, där olika faktorer är inblandade, och el är sannolikt inte den viktigaste bland dem. Ändå bör man inte glömma bort honom. I alla fall finns det några möjligheter till fantasi och experimentera med beten. Varför inte till exempel anta att metallspinnare, särskilt stora, kan bära med sig ett alltför starkt fält som inte lockar, utan tvärtom skrämmer fisk? När allt kommer omkring kan det tas bort genom att täcka skeden med någon transparent förening som inte leder elektricitet.

Och hur kan man inte komma ihåg det anmärkningsvärda faktumet att fram till 60 -talet av förra seklet använde finska och norska fiskare träkrokar gjorda av enbär för havsfiskfiske. Samtidigt hävdade de att skrubben fastnar på en träkrok bättre än på en metallkrok. Handlar det inte om el? Och så vidare - det finns ett stort tänkande.

Men tillbaka till fisken. Som nämnts i början av denna artikel kan fisk, förutom uppfattningen av främmande elektriska fält, få information om miljön och genom att ändra parametrarna för sitt eget fält. När allt kommer omkring kommer alla objekt som faller in i fiskfältet, om det skiljer sig i elektrisk ledningsförmåga från det omgivande vattnet, oundvikligen att ändra konfigurationen för detta fält. Det finns ett antal studier som visar att elektriska urladdningar ökar kraftigt när de aktivt matar "fredlig" fisk, såväl som rovdjur (till exempel en gädda) i ögonblicket när de kastas till rov. Dessutom i nattliga och crepuscular rovdjur är detta mer uttalad än på dagtid. Kanske betyder detta att fisken "aktiverar" ytterligare informationskanaler vid fångsten av mat för att få en mer ingående analys av situationen? "Känner de" potentiellt byte med kraftens linjer i sitt fält? Förr eller senare kommer forskare att svara på den här frågan, men vi behöver inte vänta på den här - vi kan bara hålla den här möjligheten i åtanke. Det vill säga att förstå att fisk kan veta mycket mer om vårt betes elektriska egenskaper än vi antar, och, viktigast av allt, än vi själva vet om det. Till exempel är jag nästan säker på att rovdjur perfekt "förstår" när de attackerar en wobbler att denna "fisk" är gjord av något konstigt material - det ändrar konfigurationen av deras fält annorlunda än en riktig fisk. Påverkar detta rovdjurets "äta eller inte äta" -beslut? Det är möjligt, särskilt om han inte är för hungrig.

Avslutningsvis lite texter

Rita läsarnas uppmärksamhet på den elektriska sidan av fisklivet, jag skulle inte alls vilja att någon skulle tänka på att använda den elektriska känsligheten hos fisk för att på denna grund skapa ett slags "felsäkert" bete som fisken alltid skulle ta eventuella villkor. Försök av detta slag, inte bara inom den "elektriska sfären", dyker upp regelbundet i horisonten. Antingen elektroblästring eller "välsmakande silikon", som rovdjuret inte bara försöker spotta ut utan snarare tvärtom att svälja så snart som möjligt. Slutligen smarta bitaktiverare som skapar en oemotståndlig hunger i fisken, oavsett om den är hungrig eller mätt.

Och det här är bara några exempel. Hastigheten för utveckling av vetenskap och teknik är sådan att det är fullt möjligt att förvänta sig att ett verkligt "problemfritt" grepp som kommer att fånga alltid och överallt och, viktigast av allt, oavsett kompetens och kunskap en som använder det. Det finns en rent etisk och kanske estetisk kant utöver vilken fiske upphör att fiska.

Därför vill jag påminna er om ett enkelt, välkänt faktum för dem som har en överdriven benägenhet för denna typ av utveckling. En sådan "felsäker" tackling har redan uppfunnits och används med kraft och huvud. Detta är en elektrisk fiskespö.

Dominic Statham

Foto © depositphotos.com / Yourth2007

Electrophorus electricus) lever i det mörka vattnet i träsk och floder i den norra delen Sydamerika... Det är en mystisk rovdjur med ett sofistikerat elektroplaceringssystem och kan röra sig och jaga under förhållanden med låg sikt. Använda "electroreceptors" för att bestämma förvrängningen av det elektriska fältet orsakat av dess egen kropp, han kan upptäcka ett potentiellt offer, medan han själv förblir obemärkt. Det immobiliserar offret med en kraftfull elektrisk stöt, tillräckligt stark för att bedöva ett stort däggdjur som en häst eller till och med döda en person. Med sin långsträckta, rundade kroppsform liknar ålen den fisk som vi vanligtvis kallar muror (beställ Anguilliformes); dock tillhör den en annan fiskordning (Gymnotiformes).

Fisk som kan upptäcka elektriska fält kallas elektroreceptiv, och de som kan generera ett kraftfullt elektriskt fält, såsom en elektrisk ål, kallas elektrogena.

Hur genererar en elektrisk ål en så hög elektrisk spänning?

Elektrisk fisk är inte de enda som kan producera el. Faktum är att alla levande organismer gör detta i en eller annan grad. Musklerna i vår kropp styrs till exempel av hjärnan med hjälp av elektriska signaler. Elektronerna som produceras av bakterier kan användas för att generera elektricitet i bränsleceller som kallas elektrocyter. (se tabellen nedan). Även om varje cell bär en försumbar laddning, kan tusentals sådana celler samlas i serie, som batterier i en ficklampa, upp till 650 volt (V). Om du ordnar dessa rader parallellt kan du få en elektrisk ström på 1 ampere (A), vilket ger en elektrisk stöt på 650 watt (W; 1 W = 1 V × 1 A).

Hur klarar en ål att inte chockera sig med en elektrisk stöt?

Foto: CC-BY-SA Steven Walling via Wikipedia

Forskare vet inte exakt hur man ska svara på den här frågan, men några intressanta observationer kan belysa problemet. För det första viktigt viktiga organål (som hjärna och hjärta) ligger nära huvudet, bort från organen som genererar elektricitet och omges av fettvävnad, som kan fungera som isolering. Hud har också isolerande egenskaper, eftersom det har observerats att akne med skadad hud är mer mottaglig för självdämpning av elektrisk stöt.

För det andra kan ålar orsaka de mest kraftfulla elektriska stötarna vid parningen, utan att skada partnern. Att slå en annan ål med samma kraft utanför parningen kan dock döda den. Detta tyder på att akne har något slags försvarssystem som kan slås på och av.

Kan elektrisk ål utvecklas?

Det är mycket svårt att föreställa sig hur detta kan hända under mindre förändringar, vilket krävs av den process som föreslagits av Darwin. Om chockvågan var viktig redan från början, i stället för bedövning, skulle den varna offret för fara. Dessutom måste en elektrisk ål under utvecklingen utveckla förmågan att bedöva ett byte samtidigt utveckla ett självförsvarssystem. Varje gång det fanns en mutation som ökade elchockens kraft måste en annan mutation ha inträffat som skulle förbättra ålens elektriska isolering. Det verkar osannolikt att en mutation skulle räcka. Till exempel, för att flytta organ närmare huvudet, skulle det krävas en hel rad mutationer som måste ske samtidigt.

Även om få fiskar kan bedöva sitt byte, finns det många arter som använder lågspänningsel för navigering och kommunikation. Elektriska ål tillhör en grupp sydamerikansk fisk som kallas "knivsvansar" (familjen Mormyridae), som också använder elektrolokalisering och tros ha utvecklat denna förmåga tillsammans med sina sydamerikanska motsvarigheter. Dessutom tvingas evolutionister att hävda att de elektriska organen i fisk utvecklats oberoende åtta gånger... Med tanke på komplexiteten i deras struktur är det slående att dessa system kunde ha utvecklats under utvecklingen minst en gång, för att inte tala om åtta.

Knivsax från Sydamerika och chimärer från Afrika använder sina elektriska organ för lokalisering och kommunikation och använder ett antal olika typer elektroreceptorer. I båda grupperna finns arter som producerar elektriska fält med olika komplexa vågformer. Två typer av knivar, Brachyhypopomus benetti och Brachyhypopomus walteri så lika varandra att de kan hänföras till samma typ, men den första av dem producerar en konstant spänningsström och den andra - en växelspänningsström. Evolutionär historia blir ännu mer anmärkningsvärd när du gräver ännu djupare. För att förhindra att deras elektrolokationsanordningar stör varandra och inte stör, använder vissa arter ett speciellt system, med vars hjälp var och en av fiskarna ändrar frekvensen för den elektriska urladdningen. Det är anmärkningsvärt att detta system fungerar på nästan samma sätt (samma beräkningsalgoritm används) som för en glaskniv från Sydamerika ( Eigenmannia) och afrikansk fisk aba aba ( Gymnarchus). Kan ett sådant störningssystem ha utvecklats oberoende under evolutionens gång i två separata grupper av fiskar som lever på olika kontinenter?

Ett mästerverk av Guds skapelse

Den elektriska ålens kraftenhet har förmörkat alla mänskliga skapelser med sin kompakthet, flexibilitet, rörlighet, miljösäkerhet och förmågan att reparera sig själv. Alla delar av denna apparat idealiskt sätt integrerad i den polerade kroppen, vilket ger ålen möjlighet att simma med hög hastighet och smidighet. Alla detaljer i dess struktur - från små celler som genererar elektricitet till det mest komplexa datorkomplex som analyserar störningar av elektriska fält producerade av ål - indikerar designen av den store Skaparen.

Hur genererar en elektrisk ål el? (populärvetenskaplig artikel)

Elektrisk fisk genererar elektricitet precis som nerverna och musklerna i vår kropp gör. Inuti elektrocytcellerna finns det speciella enzymproteiner som kallas Na-K AT-fas pumpa ut natriumjoner genom cellmembranet och suga upp kaliumjoner. ('Na' är den kemiska symbolen för natrium och 'K' är den kemiska symbolen för kalium. '' ATP 'är adenosintrifosfat, en energimolekyl som används för att driva pumpen). En obalans mellan kaliumjoner i och utanför cellen skapar en kemisk gradient som driver ut kaliumjonerna ur cellen igen. På samma sätt skapar en obalans mellan natriumjoner en kemisk gradient som drar natriumjoner tillbaka in i cellen. Andra proteiner inbäddade i membranet fungerar som kanaler för kaliumjoner, porer som gör att kaliumjoner kan lämna cellen. När kaliumjoner med en positiv laddning ackumuleras utanför cellen, byggs en elektrisk gradient upp runt cellmembranet, och utsidan av cellen har en mer positiv laddning än den interiör... Pumps Na-K ATPas (natriumkalium adenosintrifosfatas)är konstruerade på ett sådant sätt att de endast väljer en positivt laddad jon, annars skulle negativt laddade joner också strömma över, vilket neutraliserar laddningen.

Det mesta av kroppen av en elektrisk ål består av elektriska organ. Hunters huvudorgel och orgel ansvarar för att generera och lagra elektrisk laddning. Sachs-organet genererar ett lågspänningsfält som används för elektro-lokalisering.

Den kemiska gradienten verkar för att driva ut kaliumjonerna och den elektriska gradienten drar in dem igen. I balansögonblicket, när kemiska och elektriska krafter avlägsnar varandra, kommer det att finnas cirka 70 millivolt mer positiv laddning utanför cellen än inuti. Det finns alltså en negativ laddning på -70 millivolt inuti cellen.

Emellertid ger fler proteiner som är inbyggda i cellmembranet kanaler för natriumjoner - det här är porerna som tillåter natriumjoner att komma in i cellen igen. I normaltillstånd stängs dessa porer, men när de elektriska organen aktiveras öppnas porerna och natriumjoner med en positiv laddning kommer in i cellen igen under påverkan av den kemiska potentialgradienten. I detta fall uppnås balans när en positiv laddning på upp till 60 millivolt samlas inuti cellen. Det finns en total spänningsförändring från -70 till +60 millivolt, och detta är 130 mV eller 0,13 V. Denna urladdning sker mycket snabbt på ungefär en millisekund. Och eftersom cirka 5000 elektrocyter samlas i en serie celler, tack vare synkron urladdning av alla celler, kan upp till 650 volt genereras (5000 × 0,13 V = 650).

Na-K ATPas (natrium-kalium adenazinetrifosfatas) pump. Under varje cykel kommer två kaliumjoner (K ​​+) in i cellen och tre natriumjoner (Na +) lämnar cellen. Denna process drivs av energin från ATP -molekylerna.

Ordlista

En atom eller molekyl som bär en elektrisk laddning på grund av ett ojämnt antal elektroner och protoner. En jon har en negativ laddning om den innehåller fler elektroner än protoner, och en positiv laddning om den innehåller fler protoner än elektroner. Kalium- (K +) - och natrium- (Na +) -joner är positivt laddade.

Lutning

Ändring av valfritt värde när du flyttar från en punkt i rymden till en annan. Till exempel, om du går bort från en eld, sjunker temperaturen. Således genererar elden en temperaturgradient som minskar med avståndet.

Elektrisk lutning

Gradienten för förändringen i storleken på den elektriska laddningen. Till exempel, om det finns mer positivt laddade joner utanför cellen än inuti cellen, kommer en elektrisk gradient att strömma över cellmembranet. På grund av att samma laddningar avvisas från varandra kommer jonerna att röra sig på ett sådant sätt att de balanserar laddningen inom och utanför cellen. Joners rörelse på grund av en elektrisk gradient sker passivt, under påverkan av elektrisk potentiell energi, och inte aktivt, under påverkan av energi som kommer från en extern källa, till exempel från en ATP -molekyl.

Kemisk gradient

Kemisk koncentrationsgradient. Till exempel, om det finns fler natriumjoner utanför cellen än inuti cellen, kommer den natriumjoniska kemiska gradienten att passera genom cellmembranet. På grund av den slumpmässiga rörelsen av joner och kollisioner mellan dem finns det en tendens att natriumjoner kommer att flytta från högre koncentrationer till lägre koncentrationer tills en balans uppnås, det vill säga tills det finns samma mängd natriumjoner på båda sidor av membran. Detta sker passivt som ett resultat av diffusion. Rörelserna drivs av den kinetiska energin hos jonerna, inte energi som härrör från en extern källa, såsom en ATP-molekyl.

Elektrisk fisk... Även i antiken märkte folk att vissa fiskar på något sätt får sin mat på ett speciellt sätt. Och först nyligen, enligt historiska mått, blev det klart hur de gör det. Det visar sig att det finns fiskar som skapar en elektrisk urladdning. Denna utsläpp förlamar eller dödar andra fiskar och inte alls små djur.

En sådan fisk simmar, simmar ingenstans bråttom. Så snart en annan fisk är nära den skapas en elektrisk urladdning. Det är det, lunchen är klar. Du kan simma upp och svälja förlamad eller dödad elchock fisk.

Hur fungerar det för fisk att skapa en elektrisk impuls? Faktum är att det i sådana fiskar finns riktiga batterier. Deras antal och storlek i fisk är olika, men driftsprincipen är densamma. Det är på samma princip som moderna laddningsbara batterier är ordnade.

Egentligen skapas moderna batterier efter fiskbatteriets mönster och likhet. Två elektroder, elektrolyt mellan dem. Denna princip sågs en gång från den elektriska strålen. Moder natur döljer många fler intressanta överraskningar!

Idag finns det mer än tre hundra arter av elektriska fiskar i världen. De har mest olika storlekar och vikt. Alla förenas av förmågan att skapa en elektrisk urladdning eller till och med en hel serie urladdningar. Men man tror fortfarande att de mest kraftfulla elektriska fiskarna är stingrays, havskatt och ål.

Elektriska ramper har ett platt huvud och kropp. Huvudet är ofta skivformat. De har en liten svans med en fen. De elektriska organen är placerade på sidorna av huvudet. Ett par små elektriska organ finns i svansen. Även de strålar som inte är elektriska har dem.

Elektriska ramper kan generera elektriska impulser med spänningar upp till fyra hundra och femtio volt. Med denna impuls kan de inte bara immobilisera utan också döda liten fisk... En person, om han hamnar i impulsens handlingszon, verkar inte heller lite. Men personen kommer sannolikt att förbli vid liv, även om han säkert kommer att uppleva obehagliga stunder i sitt liv.

Elektrisk havskatt, precis som backar, skapa en elektrisk impuls. Dess spänning kan vara i stora havskatt, såväl som i stingrays, upp till 450 volt. När du fångar en sådan havskatt kan du också få en mycket märkbar elektrisk stöt. Elektrisk havskatt lever i Afrikas vattendrag och når storlekar upp till 1 meter. Deras vikt kan vara upp till 23 kilo.

Men, mest farlig fisk lever i vattenkroppar i Sydamerika. Detta är elektriska ålar... De finns i mycket stora storlekar. Vuxna når en längd på tre meter och en vikt på upp till tjugo kilo. Dessa elektriska jättar kan skapa elektriska impulser med spänningar på upp till tusen två hundra volt.

Med en impuls med en sådan spänning kan de döda ganska stora djur som inte är i närheten. Samma utfall kan förväntas för en person. Den elektriska urladdningens effekt når sex kilowatt. Det kommer inte att verka lite. Så här är de - levande kraftverk.