17 августа 2016 в 21:31

Физика в мире животных: электрический угорь и его «энергостанция»

Электрический угорь (Источник: youtube)

Рыба вида электрический угорь (Electrophorus electricus) - единственный представитель рода электрических угрей (Electrophorus). Встречается он в ряде приток среднего и нижнего течения Амазонки. Размер тела рыбы достигает 2,5 метра в длину, а вес - 20 кг. Питается электрический угорь рыбой, земноводными, если повезет - птицами или мелкими млекопитающими. Ученые изучают электрического угря десятки (если не сотни) лет, но только сейчас начали проясняться некоторые особенности строения его тела и ряда органов.

Причем способность вырабатывать электричество - не единственная необычная черта электрического угря. К примеру, дышит он атмосферным воздухом. Это возможно благодаря большому количеству особого вида ткани ротовой полости, пронизанной кровеносными сосудами. Для дыхания угрю нужно каждые 15 минут всплывать к поверхности. Из воды кислород брать он не может, поскольку обитает он в очень мутных и мелких водоемах, где очень мало кислорода. Но, конечно, главная отличительная черта электрического угря - это его электрические органы.

Они играют роль не только оружия для оглушения или убийства его жертв, которыми угорь питается. Разряд, генерируемый электрическими органами рыбы, может быть и слабым, до 10 В. Такие разряды угорь генерирует для электролокации. Дело в том, что у рыбы есть специальные «электрорецепторы», которые позволяют определять искажения электрического поля, вызываемые его собственным телом. Электролокация помогает угрю находить путь в мутной воде и находить спрятавшихся жертв. Угорь может дать сильный разряд электричества, и в это время затаившаяся рыба или земноводное начинает хаотично дергаться из-за судорог. Эти колебания хищник без труда обнаруживает и съедает жертву. Таким образом, эта рыба является одновременно и электрорецептивной и электрогенной.

Интересно, что разряды различной силы угорь генерирует при помощи электрических органов трех типов. Они занимают примерно 4/5 длины рыбы. Высокое напряжение вырабатывают органы Хантера и Мена, а небольшие токи для навигационных целей и коммуникационных целей генерирует орган Сакса. Главный орган и орган Хантера размещаются в нижней части тела угря, орган Сакса - в хвосте. Угри «общаются» между собой при помощи электрических сигналов на расстоянии до семи метров. Определенной серией электрических разрядов они могут привлекать к себе других особей своего вида.

Как электрический угорь генерирует электрический разряд?

Угри этого вида, как и ряд других «электрифицированных» рыб воспроизводят электричество тем же образом, что и нервы с мышцами в организмах других животных, только для этого используются электроциты - специализированные клетки. Задача выполняется при помощи фермента Na-K-АТФазы (кстати, этот же фермент очень важен и для моллюсков рода наутилус (лат. Nautilus)). Благодаря ферменту образуется ионный насос, выкачивающий из клетки ионы натрия, и закачивающий ионы калия. Калий выводится из клеток благодаря специальным белкам, входящих в состав мембраны. Они образуют своеобразный «калиевый канал», через который и выводятся ионы калия. Внутри клетки скапливаются положительно заряженные ионы, снаружи - отрицательно заряженные. Возникает электрический градиент .

Разница потенциалов в результате достигает 70 мВ. В мембране той же клетки электрического органа угря есть и натриевые каналы, через которые ионы натрия могут снова попасть в клетку. В обычных условиях за 1 секунду насос выводит из клетки около 200 ионов натрия и одновременно переносит в клетку приблизительно 130 ионов калия. На квадратном микрометре мембраны может разместиться 100- 200 таких насосов. Обычно эти каналы закрыты, но в случае необходимости они открываются. Если это произошло, градиент химического потенциала приводит к тому, что ионы натрия снова поступают в клетки. Происходит общее изменение напряжения от -70 до +60 мВ, и клетка дает разряд в 130 мВ. Продолжительность процесса - всего 1 мс. Электрические клетки соединяются между собой нервными волокнами, соединение - последовательное. Электроциты составляют своеобразные столбики, которые соединяются уже параллельно. Общее напряжение генерируемого электрического сигнала достигает 650 В, сила тока - 1А. По некоторым данным, напряжение может достигать даже 1000 В, а сила тока - 2А.

Электроциты (электрические клетки) угря под микроскопом

После разряда снова действует ионный насос, и электрические органы угря заряжаются. По мнению некоторых ученых, насчитывается 7 типов ионных каналов мембраны клеток электроцитов. Расположение этих каналов и чередование типов каналов влияет на скорость производства электричества.

Разряд электрической батареи

По результатам исследования Кеннета Катания (Kenneth Catania) из Университета Вандербильта (США), угорь может использовать три типа разряда своего электрического органа. Первый, как и упоминалось выше - это серия низковольтных импульсов, которые служат для коммуникации и навигационных целей.

Второй - последовательность из 2-3 высоковольтных импульсов продолжительностью несколько миллисекунд. Этот способ используется угрем при охоте на спрятавшуюся и затаившуюся жертву. Как только дано 2-3 разряда высокого напряжения, мышцы затаившейся жертвы начинают сокращаться, и угорь может без труда обнаружить потенциальную еду.

Третий способ - ряд высоковольтных высокочастотных разрядов. Третий способ угорь использует при охоте, выдавая за секунду до 400 импульсов. Этот способ парализует практически любое животное небольшого и среднего размера (даже человека) на расстоянии до 3 метров.

Кто еще способен вырабатывать электрический ток?

Из рыб на это способны около 250 видов. У большинства электричество - лишь средство навигации, как, например, в случае слоника нильского (Gnathonemus petersii).

Но электрический разряд чувствительной силы способны генерировать немногие рыбы. Это электрические скаты (ряд видов), электрический сом и некоторые другие.

Электрический сом (

По результатам экспериментальных исследований оказалось, что очень многие рыбы могут излучать электрические разряды, улавливаемые только специальными чувствительными приборами. Такие разряды важны в поведении рыб, особенно стайных. Но специальные электрогенерирующие органы, способные создавать электрические поля с ощутимым напряжением, отмечены лишь у приблизительно 250 видов (согласно Википедии). Электрический угорь является одним из немногих видов, создающих очень мощный разряд, который может нанести человеку серьёзный удар током и даже убить его. Эти угри так же, как электрические сомы и , применяют эту свою способность для охоты и защиты от врагов.

Секрет электрических угрей и другие особенности

Главным секретом, который скрывается за названием электрический угорь, является то, что эти рыбы не имеют никакого отношения к настоящим угрям, кроме внешнего сходства благодаря очень длинной змеевидной форме тела. Научное название этого вида — Electrophorus electricus. В системе рыб он находится в отряде Гимнотообразных (Gymnotiformes), который в старых изданиях книги «Жизнь животных» был подотрядом отряда Карпообразных. Одним из 4-х семейств этой группы является семейство Электрические угри, которое включает в себя единственный род с одним видом благодаря его исключительной уникальности.

Область распространения и образ жизни

Эти теплолюбивые рыбы распространены в бассейнах крупных южно — американских рек (Ориноко и Амазонки). Они предпочитают неглубокие слабопроточные или стоячие заросшие растительностью, часто заилённые водоёмы (озёра, старицы, пруды). Вода в таких водоёмах обычно мутная и грязная.

Такие условия характеризуются резким недостатком кислорода, растворённого в воде. Поэтому природа позаботилась о возможности получения угрём дополнительного количества кислорода из атмосферного воздуха.

Для этой цели в его ротовой полости есть специальные участки сосудистой ткани, пронизанные большим количеством кровеносных сосудов, которые функционируют наподобие наджаберного органа . На этих участках кровь насыщается кислородом, то есть они действуют, как лёгкие.

Дыхание

Электрический угорь днём обычно лежит на дне своего водоёма, но периодически поднимается к поверхности воды и, высовывая наружу свой широкий рот, втягивает в себя некоторое количество воздуха. Он делает это достаточно шумно и сразу же вновь погружается под воду. Выдыхаемый воздух выходит наружу через жаберные щели. Благодаря такому чётко слышимому дыханию местные туземцы легко могут узнавать о присутствии рыбы.

Заглатывать новую порцию свежего воздуха угри должны с постоянной периодичностью в 15 минут, но они в реальности они делают это чаще. Лишённые возможности подниматься к поверхности воды за воздухом, угри погибают.

При условии сохранения во влажном состоянии ротовой полости и тела этой уникальной рыбы электрический угорь способен несколько часов быть вне воды без ущерба для своего здоровья. Такая особенность и обеспечивает их выживание в тех неблагоприятных условиях, где они обитают.

Внешний вид и внутреннее строение

Electrophorus electricus является очень крупной рыбой, достигая длины до двух с половиной метров или даже больше. Наибольший вес – 20 килограммов. (Некоторые источники дают цифру 40 килограммов, но мы ориентируемся на информацию сайта fishbase.) Обычная длина взрослых рыб – от 1 до 1,5 метров.

Описание внешнего вида:

Туловище очень длинное, округлое в сечении за головой и переходящее в сжатое по бокам в хвостовой части.
Половины плавников нет — спинного и брюшных.
Грудные плавники совсем небольшие, выполняющие роль стабилизаторов во время движения.
Анальный плавник необычайно развит. Он длинный: насчитывает примерно 350 лучей; начинается почти сразу за грудными плавниками (за анальным отверстием) и простирается до кончика хвоста.
Покрытая слизью толстая кожа, голая, лишённая чешуи, покрывает не только тело, но и плавники.
Глаза относительно тела выглядят очень маленькими и находятся ближе к макушке головы, благодаря чему зрительный фокус направлен вверх. Они голубого окраса.
Широкий рот очень большой, в нём находятся маленькие зубы, расположенные в два ряда. Их задача ограничивается только крепким захватом и удержанием добычи. Для жевания они не приспособлены, поэтому угорь глотает свою пищу целиком.

Все эти особенности внешности очень хорошо видны на фото электрического угря.

Маскировочный окрас и способы плавания

Electrophorus electricus имеет типичный маскировочный окрас тела: взрослые особи оливково – коричневые с бурым оттенком, лишь голова снизу и в области жаберных крышек оранжевого оттенка. Анальный плавник окрашен так же, как и всё туловище, лишь его край может иметь беловатую окантовку. Молодые рыбы окрашены немного светлее с охристым отливом.

Главным движителем этой удивительной рыбы является необычайно длинный покрытый мягкой кожей анальный плавник. Расположенный вдоль всего брюха, он немного напоминает киль корабля. Ему помогают короткие грудные плавники.

Совершая волнообразные движения анальным плавником и стабилизируя положение туловища грудными, он может плыть прямо или чуть дугообразно. Для наблюдателя это выглядит невероятно красиво. При необходимости электрический угорь ловко и быстро меняет направление своего пути, не разворачиваясь всем корпусом. Он просто начинает плыть назад хвостом благодаря изменению направления волнообразного колебания своего анального плавника.

Генерирование электрических разрядов

Генерация электрических разрядов очень высокого напряжения – это главная уникальная способность электрических угрей, которая многие годы служит предметом исследований учёных. Удалось выяснить, что электрический орган – это парные тела продолговатой формы, находящиеся сразу под толстой кожей и занимающие 80% от длины всего туловища. Они пролегают вдоль всего позвоночника, их две пары. Как пишет Брем в книге «Жизнь животных», по консистенции эти образования студенистые в виде мягкой просвечивающей массы красновато – жёлтого цвета. Их вес составляет 30 процентов от общего веса рыбы.

Любопытное свойство слизи, обильно покрывающей кожу угря: её электропроводность почти в 30 раз выше, чем у чистой воды (из книги Брема «Жизнь животных»).

По сути электрический орган, имеющийся у Electrophorus electricus, является оригинальной живой батарейкой, у которой «минус» соответствует задней части туловища, а «плюс» — передней. Сгенерированный такой огромной батарейкой электрический разряд, может иметь напряжение до 600 вольт и выше (у очень крупных особей), обычно — примерно 350 вольт. Поэтому учёные относят угря к сильноэлектрическим рыбам, и в этом списке он занимает 1-е место.

На основе конструкции энергогенерирующих тел Electrophorus electricus химиками и инженерами (Мичиганский университет, США) создана биосовместимая батарея, обладающая достаточной гибкостью для успешной имплантации в живые организмы в качестве источника питания моторизированных имплантов. Предлагаемые до сих пор батареи не являлись биосовместимыми.

Создаваемые разряды используются для нескольких целей: защиты, охоты, ориентации в пространстве и оповещения особей своего вида о своём присутствии. Каждая цель достигается при помощи разрядов различной величины – либо слабых, либо сильных.

Питание и защита от врагов

Электрические угри являются хищниками, у которых почти нет врагов в естественном окружении. Молодь поедает беспозвоночных. Взрослые особи съедят любое живое существо, которое смогут обнаружить и ухватить. Все водные обитатели предпочитают не приближаться к ним. Угри являются угрозой не только для рыб, которые служат основой их рациона, но и для ящериц, черепах, лягушек и даже мелких млекопитающих.

Серьёзную опасность для самих угрей представляют лишь кайманы. С молодыми и неопытными кайманами они справляются при помощи хорошего электрического разряда, получив который пресмыкающееся отступает. Но взрослый крупный чёрный кайман иногда может поймать и съесть электрическую рыбу, оставаясь устойчивым к полученному разряду.

В условиях мутной и грязной воды, где живут угри, зрение не является важным инструментом для получения информации о том, что находится вокруг, и для поиска пищи тоже. Поэтому оно у них плохо развито, а по мере взросления, как предполагают учёные, становится хуже.

Охота с использованием дистанционного элеткрошока

Электрический угорь применяет уникальную охотничью стратегию, используя свои электрические разряды, которые бывают трёх типов:

Низковольтные импульсы (для ориентации рыбы в окружающем пространстве мутной воды).
Серия двух-трёх коротких по продолжительности (доли миллисекунд) высоковольтных импульсов.
Продолжительная по времени последовательность высоковольтных разрядов.

Эти выводы были сделаны зоологом Кеннетом Катания (США, Университет Вандербильта) на основе лабораторных наблюдений за электрическими угрями, содержавшимися в аквариуме со специальным оборудованием.

Охотничья стратегия

Угри охотятся по ночам, и охотничья стратегия состоит их двух этапов:

Чтобы обнаружить затаившуюся добычу они запускают во все стороны короткую серию двух-трёх импульсов высокого напряжения. Мышцы рыбы, получившей такой разряд, начинают сокращаться, и она дёргается, вызывая движением своего тела колебания воды. Этого для угря достаточно, он сразу понимает, в каком направлении находится добыча и плывёт туда.
При непосредственном нападении на обнаруженную жертву электрический угорь посылает в её сторону многовольтный разряд (350 и до 600 вольт) на высокой частоте, который обездвиживает её. Пока добыча парализована и не прошёл электрошок угорь её быстро хватает и проглатывает целиком.

Для обездвиживания обнаруженной при помощи коротких разрядов высокого напряжения добычи угри применяют дистанционный электрошок, посылая около 400 высоковольтных импульсов в секунду. По сути они контролируют мышцы своих жертв, приказывая им начать двигаться или остановиться.

Эта рыба с телом змеи, представлена единственным видом рода Electrophorus – электрофоры, электрофорные рыбы семейства Gymnotidae. Латинское название Electrophorus electricus или Gymnotus electricus. Ввиду своих физиологических особенностей является высшим звеном биологической цепи, вершиной пищевой пирамиды –хищник, не имеющий врагов в естественной среде обитания.

Среда обитания электрического угря

Электрический угорь обитает в мутных водах Южной Америки, преимущественно в реках Амазонка и Ориноко. Предпочитает жить в неглубоких стоячих, но теплых пресных водах с большим недостатком кислорода. Так как природа наделила электрического угря уникальной сосудистой тканью во рту, то ему приходится периодически подниматься на поверхность воды, чтобы глотнуть свежего воздуха. Но если электрический угорь окажется без воды, он способен прожить на суше несколько часов. Пребывание на открытом воздухе продолжается 10 и более минут, тогда как ни один другой вид рыб не проводит на поверхности более 30 секунд.

Электрический угорь (Electrophorus electricus). Автор фото: Brian Gratwicke.

Внешний вид

Электрический угорь – рыба достаточно крупная. Его средняя длина составляет 2-2,5 метров, но попадаются и трехметровые особи. Вес этой рыбы составляет около 40 кг. Телосложение змееобразное и немного приплюснутое с боков, голова плоская. Электрического угря можно смело назвать животным, а не рыбой – по причине полного отсутствия чешуи. Вместо нее – голая кожа, покрытая слизью. Плавники тоже практически отсутствуют, кроме грудных и хвостового, но они необычайно развиты – с их помощью электрический угорь легко передвигается в разные стороны. Природа наделила эту особь камуфляжным серо-коричневым окрасом, который позволяет угрю оставаться незамеченным во время охоты за добычей. Однако, цвет головы может отличаться от общего окраса, как правило, он бывает с оранжевым оттенком.

Уникальная особенность

Само название этой рыбы говорит о ее уникальной особенности вырабатывать мощные электрические разряды. Как же ей это удается? Дело в том, что тело угря покрыто специальными органами, состоящими из особых клеток, которые последовательно соединяются между собой нервными каналами. Начиная с самого начала, слабый разряд набирает мощность к концу, в результате чего происходит необычайно сильный разряд, способный убить не только мелкую рыбешку, но и более крупного противника. Средняя мощность разряда электрического угря составляет 350В. Для человека он не смертелен, но вполне может оглушить вплоть до потери сознания. Поэтому, чтобы избежать ненужного риска, от электрического угря лучше держаться подальше и близко не приближаться.

Голова электрической рыбы оранжевого цвета. Автор фото: Arjan Haverkamp.

Охота на добычу

Электрический угорь нападает без предупреждения и не пасует даже перед крупной добычей. Если рядом с угрем появляется какая-либо живность, он незамедлительно содрогается всем телом, образуя разряд в 300-350 В, от которого мгновенно погибает вся находящаяся поблизости потенциальная добыча, в основном – мелкая рыбешка. Дождавшись, когда парализованная рыба опустится на дно, угорь спокойно подплывает к ней и заглатывает целиком, после чего отдыхает несколько минут, переваривая пищу.

Поймать электрического угря на удочку практически невозможно, на него эта уловка действует плохо, так как он не обладает хорошим зрением. Этот экземпляр попался случайно. После фотографирования был отпущен домой, обратно в воду. Автор фото: Seig.

Размножение электроугря

На самом деле герой нашего рассказа изучен чрезвычайно плохо. Биологи до сих пор не могут со стопроцентной уверенностью рассказать нам о полном жизненном цикле этой рыбы. Известно, что гимнотус в определенное время года уходит в малодоступные места и возвращается с подросшим потомством, потомством уже обладающим способностями «синтезировать» электрический заряд. Другие источники говорят о том, что для размножения самец электрического угря создает гнездо из собственной слюны, после чего самка откладывает в него яйца. Из одной кладки яиц на свет появляется до 17000 маленьких электрических угрей. Угри, рожденные первыми, зачастую поедают яйца из свежей кладки.

С наступлением темноты электрический угорь выходит на охоту. Автор фото: Travis.

Как происходит оплодотворение? Где откладываются/рождаются промежуточные стадии развития? Как растёт, развивается молодь… до сих пор наукой не описано. Задекларирован лишь еще один малозначительный факт – малек гимнотуса достигший десяти-двенадцати сантиметров длины считается взрослой полноценной особью.

Электрический угорь - схематично (картинка кликабельна).

Электрический угорь - интересные факты

Электрический угорь не имеет никакого отношения к угрю обыкновенному. Он относится к классу лучепёрых рыб (Actinopterygii).
У особей электрического угря очень плохое зрение, существует учёное мнение, что с возрастом глаза рыбы вообще перестают видеть. А бодрствуют и охотятся они, в основном, в ночное время.
Электрические угри плотоядны. Они питаются не только небольшой рыбешкой, но и птицами, земноводными, ракообразными, и даже мелкими млекопитающими.
Гимнотус – обладатель коротких зубов, пищу он не жуёт, а глотает практически целиком.
С помощью электрического разряда угри общаются между собой.
Электрический угорь обладает локатором с низкочастотными волнами, с помощью которого получает информацию о находящихся поблизости препятствиях или добыче.
Если взять в руки молодого электрического угря, то можно ощутить легкое покалывание.
Электрический угорь по количеству жертв опережает даже хищную пиранью.
Впервые электрический угорь упоминается в исторических летописях 17-го века, как необычное существо обитающее в Антильском море. Спустя почти столетие, рыба была описана известным ученым Александром фон Гумбольтом.

Содержание электрического угря в аквариуме

Для гимнотуса необходимо предусмотреть большой аквариум, очень большой, учитывая размеры рыбы, он должен иметь хотя бы по одной из стенок длину не менее 3 метров. Важно учесть и глубину водоема, электрический уж постоянно поднимается к поверхности, после чего снова опускается в нижние слои, в связи с этим глубину резервуара с водой лучше предусмотреть не менее 1,5-2 метров.

Электрический угорь - фрагмент аквариумной жизни. Автор фото: patries71.

В одном аквариуме удастся содержать только одну особь, так как в период отсутствия у рыб друг к другу полового интереса, даже разнополые особи могут быть агрессивными к сожителю. Также в виду наличия у него особых электрических свойств, найдется мало и других видов пресноводной фауны, которая сможет жить с электроугрем в тесном соседстве. Угорь обладатель весьма плохого зрения, для передвижения по водной среде использует электронавигацию – испускает слабые электрические разряды (10-15 В), при обнаружении биологического объекта (потенциальной жертвы) сила разряда увеличивается.

Этот электрический угорёк наглядно демонстрирует насколько для него важна величина (длина) аквариума. Автор фото: Scott Hanko.

Для аквариума с электрическим угрем не требуется аэрация. Температура воды должна быть не ниже 25 градусов Цельсия, жесткость – 11-13 градусов, кислотность (pH) в диапазоне 7-8. Как ни странно, гимнотус не любит частой смены воды, есть предположения, что рыба сама себе создает микроклимат, в котором накапливаются антимикробные вещества препятствующие появлению заболеваний. В противном случае у электрического угря встречаются язвы поверхности кожи.

Любит песчаную подложку, допускается небольшое количество галечной; приветствуется наличие умеренного количества растительности, также любит насыщенный донный ландшафт – камни, пещеры, коряги.

Людей всегда привлекали удивительные подводные обитатели – опасные, будоражащие нервы, обладающие необычной внешностью и не менее впечатляющими способностями. К этой категории относится и электрический угорь – много ли есть существ, способных генерировать электроразряды? Этот гость из Южной Америки, к радости аквариумистов, неплохо адаптируется к проживанию в домашних резервуарах, но многие ли решаются на заведение столь неординарного и неоднозначного питомца? А кроме того, будущим владельцам стоит поподробнее узнать, все ли байки об этих суровых существах являются реальностью или же это просто страшилки?

Впервые информация об этих удивительных существах к европейцам попала от испанских завоевателей. Первое подробное описание датируется 1729-м годом. Спустя почти четыре десятка, опираясь на разработки зоолога из Нидерландов Яна Гроновиуса, шведский естествоиспытатель Карл Линней составил подробное описание особей и назвал их по-научному – gymnotus electricu.

Не стоит этих обитателей путать с угрями, несмотря на одно название, они не являются даже родственниками. Электроугри являются представителями класса лучеперых рыб.

Натуралистам было сложно поверить, что подводные обитатели способны наносить удары, используя электрические разряды. Изначально существовало мнение, что угорь не бьет током, а «замораживает» свою добычу. Но летом 1772 года членом Королевского сообщества Джоном Уолшем было доказано, что существа действительно глушат жертв электротоком.

Судя по исследованиям, электрические угри существуют не одно тысячелетие, и за этот период они приспособились к обитанию в неблагоприятной среде, они могут выживать даже в заиленных, заросших водоемах. Чаще эти обитатели встречаются в мутных пресных водах, без течения, в которых содержится очень мало кислорода.

Дышат они атмосферным воздухом, поэтому, чтобы глотнуть воздуха, угри должны каждые 10-15 минут подниматься на поверхность воды и захватывать очередную порцию воздуха. Если особи не могут этого сделать, то они задыхаются и тонут. Но у этой способности есть и положительная сторона – угорь способен в течение нескольких часов находиться вне водной среды. Он не погибнет, если его туловище и рот будут увлажняться.

Внешность и особенности строения

Если оценивать внешний вид этих существ, то их сложно назвать симпатичными или приятными, они похожи на ископаемых существ из древнейших времен:

Электроугри по жизни одиночки, чаще всего они находятся на дне водоема, неподвижно зависнув среди густой растительности. Являются ночными хищниками, проявляющими максимальную активность в темное время суток. Главный рацион состоит из рыбной мелочи, земноводных, рачков, а если угрю везет, то в его «меню» попадают пернатые или мелкие животные. Как и змеи, эти существа заглатывают добычу целиком.

Уникальные особенности

Как утверждают ученые, в способности этих рыб создавать электрическую энергию нет ничего необычного. Практически все живые организмы в той или иной степени это делают. Например, управление человеческого мозга мышечными волокнами также осуществляется благодаря электросигналам.

Организм угрей вырабатывает электричество таким же образом, как и нервные, мышечные волокна в человеческом организме. В клетках-электроцитах скапливаются энергетические заряды, извлекаемые из пищи. Из-за синхронного генерирования ими потенциалов действия формируется короткий электрический разряд. Из-за того, что тысячи маленьких зарядов, образованных каждой клеточкой, суммируются, возникает напряжение до 650 вольт.

Угри способны испускать электроразряды разной силы, и каждый из них имеет свое назначение: импульс может стать оборонительным, возникать во время охоты, отдыха или поисковых действий особи. Когда угорь опускается на дно и спокойно отдыхает, то его организм не испускает никаких сигналов.

Охотничьи импульсы

Голодная особь начинает медленно передвигаться в воде, при этом генерируя слабые до 50 вольт импульсы, продолжительность которых не превышает 2 мс. Когда рыба замечает возможную жертву, их частота и амплитуда увеличивается до 300-600 вольт, длятся они от 0,6 до 2 мс.

Благодаря таким «посылам» охотнику удается парализовать добычу. Чтобы глушить рыбу, которая составляет львиную долю рациона этих хищников, они используют импульсы с высокой частотой. Перерывы между разрядами позволяют угрю восстановить энергию.

Когда добыча обездвижена, она уходит на дно, и рыба, не торопясь, к ней приближается и глотает полностью. Затем ей требуется отдых – период, в течение которого пища должна перевариться.

Защитные импульсы

Врагам, которые желают «обидеть» электроугря, не поздоровится – эти особи используют редкие высокочастотные импульсы – 2-7 штук, и 3 поисковых с небольшой амплитудой.

Электролокация

Благодаря применению электрических органов представители данного вида не только охотятся и защищаются. Они также используют разряды со слабой мощностью до 10 вольт для электролокации. От природы эти рыбы имеют плохое зрение, причем по мере старения особей оно становится значительно хуже. Информация об окружающем к ним поступает другим путем – через электрические сенсоры, находящиеся на их теле.

На фотографиях, сделанных в подводной среде, у особей заметны эти рецепторы – вокруг передвигающейся рыбы начинает пульсировать электрическое поле. Стоит неподалеку от существа появиться какому-либо предмету, форма поля значительно изменяется. Пуская в ход специальные рецепторы, которыми особи улавливают созданные ими же искажения элктрополя, они обнаруживают в мутной водной среде дорогу и скрывающуюся жертву.

Подобную невероятную чувствительность можно назвать отличным преимуществом, позволяющим рыбам быть более удачливыми в охоте и защите, чем существам, полагающимся на более привычные зрительные, осязательные и прочие органы.

Органы, генерирующие электричество

Генерацией разрядов с разной мощностью занимаются органы различных типов, которые занимают практически 80% длины туловища рыбы. Между собой угри способны общаться на расстоянии до семи метров.

Опять же, для этого они испускают череду определенных электрических импульсов. Чем крупнее особь, тем мощнее ее разряды, у метровых особей их мощность не превышает 350 вольт. А этого вполне хватает, чтобы зажглись пол десятка электрических ламп.

Защита угрей от поражения электроразрядами

Электричество, которое генерируют угри, когда охотятся, может достигать мощности в шесть сотен вольт. Это смертельное оружие против обитателей небольшого размера – лягушек, рыбок, ракообразных. Более крупные представители водного мира, типа кайманов, анаконд и тапиров, не спешат на опасные участки.

Почему же эти опасные существа могут поражать других обитателей, но не страдают от убийственных разрядов сами? Все дело в расположении жизненно важных органов рыб, их мозг и сердечная мышца находятся рядом с головой и имеют защиту из жировых тканей, которые их изолируют. Подобным же эффектом обладают и кожные покровы особей. Специалисты отмечают, что рыбки с поврежденной кожей наиболее уязвимы к электрическим ударам.

Кроме того, была выявлена еще одна особенность – при спаривании особи генерируют разряды с высокой мощностью, но они не вредят партнеру. Причем, если такое происходит вне брачного периода, особь, получившая такой разряд, может погибнуть. Это подтверждает тот факт, что угри могут активизировать и отключать систему, защищающую их от электрического тока.

Как размножаются электрические угри

Эти обитатели нерестятся, предпочитая делать это в сухой сезон. Парочки также воссоединяются благодаря импульсам, которые они активно посылают в брачный период. Строительством укромного гнездовья занимается самец, его он сооружает из слюны. А самочка откладывает в него до 1700 икринок. Электроугри являются заботливыми родителями и вместе опекают потомство.

У вылупившихся мальков окрас светло-охровый, у некоторых особей имеются мраморные разводы. Те особи, которые проклюнулись раньше остальных, поедают оставшиеся икринки. Основной рацион только появившегося потомства – мелкие беспозвоночные.

Развитие электрических органов у малышей начинается после того, как размер особей достигнет 40 мм. Мелкие личинки тоже могут генерировать ток, но только с очень скромной мощностью – 3-4 десятка милливольт. Если поместить на ладонь 2-4-хдневного малька, чувствуется слабое покалывание. Самостоятельными особи становятся, достигнув 10-12 см в длину.

просторном аквариуме, длиной не меньше 3-х метров, глубиной в полтора-два метра;
воде определенных параметров: с температурой около 25°С, жесткостью от 11 до 13 моль/м³ и кислотностью – 7-8 рН.

Специалисты не советуют часто заменять воду, так как это может стать причиной образования изъязвлений на коже рыб и последующей их гибели. Слизистое покрытие угрей включает антибактериальные вещества, защищающие кожу от язв, а при частой смене воды их концентрация неуклонно снижается, кожный покров становится уязвимым.

Угри довольно агрессивно относятся к своим собратьям, даже вне нерестового периода, поэтому не рекомендуется заводить в одном резервуаре больше одной особи.

Стоит ли человеку опасаться этого существа

Если учесть всю информацию, причем она нередко оказывается ложной, электрический угорь крайне опасное существо, способное убить даже взрослого, физически крепкого человека. Но на самом деле при получении разряда от некрупной особи человек может потерять сознание, но к смерти электроудар не приводит. Ток этого существа заставляет мышечную ткань сокращаться и приводит к ее онемению. Это пренеприятное чувство может продолжаться не один час.

Угри крупного размера генерируют ток более высокого напряжения, и последствия действительно могут оказаться критическими. Эти хищники не пасуют даже перед более габаритными животными. И если они оказываются в нескольких метрах от него, угорь предпочитает не удирать, а идти в атаку. Поэтому подходить к этим существам ближе трех метров, не стоит.

В некоторых мировых кухнях электрических рыбок считают настоящим деликатесом, ловля их является достаточно опасным видом деятельности. Но местные жители проявили изобретательность и занимаются отлавливанием угрей с помощью коров, поскольку на них электроразряды практически не действуют.

Пастухи направляют стада в воду и ожидают, когда встревоженные, громко мычащие и мечущиеся животные успокаиваются. Затем скот выгоняют из водоема и при помощи сетей вылавливают особей, уже потративших свои разряды. Электрический угорь не способен постоянно генерировать электроток, и со временем разряды ослабевают и совсем прекращаются.

Электрический угорь – опасный хищник, если сравнить количество его жертв с «успехами» пираний, последние на 100% проигрывают. Конечно, далеко не каждый владелец решится завести столь неоднозначного питомца, но, если уж желание не ослабевает, стоит предварительно познакомиться с его повадками и потребностями.

Фото электрических угрей

Видео об электрических угрях

Многим читателям сайта про животных сайт известно, что существуют рыбы, имеющие возможность бить электрическим током (в прямом смысле), но отнюдь не все знают, каким образом это осуществляется. Предлагаем рассмотреть двух наиболее знаменитых морских представителей, которые вырабатывают ток: электрического ската и электрического угря. Вы узнаете:

опасен ли для человека ток этих электрических рыб;
как устроены органы, вырабатывающие электричество у ската и угря;
как охотятся и ловят добычу скат и угорь;
как живые рыбы связаны с праздником Нового года.

Электрический скат - живая аккумуляторная батарея

Электрические скаты в основном некрупные - от 50 до 60 см, однако есть такие особи, которые достигают в длину 2 м. Некрупные представители этих рыб создают незначительный электрический заряд, а в свою очередь большие скаты осуществляют разряды по 300 вольт. Органы особи, производящие ток, составляют 1/6 часть туловища и очень развиты. Они находятся с обоих боков – занимают место между плавником груди и головной частью, и рассмотреть их можно со спинной и брюшной части.

Внутренние органы рыбы, производящие электричество, имеют следующее строение. Некоторое количество столбиков, которые составляют электрические пластины и низ пластины, как и всего органа, носит отрицательный заряд, а верх заряжен положительно.

Во время охоты скат поражает добычу, обхватив ее плавниками, где находятся органы, производящие электричество. В течение этого процесса осуществляется электрический заряд, и добыча погибает от удара электричеством. Скат имеет сходство с аккумуляторной батареей . Если он использует заряд целиком, то ему понадобится несколько но то, чтобы вновь "зарядиться".

Скат без заряда безопасен, тем не менее, ежели он имеет заряд, тогда человек может серьезно пострадать от сильного электрического разряда . Происшествий с летальным исходом не выявлено, хотя у того, кто дотронулся до ската, может понизиться давление, произойти нарушения сердечного ритма, а также могут появиться спазмы, а в пораженной зоне появляется отечность местных тканей. Скат малоактивен и в основном живет на дне, поэтому, чтобы не повстречать его в водной среде, необходимо проявить внимание, находясь на мелководье.

Во времена Древного Рима, наоборот, электрические разряды признавались (и признаются сейчас в медицине) оздоровительными . Считалось, что электрический разряд мог снять головную боль и облегчить подагру. Даже сегодня на берегах средиземноморья люди в возрасте целенаправленно ходят босоногими по мелкой воде, чтобы с помощью ударов током облегчить ревматизм и подагру.

Электрический угорь зажег гирлянды на новогодней елке

А теперь заметка хотя и про рыб, но касается такого праздника, как Новый год! Казалось бы, как сочетается живая рыба и новогодняя елка? А вот как. Читайте далее.

Большинство представителей из группы электрического угря длиной от 1 до 1,5 м, но существуют виды, которые достигают трех метров. У таких особей сила удара достигает 650 вольт. Люди, пораженные ударом тока в воде, могут потерять сознание и утонуть. Электрический угорь является одним из наиболее опасных представителей реки Амазонки. Угорь приблизительно раз в 2 минуты всплывает, чтобы наполнить легкие воздухом. Он очень агрессивен. Если приблизиться к угрю на дистанцию менее трех метров, то он предпочитает не укрываться, а сразу атаковать. Следовательно, людям, которые близко увидели угря, должны поскорее уплыть как можно дальше.

Органы угря, отвечающие за ток, обладают аналогичным строением с органами ската , но имеют иное расположение. Они представляют два удлиненных ростка, имеющие продолговатый вид и составляют 4/5 тела угря в целом и имеют массу, занимающий практически 1/3 веса туловища. Передняя часть угря носит положительный заряд, а задняя, соответственно, отрицательный. У угрей к старости снижается зрение, именно из-за этого свою жертву они поражают, испуская слабые удары током. Угорь не нападает на добычу, ему достаточно мощного заряда, чтобы все некрупные рыбы погибли от удара током. Угорь приближается к своей добыче, когда она уже мертва, схватывает ее за голову, а затем проглатывает.

Угря нередко можно увидеть в аквариуме, так как они сравнительно быстро привыкают к искусственным условиям. Конечно, держать дома такую рыбу - это потруднее, чем . Для того, чтобы экспонировать их возможности, к резервуару крепят лампу и опускают провода в воду. Во время кормежки свет загорается. В Японии в 2010 году был проведен опыт: рождественская елка была освещена с использование тока, исходящего от угря, который находился в особой емкости и выбрасывал ток. Даже угорь и его электроток может быть полезным, если направить уникальные природные способности этой рыбы в нужное русло.