В 1800 году исследователь Александр Фон Гумбольдт засвидетельствовал, как популяция электрических угрей выскочила из воды, защищаясь от надвигающихся на них лошадей. Большинству людей эта история показалась настолько необычный, что они решили, что Гумбольдт сам ее придумал, однако рыбы используют электричество гораздо чаще, чем вы думаете.
Электрические сигналы
Глубоко под водой, где мало света, электрические сигналы – это неплохой способ для общения, навигации, нахождения, а иногда даже обезвреживания неприятелей. Почти 350 видов рыб имеют особое строение, позволяющее генерировать электрические сигналы. Такие рыбы делятся на две группы, в зависимости от количества производимого электричества.
Слабо выраженные электрические свойства
К первой группе относятся рыбы, со слабо выраженными электрическими свойствами. Электрические органы, расположенные у хвоста, способны вырабатывать напряжение равное 2/3 настоящей пальчиковой батарейки. Мозг рыбы посылает сигналы по нервной системе электрическим органам, состоящим из сотен или даже тысячи клеток, называемых электроцитами. Обычно электроциты выкачивают из клеток ионы натрия и закачивают ионы калия. Так вырабатываются отрицательные заряды внутри и положительные заряды снаружи клетки. При поступлении сигнала электроциту, открываются ионные барьеры, и ионы натрия поступают в клетки. Теперь одна из сторон электроцита имеет отрицательные заряды снаружи и положительные заряды внутри. Вторая сторона клетки, наоборот. С помощью таких переменных зарядов, электроциты превращаются в настоящие биологические батарейки. Ключевая особенность феномена заключается в том, что все сигналы распространяются так, чтобы прибыть в каждую клетку в одно и то же время. В итоге, получается что-то наподобие объединенных в одну серию батареек. Все эти маленькие заряды складываются, образуя электрическое поле, которое может распространяться на расстояние, вплоть до нескольких метров.
Электрорецепторы
Электрорецепторы, расположенные в коже рыбы позволяют чувствовать это поле и любые его изменения, вызванные окружающим миром или другими рыбами. Например, у нильского слоника в нижней губе, внешне напоминающей хобот, расположены те самые электрорецепторы. Они позволяют получать сигналы от других рыб, ориентироваться в пространстве, различать формы и размеры объектов, и даже определять состояние найденного насекомого, живое оно или мертвое. Однако нильский слоник и другие рыбы, со слабыми электрическими свойствами, производят недостаточное количество электричества для нападения на добычу.
Сильно выраженные электрические свойства
Зато такая способность есть у рыб с сильными электрическими свойствами, точнее у некоторых видов таких рыб. Самым мощным зарядом обладает - электрическая рыба нож, более известная, как электрический угорь. 3 электрических органа расположены практически на всей поверхности 2-метрового тела. Подобно рыбам со слабыми свойствами, электрический угорь использует сигналы для навигации и коммуникации, помимо этого он бережет заряды для охоты, состоящие из двух фаз: обезвреживание и добивание. Сначала, он выпускает два или три разряда, напряжением до 600 вольт, чем парализует мышцы жертвы, сковывая движение и действуя на самые уязвимые места. Затем следует разряд еще сильнее прежнего, вызывающий мышечные сокращения у жертвы. Кроме этого угорь может свернуться в условный клубок, тем самым увеличив мощность своего разряда. В конечном счете добыча не способна к движению и угрю остается лишь поглотить ее. Существуют и другие рыбы с сильными свойствами, например: электрический сом, способный генерировать напряжение в 350 вольт, есть и электрический скат, электрические органы которого находятся на голове и способны воспроизводить напряжение до 220 вольт. Остается лишь вопрос - почему они не бьют электричеством себя? Возможно, большие размеры рыбы с сильными свойствами помогают противостоять таким разрядом или быть может разряд слишком быстро покидает их тело. Некоторые учёные считают, что существуют белки, защищающие электрические органы, однако истинная причина все еще остается для нас загадкой.