От электрического угря до ехидны многие животные полагаются на электрические токи, чтобы общаться, находить добычу и защищаться.
Невидимая сила природы - электричество, повсюду вокруг нас. Например, люди генерируют слабые электрические поля, когда мы двигаем мышцами. Но некоторые поразительные животные сделали еще один шаг вперед, развив способность общаться, защищаться и находить пищу с помощью электричества.
Большинство таких существ живут в пресноводных экосистемах, используя электричество, чтобы компенсировать свое плохое зрение или неспособность видеть в мутной воде. Примерно 350 видов рыб, включая печально известного электрического угря, обладают анатомическими структурами, которые могут генерировать до колоссальных 860 вольт мощности. Для сравнения, шок от вашей бытовой розетки составляет около 220 вольт.
Морские существа, такие как акулы, скаты и даже один вид дельфинов, также полагаются на специальные органы чувств, чтобы охотиться под водой. Хотя и менее распространенные, наземные животные, такие как шмель, утконос и ехидна, используют электричество для добывания пищи и общения.
Электрогенез против электрорецепции.
Животные используют электричество двумя различными способами: электрогенез (генерация электрических импульсов) и электрорецепция (обнаружение этих импульсов).
“Электрогенные животные генерируют электричество и посылают его за пределы своего тела”, - говорит Джек Кавер, главный куратор живых экспонатов в Национальном аквариуме в Балтиморе, штат Мэриленд.
К таким видам относятся электрические угри, электрические скаты, африканский пресноводный сом и Гнатонем Петерса (он же нильский слоник), все они посылают высоковольтные разряды, чтобы вывести добычу из строя.
С другой стороны, электрорецептивные животные могут обнаруживать слабые электрические поля, генерируемые добычей. Когда электрическое поле попадает на живой объект, оно создает искажение, которое может почувствовать электрорецептивное животное.
“Это может подсказать им, где могут быть препятствия или добыча, или хищники”, - объясняет Джордж Парсонс, директор по погружениям в Чикагском аквариуме Шедда.
Акулы обладают электрорецептивностью, выискивая добычу с помощью органов, называемых ампулами Лоренцини, которые находятся на голове.
“Они могут ощущать движение мышц, когда мышцы таким образом создают электрические поля, особенно при резких движениях”, - говорит Парсонс. Так, например, больная бьющаяся рыба будет быстро обнаружена акулой.
Некоторые электрогенные животные, такие как электрические угри и нильский слоник, также могут быть электрорецептивными, используя небольшую часть своей электрической способности обнаруживать других животных в окружающей среде во время охоты. Однако есть много электрорецептивных животных, которые не являются электрогенными.
Мутные воды.
Для многих животных, которые живут в непрозрачной пресноводной среде, заряженные электрические токи так же важны, как цвет или звук для человека.
Например, среда обитания электрического угря—бассейны рек Амазонки и Ориноко в Южной Америке—содержит большое количество донных отложений из постоянно сдвигающегося рельефа местности.
Вот почему 244сантиметровые особи являются одновременно электрогенными и электрорецептивными. Этот вид использует три сенсорных органа, расположенных по всей длине тела, чтобы испускать разряды до 860 вольт—достаточно энергии, чтобы оглушить хищника или жертву.
Каждый из этих трех органов—называемый главным органом, органом Хантера и органом Сакса—состоит из дискообразных клеток, называемых электроцитами, которые имеют положительное и отрицательное окончание, как две стороны батареи фонарика.
“Когда поступает сигнал от мозга, они вместе разряжаются и могут действовать как миллионы крошечных батареек последовательно, образуя мощный толчок”, - объясняет Парсонс.
Такой защитный механизм пригодится в сухой сезон, когда уровень воды низкий и крупные млекопитающие ищут пищу. Если рыба почувствует приближение хищника, она может даже выпрыгнуть из воды, чтобы преподнести неприятный сюрприз.
Электрический сом, обитающий в тропической пресноводной среде Африки, способен вырабатывать до 350 вольт для поиска пищи. Нильский слоник, родом из Западной Африки, использует свой электрический хвост для навигации по мутным водам.
Потрясающие млекопитающие и насекомые.
В то время как дельфины славятся эхолокацией—способностью определять местоположение объектов по отраженному звуку,—гвианский дельфин, который может жить и в пресной, и в соленой воде, разработал совершенно другую стратегию: он обнаруживает добычу, настраиваясь на ее электрические поля, единственное морское млекопитающее, которое, как нам пока известно, делает это.
В 2011 году ученые исследовали дельфинов, содержащихся в неволе в Гвиане. Было выявлено, что у дельфинов были электрорецепторные органы, подобные тем, которые встречаются у многих видов рыб, а также утконосов.
“Вполне логично, что этот вид развил такую способность из-за мутных вод западного атлантического побережья Центральной и Южной Америки”, - говорит Трейси Фанара, инженер и научный сотрудник Национального управления океанических и атмосферных исследований, штат Флорида.
Утконос, родом из Австралии, является полуводным млекопитающим, которое может обнаруживать добычу с помощью 40 000 электрорецепторов, находящихся в клюве. Он использует свой сверхчувственный клюв, как металлоискатель, двигая его из стороны в сторону, когда плывет, чтобы найти в воде раков и дождевых червей.
Ехидна, принадлежащая к тому же семейству монотрематов, что и утконос, и обитающая в Новой Гвинее и Австралии, возможно, является единственным наземным животным, использующим электрорецепторы для обнаружения добычи. Электрорецептивная система в его мясистой морде похожа на систему утконоса, но гораздо менее сложная, в ней менее 2000 рецепторов.
Среди насекомых известно, что шмели изменяют статическое электричество цветов, чтобы общаться с членами своего улья.
“Их крылья настолько быстры, что, собирая пыльцу, они фактически создают электрическое поле”, - говорит Фанара. Это может изменить электрический заряд вокруг цветка примерно на 100 секунд, сообщая другим пчелам, “что пыльца с цветка уже собрана”.
#хорошиеновости_животные
Источник: https://www.nationalgeographic.com/animals/article/how-wild-animals-use-electricity