Generator ryb, czyli „żywa” elektryczność

W dzikiej przyrodzie istnieje wiele procesów związanych ze zjawiskami elektrycznymi. Rozważmy niektóre z nich.

Wiele kwiatów i liści ma zdolność zamykania i otwierania w zależności od pory dnia i dnia. Wynika to z sygnałów elektrycznych reprezentujących potencjał działania. Możesz zamknąć liście za pomocą zewnętrznych bodźców elektrycznych. Ponadto uszkodzenie prądów występuje w wielu zakładach. Plastry liści, łodyg są zawsze ujemnie naładowane w stosunku do normalnej tkanki.

Jeśli weźmiesz cytrynę lub jabłko i pokroisz je, a następnie przymocujesz dwie skórki do skórki, nie ujawnią one potencjalnej różnicy. Jeśli jedna elektroda zostanie przyłożona do skórki, a druga do wnętrza miazgi, pojawi się różnica potencjałów, a galwanometr zauważy pojawienie się natężenia.

Zmiana potencjału niektórych tkanek roślinnych w chwili ich zniszczenia została zbadana przez indyjskiego naukowca Bos. W szczególności połączył zewnętrzne i wewnętrzne części grochu za pomocą galwanometru. Ogrzał groszek do temperatury do 60 ° C, rejestrując potencjał elektryczny 0,5 V. Ten sam naukowiec badał podkładkę mimozy, którą podrażniał krótkimi impulsami prądowymi.

Z podrażnieniem powstał potencjał działania. Reakcja mimozy nie była natychmiastowa, ale z opóźnieniem 0,1 s. Ponadto inny rodzaj wzbudzenia propagowany na ścieżkach mimozy, tzw. Powolna fala, która pojawia się podczas urazów. Fala przechodzi przez małe serca, docierając do łodygi, powoduje pojawienie się potencjału czynnościowego przenoszonego wzdłuż łodygi i prowadzi do obniżenia pobliskich liści. Mimoza reaguje ruchem arkusza na podrażnienie elektrod prądem 0,5 μA. Wrażliwość języka osoby jest 10 razy niższa.

Nie mniej interesujące zjawiska związane z elektrycznością można znaleźć u ryb. Starożytni Grecy uważali, by nie spotkać ryb z wodą, co spowodowało odrętwienie zwierząt i ludzi. Ta ryba była pochylnią elektryczną, ale siła to nazwa torpeda.

W życiu różnych ryb rola elektryczności jest inna. Niektóre z nich za pomocą specjalnych organów wytwarzają silne wyładowania elektryczne w wodzie. Na przykład węgorz słodkowodny wytwarza napięcie o takiej sile, że może odeprzeć atak wroga lub sparaliżować ofiarę. Narządy elektryczne ryb składają się z mięśni, które utraciły zdolność kurczenia się. Tkanka mięśniowa służy jako przewodnik, a tkanka łączna służy jako izolator. Nerwy rdzenia kręgowego trafiają do narządu. Ale ogólnie jest to struktura złożona z przemiennych elementów na małej płycie. Węgorz ma od 6000 do 10 000 połączonych szeregowo elementów tworzących kolumnę i około 70 kolumn w każdym narządzie zlokalizowanym wzdłuż ciała.

W przypadku wielu ryb (gimnazjum, noże do ryb, gnatonemus) głowa jest naładowana dodatnio, ogon jest ujemny, ale w przypadku sumów elektrycznych, przeciwnie, ogon jest dodatni, a głowa ujemna. Ryby wykorzystują swoje właściwości elektryczne zarówno do ataku, jak i obrony, a także do szukania ofiary, nawigowania w niespokojnych wodach i identyfikowania niebezpiecznych przeciwników.

Istnieją również ryby o niskiej energii elektrycznej. Nie mają żadnych narządów elektrycznych. Są to zwykłe ryby: krukany, karpie, rybki itp. Wyczuwają pole elektryczne i emitują słaby sygnał elektryczny.

Po pierwsze, biolodzy odkryli dziwne zachowanie małej słodkowodnej ryby - suma amerykańskiego. Poczuł, jak metalowy kij zbliża się do niego w wodzie w odległości kilku milimetrów.Angielski naukowiec Hans Lissman schował metalowe przedmioty do parafinowej lub szklanej skorupy, zanurzył je w wodzie, ale nie oszukał suma nilowego i gymnarchus. Ryba była metalowa. Rzeczywiście okazało się, że ryby mają specjalne narządy, które odbierają słabe pole elektryczne.

Sprawdzając wrażliwość elektroreceptorów u ryb, naukowcy przeprowadzili eksperyment. Zamknęli akwarium rybą ciemną szmatką lub papierem i pojechali w pobliżu małym magnesem. Ryba poczuła pole magnetyczne. Następnie naukowcy po prostu jechali rękami w pobliżu akwarium. I zareagowała nawet na najsłabsze pole bioelektryczne stworzone przez ludzką rękę.

Ryby nie są gorsze, a czasem lepsze niż najbardziej wrażliwe urządzenia na świecie, rejestrują pole elektryczne i zauważają najmniejszą zmianę jego intensywności. Jak się okazało, ryby to nie tylko pływające „galwanometry”, ale także pływające „generatory elektryczne”. Promieniują one prądem elektrycznym do wody i wytwarzają wokół nich pole elektryczne o znacznie większej sile niż powstające wokół zwykłych żywych komórek.

Za pomocą sygnałów elektrycznych ryby mogą nawet „mówić” w specjalny sposób. Na przykład trądzik na widok jedzenia zaczyna generować impulsy prądowe o określonej częstotliwości, przyciągając w ten sposób swoje odpowiedniki. A jeśli dwie ryby zostaną umieszczone w jednym akwarium, częstotliwość ich wyładowań elektrycznych natychmiast wzrasta.

Rybi rywale określają siłę swojego przeciwnika na podstawie mocy emitowanych przez niego sygnałów. Inne zwierzęta nie mają takich uczuć. Dlaczego tylko ryby są wyposażone w tę właściwość?

Ryby żyją w wodzie. Woda morska to wspaniały przewodnik. Fale elektryczne rozprzestrzeniają się w nim bez tłumienia przez tysiące kilometrów. Ponadto ryby mają fizjologiczne cechy struktury mięśni, które z czasem stały się „żywymi generatorami”.

Zdolność ryb do gromadzenia energii elektrycznej czyni je idealnymi akumulatorami. Gdybyśmy mogli bardziej szczegółowo omówić szczegóły ich pracy, nastąpiłaby rewolucja technologiczna, jeśli chodzi o tworzenie baterii. Elektrolokalizacja i podwodna komunikacja ryb umożliwiły opracowanie systemu do bezprzewodowej komunikacji między statkiem rybackim a włokiem.

Należy zakończyć stwierdzeniem, które zostało napisane obok konwencjonalnego szklanego akwarium ze zboczem elektrycznym, przedstawione na wystawie Royal British Society w 1960 r. Dwie elektrody zostały opuszczone do akwarium, do którego podłączony był woltomierz. Gdy ryba była w spoczynku, woltomierz pokazywał 0 V, podczas gdy ryba poruszała się - 400 V. Charakter tego zjawiska elektrycznego, obserwowany na długo przed organizacją Royal Society of England, ludzie nadal nie mogą się rozwikłać. Tajemnica zjawisk elektrycznych w żywej przyrodzie wciąż ekscytuje umysły naukowców i wymaga jej rozwiązania.