Электрические рыбы

Какие они — рыбы — «электрогенераторы «?

Всех рыб по их способности создавать электрические поля условно подразделяют на три группы: сильноэлектрические виды, которые в процессе эволюции обзавелись специальными электрическими органами и обладают способностью создавать вокруг себя сильное электрическое поле с целью обороны или нападения; слабоэлектрические рыбы, имеющие так называемые электрогенерирующие ткани (не органы!), способные образовывать импульсные электрические поля с целью локации и связи; неэлектрические рыбы. К сильноэлектрическим рыбам относят пресноводного электрического угря, электрических ската и сома, американского звездочета. Например, поле вокруг угря, напряжение которого достигает 1200 В при силе тока 1,2-1,4 А, простирается на расстояние до 5 метров! По образному выражению английского ученого Н. Тимбергена, «электрический угорь может зажечь вокруг себя полдюжины 100-ваттных лампочек».

Для сильноэлектрических рыб способность генерировать в особых органах ток необходима для привлечения жертв, так как электрическое поле вокруг рыбы приводит к электролизу воды, происходит обогащение воды кислородом, что приманивает к угрю рыб, лягушек и других водных животных. Кроме того, сильное электрическое поле способно ввести жертву в состояние электронаркоза (об этом ниже). Доказано, что электрическая деятельность облегчает угрю… дыхание в заморных водоемах и болотах (происходит разложение воды в теле рыбы и обогащение крови кислородом, водород выводится рыбой наружу). В неза-морных водоемах угорь использует собственное электрическое поле как своеобразный «электролокатор» для поиска жертв.Так же используют свою уникальную способность и электрические сомы, а электрический скат и американский звездочет — типичные донные хищники — благодаря особому строению их электрических органов обладают способностью разряжаться вертикально, поражая проплывающую над ними добычу.

Слабоэлектрические рыбы излучают достаточно слабые электрические сигналы. В 1958 году Р. Лиссман установил, что они используют электрополе для ориентации и общения. Начиная с 1960-х годов в мире проводятся интенсивные исследования значения самых разнообразных электрических полей в жизни рыб. Особый интерес к этим работам вызван и тем, что в последние десятилетия резко возросло воздействие на рыб различных электромагнитных полей искусственного происхождения (прохождение ЛЭП над водоемами, применение в рыбоводной практике электрогонов и электроловильных установок и тралов, использование браконьерами электротока как метода добычи рыбы).

Сильноэлектрические рыбы используют электрические органы и генерируемый ток как средство для обороны и нападения, они разряжают свои природные «аккумуляторы» частыми и продолжительными импульсами только в ответ на стимуляцию или при встрече с жертвой, противником.

Слабоэлектрические пресноводные рыбы испускают слабые и кратковременные разряды с постоянной частотой импульсов. Умеют использовать электрические поля и некоторые сельдевые и осетровые рыбы. Обладают способностью испускать электрические разряды такие общеизвестные рыболовам виды, как красноперка, карась, пескарь, вьюн, щука. Первые два вида испускают кратковременные разряды, окунь, пескарь и вьюн — средние по продолжительности, щука — наиболее длительные разряды.

Характерно, что при исследовании степени восприимчивости разных пресноводных рыб к воздействию электрического тока оказалось, что наибольшей чувствительностью обладала щука, наименьшей — линь и налим, что объясняется наличием у последних толстого слоя слизи, снижающего способность восприятия слабых электрических полей рецепторами кожи.Чувствительные (рецепторные) клетки — это высокоспециализированные особые «датчики», служащие для восприятия сигналов либо извне, либо изнутри организма. К внешним стимулам относят механические возмущения, включая звук, давление, свет, изменение температуры, концентрации химических веществ, напряженности электрического поля.

Для чего электрическим рыбам необходим ток?

Электрические свойства используются для защиты, нападения, внутривидовой сигнализации и в качестве навигационного помощника. Так, рыба-нож (Apteronotus albifrons) и нильский слоник (Gnathonemus petersii) создают вокруг себя электромагнитное поле. Как только в нем оказывается посторонний предмет, рыба на это реагирует. Такой способ ориентации в пространстве чем-то напоминает эхолокацию у летучих мышей. В результате в мутной воде электричество помогает ориентироваться. Ученые выяснили и другой интересный факт об электрических рыбах – некоторые из них настолько хорошо ощущают изменение электромагнитных полей, что могут даже предвидеть грядущее землетрясение.

Книги

Букинистическая литератураГОСТы, ОСТыДетская литератураДомашний кругДругоеИскусство. Культура. ФилологияКниги в электронном видеКниги издательства «Комсомольская правда»Компьютеры и интернетКосмосНаука. Техника. МедицинаНормативные правовые актыОбщественные и гуманитарные наукиОхрана труда, обеспечение безопасностиПодарочные книгиПутешествия. Отдых. Хобби. СпортРелигия. Оккультизм. ЭзотерикаРостехнадзорСанПины, СП, МУ, МР, ГНСборники рецептур блюд для предприятий общественного питанияСНиП, СП, СО,СТО, РД, НП, ПБ, МДК, МДС, ВСНУчебный годХудожественная литератураЭкономическая литератураЭнциклопедии, справочники, словари

Рыбы лечат?

Официальная медицина не подтвердила обладание электромагнитного поля рыб целебным эффектом. Но медицина народная издавна использует электрические волны скатов для излечения многих болезней ревматического характера. Для этого люди специально прогуливаются вблизи и получают слабые разряды. Вот такой себе натуральный электрофорез.

Электрических сомов жители Африки и Египта используют для лечения тяжелой стадии лихорадки. Для повышения иммунитета у детей и укрепления обшего состояния экваториальные жители заставляют тех прикасатся к сомам, а также поят водой, в которой некоторое время плавала эта рыба.

Электрорецепторы и восприятие рыбами электрических полей.

Слабые электрические токи и магнитные поля воспринимаются главным образом рецепторами кожи рыб. Многочисленные исследования показали, что почти у всех слабо- и сильноэлектрических рыб электрорецепторами служат производные органов боковой линии. У акул и скатов электрорецепторную функцию выполняют особые слизистые железы в коже — ампулы Лоренцини. Поля более высокого напряжения действуют непосредственно на нервные центры водных организмов.

Слабоэлектрические рыбы обладают высокой чувствительностью к электрическим полям, что позволяет им находить и различать в воде объекты, определять соленость воды, использовать разряды других рыб с информационной целью в межвидовых и внутривидовых отношениях.

Электрические поля постоянного тока воспринимаются рыбами в виде двигательной реакции: они вздрагивают при включении-выключении тока. Если напряженность поля увеличить, у пресноводных рыб наблюдается оборонительная реакция — стадия отпугивания: рыба сильно возбуждается и старается уплыть из зоны действия поля. У исследованных карася, щуки, окуня, гольяна, осетра резко учащается ритм дыхания. Примечательно, что для одного и того же вида рыб более крупные особи раньше реагируют на ток, чем более мелкие.

Если напряженность поля продолжает расти, происходит анодная реакция (движение рыбы по направлению к аноду), после чего наблюдается электронаркоз: рыба теряет равновесие, подвижность и перестает реагировать на внешние раздражители. Еще большее повышение напряженности поля приводит к появлению в крови рыб значительного количества ацетилхолина, вызывающего нарушение дыхания и нормальной деятельности нервной системы и затем гибель рыбы (Протасов, 1972).Переменный ток вызывает у рыб более сильное возбуждение, чем постоянный. После его воздействия рыба долго не может прийти «в себя» — она находится в состоянии электрогипноза.

В импульсных электрических полях поведение рыб еще более сложно и разнообразно, причем их реакции зависят от частоты, формы и продолжительности импульсов.

В 70-80-е годы XX ст. были получены данные о реакции рыб на электрические поля постоянного, переменного и импульсного тока, которые применялись в рыбохозяйственной практике: для облова водоема использовались электрогоны, направляющие рыбу в зону орудий лова; электроловильные установки (ЭЛУ) и электрорыбозаградители применялись для отпугивания молоди рыб от турбин ГЭС и т. д. В настоящее время использование ЭЛУ и электротралов не практикуется (за исключением нескольких водоемов), а способ добычи рыбы при помощи электротока взяли на вооружение браконьеры.

Классификация экологических групп в зависимости от мест обитания

В
соответствии с местом обитания в водоемах
различных типов выделяют следующие
биологические группы рыб:

 ► морские —
живут только в соленой воде морей и
океанов (пеламида, тунец, скумбрия,
анчоус и др.);
 ► пресноводные —
обитают только в пресных водах (карась,
щука и др.);
 ► солоноватоводные —
живут в солоноватой воде опресненных
участков морей, предустьевых пространств
(бычки, речная камбала и др.);
 ► проходные —
в определенные периоды жизни меняют
морскую среду на пресноводную или
наоборот; при этом морские заходят для
нереста в реки, до их верховьев (осетр,
белуга, лососевые рода Oncorhynchus), а
пресноводные выходят из рек нереститься
в море (угорь и др., всего около 130
видов);
 ► полупроходные —
это обитатели опресненных пространств
морей, поднимающиеся на нерест невысоко
в реки (сазан, лещ, вобла, сом, судак).

По
приуроченности к характерным экологическим
зонам водоема — пелагиали (толща воды),
бентали (придонная зона), литорали
(прибрежная зона)— различают рыб
пелагических, бентических и литоральных.

Происхождение вида и описание

Фото: Электрический угорь

Поскольку у дальних предков современных рыб не было ни костей, ни других твердых образований, следы их существования с легкостью уничтожались самой природой. Под действием геологических катаклизмов останки истлевали, разрушались и размывались. Поэтому история происхождения любого вида рыб – это лишь гипотезы ученых, основанные на редких геологических находках и общем представлении о происхождении всего живого на Земле.

От древних сельдеобразных рыб в начале мелового периода отделилась группа карпообразных, облюбовавшая для комфортного обитания пресные тропические воды. Затем они распространились по всем континентам и вышли в море. До недавнего времени электрические угри тоже относились к семейству карпообразных, но в современной классификации они выделены в особый отряд лучепёрых рыб, которому ученые присвоили название «гимнотообразные».

Видео: Электрический угорь

Уникальность представителей гимнотообразных заключается в том, что они вырабатывают электрические заряды различной силы и назначения. Электрический угорь – единственный, кто использует эту способность не только для электролокации, но и для нападения и защиты. Как и его ближайшие сородичи, он имеет длинное узкое тело и перемещается в воде при помощи крупного и сильно развитого анального плавника.

Для дыхания электрическому угрю необходим атмосферный воздух, поэтому он периодически всплывает на поверхность, чтобы сделать очередной вдох. Зато с легкостью может находиться некоторое время без воды, если его тело будет достаточно увлажнено.

Электрический угорь – хищник, и в привычной среде обитания ведет себя довольно агрессивно, нападая даже на более крупного соперника. Известно множество случаев поражения человека электрическим зарядом, испускаемым угрем. Если особь мелкая, то такое воздействие не представляет опасности для жизни человека, но вызывает потерю сознания, неприятные и болезненные ощущения. Крупный угорь, вырабатывающий большую силу тока, способен причинить человеку серьезный вред, поэтому встреча с ним крайне опасна.

Семейство скатов

Электрические рыбы — скаты — объединяются в три семейства и насчитывают около сорока видов. Им свойственно не только вырабатывать электричество, но и аккумулировать его, чтобы использовать в дальнейшем по назначению.

Основная цель выстрелов — отпугивание врагов и добыча мелкой рыбешки для пропитания. Если скат выпустит за один раз весь свой накопленный заряд, его мощности хватит, чтобы убить или обездвижить крупное животное. Но такое происходит крайне редко, так как рыба — скат электрический — после полного «обесточивания» становится слабой и уязвимой, ей требуется время, чтобы снова накопить мощность. Так что свою систему энергоснабжения скаты строго контролируют с помощью одного из отделов мозга, который выполняет роль реле-выключателя.

Семейство гнюсовых, или электрических скатов, называют еще «торпедами». Самый крупный из них — обитатель Атлантического океана, черный торпедо (Torpedo nobiliana). Этот которые достигают в длину 180 см, вырабатывает самый сильный ток. И при близком контакте с ним человек может потерять сознание.

Скат Морсби и токийский торпедо (Torpedo tokionis)
— самые глубоководные представители своего семейства. Их можно встретить на глубине 1 000 м. А самый маленький среди своих собратьев — индийский скат, его максимальная длина — всего 13 см. У берегов Новой Зеландии живет слепой скат — его глаза полностью спрятаны под слоем кожи.

Как электрические рыбы генерируют электрический ток?

Так у угрей и электрических скатов электричество порождают похожие на почки образования симметрично по бокам тела. А вот у гимнотид (семейство пресноводных лучеперых рыб из отряда гимнотообразных (Gymnotiformes), обитающих в Центральной, Южной Америке и в южной части Мексики) и мормировых (также известных как длиннорылые — семейство пресноводных лучеперых рыб из отряда араванообразных. Распространены в водоемах тропической Африки и реке Нил) за это отвечают нитевидные цилиндрические образования. И электрические органы для многих рыб очень важны, они могут весить до четверти массы всего тела. У угря же такие образования занимают до 80% длины всего тела.

Естественные электростанции представляют собой столбики из пластинок. Каждая из них – это видоизмененная клетка, мышечная, нервная или железистая. Их мембраны выступают в роли электрических микрогенераторов, генерируя напряжение около 0,1 вольта. Разность потенциалов возникает из-за неравной концентрации ионов внутри и снаружи клетки. К каждому столбику подходит нервное окончание, образующее на стороне клетки синапс. Когда поступает нервный импульс, в синапсе выделяется медиатор. Он открывает в мембране ионные каналы. С одной стороны клетки снижается электрическое напряжение, что порождает ту самую разность потенциалов в 0,1-0,15 вольта. Последовательное соединение клеток приводит к их одновременному возбуждению и суммированию потенциала.

С учетом того, что каждая пластика является частью общей цепи, суммарный электрический разряд возрастает многократно. Например, у электрического ската таких столбиков около 500, они расположены наподобие пчелиных сот. В каждом столбике по 400 пластинок. Угорь же имеет 70 горизонтальных столбиков, но каждый из них обладает уже 6000 пластинками. У электрического же сома вообще пластинок около 2 миллионов, а располагаются они крайне хаотично.

В итоге разность потенциалов на концах электрических органов может достигать внушительных 1200 вольт. В импульсе же мощность разряда может составлять вообще от 1 до 6 киловатт. При этом рыба варьирует частоту электрических импульсов в зависимости от назначения. Например, скаты могут генерировать 10-12 импульсов во время защиты, а при атаке их число возрастает до 14-562. Мощность разряда же у разных рыб тоже колеблется от 20 до 600 вольт. Из морских рыб самый сильный орган у мраморного электрического ската Torpedo marmorata. Эта рыба генерирует разряд более 200 вольт. А электричество является для этого существа как защитой от акул и осьминогов, так и инструментом охоты на мелких рыб.

Подвергаясь нападению, мраморные скаты занимают оборонительную позицию и бьют нападающего электрическим током

Пресноводные же рыбы могут генерировать еще более мощные разряды. И это просто объясняется – соленая вода лучше проводит электричество, чем пресная. Так что обитателям рек и озер приходится тратить больше энергии для воздействия на своего противника. Среди опасных пресноводных рыб выделяется электрический угорь, обитатель Амазонки. На теле этого существа целых три электрических органа. Два помогают навигации в водной среде и поиску в ней же добычи, третий же – мощное электрическое оружие с напряжением более 500 вольт. Подобный электрический удар может не просто убивать рыбу и лягушек, но и даже навредить человеку. Так что ловля амазонских угрей – опасное занятие. Но люди придумали нехитрый прием – в реку загоняют стадо коров, на которых рыбы и тратят весь свой заряд. И только тогда в воду заходит человек.

 Мы в Telegram и YouTube, подписывайтесь!

Реакция предотвращения заклинивания

Еще в 1950-х годах предполагалось, что электрические рыбы рядом друг с другом могут испытывать определенные помехи или неспособность отделить свой собственный сигнал от сигналов соседей. Однако эта проблема не возникает, потому что электрическая рыба регулируется, чтобы избежать частотных помех. В 1963 году ученые, два Акира Ватанабе и Kimihisa Такеда, обнаружили поведение помеховой реакции избегания в knifefish Eigenmannia зр. В сотрудничестве с Т.Х. Буллоком и его коллегами поведение получило дальнейшее развитие. Наконец, работа Вальтера Хайлигенберга расширила его до полного исследования нейроэтологии , изучив ряд нейронных связей, которые привели к поведению. Эйгенмания — рыба со слабым электричеством, которая может самостоятельно генерировать электрические разряды через электроциты в своем хвосте. Кроме того, он имеет способность электролокации , анализируя возмущения в своем электрическом поле. Однако, когда частота тока соседней рыбы очень близка (разница менее 20 Гц) к ее собственной, рыба будет избегать помех своим сигналам благодаря поведению, известному как реакция избегания помех. Если частота соседа выше, чем частота разряда рыбы, рыба снизит ее частоту, и наоборот. Знак разности частот определяется путем анализа картины «биений» входящей помехи, которая состоит из комбинации двух схем выброса рыб.

Нейроэтологи провели несколько экспериментов в естественных условиях Эйгенманнии, чтобы изучить, как она определяет знак разности частот. Они управляли выделением рыбы, вводя ей кураре, который предотвращал разрядку ее естественного электрического органа. Затем один электрод помещали в его рот, а другой — на кончик хвоста. Точно так же электрическое поле соседней рыбы имитировалось с помощью другого набора электродов. Этот эксперимент позволил нейроэтологам управлять различными частотами разряда и наблюдать за поведением рыб. Из результатов они смогли сделать вывод, что в качестве эталона использовалась частота электрического поля, а не внутренняя частота. Этот эксперимент важен тем, что он не только раскрывает важный нервный механизм, лежащий в основе поведения, но также демонстрирует значение, которое нейроэтологи придают изучению животных в их естественной среде обитания.

Обзор слабоэлектрических рыб

Видео пример электрического сигнала ухаживания у африканской слабоэлектрической рыбы Paramormyrops sp. записано в Габоне. Эта аудиозапись была сделана во время ухаживания мужчины за женщиной. Исходная запись — это электрический сигнал, но здесь он преобразуется в звук громкоговорителем. Верхний график показывает осциллограмму исходной формы волны, нижний рисунок — спектрограмму звука той же записи. Фотография вида представлена ​​на врезке. Самец издает «скрежет», который представляет собой всплески высокочастотных разрядов, что является его песней, призывающей ухаживать. Форма волны разряда электрического органа у мужчин длиннее, чем у женщин, и поэтому звук имеет более низкую высоту. (Данные Hopkins and Bass, 1981)

Электрические рыбы способны генерировать внешние электрические поля или принимать электрические поля ( электрорецепция ). Электрических рыб можно разделить на три категории: сильно разряженные, слабо разряжающиеся и рыбы, которые чувствуют, но не могут генерировать электрические поля. Сильно электрические рыбы создают сильное электрическое поле до 500 вольт для хищных целей; Сильно электрическая рыба включает как морскую, так и пресноводную рыбу (два пресноводных таксона — африканский электрический сом ( Malapterurus electricus ) и неотропический электрический угорь ( Electrophorus electricus ) и морские скаты-торпеды ( Torpedo )). Слабоэлектрическая рыба генерирует электрические поля в основном для целей связи и электролокации; слабоэлектрические рыбы встречаются только в пресной воде и включают африканских пресноводных мормирид и гимнархов, а также неотропических электрических рыб-ножей. Наконец, рыбы, которые способны обнаруживать только электрические сигналы, включают акул, скатов, скатов, сомов и ряд других групп (см. Электрорецепция).

Электрические рыбы генерируют разряд от электрических органов, расположенных в области хвоста. Электрические органы в основном происходят из мышечных клеток (миогенные); За исключением одного семейства гимнатиформ, электрический орган происходит из нейронов (нейрогенных органов). Для обнаружения электрических сигналов у электрических рыбок есть два типа рецепторов — ампулярные и клубневые электрорецепторы.

Электричество и добыча пищи

     В животном мире есть существа, которые вырабатывают и применяют себе на пользу электричество. Этими существами являются так называемые «электрические» рыбы: электрические скаты, электрические угри и электрические сомы.

Как вырабатывается электричество у рыб

     Электричество вырабатывается у таких рыб, в особых «электрических органах», состоящих из стопок ячеек (шестигранных у скатов и ромбоидальных у сомов), которые составляют ряд призм или пластинок, отделенных — друг от друга пленками из соединительной ткани.

     У некоторых электрических скатов насчитывают более 450 призм в каждом правом и левом органе.

     В каждой ячейке имеется «электрическая пластинка», к которой подходят снизу разветвления нервов, и так называемое «промежуточное» студенистое вещество.

     Ячейка отделена от ячейки пленками из соединительной ткани. Получается род вольтова столба.

     В этих электрических пластинках вырабатывается электричество, причем в момент разряда электрическая пластинка заряжается снизу отрицательно, а сверху — положительно; следовательно, брюшная сторона тела рыбы в момент разряда заряжается отрицательно, а спинная — положительно.

Электрические рыбы и генерация электричества

     Развитие электрического органа показывает, что весь он является видоизменением мускулов, а электрическая пластинка представляет видоизменение «концевой» пластинки, которой нерв оканчивается в мускуле.

     Электрические органы размещаются: у скатов — у одних в головной части тела, у других — у корня хвостовой части в виде одной пары; у угрей в хвостовой части в виде двух пар; у сомов — под кожей и в мускулах по всему телу.

     Рыба приводит в действие свой электрический орган по произволу. Сила первых разрядов более значительна, чем последующих; после ряда разрядов сила чрезвычайно падает, становясь мало заметной, и нужно некоторое время отдыха для восстановления деятельности органов.

Управление работой электрических органов

     Управляет работой электрических органов головной мозг, в частности, электрические доли продолговатого мозга. Если отрезать у электрической рыбы голову, то действие электрического органа прекращается.

     Иннервируются электрические органы от спинного мозга. Наиболее сильные разряды дает электрический угорь; затем сравнительно сильные разряды получаются у электрического ската, более слабые дает электрический сом.

     Первичные разряды способны свалить человека, парализуя его движения и причиняя боль и головокружение, при этом боль в суставах головокружение могут продолжаться около суток.

     Электрический угорь ведет свою охоту ночью; производя электрические разряды, он оглушает всех рыб и раков в районе действия своего электрического органа, после чего и поедает их.

Электрические рыбы и генерация электричества

Электричество и добыча пищи

     Так же используют для добывания пищи разряды своих электрических органов и электрические скаты и сомы. Эти рыбы приводят в действие электрические органы и в целях защиты.

     Нет конкретных исследований о том, почему электрические рыбы, могут шокировать других животных, не шокируя себя, но одно из возможных объяснений, может заключаться в том, что тяжесть поражения электрическим током, зависит от количества и продолжительности тока, протекающего через любую заданную область тела.

     Для сравнения, тело угря имеет примерно те же размеры, что и рука взрослого мужчины. Чтобы вызвать спазм плеча, в течение 50 миллисекунд, должен протекать ток 200 миллиампер.

Электрические рыбы и генерация электричества

     Например, угорь генерирует гораздо меньше энергии, потому что его ток, протекает всего 2 миллисекунды. Кроме того, большая часть тока рассеивается в воде через кожу. Это, вероятно, уменьшает ток даже ближе к внутренним структурам, таким как центральная нервная система или сердце.

     Конечно, ток, полученный любой маленькой жертвой, также является лишь небольшой частью общего тока, генерируемого угрем. Тем не менее ток, разряженный в их меньшие тела, намного больше, пропорционально телу угря.

     Например, жертва в 10 раз меньше по длине, чем угорь, примерно в 1000 раз меньше по объему. Поэтому маленькие животные, рядом с электрическим угрем испытывают шок, а не сам разряжающийся угорь.

     Электрические органы представляют, как бы подобие электрической станции, аккумуляторов и электрической проводки. Лечение разрядами электрических рыб было знакомо диким племенам Америки, а также древним грекам.

Видео: Большой Барьерный Риф

Анатомия

Расположение электрических органов у электрического ската.

Электрические органы — это видоизменённые мышцы, парные органы. У разных видов рыб они сильно отличаются расположением, формой и внутренним строением. Они могут представлять собой почковидные образования (у электрических скатов и электрических угрей), тонкий слой под кожей (электрический сом), нитевидные образования (мормировые и гимнотовые (англ. Gymnotidae)), находиться в подглазничном пространстве (североамериканский звездочёт). Их масса может достигать 1/6 (у электрических скатов) и даже 1/4 (у электрических угрей и сомов) массы тела.

Каждый электрический орган состоит из многочисленных собранных в столбики электрических пластинок — видоизменённых (уплощённых) мышечных, нервных или железистых клеток, между мембранами которых может генерироваться разность потенциалов. Количество пластинок и столбиков в электрических органах разных видов рыб различно: у электрического ската около 600 расположенных в виде пчелиных сот столбиков по 400 пластинок в каждом, у электрического угря — 70 горизонтально размещённых столбиков по 6000 в каждом, у электрического сома электрические пластинки (около 2 млн) распределены беспорядочно. Пластинки в каждом столбике соединены последовательно, а электрические столбики — параллельно. Электрические органы иннервируются ветвями блуждающего, лицевого и языкоглоточного нервов, подходящими к электроотрицательной стороне электрических пластинок.

Морская корова

Большие выпуклые глаза, вечно приоткрытый рот, обрамленный бахромой, выдвинутая челюсть делают рыбу похожей на вечно недовольную сварливую старуху. Как называется электрическая рыба с таким портретом? семейства звездочетов. Сравнение с коровой навевают два рожка на голове.

Эта неприятная особь большую часть времени проводит, зарывшись в песок и подстерегая проплывающую мимо добычу. Враг не пройдет: корова вооружена, как говорится, до зубов. Первая линия нападения — длинный красный язычок-червячок, которым звездочет заманивает наивных рыбок и ловит их, даже не вылезая из укрытия. Но если надо, то она взметнется мгновенно и оглушит жертву до потери сознания. Второе оружие для собственной защиты — позади глаз и над плавниками расположены ядовитые шипы. И это еще не все! Третье мощное орудие расположено сзади головы — электрические органы, которые генерируют заряды напряжением в 50 В.

Электрический сигнал

Механизм генерации и обнаружения электрических сигналов электрической рыбой.
Электрические сигналы генерируются так называемыми электрическими органами. У слабоэлектрических видов, таких как рыба-слон (Gnathonemus petersii), этот орган расположен в области хвоста (Kawasaki).

У сильноэлектрических видов электрический орган имеет большие размеры и занимает значительную часть тела. Например, электрический орган угря занимает до 40% тела (Schmidt-Neilsen 2001).

Схематическое изображение рыб и их электрического органа. a) Сильноэлектрические, (b) слабоэлектрические. Электрический орган обозначен красным цветом. Поперечный срез указан линией. Стрелками обозначены направления и последовательность электрических сигналов, проходящих через орган; длина этих стрелок пропорциональна амплитуде последовательных фаз (если больше одного). Представители Raja и Torpedo хрящевые рыбы, все остальные — костные. Astroscopus, несколько видов звездочетов, окуни; Malapterurus electricus, электрический сом; Gnathonemus sp., рыба-слон, Gymnarchus niloticus являются Мормириформными (Mormyriforms); Electrophorus electricus, электрический угорь, Gymnotus sp. и Sternarchus sp. все Гимнотиформные (gymnotiforms), рыба-нож .Генерация электрических сигналов
Рыбу, способную генерировать электрические сигналы, называют электрогенной (лаборатория Нельсона). Электрические органы состоят из электрических пластинок, собранных в столбики, которые образуют измененную мышечную массу, неспособную к сокращению. В этих органах происходит генерация электрического тока. Каждая из пластинок имеет с одной стороны гладкую поверхность, которая снабжена нервными окончаниями; противоположная же сторона имеет складчатую структуру. В состоянии покоя обе стороны имеют положительный заряд снаружи и отрицательный внутри, поэтому разность потенциалов между сторонами равна нулю. Для того, чтобы произвести импульс, мозг посылает электрический сигнал к верхней пластинке столбика, который деполяризует богатую нервными окончаниями поверхность пластинки. Благодаря этому, создается напряжение вокруг пластинки, которое деполяризует следующую пластинку, образуя электрический ток. Таким образом, волна деполяризации проходит через весь столбик. Собранные в столбики электропластинки работают подобно группе, состоящей из батарей. Заряды, производимые этими соединенными между собой батареями, поступают в окружающую водную среду и используются как средство общения, а также как средство обнаружения предметов и оружие против потенциальных хищников или добычи с целью их нейтрализации или умерщвления (Schmidt-Neilsen 2001).

Анимация отражает принцип генерации электрического сигнала. В состоянии покоя, все электрические пластинки имеют единый заряд. При поступлении электрического импульса от мозга, гладкая иннервированная сторона пластинки деполяризуется, создавая напряжение. Волна продолжает движение вдоль столбика, генерируя заряд, который может быть очень мощным (илл. Masashi Kawasaki).