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?

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

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?

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

Электрический сом (

Расскажите об электрических рыбах. Какой величины ток они вырабатывают?

Электрический сом.

Электрический угорь.

Электрический скат.

В. Кумушкин (г. Петрозаводск).

Среди электрических рыб первенство принадлежит электрическому угрю, живущему в притоках Амазонки и других реках Южной Америки. Взрослые особи угря достигают двух с половиной метров. Электрические органы - преобразованные мышцы - располагаются у угря по бокам, простираясь вдоль позвоночника на 80 процентов всей длины рыбы. Это своеобразная батарея, плюс которой находится в передней части тела, а минус - в задней. Живая батарея вырабатывает напряжение около 350, а у самых крупных особей - до 650 вольт. При мгновенной силе тока до 1-2 ампер такой разряд способен свалить с ног человека. С помощью электрических разрядов угорь защищается от врагов и добывает себе пропитание.

В реках Экваториальной Африки обитает другая рыба - электрический сом. Размеры его поменьше - от 60 до 100 см. Специальные железы, вырабатывающие электричество, составляют около 25 процентов общего веса рыбы. Электрический ток достигает напряжения 360 вольт. Известны случаи электрического шока у людей, купавшихся в реке и нечаянно наступивших на такого сома. Если электрический сом попадается на удочку, то и рыболов может получить весьма ощутимый удар током, прошедшим по мокрым леске и удилищу к его руке.

Однако умело направленные электрические разряды можно использовать в лечебных целях. Известно, что электрический сом занимал почетное место в арсенале народной медицины у древних египтян.

Вырабатывать весьма значительную электрическую энергию способны и электрические скаты. Их насчитывается более 30 видов. Эти малоподвижные обитатели дна, размером от 15 до 180 см, распространены главным образом в прибрежной зоне тропических и субтропических вод всех океанов. Затаившись на дне, иногда наполовину погрузившись в песок или ил, они парализуют свою добычу (других рыб) разрядом тока, напряжение которого у разных видов скатов бывает от 8 до 220 вольт. Скат может нанести значительный удар током и человеку, случайно соприкоснувшемуся с ним.

Помимо электрических зарядов большой силы рыбы способны вырабатывать и низковольтный, слабый по силе ток. Благодаря ритмическим разрядам слабого тока с частотой от 1 до 2000 импульсов в секунду, они даже в мутной воде превосходно ориентируются и сигнализируют друг другу о возникающей опасности. Таковы мормирусы и гимнархи, обитающие в мутных водах рек, озер и болот Африки.

Вообще же, как показали экспериментальные исследования, практически все рыбы, и морские, и пресноводные, способны излучать очень слабые электрические разряды, которые можно уловить лишь с помощью специальных приборов. Эти разряды играют важную роль в поведенческих реакциях рыб, особенно тех, которые постоянно держатся большими стаями.

Длина от 1 до 3 м, вес до 40 кг. Кожа у электрического угря голая, без чешуи, тело сильно удлинённое, округлое в передней части и несколько сжатое с боков в задней части. Окраска взрослых электрических угрей оливково-коричневая, нижняя сторона головы и горла ярко-оранжевая, край анального плавника светлый, глаза изумрудно-зелёные.

Интересно развитие у электрического угря в ротовой полости особых участков сосудистой ткани, которые позволяют ему усваивать кислород непосредственно из атмосферного воздуха. Для захватывания новой порции воздуха, угорь должен подниматься к поверхности воды по крайней мере один раз в пятнадцать минут, но обычно он проделывает это несколько чаще. Если рыбу лишить такой возможности, то она погибнет. Способность электрического угря использовать для дыхания атмосферный кислород позволяет ему в течение нескольких часов находиться вне воды, но только в том случае, если его тело и ротовая полость остаются влажными. Эта особенность обеспечивает повышенную выживаемость угрей в неблагоприятных условиях существования.

О размножении электрических угрей почти ничего не известно. Электрические угри неплохо приживаются в неволе и часто служат украшением больших публичных аквариумов . Эта рыба представляет опасность при непосредственном контакте с ней.

Интересным в структуре электрических угрей являются электрические органы , которые занимают более 2/3 длины тела. Генерирует разряд напряжением до 1300 В и силой тока до 1 A. Положительный заряд находится в передней части тела, отрицательный - в задней. Электрические органы используются угрём для защиты от врагов и для парализации добычи, которую составляют в основном некрупные рыбы. Есть так же дополнительный электрический орган, который играет роль локатора. Для человека он не опасен, но при ударе током будет очень больно.

Примечания

Ссылки

Категории:

• Животные по алфавиту
• Виды вне опасности
• Гимнотообразные
• Электрические рыбы
• Животные, описанные в 1766 году
• Рыбы Южной Америки

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Электрический угорь" в других словарях:

электрический угорь - Электрический угорь. электрический угорь (Electrophorus electricus), рыба семейства электроугревых. Эндемик Южной Америки. Тело удлинённое (около 2 м), весит до 20 кг, спинного и брюшных плавников нет. Окраска сверху оливково зелёная со светлыми… … Энциклопедический справочник «Латинская Америка»

Рыба отряда карпообразных. Единственный вид семейства. Имеет электрические органы, занимающие ок. 4/5 длины тела. Дает разряд до 650 В (обычно меньше). Длина от 1 до 3 м, весит до 40 кг. В реках Амазонка и Ориноко. Объект местного промысла.… … Большой Энциклопедический словарь

Рыба отряда карпообразных. Единственный вид семейства. Имеет электрические органы, занимающие около 4/5 длины тела. Дают разряд до 650 В (обычно меньше). Длина от 1 до 3 м, масса до 40 кг. Обитает в реках Амазонка и Ориноко. Объект местного… … Энциклопедический словарь

ГИМНОТ ИЛИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ УГОРЬ костистая рыба из сем. угрей; вод. в Америке; обладает способностью производить сильные электр. удары. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Павленков Ф., 1907. ГИМНОТ или ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ УГОРЬ… … Словарь иностранных слов русского языка

- (Electrophorus electricus) рыба семейства Electrophoridae отряда карпообразных. Обитает в пресных водах Центральной и Южной Америки. Тело голое, длиной до 3 м. Весит до 40 кг. Вдоль боков расположены Электрические органы. Спинных … Большая советская энциклопедия

Рыба отр. карпообразных. единств. вид семейства. Имеет электрич. органы, занимающие ок. 4/5 длины тела. Дают разряд до 650 В (обычно меньше). Дл. от 1 до 3 м, масса до 40 кг. Обитает в pp. Амазонка и Ориноко. Объект местного промысла. Лаб.… … Естествознание. Энциклопедический словарь

электрический угорь - elektrinis ungurys statusas T sritis zoologija | vardynas taksono rangas rūšis atitikmenys: lot. Electrophorus electricus angl. electric eel rus. электрический угорь ryšiai: platesnis terminas – elektriniai unguriai … Žuvų pavadinimų žodynas

См. Электрические рыбы … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Электрический сом … Википедия

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ, электрическая, электрическое. 1. прил. к электричество. Электрический ток. Электрическая энергия. Электрический заряд. Электрический разряд. || Возбуждающий, производящий электричество. Электрическая машина. Электрическая станция.… … Толковый словарь Ушакова

Книги

• Искра жизни. Электричество в теле человека , Эшкрофт Фрэнсис. Все знают, что электричество приводит в действие машины, гораздо менее известно, что это же самое можно сказать о нас самих. Способность читать и понимать написанное, видеть и слышать, думать…

Электрический угорь (лат. Electrophorus electricus) это одна из немногих рыб, которая развила способность вырабатывать электричество позволяющее не только помогать в ориентации, но и убивать.
У многих рыб, есть особые органы, которые вырабатывают слабое электрическое поле, для навигации и поиска пищи (например, рыба-слон). Но далеко не у каждой есть возможность поражать этим электричеством своих жертв, как это делает электрический угорь!

Для биологов амазонский электрический угорь составляет загадку. В нем сочетаются разнообразные характеристики, принадлежащие зачастую разным рыбам. Как и многим угрям, ему требуется для жизни дышать атмосферным кислородом. Большую часто времени он проводит на дне, но каждые 10 минут поднимается чтобы заглотнуть кислорода, таким образом, он получает более 80% необходимого ему кислорода.
Несмотря на свою форму, типичную для угрей, электрический скорее ближе к рыбе-нож, которая обитает в Южной Африке.

Уровень электрического тока, который может вырабатывать угорь, гораздо выше чем у других рыб его семейства. Вырабатывает он его с помощью очень большого органа, состоящего из тысяч элементов производящих электричество. По сути, 80% его тела покрыто такими элементами. Когда он отдыхает, то разряда нет, но когда активен вокруг него вырабатывается электрическое поле. Обычная его частота 50 килогерц, но он способен генерировать до 600 вольт. Этого достаточно чтобы парализовать большинство рыб, и даже животное размером с лошадь, так же опасен он и для человека, особенно жителей прибрежных деревень.

Это электрическое поле ему необходимо для ориентации в пространстве и охоты, кончено же еще для самозащиты. Также есть мнение, что с помощью электрического поля самцы отыскивают самок.
Два электрических угря в одном аквариуме обычно не уживаются, они начинают кусать друг друга и бить током. В связи с этим, и его способом охотится, содержат в аквариуме как правило, лишь одного электрического угря.

Видео — электрический угорь убивает крокодила:

Впервые южноамериканский электрический угорь был описан в 1766 году. Это очень распространенная пресноводная рыба, которая обитает в Южной Америке по всей длине реки Амазонки и Ориноко. Среда обитания в местах с теплой, но мутной водой — притоках, ручьях, прудах, даже болотах. Места с низким содержанием кислорода в воде электрического угря не пугают, так как он способен дышать атмосферным кислородом, за которым поднимается к поверхности каждые 10 минут. Это ночной хищник, у которого очень слабое зрение и он больше полагается на свое электрическое поле, которое использует для ориентации в пространстве. Кроме того, с его помощью он находит и парализует добычу.

Молодь электрического угря питается насекомыми, но половозрелые особи едят рыбу, амфибий, птиц, и даже мелких млекопитающих, которые забрели в водоем. Жизнь им облегчает еще и то, что в природе они почти не имеют естественных хищников. Удар током электрического угря в 600 вольт, способен не только убить крокодила, но даже лошадь.

Описание

Тело вытянутое, цилиндрической формы. Это очень большая рыба, в природе угри могут вырастать в длину до 250 см и весить более 20 кг. В аквариуме они обычно меньше, порядка 125-150 см. При этом жить могут около 15 лет. Генерирует разряд напряжением до 1300 В и силой тока до 1 A.

Сложность в содержании

Содержать электрического угря несложно, при условии, что вы сможете предоставить ему просторны1 аквариум и оплатить его кормление. Как правило, он достаточно неприхотлив, обладает хорошим аппетитом и ест практически все виды белковых кормов. Как уже говорилось, он может вырабатывать ток до 600 вольт, так что содержать его нужно лишь опытным аквариумистам. Чаще всего его содержат либо очень увлеченные любители, либо в зоопарках и на выставках.

Кормление

Электрический угорь хищник, он есть все что может проглотить. В природе это как правило рыба, земноводные, мелкие млекопитающие. Молодь ест насекомых, но взрослые рыбы предпочитают рыбу. Поначалу их нужно кормить живой рыбой, но они способны есть и белковые корма типа филе рыб, креветок, мяса мидий и т.д.

Они быстро понимают когда их будут кормить и поднимаются к поверхности что бы выпросить корм. Никогда не трогайте их руками, это может привести к сильнейшему удару током!

Электрический угорь ест золотых рыбок:

Электрический угорь это очень большая рыба, которая проводит большую часть времени на дне аквариума. Для него необходим объем от 800 литров и более, чтобы он мог свободно передвигаться и разворачиваться. Помните, что даже в неволе угри вырастают более 1.5 метров!

Молодь растет быстро и постепенно требует все большего объема. Будьте готовы что аквариум понадобиться уже от 1500 литров, а для содержания пары еще больше. Из-за этого, электрический угорь не очень популярен и содержится в основном в зоопарках. И да, он еще током бьет, запросто может отравить неосторожного хозяина в лучший мир.

Для этой массивной рыбы, которая оставляет много отходов нужен очень мощный фильтр. Лучше внешний, так как рыба легко разбивает все что находиться внутри аквариума.

Так как он практически слепой, то яркий свет не любит, но любит полумрак и множество укрытий. Температура для содержания 25-28С, жесткость 1 — 12 dGH, ph: 6.0-8.5 .

Совместимость с другими рыбами

Электрический угорь не агрессивен, но из-за методов с помощью которых он охотится, подходит только для одиночного содержания. Также не рекомендуется содержать их парой, так как они могут драться.

Половые различия

Половозрелые самки крупнее чем самцы.

Разведение

В неволе не размножается. У электрического угря очень интересный способ размножения. Самец строит гнездо из слюны, во время сухого сезона, а самка откладывает в него икру. Икры много, тысячи икринок. Но, первые мальки, которые появляются, начинают поедать эту икру.

Авг 27, 2014 admin

Среди немногочисленных представителей животного мира встречаются обладатели удивительной способности вырабатывать и накапливать электричество. Один из них – электрический угорь (Electrophorus electricus).
Эта удивительная рыба обитает в небольших речках на севере Южной Америки, а также в нижней и средней области бассейна Амазонки. Хотя электрический угорь и обитает в воде как рыба, строение его организма заставляет его дышать атмосферным воздухом. Каждую порцию воздуха он получает, поднимаясь наверх, примерно раз в 15 минут. Проще говоря – он может утонуть, если вовремя не сможет вынырнуть на поверхность. Такая способность дышать воздухом позволяет угрю на несколько часов покидать водоёмы.

Но самым удивительным качеством этой рыбы все, же считается её способность вырабатывать электричество. Поскольку вода отличный проводник, примечательно, что сам угорь не страдает от электрических разрядов. Каким же образом это происходит?

Угорь имеет уникальные органы, напоминающие по устройству аккумуляторные банки. Занимают они около 40% его туловища. Каждая вырабатывающая ток клетка содержит внутри себя небольшое количество отрицательно заряженных ионов, а снаружи клетки ионы заряжены положительно.

Естественно, такой электрический потенциал ничтожно мал. Но когда количество таких клеток насчитывает от 6 до 10 тысяч в одной цепочке, напряжение может достигнуть 500 вольт! Таких параллельно соединённых цепочек насчитывается около 700 на каждой стороне туловища угря. Их общий разряд равен примерно 1 амперу!
Такой удар электричества способен сбить с ног лошадь, на несколько часов парализовать, и даже убить человека, но, ничуть не вредит самому угрю. Это связано с тем, что возможность для разряда дают две небольшие мембраны. Кожа угря имеет изолирующие особенности, а электрические клетки связаны только между собой, и изолированы от других частей тела.

Электричество для угря выполняет несколько функций. Это и защита, и средство для охоты, а так же используется для навигации. Угорь не способен долгое время стабильно вырабатывать электричество. С каждым разом разряды становятся слабее. Потребуется несколько часов для восстановления их в полном объёме.
Находчивые местные жители считают угря деликатесом. Но ловить угря смертельно опасно! Рыбаки заметили, что коровы «стойко переносят» защиту электрических рыб, поэтому их используют для принудительной «разрядки водяных аккумуляторов». Рогатых «оккупантов» загоняют в реку, а угри, отстаивая территорию, атакуют пришельцев. Когда коровы перестают испуганно мычать и метаться, их выгоняют на берег. Затем сетями отлавливают разозлённых, но уже безопасных угрей.