La física en el mundo animal: la anguila eléctrica y su "central eléctrica"

anguila eléctrica (Fuente: youtube) guía empresas especies de peces anguila eléctrica (electricus) - el único representante de la clase de las anguilas eléctricas (Electróforo). Se encuentra en un número de entrada de medio e inferior de la Amazonía. el tamaño del cuerpo de pescado llega a los 2, 5 metros de longitud y peso - 20 kg. anguila eléctrica alimenta de peces, anfibios, si tienes suerte - pájaros o pequeños mamíferos. Los científicos están estudiando las decenas de anguilas eléctricas (si no cientos) de años, pero sólo ahora han comenzado a aclarar algunas de las características de la estructura de su cuerpo y varios órganos.
Por otra parte, la capacidad de generar electricidad - no es la única característica inusual de la anguila eléctrica. Por ejemplo, se respira aire atmosférico. Esto es posible debido a la gran cantidad de tipo especial de tejido oral, impregnado con los vasos sanguíneos. Para la anguila La respiración debe ser cada 15 minutos a flotar a la superficie. El oxígeno del agua, que no podía tomar, ya que vive en un ambiente muy turbias y poco profundas aguas, donde muy poco oxígeno. Pero, por supuesto, la característica principal de la anguila eléctrica - es sus órganos eléctricos.
Desempeñan un papel no sólo las armas para aturdir o matar a sus víctimas, que se alimenta de la anguila. La descarga eléctrica generada órganos de los peces, puede ser débil, a 10 V. Estos vertidos anguila genera para electrolocalización. El hecho de que el pescado tiene un especial de "electrorreceptores", que permiten determinar la distorsión del campo eléctrico creado por su propio cuerpo. Electrolocalización anguila ayuda a encontrar su camino en las aguas fangosas y encontrar las víctimas ocultas. El acné puede dar una fuerte sacudida de la electricidad, y en ese momento se celebró su pescado o anfibio comienza a contraerse de manera irregular debido a los calambres. Estas fluctuaciones en depredador encuentra fácilmente y se come a la víctima. Por lo tanto, este pez es a la vez elektroretseptivnoy y electrógeno.

Curiosamente, el nivel de las diferentes fortalezas de anguila genera energía usando tres tipos de cuerpos. Ocupan aproximadamente 4/5 de la longitud de los peces. Alta Tensión órganos Hunter y Mena, y pequeñas corrientes a los efectos de la navegación y la comunicación genera cuerpo Sachs. El cuerpo principal y el cuerpo del Hunter colocado en la parte inferior del cuerpo de la anguila, el cuerpo Sachs - en la cola. El acné "comunicarse" entre sí mediante señales eléctricas de hasta siete metros. Una cierta serie de descargas eléctricas, que puede atraer a otros individuos de su especie.
como una anguila eléctrica genera una descarga eléctrica?

El acné de esta especie, así como una serie de otros peces "electrificados" reproducir la electricidad de la misma manera que los nervios y los músculos de los cuerpos de otros animales, sólo para este propósito elektrotsity - células especializadas. La tarea se lleva a cabo por la enzima Na-K-ATPasa (por cierto, la misma enzima es importante para el tipo de mariscos Nautilus (lat. Nautilus)). Gracias a una bomba de iones enzima producida está bombeando fuera de las células, los iones de sodio y los iones de potasio son bombeados. El potasio se deriva de la célula debido a proteínas especiales que componen la membrana. Forman una especie de "canal de potasio" a través del cual se muestran los iones de potasio y. dentro de las células se acumulan iones cargados positivamente desde el exterior - la carga negativa. Hay un gradiente eléctrico.
diferencia de potencial resultante es 70 mV. La membrana del mismo cuerpo de la anguila eléctrica de sodio y las células tienen canales por los que los iones de sodio pueden volver a entrar en la célula. En condiciones normales, las segundas salidas de la bomba 1 de las células 200 y los iones de sodio en la célula lleva simultáneamente sobre 130 iones de potasio. En los micrómetros cuadrados de membrana tiene capacidad para 100 a 200 de estas bombas. Por lo general, estos canales están cerrados, pero si es necesario, que se abren. Si esto sucede, el gradiente de potencial químico hace que los iones de sodio que entran en las células de nuevo. Hay un cambio total en el voltaje de -70 a 60 mV, y la célula da de descarga a 130 mV. La duración del proceso - sólo 1 ms. Células interconectadas eléctricamente por el compuesto de fibras nerviosas - consistente. Elektrotsity constituye columnas originales, que están conectados en paralelo ya. La potencia total generada por la señal eléctrica llega a 650, actual - 1A. De acuerdo con algunos informes, la tensión puede llegar incluso a 1000, y actual -. 2A

Elektrotsity (células eléctricas) bajo el microscopio de la anguila
Después de la descarga de nuevo actuar bomba de iones, y los cuerpos de anguilas eléctricas cargadas. Según algunos científicos, hay 7 tipos de células canales iónicos de membrana elektrotsitov. La ubicación de estos canales y tipos de canales de electricidad alternando afecta a la velocidad de producción.
descargue la batería eléctrica
De acuerdo con un estudio realizado por Kenneth Catania (Kenneth Catania) de la Universidad de Vanderbilt (EE.UU.), el acné puede utilizar tres tipos de cumplimiento de su órgano eléctrico. En primer lugar, como se mencionó anteriormente - es una serie de pulsos de baja tensión que se utilizan para fines de comunicación y navegación
. El segundo - una secuencia de 2-3 pulsos de alta tensión de unos pocos milisegundos. Este método se utiliza cuando la caza de piel de anguila y mantuvo su víctima. Una vez dado de alta 2-3 alta tensión, el músculo que está al acecho víctima comienza a encogerse, y el acné puede detectar posibles alimentos fácilmente.
La tercera vía - una serie de descargas de alta frecuencia de alta tensión. El tercer método utiliza una anguila en la caza, la emisión de un segundo hasta 400 pulsos. Este método paraliza prácticamente cualquier animal de (incluso humano) pequeñas y medianas a una distancia de 3 metros.
¿Quién más es capaz de producir una corriente eléctrica?
Dado que los peces son capaces de alrededor de 250 especies. La mayoría de la electricidad - es sólo un medio de navegación, tal como en el caso de elefante Nilo (Gnathonemus petersii).
Pero descarga eléctrica sensible a la fuerza capaz de generar unos pocos peces. Este rayos eléctricos (número de especies), el pez gato eléctrico y otros.

pez gato eléctrico (Fuente: Wikipedia) guía empresas Jason colegas realizaron un Gellent la secuenciación del genoma de un número de peces con órganos eléctricos, y encontraron que muchas de las especies estudiadas, que no son parientes. "La invención de" la naturaleza de los órganos eléctricos de los peces encuentran paralelo, pero la estructura de la batería es muy similar en todos. Total de los científicos contaron 6 línea evolutiva mutuamente independientes que dio lugar a la aparición de órganos eléctricos. Tal vez la anguila eléctrica es una especie de peces que utilizan el órgano más hábilmente.

Fuente: animalpicturesociety.com
Fuente: geektimes.ru/post/279576/