Живі електростанції

Дата публікації допису: 9 лют. 2018 21:18:27

Риби в зграях мають дивовижну здатність узгоджувати свої дії. На морській мілині можна бачити, як зграйка маленьких рибок діє як єдиний організм: кидок ліворуч, праворуч, назад. Вирішальну роль у цьому явищі відіграє електрика. Виявилось, що риби– єдині представники тваринного світу, які, по-перше, можуть створювати навколо себе електричні поля, по-друге, мають у своїх організмах спеціальні приймачі-рецептори, за допомогою яких чутливо реагують на зміни цих полів. Є всі підстави думати, що саме за допомогою електричних полів деякі риби «спілкуються» між собою – подають сигнали про небезпеку, приваблюють інших риб.

Про існування «електричних» риб людству відомо ще з античних часів. На базальтових стінах і колонах староєгипетських храмів серед численних зображень священних істот – биків, котів, крокодилів, ібісів тощо де-не-де зустрічаються зображення священних риб. Навіть побіжний погляд на ці зображення переконує, що це знаменитий нільський електричний сом. Тіло в нього валькувате, завдовжки близько метра і майже по всій його довжині, від голови до хвоста, покрите ніби чохлом, схожу на товсту свинячу шкіру. Це електричний орган, який може розвивати напругу розрядного струму до 360 В. Розряди сильно відчуваються на відстані до 20 см. А передані по волосині, коли ця риба попадеться на гачок, або при безпосередньому дотикові діють як електрошок. Очевидно, потужний електричний удар, що його відчув стародавній єгиптянин при спробі доторкнутися до цієї риби, сприяв присвоєнню їй священного титулу.

Відомий лікар стародавнього Рима Скрібоній Ларг за допомогою удару електричного ската не без успіху лікував подагру, головний біль та епілепсію. До подібних ліків вдавалися і стародавні негритянки із Західної Африки. Вони занурювали своїх дітей у бочки з водою, в яких плавали електричні риби, і піддавали маленьких пацієнтів дії електричних розрядів.

Про природу цих ударів ніхто не здогадувався. Італійський фізик Алессандро Вольта (1745-1827) першим порівняв удар електричного ската з ударом від побудованої батареї – вольтового стовпа – і встановив схожість будови електричних органів ската з електрохімічною батареєю. Планомірні наукові дослідження електричних риб почалися лише в наш час, коли було винайдено апаратуру для запису електричних імпульсів (катодний осцилограф).

Дослідження показали, що серед майже трьохсот видів електричних риб лише невелика кількість здатна давати сильні електричні імпульси. Так, напруга електричного імпульсу двометрового електричного ската досягає 50-60 В при силі струму 50 А. Цього цілком достатньо, щоб паралізувати трохи меншу за скат рибу.

Вже понад 250 років європейці знають про електричного вугра і про вражаючу силу його електричних розрядів. При розряді «свіжозарядженого» дво-триметрового електричного вугра, який мешкає в каламутних водах ряду річок Південної Америки, напруга може досягти 550-800 В, а іноді й 1200 В. Цікавим є полювання індіанців на цих риб. У річку, де водяться вугрі, заганяють табун коней. Вугрі «б‘ють» коней, яким це не завдає шкоди, електричними розрядами і поступово «розряджаються». Після великої кількості розрядів вугрі знесилюються і стають легкою здобиччю індіанців.

Але нащо рибам електричний розряд? Вже давно біологи дізналися , що скати, вугрі і деякі інші види риб застосовують електричні розряди для нападу і захисту.

Значна частина риб випускає слабкі, хоча й тривалі електричні сигнали. У результаті численних вимірювань електричних полів цих риб було виявлено, що електричне поле риб майже не змінюється. Риби здатні навіть під час руху відчувати найменші зміни свого електричного поля, спричинені, наприклад. Рухом іншої риби. За змінами поля риба може дізнатися про її наближення і вирішити: нападати на противника чи тікати від нього.

У 1953 р. в Східноафриканському іхтіологічному інституті завершилися перші досліди з вивчення електричних органів у риб. Виявилось, що велика нільська щука (гімнарх) чутливо реагує на електромагнітне поле. Створене ззовні біля стінки акваріума, і навіть на шматочок мідного дроту. Зігнутий під прямим кутом і покладений на дно акваріума.. Коли акваріум опустили електроди і пропустили серію електричних імпульсів тієї ж самої частоти й сили, які випускає ця риба, вона відразу ж кинулась до електродів, атакувала їх, прийнявши, очевидно, за противника, який потрапив в її володіння. Встановлено, що ця щука серед предметів однакової форми, кольору. Маси й запаху вміє чітко розрізняти тіла різної електропровідності.

Вивчення електричних риб показало, що електричні розряди використовуються ними як своєрідний радіолокатор для орієнтації в навколишньому просторі. Більшість таких риб так само, як електричний вугор. Живуть у каламутній воді і до того ж часто ведуть нічний спосіб життя. Зрозуміло, що такі умови існування сприяли виробленню в риб особливих способів орієнтації в просторі – біолокації.

Для з‘ясування ролі електричних органів у риб у відшукуванні ними здобичі було проведено цікавий дослід. В один акваріум помістили ската (морську лисицю), а в другий – камбалу, якою скат любить ласувати. Між акваріумами спорудили стінку, щоб риби не могли ні бачити, ні чути одна одну. Обидва акваріуми з‘єднали електричним проводом. Під ча руху камбали електричне поле навколо неї змінювалося, і серце ската «тьохкало», про що свідчили сплески на електрокардіограмі хижака.

До речі, в одному із зоопарків Німеччини можна побачити цікавий трюк: в акваріум опускають скляну паличку і змушують ворушитись електричного вугра, який лежить на дні. У воду вміщено два електроди, провідники від яких йдуть до електролампочок. При русі вугра змінюється його електричне поле, і лампочки загоряються. В окремих видів вугрів при електричному розряді потужності цілком достатньо, щоб запалити півдюжини стоватних ламп.