Ryby elektryczne potrafią wytwarzać prąd o wysokim napięciu. Czy są groźne dla ludzi?

Spis treści:

1. W jaki sposób ryby elektryczne wytwarzają prąd?
2. Jak powstaje prąd w narządzie elektrycznym?
3. Po co ryby elektryczne wytwarzają napięcie?
4. Które ryby wytwarzają prąd?
5. Czy ryby elektryczne są niebezpieczne dla ludzi?

Ryby elektryczne były znane już w starożytności. Dowodzi tego hieroglificzny dokument ze starożytnego Egiptu, w którym opisany został sum elektryczny. W antycznym Rzymie właściwości elektryczne niektórych ryb były wykorzystywane w celach leczniczych. Pierwsze naukowe badania tych niezwykłych zwierząt przypadają na XVIII wiek. W następnym stuleciu prowadzone były już dokładne testy, które dały odpowiedź na wiele pytań, na które wcześniej ludzie nie potrafili odpowiedzieć.

W jaki sposób ryby elektryczne wytwarzają prąd?

Ryby elektryczne są zdolne do wytworzenia napięcia dzięki wykorzystaniu czynnościowych prądów elektrycznych, powstających w mięśniach, nerwach i innych tkankach. Gatunki mające tę zdolność wykształciły niezależne narządy elektryczne, które składają się ze zmodyfikowanych komórek mięśniowych – elektrocytów. Przekształcona tkanka mięśniowa zatraciła zdolność kurczenia się. Zamiast tego, pod wpływem działania impulsów nerwowych wytwarza energię elektryczną.

Jak powstaje prąd w narządzie elektrycznym?

Każdy elektrocyt wykazuje gradient potencjału (tzw. potencjał spoczynkowy) w biologicznej błonie komórkowej. Za powstawanie potencjału spoczynkowego odpowiada aktywny transport jonów Na+ i K+. W następstwie ich przeniesienia z jednej strony błony na drugą, powstaje różnica potencjału. W rezultacie napięcie komórkowe ulega zwiększeniu.

Pojedynczy elektrocyt wytwarza napięcie ok. 0,15 V. Z ich połączenia powstaje coś w rodzaju naturalnej baterii. Po zsumowaniu wytwarzają napięcie o wartości nawet kilkuset woltów.

Po co ryby elektryczne wytwarzają napięcie?

Czemu właściwie służy ta niezwykła zdolność? To zależy. Niektóre gatunki wykorzystują napięcie elektryczne do obrony przed drapieżnikami i w trakcie polowania. Prąd skutecznie ogłusza lub nawet uśmierca potencjalną ofiarę.

Trzeba jednak podkreślić, że funkcja łowiecko-obronna nie jest jedyną, jaką realizuje narząd elektryczny. Niektóre ryby wykorzystują prąd do elektrolokacji i orientacji w środowisku. Zatem niektóre ryby elektryczne nie tylko wytwarzają prąd, ale potrafią też wykrywać zmiany w polu elektrycznym.

Elektrolokacja u ryb

Sygnały lokacyjne, które wytwarzają niektóre gatunki, w dużej mierze decydują o przetrwaniu w środowisku, w którym żyją. Do morskich głębin nie dociera światło, więc w takich warunkach nie można polegać na zmyśle wzroku. To samo dotyczy mętnej wody. Właśnie dlatego niektóre ryby posługują się elektrolokacją – żeby rozpoznawać wielkość, kształt i rodzaj obiektów znajdujących się w ich otoczeniu.

Gdy w zasięgu wytworzonego pola elektrycznego pojawia się inny organizm, linie pola ulegają zagięciu, bo żywe obiekty wykazują większą przewodność niż otaczające je środowisko. Jeżeli natomiast pole dosięgnie obiektu nieorganicznego, linie odegną się.

Za odbieranie i percepcję zmian w zewnętrznym polu elektrycznym odpowiadają narządy nazywane ampułkami Lorenziniego. Znajdują się one na głowie ryby, najczęściej w okolicach otworu gębowego. Wypełnia je substancja przypominająca galaretowaty śluz, która nadaje im właściwości półprzewodnika. Dzięki temu ampułki mogą zmieniać sygnały dochodzące z zewnątrz w impulsy przekazywane do mózgu.

Które ryby wytwarzają prąd?

Zdolność do wytwarzania prądu elektrycznego mają gatunki zaliczane między innymi do rodzin Gymnotidae, drętwowatych, mrukowatych i Malapteruridae. Rozwiniętą zdolność elektrolokacji mają między innymi niektóre rekiny, płaszczki, drętwowate, piłowate i chimerowate. Poniżej opisujemy kilka rodzin ryb elektrycznych.

Narządy elektryczne u drętw

Drętwy to ryby chrzęstnoszkieletowe o spłaszczonym, zaokrąglonym ciele w kształcie dysku. U drętw narządy elektryczne mają nerkowaty kształt i są rozmieszczone symetrycznie po obu stronach ciała, między głową a płetwami piersiowymi. Ryba ma około 2 tys. elektrocytów, które razem wytwarzają prąd o napięciu ok. 200 V i natężeniu ok. 30 A. Drętwy wykorzystują swoje narządy elektryczne nie tylko do rażenia, ale także do elektrolokacji i orientacji w środowisku.

Narządy elektryczne u strętwy

Strętwa, potocznie (a przy tym niesłusznie) nazywana węgorzem elektrycznym, ma wydłużone, cylindryczne ciało bez płetwy grzbietowej i brzusznej. Osiąga do 250 cm długości i masę do 20 kg. Narządy elektryczne są rozmieszczone po bokach, odizolowane warstwą tłuszczu i zajmują ok. 80 proc. ciała ryby.

Zależnie od długości danego osobnika, wytwarzają prąd o napięciu od 300 do 750 V i natężeniu poniżej 1 A. Główne narządy elektryczne są wykorzystywane do rażenia ofiar i obrony przed drapieżnikami. Strętwa ma także narząd Sachsa, który jest przeznaczony do elektrolokacji.

Narządy elektryczne u suma elektrycznego

Sum elektryczny jest zaliczany do rodziny Malapteruridae. Wydłużone, cylindryczne, obłe ciało tej ryby osiąga długość do 120 cm i masę do 25 kg. Sum elektryczny nie ma płetwy grzbietowej. Zastępuje ją dobrze wykształcona, przesunięta daleko w tył płetwa tłuszczowa. Narządy elektryczne są rozmieszczone od głowy do nasady ogona. Najwięcej znajduje się w części brzusznej. Mogą wytworzyć prąd elektryczny o napięciu do 350 V.

Narządy elektryczne u mrukowatych

Ryby z rodziny mrukowatych mają wydłużone, bocznie spłaszczone ciało. Osiągają do 50 cm długości. Para narządów elektrycznych jest u nich zlokalizowana ma przewężeniu płetwy ogonowej. Wytwarzają niewielkie napięcie, od 2 do 10 V. Emitowane w formie impulsów o częstotliwości od 100 do 300 Hz, służy do elektrolokacji.

Czy ryby elektryczne są niebezpieczne dla ludzi?

Niektóre ryby elektryczne, zwłaszcza strętwa i drętwy, wytwarzają prąd o napięciu i natężeniu wystarczającym do powalenia, a nawet uśmiercenia człowieka. Należy jednak podkreślić, że czas wyładowania jest na tyle krótki, że najczęściej doprowadza tylko do ogłuszenia.

Nasz autor

Artur Białek

Dziennikarz i redaktor. Wcześniej związany z redakcjami regionalnymi, technologicznymi i motoryzacyjnymi. W „National Geographic” pisze przede wszystkim o historii, kosmosie i przyrodzie, ale nie boi się żadnego tematu. Uwielbia podróżować, zwłaszcza rowerem na dystansach ultra. Zamiast wygodnego łóżka w hotelu, wybiera tarp i hamak. Prywatnie miłośnik literatury.