Электрические рыбы. Электрический угорь – хищник, у которого не имеется врагов Рыба с электрическим зарядом

Основные данные об электрическом угре :

Длина: до 2,4 м.

Масса: 45 кг.

Родственные виды. Семья угревых включает 16 видов, одним из них является европейский угорь .

Окраска угря - маслиново-оранжевое, тело в длину достигает двух метров, голова широкая и плоская. Электрические органы угря расположены в хвосте, длина которого составляет три четверти всей длины тела.

Образ жизни электрического угря

Привычки: одиночка.

Пища: мелкая рыба, лягушки, молодые особи едят также беспозвоночных.

Продолжительность жизни: точно неизвестно, сколько лет живет электрический угорь. Старейший речной угорь был в возрасте 88 лет, примерно столько живет и электрический угорь.

В мутных водах, где обитает угорь, видимость недостаточная, поэтому он редко полагается на зрение (зрение у угря очень плохой). Точную информацию об окружающем мире угорь получает с помощью своих электрических органов.

Молодые электрические угри ловят беспозвоночных, обитающих на дне. Рыба находит добычу с помощью электрических органов, которые позволяют ей обнаружить жертву, даже если она неподвижна.

Чувствительные сенсоры фиксируют и небольшие электрические импульсы, что является вызванные движением мышц других рыб, например, во время дыхания последних.

Как только угорь обнаруживает свою добычу, он сразу же посылает серию электрических разрядов, которые парализуют или даже убивают жертву. Угорь ест только один ряд мелких зубов, поэтому ученые делают предположение, что добычу он глотает целиком.

Размножение электрического угря

О размножении электрического угря почти ничего неизвестно. Предполагают, что мальки появляются из икры. О размножении электриче

Вполне возможно, что, как и другие виды рыб , способных вырабатывать электрическое поле, угри используют электрические органы для обмена информацией о принадлежности к определенному полу, о возрасте и готовности к спариванию.

В определенное время угри внезапно исчезают и затем возвращаются в сопровождении молодых рыб длиной около 10 см. Предполагают, что мальки появляются из икры, но эта версия и по сей день не доказана.

Электрический угорь - это самая опасная из всех электрических рыб. Другие электрические рыбы, например, скат или сом , могут вызвать электрический разряд силой от пяти до двухсот вольт.

Электрические органы. Органы, которые производят электроэнергию, находятся в задней части тела угря. Они состоят из пучка очень тонких электрических пластинок (ЭП), которых насчитывается около 10 тысяч. Каждая из них производит слабое электрическое поле. Когда угорь их активизирует, ЭП производят короткие электрические импульсы. При низком напряжении электроволны используются как радар. Когда приближается какая-то рыба, угорь усиливает интенсивность разряда и парализует добычу.

Места проживания. Родина угря - Южная Америка. Живет в реках Гайаны, в дельте Ориноко и Амазонки.
Сохранение. В Южной Америке его мясо употребляется в пищу, но в других регионах его для этих целей не используют. Существованию угря грозит только загрязнения вод.

Анатомия электрического угря. Можно видеть набор клеток, организованных в параллельные структуры, создающие напряжение и ток. На следующем фрагменте приведена отдельная клетка с ионными каналами, пронизывающими ее мембрану. Наконец, показан отдельный белковый ионный канал

Электрический угорь в аквариуме

Электрические угри способны направлять совокупную энергию, которую вырабатывают тысячи генерирующих клеток, создавая потенциал в 600 В. Механизм получения энергии схож с тем, что передает электрические сигналы в наших нейронах: химический сигнал стимулирует работу селективных «насосов» — ионных каналов в клеточной мембране, которые перекачивают одни ионы (натрия) внутрь клетки, а другие (калия) — наружу. Поток заряженных ионов создает разницу потенциалов внутри клетки и вне ее, стимулируя работу массы других каналов: начиная с определенной точки процесс становится автокаталитическим, что приводит к тому, что сигнал распространяется вдоль мембраны длинного отростка нейрона.

В целом, по словам ЛаВана, известно не менее 7 разных видов ионных каналов, каждый из которых обладает слегка отличными характеристиками и распределением на клеточной мембраны. Нервные клетки содержат больше одних, задача которых не в создании максимального напряжения, а в быстрой передаче сигнала. Генерирующие электричество клетки некоторых животных (электроциты) работают не в пример медленней, зато выдают на-гора намного больший заряд.

Чтобы понять принципы их работы, ЛаВан с коллегами разработал цифровую модель, отражающую связь градиента концентрации ионов с электрическим импульсом и протестировал ее на примере нервных клеток и электроцитов. Затем они рассмотрели различные пути оптимизации системы — использование разных типов ионных каналов — с тем, чтобы добиться максимальной производительности энергии.

Их расчеты показали, что возможны действительно существенные улучшения. Один из вариантов «искусственной клетки» способен создать импульс на 40% более мощный, чем клетки живых угрей, другой вариант — на 28%.

Теперь ученые рассматривают возможности практического создания «батарей» из таких клеток, заключенных в куб стороной около 4 мм и способных генерировать до 300 мкВт энергии, чего вполне достаточно для питания небольших медицинских имплантатов. «Топливом» для них могут служить молекулы АТФ — те же, что и в живых организмов. По мнению ЛаВана, АТФ смогут вырабатывать из имеющегося в организме сахара модифицированные бактерии или митохондрии, прицепленные к этой «батарейке». Хорошо и то, что отдельные компоненты подобных искусственных клеток ученые уже умеют получать в лаборатории — и изолирующие мембраны, и ионные каналы.

Если же вы, все-таки, предпочитаете использовать угрей по старинке — например, приготовить с ними суши — то обратите внимание на наши советы по выбору подходящих ножей — настоящих японских: «

Люди узнали про электрических рыб довольно давно: ещё в Древнем Египте для лечения эпилепсии использовали электрического ската, анатомия электрического угря подсказала Алессандро Вольте идею его знаменитых батарей, а Майкл Фарадей, «отец электричества», использовал того же угря в качестве научного оборудования. Современные биологи знают, что можно ждать от таких рыб (почти двухметровый угорь может сгенерировать 600 вольт), кроме того, более-менее известно, что за гены формируют такой необычный признак - нынешним летом группа генетиков из Университета Висконсина в Мадисоне (США) опубликовала работу с полным сиквенсом генома электрического угря. Предназначение «электроспособностей» тоже понятно: они нужны для охоты, для ориентации в пространстве и для защиты от других хищников. Неизвестным оставалось лишь одно - как именно рыбы пользуются своим электрошоком, что за стратегию используют.

Для начала немного о самом главном герое.

В таинственных и мутных водах Амазонки скрывается множество опасностей. Одну из них представляет электрический угорь (лат. Electrophorus electricus ) — единственный представитель отряда электрических угрей. Он водится на северо-востоке Южной Америки и встречается в небольших притоках среднего, а также нижнего течения мощной реки Амазонки.

Средняя длина взрослого электрического угря метр-полтора, хотя иногда встречаются и трехметровые экземпляры. Весит такая рыбка порядка 40 кг. Тело у нее удлиненное и немного сплющенное с боков. Собственно, на рыбу этот угорь не очень-то и похож: чешуи нет, из плавников только хвостовой да грудные, и плюс ко всему дышит он атмосферным воздухом.

Дело в том, что притоки, где обитает электрический угорь, слишком мелкие и мутные, а вода в них практически лишена кислорода. Поэтому природа наградила животное уникальными сосудистыми тканями в ротовой полости, с помощью которых угорь усваивает кислород прямо из наружного воздуха. Правда для этого ему приходится каждые 15 минут подниматься на поверхность. Зато если угорь вдруг окажется вне воды, он сможет прожить несколько часов, при условии, что его тело и рот не пересохнут.

Окрас у электрического угля оливково-коричневый, что позволяет ему оставаться незамеченным для потенциальной добычи. Только горло и нижняя часть головы ярко-оранжевые, но вряд ли это обстоятельство поможет несчастным жертвам электрического угря. Стоит ему содрогнуться всем своим скользким телом, как образуется разряд, напряжением до 650В (в основном 300-350В), который моментально убивает всю находящуюся поблизости мелкую рыбешку. Добыча падает на дно, а хищник подбирает ее, заглатывает целиком и умащивается неподалеку, чтобы немного отдохнуть.

Электрический угорь имеет особые органы, состоящие из многочисленных электрических пластинок — видоизмененных мышечных клеток, между мембранами которых образуется разность потенциалов. Органы занимают две трети массы тела этой рыбы.

Впрочем, электрический угорь может генерировать разряды и с меньшим напряжением — до 10 вольт. Поскольку у него плохое зрение, он использует их как радар, для навигации и поиска добычи.

Электрические угри могут быть огромных размеров, достигая 2, 5 метра в длину и 20 килограммов в весе. Они обитают в реках Южной Америки, например, в Амазонке и Ориноко. Там питаются рыбой, земноводными, птицами и даже мелкими млекопитающими.

Поскольку электрический угорь усваивает кислород непосредственно из атмосферного воздуха, ему приходится очень часто подниматься к поверхности воды. Он должен это делать, по крайней мере, один раз в пятнадцать минут, но обычно это происходит чаще.

На сегодняшний день известно мало случаев гибели людей после встречи с электрическим угрем. Тем не менее многочисленные электрические удары могут привести к дыхательной или сердечной недостаточности, из-за чего человек может утонуть даже на мелководье.

Все его тело покрывают специальные органы, которые состоят из особых клеток. Эти клетки последовательно соединены между собой при помощи нервных каналов. В передней части тела «плюс», в задней «минус». Слабое электричество образуется в самом начале и, проходя последовательно от органа к органу, оно набирает силу, чтобы ударить как можно более эффективно.

Сам электрический угорь считает, что наделен надежной защитой, поэтому не спешит сдаваться даже более крупному противнику. Бывали случаи, когда угри не пасовали даже перед крокодилами, а уж людям и вовсе стоит избегать встреч с ними. Конечно, вряд ли разряд убьет взрослого человека, однако ощущения от него будут более чем неприятные. К тому же есть риск потери сознания, а если при этом находиться в воде, можно запросто утонуть.

Электрический угорь весьма агрессивен, нападает он сразу и не собирается никого предупреждать о своих намерениях. Безопасное расстояние от метрового угря составляет не меньше трех метров — этого должно хватить, чтобы избежать опасного тока.

Кроме основных органов, вырабатывающих электричество, есть у угря и еще один, при помощи которого он разведывает окружающую обстановку. Этот своеобразный локатор испускает низкочастотные волны, которые, возвращаясь, оповещают своего хозяина о находящихся впереди преградах или наличии подходящей живности.

Зоолог Кеннет Катания (Kenneth Catania) из Университета Вандербильта (США), наблюдая за электрическими угрями, которые жили в специально оборудованном аквариуме, заметил, что рыбы могут разряжать свою батарею тремя разными способами. Первый - это низковольтные импульсы, предназначенные для ориентации на местности, второй - последовательность двух-трёх высоковольтных импульсов, длящихся несколько миллисекунд, наконец, третий способ - относительно долгий залп высоковольтных и высокочастотных разрядов.

Когда угорь нападает, он посылает добыче много вольт на высокой частоте (способ номер три). Трёх-четырёх миллисекунд такой обработки хватает, чтобы обездвижить жертву - то есть можно сказать, что угорь использует дистанционный электрошок. Причём частота его намного превышает искусственные приспособления: например, дистанционный шокер Тайзер подаёт 19 импульсов в секунду, тогда как угорь - целых 400. Парализовав жертву, он должен, не теряя времени, быстро схватить её, иначе добыча придёт в себя и уплывёт.

В статье в Science Кеннет Катания пишет, что «живой электрошокер» действует так же, как искусственный аналог, вызывая сильное непроизвольное сокращение мышц. Механизм действия удалось определить в своеобразном опыте, когда в аквариум к угрю клали рыбу с разрушенным спинным мозгом; между собой их разделял электропроницаемый барьер. Контролировать мышцы рыба не могла, однако они сокращались сами в ответ на электроимпульсы извне. (Угря провоцировали на разряд, подкидывая ему червей в качестве корма.) Если же рыбе с разрушенным спинным мозгом вводили ещё и нервнопаралитический яд кураре, то электричество от угря никак на неё действовало. То есть мишенью электроразрядов были именно моторные нейроны, управляющие мышцами.

Однако всё это происходит, когда угорь уже определил себе добычу. А если добыча затаилась? По движению воды её тогда уже не найдёшь. К тому же сам угорь охотится ночью, и при том не может похвастаться хорошим зрением. Чтобы найти добычу, он использует разряды второго рода: короткие последовательности из двух-трёх высоковольтных импульсов. Такой разряд имитирует сигнал моторных нейронов, побуждая сокращаться все мышцы потенциальной жертвы. Угорь как бы приказывает ей обнаружить себя: по телу жертвы проходит мышечный спазм, она начинает дёргаться, а угорь ловит колебания воды - и понимает, где спряталась добыча. В похожем опыте с рыбой с разрушенным спинным мозгом её отделяли от угря уже электронепроницаемым барьером, однако волны воды от неё угорь мог чувствовать. Одновременно рыбу соединяли со стимулятором, так что её мышцы сокращались по желанию экспериментатора. Оказалось, что если угорь испускал короткие «импульсы обнаружения», и одновременно рыбу заставляли дёргаться, то угорь нападал на неё. Если же рыба никак не отвечала, то угорь на неё, естественно, никак не реагировал - он просто не знал, где она находится.

Угри электрические (Electrophorus electricus) являются самыми опасными среди всех существующих в природе электрических рыб. Если взять во внимание человеческие жертвы, то они опережают даже пираний. Эти существа могут наносить мощные повторяющиеся электрические удары, вследствие которых развивается сердечная или дыхательная недостаточность. Так что человеку лучше держаться подальше от этих удивительных и опасных созданий природы. Исходя из этого, не рекомендуется держать их в домашних аквариумах. Это очень опасная рыба!

Электрический угорь: описание

Электрический угорь внешне очень напоминает змею. У него такая же скользкая кожа, длинное цилиндрическое тело и сплюснутая голова с широким квадратным ртом. Рыба не имеет спинного плавника, отлично плавать ей помогает длинный анальный плавник.

В естественной среде угри электрические могут вырастать до трех метров в длину при весе в сорок килограмм. В условиях аквариума рыбы данного вида не превышают одного с половиной метра в длину. Самки заметно больше самцов.

Сверху окрас угря темно-зеленый или сероватый. Брюшко электрической рыбки с желтоватым или оранжевым оттенком. Молодые угри оливково-коричневого цвета с желтыми пятнами.

В передней части находятся все жизненно важные органы, которые занимают всего лишь 20% всего тела, остальная часть - это сплошной электрический орган, который состоит из тысячи элементов, воспроизводящих электричество. Развивается этот орган сразу же после рождения. Если дотронуться рукой до двухсантиметрового малька, то уже можно ощутить легкое покалывание током. Когда малыш вырастет до 40 мм, то мощность сильно увеличится.

Электрические органы

Положительный заряд угря находится в передней части тела, отрицательный, соответственно, в задней. Кроме того, рыба имеет дополнительный электрический орган, играющий роль локатора. Именно три электрических органа отличают это создание от остальных животных. Они связаны друг с другом, эта особенность способствует тому, что даже самый маленький разряд электрического угря является мощным, так как заряд суммируется. В итоге он становится настолько сильным, что способен привести к смерти того, кто с ним столкнется.

Благодаря электрическим органам угорь как радаром находит свою добычу. Кроме этого, они также используются для общения друг с другом. Особенно во время периода размножения, когда самец издает громкие частые сигналы, а самка отвечает более длительными.

Когда угорь находится в спокойном положении и отдыхает, электричество от него не исходит, но когда он ведет активный образ жизни, то вокруг образуется электрическое поле.

Места обитания в естественной среде

Угри электрические часто встречаются в Гвиане, но в основном в естественной среде обитают в южноамериканском регионе в бассейнах рек Амазонки и Ориноко. Удивительные создания любят теплые воды и предпочитают свежие мутные водоемы. Лучшие места для электрических рыб - это заливы, плоскодонья, болота и поймы.

Образ жизни

Угри электрические по сей день остаются не до конца изученными. Например, продолжительность их жизни в дикой природе так и не установлена. При аквариумном содержании самка может жить от 10 до 22 лет, самец способен прожить при таких же условиях содержания от 10 до 15 лет.

Как уже говорилось ранее, отличительной чертой угрей являются электрические органы. Кроме того, у них имеется еще одна удивительная особенность - они дышат воздухом. Это для них необходимо, так как дыхательный механизм электрических гигантов очень сложный и устроен так, что рыбам нужно регулярно выплывать на поверхность водоема и вдыхать воздух. Благодаря такой особенности угри могут находиться вне водоема по нескольку часов.

Зрением рыбы, похожие на гигантских змей, похвастаться не могут, и ведут себя активно по большей части в ночное время.

Угри электрические плотоядны, вегетарианцами их назвать точно нельзя. В их рацион входят рыбы, маленькие пернатые, земноводные. Иногда эти монстры водоемов могут закусить небольшим млекопитающим. Так что их можно смело отнести к разряду хищников.

Размножение

Удивительные подробности об этих необычных созданиях еще не все перечислены. Угри электрические размножаются очень интересным способом. Самец, используя свою слюну, строит гнездо, в которое самка откладывает яйца. Просто потрясающе, что всего из одной такой кладки появляются на свет около семнадцати тысяч маленьких электрических угрей.

Новорожденные малыши сразу же поедают те яйца, которые их мама кладет после своих первенцев. Детки электрического угря остаются рядом с родительницей до тех пор, пока у них не разовьются органы ориентации.

На что ловить электрического угря?

Угорь, хоть и электрический, но все же считается рыбой, а это значит, что его можно ловить, как и всякую другую, отправившись на рыбалку. Но не так все просто - эти создания смертельно опасны, поэтому рыболовы не горят желанием иметь такой улов, несмотря на то, что мясо угрей считается деликатесом.

В тех районах, где в водоемах водятся электрические угри, местные жители придумали простой способ ловли этих опасных рыб. Если спросите, на что ловить угрей при методе, придуманном аборигенами, то ответ будет очень необычный - ловят их на коров! Все дело в том, что коровы нужны для того, чтобы взять на себя первые мощные разряды электричества. Рыбаки подметили, что коровы, в отличие от всех остальных живых существ, очень легко переносят удары током от змееподобных рыб, поэтому домашний скот просто загоняют в реку с угрями и ждут, пока буренки перестанут мычать и метаться в воде.

Спокойствие стада - сигнал к тому, что пора их выгонять на берег и обычными сетями вылавливать из реки угрей, которые на то время становятся совершенно безопасными. Ведь эти монстры не могут долго излучать ток, каждый последующий разряд слабее предыдущего. Для того чтобы восстановить мощность ударов, рыбам потребуется время. Вот такая нетрадиционная рыбалка, но ведь и улов очень даже необычный!

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.