Риби-електрогенратори, або "жива" електрика
Багато квітів і листя мають здатність закриватися і розкриватися в залежності від часу та доби. Це зумовлено електричними сигналами, що є потенціалом дії. Можна змусити листя закриватися за допомогою зовнішніх електричних подразників. Крім того, у багатьох рослин виникають струми ушкоджень. Зрізи листя, стебла завжди заряджені негативно по відношенню до нормальної тканини.
Якщо взяти лимон або яблуко і розрізати, а потім прикласти до шкірки два електроди, то вони не виявлять різниці потенціалів. Якщо один електрод прикласти до шкірки, а інший до внутрішньої частини м'якоті, то з'явиться різниця потенціалів, і гальванометр відзначить появу сили струму.
Зміну потенціалу деяких рослинних тканин на момент їх руйнування досліджував індійський учений Бос. Зокрема, він поєднав зовнішню та внутрішню частину горошини гальванометром. Горошину він нагрівав до температури до 60С, при цьому був зареєстрований електричний потенціал в 0,5 В. Цим же вченим була досліджена подушечка мімози, яку він дратував короткими імпульсами струму.
При подразненні виникав потенціал дії. Реакція мімози була не миттєвою, а із запізненням на 0,1 с. Крім того, у провідних шляхах мімози поширювався інший тип збудження, так звана повільна хвиля, що виникає при ушкодженнях. Ця хвиля мине до душі, досягаючи стебла, викликає виникнення потенціалу дії, що передається вздовж стебла і призводить до опускання навколишнього листя. Мімоза реагує рухом листа на подразнення подушечки струмом 0,5 мкА. Чутливість мовилюдини у 10 разів нижче.
Не менш цікаві явища, пов'язані з електрикою, можна знайти й у риб. Стародавні греки остерігалися зустрічатися у воді з рибою, яка змушувала ціпеніти тварин і людей. Ця риба була електричним схилом і але сила назва торпеда.
У житті різних риб роль електрики різна. Деякі їх за допомогою спеціальних органів створюють у воді потужні електричні розряди. Так, наприклад, прісноводний вугор створює напругу такої сили, що може відбити напад противника чи паралізувати жертву. Електричні органи риби складаються з м'язів, які втратили спроможність до скорочення. М'язова тканина є провідником, а сполучна – ізолятором. До органу йдуть нерви від спинного мозку. А загалом він є дрібнопластинчастою структурою з елементів, що чергуються. Вугор має від 6000 до 10000 з'єднаних послідовно елементів, що утворюють колонку, і близько 70 колонок у кожному органі, розташованих уздовж тіла.
У багатьох риб (гімнарха, рибиножа, гнатонемуса) голова заряджається позитивно, хвіст – негативно, а ось у електричного сома, навпаки, хвіст – позитивно, а голова – негативно. Свої електричні властивості риби використовують як для атаки, так і для захисту, а також для того, щоб відшукувати жертву, орієнтуватися в каламутній воді, впізнавати небезпечних супротивників.
Існують також слабоелектричні риби. Вони не мають будь-яких електричних органів. Це прості риби: карасі, коропи, піскарі та інших. Вони відчувають електричне полі і випромінюють слабкий електричний сигнал.
Спочатку біологи виявили дивну поведінку невеликої прісноводної рибки – американського соміка. Він відчував наближення до нього металевої палички у воді на відстані кількохміліметрів. Англійський вчений Ганс Ліссман укладав у парафінову чи скляну оболонку металеві предмети, опускав їх у воду, але обдурити нільського соміка та гімнархуса йому не вдалося. Рибка відчувала метал. Дійсно виявилося, що риби мають спеціальні органи, які сприймають слабку напруженість електричного поля.
Перевіряючи чутливість електрорецепторів у риб, вчені проводили досвід. Закривали акваріум з рибкою темною тканиною або папером і водили поруч повітрям невеликим магнітом. Рибка відчувала магнітне поле. Потім дослідники просто водили біля акваріума руками. І вона реагувала навіть на найслабше, що створюється людською рукою, біоелектричне поле.
Риби не гірші, а часом і краще за найчутливіші у світі прилади реєструють електричне поле і помічають найменшу зміну його напруженості. Риби, як виявилося, не лише плаваючі “гальванометри”, а й плаваючі “електрогенератори”. Вони випромінюють у воду електричний струм і створюють навколо себе електричне поле, значно більше за силою, ніж звичайні живі клітини.
За допомогою електричних сигналів риби можуть навіть особливим чином "перемовлятися". Вугри, наприклад, побачивши їжі починають генерувати імпульси струму певної частоти, залучаючи цим своїх побратимів. А якщо двох риб помістити в один акваріум, частота їх електричних розрядів одразу збільшується.
Риби суперники визначають силу свого супротивника за силою випромінюваних їм сигналів. Інші тварини таких почуттів немає. Чому ж лише риби наділені цією властивістю?
Риби живуть у воді. Морська вода чудовий провідник. Електричні хвилі поширюються у ній, не згасаючи, на тисячі кілометрів. Крім того, риби мають фізіологічні особливостібудови м'язів, які згодом стали “живими генераторами”.
Здатність риб акумулювати електричну енергію, робить їх ідеальними акумуляторами. Якби вдалося детальніше розібратися з деталями їх роботи, стався б переворот у техніці, щодо створення акумуляторів. Електролокація та підводний зв'язок риб дозволила розробити систему для бездротового зв'язку між рибальським судном та тралом.
Доречно було б закінчити висловлюванням, яке було написано поряд із звичайним скляним акваріумом з електричним схилом, представленим на виставці Англійського наукового Королівського товариства в 1960 р. В акваріум було опущено два електроди, до яких було підключено вольтметр. Коли риба перебувала у стані спокою, вольтметр показував 0 У, під час руху риби – 400 У. Природу цього електричного явища, що спостерігається задовго до організації Англійського Королівського суспільства, людина розгадати досі неспроможна. Таємниця електричних явищ у живій природі і зараз хвилює уми вчених і вимагає свого вирішення.
Автор: Л.П. Яценка
Поділіться цією статтею з друзями: