էլեկտրական ձուկ. Նույնիսկ հին ժամանակներում մարդիկ նկատում էին, որ որոշ ձկներ ինչ-որ կերպ իրենց սնունդը ստանում են հատուկ ձևով: Եվ միայն վերջերս, պատմական չափանիշներով, պարզ դարձավ, թե ինչպես են դա անում։ Պարզվում է՝ կան ձկներ, որոնք էլեկտրական լիցքաթափում են ստեղծում։ Այս արտանետումը կաթվածահար է անում կամ սպանում այլ ձկների և նույնիսկ ոչ փոքր կենդանիների:

Նման ձուկը լողում է, լողում է առանց որևէ տեղ շտապելու։ Հենց դրան մոտ է մեկ այլ ձուկ, առաջանում է էլեկտրական լիցքաթափում։ Լավ, ճաշը պատրաստ է։ Դուք կարող եք լողալ վերև և կուլ տալ կաթվածահար կամ էլեկտրահարված ձուկ:

Ինչպե՞ս է ձկների մեջ տեղի ունենում էլեկտրական իմպուլս ստեղծելը: Բանն այն է, որ նման ձկների մարմնում իրական մարտկոցներ կան։ Ձկների մեջ դրանց քանակն ու չափը տարբեր են, բայց գործողության սկզբունքը նույնն է։ Նույն սկզբունքով է դասավորվում ժամանակակից վերալիցքավորվող մարտկոցները։

Իրականում ժամանակակից մարտկոցները ստեղծվում են ձկան մարտկոցների մոդելով և նմանությամբ։ Երկու էլեկտրոդներ, որոնց միջև կա էլեկտրոլիտ: Այս սկզբունքը ժամանակին լրտեսվել է էլեկտրական խայթոցի վրա: Մայր Բնությունը ևս շատ հետաքրքիր անակնկալներ ունի:

Այսօր աշխարհում գոյություն ունի էլեկտրական ձկների ավելի քան 300 տեսակ։ Նրանք ունեն ամենաշատը տարբեր չափերիև քաշը. Նրանց բոլորին միավորում է էլեկտրական լիցքաթափում կամ նույնիսկ լիցքաթափման մի ամբողջ շարք ստեղծելու կարողությունը։ Սակայն, այնուամենայնիվ, ենթադրվում է, որ ամենահզոր էլեկտրական ձկները ճառագայթներն են, կատվաձուկը և օձաձուկը:

Էլեկտրական թեքահարթակներունեն հարթ գլուխ և մարմին. Գլուխը հաճախ սկավառակաձև է: Նրանք ունեն լողակով փոքրիկ պոչ։ Էլեկտրական օրգանները գտնվում են գլխի կողմերում։ Եվս մի քանի փոքր էլեկտրական օրգաններ են գտնվում պոչի վրա։ Նրանք նույնիսկ այն ճառագայթների մեջ են, որոնք էլեկտրական չեն։

Էլեկտրական թեքահարթակները կարող են առաջացնել էլեկտրական իմպուլս մինչև չորս հարյուր հիսուն վոլտ լարմամբ: Այս ազդակով նրանք կարող են ոչ միայն անշարժացնել, այլեւ սպանել մանր ձկներին։ Մարդը, եթե ընկնի իմպուլսի գործողության գոտի, նույնպես այն քիչ չի գտնի։ Բայց մարդը, ամենայն հավանականությամբ, ողջ կմնա, թեև նա, անշուշտ, տհաճ պահեր է ապրելու իր կյանքում:

էլեկտրական լոքո, ինչպես նաև ճառագայթները ստեղծում են էլեկտրական իմպուլս։ Դրա լարումը կարող է լինել խոշոր կատվաձկների, ինչպես նաև ճառագայթների մեջ՝ մինչև 450 վոլտ։ Նման լոքո բռնելիս կարող եք նաև շատ նկատելի էլեկտրական ցնցում ստանալ։ Էլեկտրական կատվաձուկը ապրում է Աֆրիկայի ջրերում և հասնում է մինչև 1 մետրի չափերի։ Նրանց քաշը կարող է լինել մինչև 23 կիլոգրամ։

Սակայն ամենավտանգավոր ձուկն ապրում է Հարավային Ամերիկայի ջրերում։ Սա էլեկտրական օձաձուկներ. Նրանք չափերով շատ մեծ են։ Մեծահասակների երկարությունը հասնում է երեք մետրի, իսկ քաշը՝ մինչև քսան կիլոգրամ: Այս էլեկտրական հսկաները կարող են ստեղծել մինչև հազար երկու հարյուր վոլտ էլեկտրական իմպուլս:

Նման լարման իմպուլսով նրանք կարող են սպանել բավականին մեծ կենդանիների, որոնք անպատեհ մոտ են։ Նույն արդյունքը կարելի է ակնկալել մարդու համար։ Էլեկտրական լիցքաթափման հզորությունը հասնում է վեց կիլովատտի։ Շատ բան չի թվա: Սրանք կենդանի էլեկտրակայաններն են։

Տաք և արևադարձային ծովերում, Աֆրիկայի և Հարավային Ամերիկայի ցեխոտ գետերում կան մի քանի տասնյակ ձկների տեսակներ, որոնք ունակ են ժամանակ առ ժամանակ կամ անընդհատ արտանետել տարբեր ուժգնության էլեկտրական լիցքաթափումներ։ Այս ձկները ոչ միայն օգտագործում են իրենց էլեկտրական հոսանքը պաշտպանության և հարձակման համար, այլև ազդանշան են տալիս միմյանց և նախօրոք հայտնաբերում խոչընդոտները (էլեկտրոլոկացիա): Էլեկտրական օրգանները հանդիպում են միայն ձկների մեջ։ Այս օրգանները դեռ չեն հայտնաբերվել այլ կենդանիների մոտ։

Էլեկտրական ձկները Երկրի վրա եղել են միլիոնավոր տարիներ: Նրանց մնացորդները հայտնաբերվել են երկրակեղևի շատ հին շերտերում՝ Սիլուրյան և Դևոնյան հանքավայրերում: Հին հունական ծաղկամանների վրա կան էլեկտրական տորպեդո ցողունի պատկերներ: Հին հույն և հռոմեացի բնագետ գրողների աշխատություններում բազմաթիվ հիշատակումներ կան այն հրաշագործ, անհասկանալի ուժի մասին, որով օժտված է տորպեդոն։ Հին Հռոմի բժիշկներն այս ճառագայթները պահել են իրենց մեծ ակվարիումներում։ Նրանք փորձեցին օգտագործել տորպեդոն հիվանդությունները բուժելու համար. հիվանդներին ստիպում էին դիպչել լանջին, իսկ հիվանդները կարծես ապաքինվել էին էլեկտրական ցնցումներից: Նույնիսկ մեր ժամանակներում, Միջերկրական ծովի և Պիրենեյան թերակղզու Ատլանտյան ափին, տարեց մարդիկ երբեմն ոտաբոբիկ թափառում են ծանծաղ ջրի մեջ՝ հուսալով, որ տորպեդոյի էլեկտրականությամբ կբուժվեն ռևմատիզմից կամ հոդատապից։

Էլեկտրական տորպեդոյի թեքահարթակ.

Տորպեդոյի մարմնի ուրվագծերը 30 սմ-ից մինչև 1,5 մ և նույնիսկ մինչև 2 մ երկարություն ունեցող կիթառ են հիշեցնում, որի մաշկը շրջակա միջավայրին նման գույն է ստանում (տե՛ս «Գունավորում և իմիտացիա կենդանիների մեջ» հոդվածը): Տարբեր տեսակի տորպեդոներ ապրում են Միջերկրական և Կարմիր ծովերի ափամերձ ջրերում, հնդկական և Խաղաղ օվկիանոսներԱնգլիայի ափերի մոտ։ Պորտուգալիայի և Իտալիայի որոշ ծովախորշերում տորպեդները բառացիորեն լցվում են ավազոտ հատակին:

Տորպեդոյի էլեկտրական լիցքաթափումները շատ ուժեղ են: Եթե ​​այս ճառագայթը հայտնվի ձկնորսական ցանցի մեջ, ապա դրա հոսանքը կարող է անցնել ցանցի թաց թելերով և հարվածել ձկնորսին։ Էլեկտրական արտանետումները պաշտպանում են տորպեդոյին գիշատիչներից՝ շնաձկներից և ութոտնուկներից, և օգնում նրան որսալ փոքր ձկներին, որոնք այդ արտանետումները կաթվածահար են անում կամ նույնիսկ սպանում: Վահանակի վրա էլեկտրաէներգիան արտադրվում է հատուկ օրգաններում, մի տեսակ «էլեկտրական մարտկոցներ»: Դրանք գտնվում են գլխի և կրծքային լողակների միջև և բաղկացած են ժելատինե նյութի հարյուրավոր վեցանկյուն սյուներից։ Սյուները միմյանցից բաժանված են խիտ միջնորմներով, որոնց տեղավորվում են նյարդերը։ Սյուների գագաթներն ու հիմքերը շփվում են մեջքի և որովայնի մաշկի հետ։ Էլեկտրական օրգաններ գնացող նյարդերը «մարտկոցների» ներսում ունեն մոտ կես միլիոն վերջավորություններ։

Դիսկոպիկ ցողունը օջլաձև է:

Մի քանի տասնյակ վայրկյան տորպեդոն հարյուրավոր և հազարավոր կարճ արտանետումներ է արձակում, որոնք որովայնից հոսում են մեջք։ U լարումը տարբեր տեսակներՃառագայթները տատանվում են 80-ից մինչև 300 Վ 7-8 Ա ընթացիկ ուժգնության դեպքում: Մեր ծովերում ապրում են ռայայի խայթոցների մի քանի տեսակներ, որոնց թվում է սևծովյան ցողունը` ծովային աղվեսը: Այս ճառագայթների էլեկտրական օրգանների գործողությունը շատ ավելի թույլ է, քան տորպեդոյինը։ Կարելի է ենթադրել, որ էլեկտրական օրգանները «անլար հեռագրի» նման ծառայում են որպես միմյանց հետ հաղորդակցվելու միջոց։

Խաղաղ օվկիանոսի արևադարձային ջրերի արևելյան մասում ապրում է դիսկոպիկ ժլատ։ Այն զբաղեցնում է, ասես, միջանկյալ դիրք տորպեդոյի և փշոտ լանջերի միջև։ Խեցգետինը սնվում է փոքր խեցգետնակերպերով և հեշտությամբ ստանում է դրանք՝ առանց էլեկտրական հոսանք օգտագործելու։ Նրա էլեկտրական լիցքաթափումները չեն կարող սպանել որևէ մեկին և, հավանաբար, ծառայում են միայն գիշատիչներին քշելուն։

Ծովային աղվես.

Էլեկտրական օրգաններ ունեն ոչ միայն խայթոցները։ Աֆրիկյան գետի մալապտերուրուս լոքոի մարմինը փաթաթված է մուշտակի պես դոնդողանման շերտով, որի մեջ էլեկտրական հոսանք է առաջանում։ Էլեկտրական օրգանները կազմում են ամբողջ կատվաձկան քաշի մոտ մեկ քառորդը: Դրա լիցքաթափման լարումը հասնում է 360 Վ-ի, այն վտանգավոր է նույնիսկ մարդկանց համար, իսկ, իհարկե, մահացու՝ ձկների համար։

Գիտնականները պարզել են, որ աֆրիկյան քաղցրահամ ձուկը՝ Gymnarchus, շարունակաբար թույլ, բայց հաճախակի էլեկտրական ազդանշաններ է արձակում իր ողջ կյանքի ընթացքում: Դրանց հետ հիմնարկուսը, ինչպես որ ասես, զննում է իր շուրջը գտնվող տարածությունը: Նա վստահորեն լողում է պղտոր ջուրջրիմուռների և քարերի մեջ՝ առանց մարմնին դիպչելու որևէ խոչընդոտի։ Նույն ունակությունն օժտված է աֆրիկյան ձկան մորմիրուսով և էլեկտրական օձաձկան հարազատներով՝ հարավամերիկյան օրհներգերով։

Աստղաբան.

Հնդկական, Խաղաղ և Ատլանտյան օվկիանոսներում, Միջերկրական և Սև ծովերում ապրում են մանրաձկներ՝ մինչև 25 սմ, հազվադեպ՝ մինչև 30 սմ երկարություն՝ աստղադիտողներ։ Սովորաբար նրանք պառկած են ափամերձ հատակին՝ հետևելով վերևում լողացող որսին: Հետեւաբար, նրանց աչքերը գտնվում են գլխի վերին մասում եւ նայում են վերեւ: Այստեղից էլ այս ձկների անվանումը։ Աստղադիտողների որոշ տեսակներ ունեն էլեկտրական օրգաններ, որոնք տեղակայված են իրենց պսակների վրա, հավանաբար ծառայում են ազդանշանի համար, թեև դրանց ազդեցությունը նկատելի է նաև ձկնորսների համար։ Այնուամենայնիվ, ձկնորսներն ազատորեն բռնում են բազմաթիվ աստղադիտողների։

Էլեկտրական օձաձուկն ապրում է հարավամերիկյան արևադարձային գետերում։ Սա մոխրագույն-կապույտ օձի նման ձուկ է մինչև 3 մ.Գլխի և որովայնի հատվածի բաժինը կազմում է նրա մարմնի միայն 1/5-ը։ Մարմնի մնացած 4/5-ի երկայնքով երկու կողմերում տեղակայված են բարդ էլեկտրական օրգաններ։ Դրանք բաղկացած են 6-7 հազար թիթեղներից՝ միմյանցից բաժանված բարակ պատյանով և մեկուսացված ժելատինե նյութի երեսպատմամբ։

Թիթեղները մի տեսակ մարտկոց են կազմում, որի լիցքաթափումն ուղղված է պոչից դեպի գլուխ։ Օձաձուկի ստեղծած լարումը բավական է ջրում ձկան կամ գորտին սպանելու համար։ Վատ է օձաձկների և գետում լողացող մարդկանց համար. օձաձկան էլեկտրական օրգանը զարգացնում է մի քանի հարյուր վոլտ լարում։

Օձաձուկը առանձնապես ուժեղ լարում է ստեղծում, երբ այն կամարանում է, որպեսզի տուժածը գտնվում է պոչի և գլխի միջև. ստացվում է փակ էլեկտրական օղակ։ Օձաձկան էլեկտրական լիցքաթափումը գրավում է մոտակայքում գտնվող մյուս օձաձաձկներին։

Դուք կարող եք օգտագործել այս գույքը: Էլեկտրաէներգիայի ցանկացած աղբյուր ջրի մեջ լիցքաթափելով՝ հնարավոր է ձգել օձաձկիների մի ամբողջ երամակ, պարզապես անհրաժեշտ է ընտրել համապատասխան լարումն ու արտանետումների հաճախականությունը։ Էլեկտրական օձաձկի միսը ուտում են Հարավային Ամերիկայում։ Բայց նրան բռնելը վտանգավոր է։ Բռնելու մեթոդներից մեկը հաշվարկվում է նրանով, որ մարտկոցը լիցքաթափած օձաձուկը երկար ժամանակ անվտանգ է դառնում։ Ուստի ձկնորսներն այսպես են վարվում՝ կովերի երամակ են քշում գետը, օձաձկները հարձակվում են նրանց վրա և ծախսում իրենց էլեկտրաէներգիայի մատակարարումը։ Կովերին գետից դուրս քշելով՝ ձկնորսները նիզակներով ծեծում էին օձաձիկներին։

Ենթադրվում է, որ 10000 օձաձուկ կարող է էներգիա ապահովել էլեկտրական գնացքի շարժման համար մի քանի րոպեի ընթացքում։ Բայց դրանից հետո գնացքը պետք է մի քանի օր կանգներ, իսկ օձաձկները կվերականգնեին իրենց էլեկտրաէներգիայի մատակարարումը։

Խորհրդային գիտնականների ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ սովորական, այսպես կոչված, ոչ էլեկտրական ձկներից շատերը, որոնք չունեն հատուկ էլեկտրական օրգաններ, դեռևս ունակ են ջրում թույլ էլեկտրական լիցքաթափումներ առաջացնել, երբ հուզված են:

Այս արտանետումները ձկան մարմնի շուրջ ձևավորում են բնորոշ բիոէլեկտրական դաշտեր: Հաստատվել է, որ այնպիսի ձկներ, ինչպիսիք են գետի պերճը, խոզուկը, ժայռը, լոչը, կարասը, ռադը, կռունկը և այլն, ունեն թույլ էլեկտրական դաշտեր:

Բոլոր ողնաշարավորներից միայն ձկներն են կարողանում արտադրել այնքան էլեկտրական էներգիա, որպեսզի կաթվածահար անեն կամ նույնիսկ սպանեն մարդուն: Էլեկտրական օրգանները ձկներին ծառայում են պաշտպանության, կողմնորոշման, որսի և, հնարավոր է, հաղորդակցության համար։ Մոտ երկու հարյուր հիսուն տեսակի ձուկ կարող է արտադրել էլեկտրական էներգիա. սակայն այնպիսի ուժի լիցքավորումը, որը կարող է մարդու դեմ որպես զենք ծառայել, կուտակում է միայն էլեկտրական օձաձուկներ ( Էլեկտրաֆոր էլեկտրականություն), Հարավային Ամերիկայում բնակվող և ընտանիքին պատկանող էլեկտրական ճառագայթներ Torpedinidae.

Թե ինչպես են կենդանիները առաջացնում էլեկտրական էներգիայի նման հզոր ազդակներ, գիտնականների համար առեղծված է մնում, սակայն կենդանիների էլեկտրականության բնույթը միանգամայն պարզ է: Էլեկտրական էներգիան տեղի է ունենում ցանկացած կենդանու մարմնում՝ ներառյալ մարդկանց: Էլեկտրական իմպուլսները անցնում են նյարդային մանրաթելերի երկայնքով և ազդանշաններ են տալիս ուղեղի բջիջներին, ինչպես նաև այլ բջիջներին տարբեր երևույթների մասին։ Նույնիսկ կարդալով այս էջերը, ընթերցողը արտադրում է էլեկտրական ազդանշաններ. բայց էլեկտրական օձաձկները և որոշ ճառագայթներ այնքան էներգիա են կուտակում, որ այն օգտագործվում է որպես զենք այլ ձկների և կենդանիների դեմ։ Տեսնենք, թե ինչպես է այն ձևավորվում։

Մարդկությունը իմացավ, որ կենդանիների հյուսվածքները էլեկտրականություն են արտադրում 1791 թվականին, երբ Բոլոնիայի համալսարանի անատոմիայի պրոֆեսոր Լուիջի Գալվանին հայտնաբերեց, որ գորտի ոտքի նյարդային և մկանային հյուսվածքները արձագանքում են էլեկտրական հոսանքին: Ժամանակի ընթացքում գիտնականները պարզել են, որ իմպուլսները, որոնք ազդանշաններ են ուղարկում ամբողջ տարածքով նյարդային համակարգմարդ, ունեն էլեկտրաքիմիական բնույթ։ Պարզեցնելով պատկերը՝ կարելի է ասել, որ նյարդային ազդանշանները իոնների, այսինքն՝ լիցքավորված մասնիկների շարժումն է նյարդային բջիջների թաղանթներով։ Բջջի հանգստի կամ անգործության վիճակում նրա թաղանթն ունի բացասական ներուժ, քանի որ բացասական լիցքավորված իոնները կուտակվում են բջջի ներսից. սակայն, բջիջից դուրս կան և՛ դրական, և՛ բացասական իոններ, և դրանց թվում կան նատրիումի իոններ, որոնք դրական լիցք են կրում: Երբ նյարդային բջիջը ազդանշան է ուղարկում, նրա թաղանթը փոխում է բևեռականությունը, և նատրիումի իոնները ներթափանցում են դրա միջով բջիջ՝ փոխելով նրա ներուժը դրականի: Վերադառնալով իր բնականոն վիճակին՝ բջիջը ազատվում է նատրիումի իոններից մի մեխանիզմով, որի «սարքը» անհայտ է. Գիտնականներն այն անվանում են «նատրիումի պոմպ», քանի որ այն կարծես նատրիումի իոններ է մղում բջջից:

Երբ բջիջը ազդանշան է փոխանցում, «պոմպը» դադարում է աշխատել։ Նատրիումի և կալիումի իոնները ձգվում են միմյանց՝ փոխանակելով լիցքեր և չեզոքացնելով բջջի էլեկտրական ներուժը։ Փոքրիկ արտանետումները շարժվում են դեպի նյարդային մանրաթել, հեռանալով բջիջից՝ առաջացնելով էլեկտրական դաշտ շրջակա հյուսվածքի և հեղուկի մեջ: Ազդանշանը կամ նյարդային ազդակը շարժվում է նյարդային մանրաթելի երկայնքով, մինչև այն հասնում է մի կետի, որտեղ այն ճյուղավորվում է նյարդային վերջավորություններ կոչվող ճյուղերի։ Վերջավորությունները թափանցում են մի նյարդային բջիջը մյուսից բաժանող տարածությունը: Նյարդային հյուսվածքի երկու հարևան բջիջների միջև այս տարածությունը կոչվում է սինապս:

Ինչ-որ պահի դեպի մկան ուղղվող նյարդային ազդակը հասնում է սինապս, որի հակառակ կողմում կա մկանային մանրաթելային բջիջ։ Այս կետը, որը կոչվում է նյարդամկանային հանգույց, կարևոր դեր է խաղում ձկների մեջ էլեկտրաէներգիա առաջացնելու գործում: Երբ նյարդամկանային հանգույցում առաջանում է նյարդային ազդակ, նյարդային վերջավորությունների շուրջ ացետիլխոլին կոչվող քիմիական նյութ է արտազատվում: Նյարդային բջջից դեպի մկան արտահոսելով՝ ացետիլխոլինը իմպուլս է փոխանցում մկանային մանրաթելին՝ ապաբևեռացնելով այն և դրանով իսկ առաջացնելով էլեկտրական լիցքաթափում։ Ենթադրվում է նաև, որ ացետիլխոլինի մեկ այլ գործառույթը բջջում «նատրիումի պոմպի» դադարեցումն է, որը թույլ է տալիս իոններին ներթափանցել բջջային թաղանթով։

Սովորաբար էլեկտրական ազդանշանը հանգեցնում է մկանների կծկման, որն արտահայտվում է կենդանու մարմնի տարբեր շարժումներով։ Այնուամենայնիվ, ձկների որոշ մկաններ կորցրել են կծկվելու ունակությունը: Այս մկանները տանող նյարդային վերջավորությունները շատ խիտ են գտնվում նյարդամկանային հանգույցների շրջանում, և մկանային բջիջների մանրաթելերն այնքան են աճում, որ դրանք կենդանի էլեկտրոդի պես մի բան են կազմում:

Ձկների էլեկտրական օրգանները, ինչպիսիք են էլեկտրական օձաձուկը և էլեկտրական ճառագայթները, բաղկացած են մի քանի նմանատիպ «էլեկտրոդներից»: Երբ դրանք բոլորը լիցքաթափվում են, առաջանում է բարձր հզորության էլեկտրական հոսանք։ Լիցքաթափումը կառավարվում է նյարդերի մի կապոցով, որը էլեկտրական օձաձուկի մոտ հեռանում է ողնուղեղից, իսկ էլեկտրական խայթոցի դեպքում՝ ուղեղից։

Էլեկտրական ճառագայթները, որոնք ապրում են ինչպես բարեխառն, այնպես էլ արևադարձային գոտիներում, կարող են իրենց «էլեկտրոդների» վրա ստեղծել մինչև 50 վոլտ և ավելի լարումներ. սա բավական է ձկներին և խեցգետնակերպերին սպանելու համար, որոնցով սնվում են խայթոցները: Էլեկտրական ճառագայթը կարծես ճկուն նրբաբլիթ է՝ երկար ու հաստ պոչով։ Որսորդության ժամանակ խայթոցն ամբողջ մարմնով շտապում է դեպի որսը և «գրկում» նրան իր «թևերով», որոնց ծայրերում էլեկտրական օրգաններ են։ Գրկախառնությունը փակվում է, «էլեկտրոդները» լիցքաթափվում են, և խայթոցը սպանում է իր զոհին հոսանքի արտանետմամբ:

Էլեկտրական ճառագայթներից ամենամեծն է Torpedo nobiliana, Հյուսիսային Ատլանտյան օվկիանոսի ջրերի բնակիչ; այն հասնում է 1,8 մետր երկարության, կշռում է մոտ 100 կիլոգրամ և ի վիճակի է ստեղծել 200 վոլտ պոտենցիալ տարբերություն, ինչը բավարար է մոտակայքում գտնվող ջրի մեջ գտնվող ցանկացած կենդանու սպանելու համար: Ջրի մեջ էլեկտրական լիցքաթափման հատուկ արդյունավետությունը բացատրվում է նրանով, որ ջուրը էլեկտրական հոսանքի լավ հաղորդիչ է։

Էլեկտրական ճառագայթը հիշատակվում է անհիշելի ժամանակներից մեզ հասած բազմաթիվ լեգենդներում. երազների թարգմանիչները հավատում էին, որ նա ներկայացնում է մոտալուտ դժբախտություն: Հույներն ու հռոմեացիները գիտեին, որ ցողունը տարօրինակ էներգիայի աղբյուր ունի, և քանի որ այն ժամանակ էլեկտրականությունը հայտնի չէր, նրանք կարծում էին, որ դրա աղբյուրը ինչ-որ անհայտ նյութ է: Մեկ այլ համոզմունք կար. այն է, որ բրոնզե կարթի վրա բռնված խայթոցը սպանում է ձկնորսին, ով լքել է ճարմանդը, և մահը տեղի է ունենում արյան մակարդումից:

Հին ժամանակներում խայթոցները օգտագործվում էին շոկի միջոցով բուժման համար: Բուժողները գլխացավով և այլ հիվանդություններով տառապող հիվանդների գլխին փոքրիկ ճառագայթներ էին դնում. Ենթադրվում էր, որ խայծն ունի բուժիչ հատկություններ:

Էլեկտրական օձաձուկը, որն առաջացնում է 650 վոլտ լիցքաթափում, որը մի քանի անգամ գերազանցում է այն լարումը, որը կարող է ստեղծել նույնիսկ խայթոցներից ամենամեծը, կարող է սպանել մոտակայքում գտնվող մարդուն ջրի մեջ: Էլեկտրական օձաձուկը քիչ ընդհանրություններ ունի այլ օձաձկների հետ. այն կապված է դանակաձկան հետ և ապրում է գետերում։ Էլեկտրական օձաձուկի երկարությունը հասնում է 2,7 մետրի, իսկ հաստությունը՝ մոտ 10 սանտիմետր։ Նրա մարմնի չորս հինգերորդը զբաղեցնում են երեք էլեկտրական օրգաններ, և երկարության միայն մեկ հինգերորդն է զբաղեցնում այլ օրգաններ, որոնք կատարում են այնպիսի կարևոր կենսական գործառույթներ, ինչպիսիք են շնչառությունը, մարսողությունը, վերարտադրությունը և այլն:

Ջրերը, որոնցում ապրում է էլեկտրական օձաձուկը, երբեմն թթվածնով աղքատ են, բայց դա օձաձկին չի անհանգստացնում. նա սովորել է շնչել նաև մթնոլորտային թթվածինը։ Նրա բերանի բազմաթիվ արյունատար անոթներ ունակ են կլանել թթվածինը, իսկ օձաձուկը որսում է օդը՝ բարձրանալով ջրի երես։

Երիտասարդ էլեկտրական օձաձուկը լավ է տեսնում, բայց տարիքի հետ նրա տեսողությունը կտրուկ վատանում է։ Սա առանձնապես չի շփոթեցնում օձաձկին, քանի որ մութ, պղտոր ջրում, որտեղ նա սովորաբար ապրում է, աչքերը դեռևս քիչ օգտակար են: Նույն էլեկտրական օրգաններն օգնում են օձաձևին որոնել որսը. նա համեմատաբար թույլ էլեկտրական ազդակներ է արձակում, որոնց լարումը չի գերազանցում 40 - 50 վոլտ; այս ցածր լարման արտանետումները օգնում են նրան գտնել փոքր ծովային կյանքը, որով սնվում է օձաձուկը: Բացի այդ, էլեկտրական օձաձկները, հավանաբար, կարողանում են ընկալել միմյանց էլեկտրական լիցքաթափումները. ամեն դեպքում, երբ նրանցից մեկը էլեկտրական ցնցումով կաթվածահար է անում տուժածին, մյուս օձաձուկները շտապում են որսալ:

Էլեկտրական օձաձուկները լավ են հարմարվում գերության մեջ և հաճախ հանդիպում են ակվարիումներում; սովորաբար ակվարիումը հագեցված է ինչ-որ էլեկտրական սարքով, որը ցույց է տալիս օձաձկան յուրահատուկ ունակությունները, օրինակ՝ լամպ, որին տանում են լարերը ջրի մեջ իջեցված երկու էլեկտրոդներից։ Երբ ակվարիում են նետում սննդի կամ մանր ձկան կտորները, լամպը վառվում է, քանի որ, զգալով որսին, օձաձուկը սկսում է ջրի մեջ էլեկտրական արտանետումներ առաջացնել։ Ակվարիումը կարող է համալրվել նաև ձայնային ուժեղացուցիչներով, այնուհետև այցելուները կլսեն ստատիկ աղմուկը, որն ուղեկցում է օձաձուկի կողմից առաջացած ընթացիկ արտանետումները:

Էլեկտրական օձաձուկի հետ վարվելը բավականին վտանգավոր գործ է։ Լոնդոնի կենդանաբանական այգում օձաձուկը մի անգամ դաժան հոսանքահարել է իրեն կերակրող խնամակալին: Մեկ այլ օձաձուկ սկսեց էլեկտրական լիցքաթափումներ առաջացնել, երբ այն տեղափոխվեց մետաղական տուփիսկ սպասավորը պետք է տուփը գցի գետնին։ Բայց միայն անմիջական շփման դեպքում է օձաձկան հարվածը մահացու. սակայն, լողորդը, ով հայտնվել է ջրի մեջ՝ արտահոսքի մոտ, կարող է խեղդվել շոկային վիճակում:

Օձաձուկի գեներացման ունակությունը հսկայական քանակությամբէլեկտրաէներգիան ավելի քան մեկ դար գրավել է կենսաբանների և բժիշկների ուշադրությունը: Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի ժամանակ դրանով սկսեցին հետաքրքրվել զինվորականները, այդ թվում՝ ամերիկյանները՝ ԱՄՆ-ի պատերազմ մտնելուց երկու տարի անց, Հարավային Ամերիկայում բռնված երկու հարյուր էլեկտրական օձաձուկը հասցվեց Նյու Յորք։ Բրոնքսի կենդանաբանական այգին նրանց համար քսաներկու փայտե լողավազան է տեղադրել: Օձաձկներն օգտագործվել են փորձերի մեջ՝ ուսումնասիրելու նյարդային գազերի ազդեցությունը, որոնք արգելափակում են նյարդային ազդակների փոխանցումը և այդպիսով կարող են կանգնեցնել սիրտը, թոքերը և այլ կենսական օրգանները։ Գազերի գործողության էությունն այն է, որ նրանք կանխում են ացետիլխոլինի քայքայումը նյարդային բջջի «նատրիումի պոմպը» դադարեցնելուց հետո։ Սովորաբար, ացետիլխոլինը քայքայվում է մարմնում իր գործառույթն ավարտելուց անմիջապես հետո. քայքայման գործընթացը վերահսկվում է խոլինէսթերազ կոչվող ֆերմենտի միջոցով: Նյարդային գազերը պարզապես խանգարում են այս ֆերմենտի գործողությանը:

Էլեկտրական օձաձկան օրգանները պարունակում են մեծ թվովխոլինեստերազ, որը նույնպես առանձնանում է բարձր ակտիվությամբ. Ահա թե ինչու ռազմական փորձագետներին անհրաժեշտ էին էլեկտրական օձաձուկներ, որոնք բերվեցին Բրոնքսի կենդանաբանական այգի. նրանք ծառայում էին որպես ֆերմենտի աղբյուր, որն անհրաժեշտ էր թունավոր գազերի նյարդային-կաթվածային ազդեցությունը ուսումնասիրելու համար: Կենդանաբանական այգու աշխատողներից շատերը միայն պատերազմից հետո իմացան, թե ինչու են այդքան շատ էլեկտրական օձաձուկներ պահվում առյուծների պարսպի նկուղներում։

Ձկները կազմում են օվկիանոսների բնակիչների ավելի փոքր մասը. Նրա բնակիչների շատ ավելի մեծ մասը անողնաշարավորներ են, և նրանց մեջ է, որ կան և՛ ամենափոքր և անվնաս ջրային կենդանիներ, և՛ ամենամեծ ու վտանգավոր:

Արկածային ֆիլմերում և վեպերում, որոնք տեղի են ունենում հարավային կիսագնդի ծովերում, հաճախ հայտնվում է հսկա կակղամորթ. Tridacna gigas, պատկերված որպես կենդանի թակարդի մի տեսակ, թակարդ, որը սպասում է անզգույշ լողորդին։ Փաստորեն, այս հսկան սնվում է պլանկտոնով և ընդհանրապես չունի այն ահռելի ուժը, որը սովորաբար վերագրվում է նրան, նույնիսկ եթե նրա կեղևի չափը իսկապես հասնում է 1,2 մետրի, իսկ փափկամարմինն ինքնին 220 կիլոգրամ է: հետ բախումից մարդու մահվան փաստագրված դեպք չկա Tridacna gigas, սակայն նույնիսկ այնպիսի հեղինակավոր աղբյուրներ, որոնք հրապարակել է ամերիկուհին նավատորմ«Science of the Sea» ամսագիրը ընթերցողին զգուշացնում է այս փափկամարմին սուզվողին սպառնացող վտանգի մասին։ Այնուամենայնիվ, քիչ հավանական է, որ փափկամարմինը, պատահաբար փակելով իր փականները մարդու ոտքի շուրջ, կպահի նրան. ավելի շուտ նա կփորձի ազատվել անհարմար որսից։

Դոմինիկ Սթեթհեմ

Լուսանկարը ©depositphotos.com/Yourth2007

Ձկները, որոնք կարող են հայտնաբերել էլեկտրական դաշտերը, կոչվում են էլեկտրաընկալիչ, և նրանք, ովքեր ունակ են առաջացնել հզոր էլեկտրական դաշտ, ինչպիսին է էլեկտրական օձաձուկը, կոչվում են էլեկտրագենիկ.

Ինչպե՞ս է էլեկտրական օձաձուկը առաջացնում այդքան բարձր էլեկտրական լարում:

Էլեկտրական ձկները միակը չեն, որոնք կարող են էլեկտրաէներգիա արտադրել։ Իրականում բոլոր կենդանի օրգանիզմներն այս կամ այն ​​չափով դա անում են։ Մեր մարմնի մկանները, օրինակ, կառավարվում են ուղեղի կողմից էլեկտրական ազդանշաններով: Բակտերիաների կողմից արտադրված էլեկտրոնները կարող են օգտագործվել էլեկտրաէներգիա արտադրելու վառելիքի բջիջներում, որոնք կոչվում են էլեկտրոցիտներ: (տես ստորև բերված աղյուսակը): Եվ չնայած բջիջներից յուրաքանչյուրը փոքր լիցք է կրում, այն պատճառով, որ հազարավոր նման բջիջներ հավաքվում են մի շարք, ինչպես մարտկոցները լապտերի մեջ, կարող են առաջանալ մինչև 650 վոլտ (V) լարումներ: Եթե ​​այս շարքերը դասավորված են զուգահեռաբար, ապա կարելի է ստանալ 1 ամպեր (A) էլեկտրական հոսանք, որը տալիս է 650 վտ հզորությամբ էլեկտրական ցնցում (Վտ; 1 Վտ = 1 Վ × 1 Ա):

Ինչպե՞ս է օձաձուկը կարողանում խուսափել էլեկտրահարվելուց։

Լուսանկարը՝ CC-BY-SA Սթիվեն Ուոլինգ Վիքիպեդիայի միջոցով

Գիտնականները հստակ չգիտեն, թե ինչպես պատասխանել այս հարցին, բայց որոշների արդյունքները հետաքրքիր դիտարկումներկարող է լույս սփռել այս խնդրի վրա: Նախ, օձաձկի կենսական օրգանները (օրինակ՝ ուղեղը և սիրտը) գտնվում են գլխի մոտ՝ էլեկտրաէներգիա արտադրող օրգաններից հեռու և շրջապատված են ճարպային հյուսվածքով, որը կարող է մեկուսացման դեր կատարել։ Մաշկը նաև մեկուսիչ հատկություն ունի, քանի որ նկատվել է, որ վնասված մաշկ ունեցող օձաձուկներն ավելի հակված են էլեկտրաշոկի ժամանակ ինքնապշեցման։

Երկրորդ՝ օձաձկները կարողանում են զուգավորման պահին հասցնել ամենահզոր էլեկտրական ցնցումները՝ չվնասելով զուգընկերոջը։ Այնուամենայնիվ, եթե մեկ այլ օձաձկի նույն ուժով հարվածեն զուգավորման սեզոնից դուրս, այն կարող է սպանել նրան։ Սա խոսում է այն մասին, որ օձաձկներն ունեն պաշտպանական ինչ-որ համակարգ, որը կարելի է միացնել և անջատել:

Կարո՞ղ էր էլեկտրական օձաձուկը զարգացած լինել:

Շատ դժվար է պատկերացնել, թե ինչպես դա կարող է տեղի ունենալ փոքր փոփոխությունների ընթացքում, ինչպես պահանջում է Դարվինի առաջարկած գործընթացը: Եթե ​​հարվածային ալիքը հենց սկզբից էր կարևոր, ապա շշմեցնելու փոխարեն զոհին կզգուշացներ վտանգի մասին։ Ավելին, էվոլյուցիայի ընթացքում զոհին ապշեցնելու կարողությունը զարգացնելու համար էլեկտրական օձաձուկը պետք է. միաժամանակզարգացնել ինքնապաշտպանության համակարգ. Ամեն անգամ, երբ հայտնվում էր մուտացիա, որը մեծացնում էր էլեկտրական ցնցման ուժը, պետք է առաջանար մեկ այլ մուտացիա, որը բարելավեր օձաձկան էլեկտրական մեկուսացումը։ Թվում է, թե քիչ հավանական է, որ մեկ մուտացիան բավարար կլինի: Օրինակ՝ օրգանները գլխին մոտեցնելու համար անհրաժեշտ էր մի ամբողջ շարք մուտացիաներ, որոնք պետք է տեղի ունենային միաժամանակ։

Թեև քիչ ձկներ են ունակ ապշեցնելու իրենց զոհին, կան բազմաթիվ տեսակներ, որոնք օգտագործում են ցածր լարման էլեկտրաէներգիա նավիգացիայի և հաղորդակցության համար: Էլեկտրական օձաձկները պատկանում են հարավամերիկյան ձկների խմբին, որը հայտնի է որպես դանակաձուկ (ընտանիք Mormyridae), որոնք նույնպես օգտագործում են էլեկտրալոկացիոն տեղորոշումը և, ինչպես ենթադրվում է, զարգացրել են այդ ունակությունը հարավամերիկյան իրենց զարմիկների հետ միասին: Ավելին, էվոլյուցիոնիստները ստիպված են պնդել, որ ձկների էլեկտրական օրգանները ինքնուրույն զարգացել է ութ անգամ. Հաշվի առնելով դրանց կառուցվածքի բարդությունը՝ արդեն իսկ ապշեցուցիչ է, որ այդ համակարգերը կարող էին զարգանալ գոնե մեկ անգամ էվոլյուցիայի ընթացքում, էլ չեմ խոսում ութի մասին:

Հարավային Ամերիկայից դանակ բռնողները և Աֆրիկայի քիմերները օգտագործում են իրենց էլեկտրական օրգանները տեղորոշման և հաղորդակցության համար և օգտագործում են մի շարք տարբեր տեսակի էլեկտրաընկալիչներ: Երկու խմբերում էլ կան տեսակներ, որոնք արտադրում են տարբեր բարդ ալիքային ձևերի էլեկտրական դաշտեր։ Երկու տեսակի դանակներ Brachyhypopomus benettiԵվ Brachyhypopomus walteriայնքան նման են միմյանց, որ դրանք կարող են վերագրվել նույն տեսակին, սակայն դրանցից առաջինն արտադրում է ուղղակի լարման հոսանք, իսկ երկրորդը՝ փոփոխական լարման հոսանք: Էվոլյուցիոն պատմությունն ավելի ուշագրավ է դառնում, եթե էլ ավելի խորանաք: Որպեսզի իրենց էլեկտրալոկացիոն սարքերը չխանգարեն միմյանց և չստեղծեն միջամտություն, որոշ տեսակներ օգտագործում են հատուկ համակարգ, որով ձկներից յուրաքանչյուրը փոխում է էլեկտրական լիցքաթափման հաճախականությունը։ Հատկանշական է, որ այս համակարգը աշխատում է գրեթե նույն կերպ (օգտագործելով նույն հաշվողական ալգորիթմը), ինչ Հարավային Ամերիկայից ապակե դանակագործի ( Eigenmannia) և աֆրիկյան ձուկ աբա-աբա ( Gymnarchus) Արդյո՞ք նման միջամտության վերացման համակարգը կարող էր ինքնուրույն ձևավորվել էվոլյուցիայի ընթացքում տարբեր մայրցամաքներում ապրող ձկների երկու առանձին խմբերում:

Աստծո Արարչության գլուխգործոց

Էլեկտրական օձաձուկի էներգիայի միավորը խավարեց մարդկային բոլոր ստեղծագործությունները՝ իր կոմպակտությամբ, ճկունությամբ, շարժունակությամբ, շրջակա միջավայրի անվտանգությամբ և ինքնաբուժման ունակությամբ: Այս ապարատի բոլոր մասերը կատարյալ միջոցինտեգրված փայլեցված մարմնի մեջ, որը օձաձկին տալիս է մեծ արագությամբ և ճարպկությամբ լողալու ունակություն: Նրա կառուցվածքի բոլոր մանրամասները` փոքր բջիջներից, որոնք արտադրում են էլեկտրականություն, մինչև ամենաբարդ համակարգչային համալիրը, որը վերլուծում է օձաձուկի արտադրած էլեկտրական դաշտերի աղավաղումները, ցույց են տալիս մեծ Արարչի մտադրությունը:

Ինչպե՞ս է էլեկտրական օձաձուկը արտադրում էլեկտրականություն: (հանրաճանաչ գիտական ​​հոդված)

Էլեկտրական ձուկը էլեկտրաէներգիա է արտադրում այնպես, ինչպես մեր մարմնի նյարդերն ու մկանները: Էլեկտրոցիտային բջիջների ներսում հատուկ ֆերմենտային սպիտակուցներ են կոչվում Na-K ATPaseդուրս մղել նատրիումի իոնները բջջային թաղանթով և կլանել կալիումի իոնները: («Na»-ն նատրիումի քիմիական նշանն է, իսկ «K»-ն՝ կալիումի քիմիական խորհրդանիշը: «ATP»-ն նշանակում է ադենոզին տրիֆոսֆատ՝ էներգիայի մոլեկուլը, որն օգտագործվում է պոմպի սնուցման համար): Բջջի ներսում և դրսում կալիումի իոնների միջև անհավասարակշռությունը հանգեցնում է քիմիական գրադիենտի, որը կրկին դուրս է մղում կալիումի իոնները բջիջից: Նմանապես, նատրիումի իոնների միջև անհավասարակշռությունը ստեղծում է քիմիական գրադիենտ, որը նատրիումի իոնները հետ է քաշում բջիջ: Մեմբրանի մեջ ներկառուցված այլ սպիտակուցներ գործում են որպես կալիումի իոնների ալիքներ, ծակոտիներ, որոնք թույլ են տալիս կալիումի իոններին դուրս գալ բջիջից: Քանի որ դրական լիցքավորված կալիումի իոնները կուտակվում են բջջի արտաքին մասում, բջջի թաղանթի շուրջը կուտակվում է էլեկտրական գրադիենտ, ընդ որում բջջի արտաքին կողմն ավելի դրական լիցք ունի, քան ներսը: Պոմպեր Na-K ATPase (նատրիում-կալիումի ադենոզին տրիֆոսֆատազ)կառուցված են այնպես, որ ընտրում են միայն մեկ դրական լիցքավորված իոն, հակառակ դեպքում բացասական լիցքավորված իոնները նույնպես կսկսեն հոսել՝ չեզոքացնելով լիցքը։

Էլեկտրական օձաձուկի մարմնի մեծ մասը կազմված է էլեկտրական օրգաններից։ Հիմնական օրգանը և Հանթերի օրգանը պատասխանատու են էլեկտրական լիցքի առաջացման և կուտակման համար։ Sachs օրգանը առաջացնում է ցածր լարման էլեկտրական դաշտ, որն օգտագործվում է էլեկտրալոկացիայի համար:

Քիմիական գրադիենտը մղում է կալիումի իոնները դուրս, իսկ էլեկտրական գրադիենտը հետ է քաշում դրանք: Հավասարակշռության պահին, երբ քիմիական և էլեկտրական ուժերը ջնջում են միմյանց, բջջի արտաքինից մոտ 70 միլիվոլտ ավելի շատ դրական լիցք կլինի, քան ներսից: Այսպիսով, բջիջի ներսում բացասական լիցք կա -70 միլիվոլտ:

Այնուամենայնիվ, բջջային թաղանթում ներկառուցված ավելի շատ սպիտակուցներ ապահովում են նատրիումի իոնների ալիքներ. դրանք ծակոտիներ են, որոնք թույլ են տալիս նատրիումի իոններին նորից մտնել բջիջ: Սովորաբար այս ծակոտիները փակ են, բայց երբ էլեկտրական օրգաններն ակտիվանում են, ծակոտիները բացվում են, և դրական լիցքով նատրիումի իոնները կրկին մտնում են բջիջ քիմիական պոտենցիալ գրադիենտի ազդեցության տակ։ Այս դեպքում հավասարակշռությունը ձեռք է բերվում, երբ բջջի ներսում հավաքվում է մինչև 60 միլիվոլտ դրական լիցք։ Լարման ընդհանուր փոփոխություն կա -70-ից մինչև +60 միլիվոլտ, և սա 130 մՎ կամ 0,13 Վ է: Այս լիցքաթափումը տեղի է ունենում շատ արագ՝ մոտ մեկ միլիվայրկյանում: Եվ քանի որ մի շարք բջիջներում կա մոտավորապես 5000 էլեկտրոցիտ, բոլոր բջիջների համաժամանակյա լիցքաթափման շնորհիվ կարող է առաջանալ մինչև 650 վոլտ (5000 × 0,13 V = 650):

Պոմպ Na-K ATPase (նատրիում-կալիում ադենազին տրիֆոսֆատազ):Յուրաքանչյուր ցիկլի համար երկու կալիումի իոններ (K+) մտնում են բջիջ, իսկ երեք նատրիումի իոններ (Na+) դուրս են գալիս բջիջից։ Այս գործընթացը պայմանավորված է ATP մոլեկուլների էներգիայով:

Բառարան

Ատոմ կամ մոլեկուլ, որը կրում է էլեկտրական լիցք էլեկտրոնների և պրոտոնների անհավասար քանակի պատճառով։ Իոնը բացասական լիցքավորված կլինի, եթե այն պարունակում է ավելի շատ էլեկտրոններ, քան պրոտոններ, և դրական լիցքավորված, եթե այն պարունակում է ավելի շատ պրոտոններ, քան էլեկտրոններ: Դրական լիցք ունեն կալիումի (K+) և նատրիումի (Na+) իոնները։

Գրադիենտ

Տիեզերքի մի կետից մյուսը տեղափոխելիս ինչ-որ քանակի փոփոխություն: Օրինակ, եթե դուք հեռանում եք կրակից, ջերմաստիճանը նվազում է: Այսպիսով, հրդեհը առաջացնում է ջերմաստիճանի գրադիենտ, որը նվազում է հեռավորության հետ:

էլեկտրական գրադիենտ

Էլեկտրական լիցքի մեծության փոփոխության գրադիենտը: Օրինակ, եթե բջիջից դուրս ավելի շատ դրական լիցքավորված իոններ կան, քան բջջի ներսում, էլեկտրական գրադիենտը կհոսի բջջի թաղանթով: Շնորհիվ այն բանի, որ նույն լիցքերը վանում են միմյանց, իոնները կշարժվեն այնպես, որ հավասարակշռեն լիցքը բջջի ներսում և դրսում։ Էլեկտրական գրադիենտի պատճառով իոնների շարժումը տեղի է ունենում պասիվ՝ էլեկտրական պոտենցիալ էներգիայի ազդեցության տակ, և ոչ ակտիվ՝ դրանից բխող էներգիայի ազդեցությամբ։ արտաքին աղբյուրօրինակ՝ ATP մոլեկուլից։

քիմիական գրադիենտ

Քիմիական կոնցենտրացիայի գրադիենտ. Օրինակ, եթե բջիջից դուրս նատրիումի իոններն ավելի շատ են, քան բջջի ներսում, ապա նատրիումի իոնների քիմիական գրադիենտը կանցնի բջջի թաղանթով: Իոնների պատահական շարժման և նրանց միջև բախումների պատճառով նատրիումի իոնների ավելի բարձր կոնցենտրացիաներից դեպի ավելի ցածր կոնցենտրացիաների հակում կա, մինչև հավասարակշռություն հաստատվի, այսինքն՝ մինչև մեմբրանի երկու կողմերում նույն քանակությամբ նատրիումի իոններ լինեն։ . Դա տեղի է ունենում պասիվ կերպով, դիֆուզիայի արդյունքում։ Շարժումները պայմանավորված են իոնների կինետիկ էներգիայով, այլ ոչ թե արտաքին աղբյուրից ստացված էներգիայով, ինչպիսին է ATP մոլեկուլը:

Խոսելով ձկների օգտագործման հնարավորության մասին մագնիսական դաշտըՆավագնացության նպատակներով հողեր, բնական է հարց բարձրացնել, թե արդյոք նրանք ընդհանրապես կարող են ընկալել այս դաշտը։

Սկզբունքորեն և՛ մասնագիտացված, և՛ ոչ մասնագիտացված համակարգերը կարող են արձագանքել Երկրի մագնիսական դաշտին: Ներկայումս ապացուցված չէ, որ ձկներն ունեն այս ոլորտի նկատմամբ զգայուն մասնագիտացված ընկալիչներ։

Ինչպե՞ս են ոչ մասնագիտացված համակարգերն ընկալում Երկրի մագնիսական դաշտը: Ավելի քան 40 տարի առաջ ենթադրվում էր, որ նման մեխանիզմների հիմքը կարող է լինել ինդուկցիոն հոսանքները, որոնք առաջանում են ձկների մարմնում, երբ նրանք շարժվում են Երկրի մագնիսական դաշտում: Որոշ հետազոտողներ կարծում էին, որ ձկները միգրացիայի ժամանակ օգտագործում են էլեկտրական ինդուկցիոն հոսանքներ, որոնք առաջանում են Երկրի մագնիսական դաշտում ջրի շարժման (հոսքի) արդյունքում: Մյուսները կարծում էին, որ որոշ խորջրյա ձկներ օգտագործում են ինդուկտիվ հոսանքներ, որոնք տեղի են ունենում նրանց մարմնում շարժվելիս:

Հաշվարկվում է, որ ձկան շարժման 1 սմ/վ արագության դեպքում մարմնի երկարության 1 սմ-ի դիմաց սահմանվում է մոտ 0,2-0,5 մկՎ պոտենցիալ տարբերություն։ Բազմաթիվ էլեկտրական ձկներ, որոնք ունեն հատուկ էլեկտրաընկալիչներ, ընկալում են էլեկտրական դաշտի ուժգնությունը նույնիսկ ավելի փոքր մագնիտուդով (0,1-0,01 μV/1 սմ-ում): Այսպիսով, սկզբունքորեն նրանք կարող են առաջնորդվել Երկրի մագնիսական դաշտով ակտիվ շարժման կամ ջրային հոսքերի պասիվ դրեյֆի ժամանակ։

Վերլուծելով օրհներգի շեմային զգայունության գրաֆիկը՝ խորհրդային գիտնական Ա. Ռ. Սաքայանը եզրակացրեց, որ այս ձուկը զգում է իր մարմնում հոսող էլեկտրաէներգիայի քանակը և առաջարկեց, որ թույլ էլեկտրական ձկները կարող են որոշել իրենց ճանապարհի ուղղությունը Երկրի մագնիսական դաշտի երկայնքով:

Սաքայանը ձուկը համարում է փակ էլեկտրական շղթա։ Երբ ձուկը շարժվում է Երկրի մագնիսական դաշտում, նրա մարմնի միջով էլեկտրական հոսանք է անցնում ուղղահայաց ուղղությամբ ինդուկցիայի արդյունքում։ Ձկան մարմնում էլեկտրաէներգիայի քանակը նրա շարժման ընթացքում կախված է միայն տարածության մեջ ուղու ուղղության հարաբերական դիրքից և Երկրի մագնիսական դաշտի հորիզոնական բաղադրիչի գծից։ Հետևաբար, եթե ձուկը արձագանքում է իր մարմնով հոսող էլեկտրաէներգիայի քանակին, նա կարող է որոշել իր ուղին և ուղղությունը Երկրի մագնիսական դաշտում։

Այսպիսով, թեև թույլ էլեկտրական ձկների էլեկտրոնավիգացիոն մեխանիզմի հարցը դեռ վերջնականապես պարզված չէ, նրանց կողմից ինդուկցիոն հոսանքների օգտագործման հիմնարար հնարավորությունը կասկածից վեր է:

Էլեկտրական ձկների ճնշող մեծամասնությունը «նստակյաց», ոչ միգրացիոն ձևեր են։ Չվող ոչ էլեկտրական ձկների մեջ (ձողաձուկ, ծովատառեխ և այլն) էլեկտրական ընկալիչներ և էլեկտրական դաշտերի նկատմամբ բարձր զգայունություն չեն հայտնաբերվել. սովորաբար այն չի գերազանցում 10 մՎ-ը 1 սմ-ի համար, ինչը 20000 անգամ ցածր է էլեկտրական դաշտի ուժգնությունից։ դեպի ինդուկցիա։ Բացառություն են կազմում ոչ էլեկտրական ձկները (շնաձկներ, ճառագայթներ և այլն), որոնք ունեն հատուկ էլեկտրաընկալիչներ։ 1 մ/վ արագությամբ շարժվելիս նրանք կարող են ընկալել ինդուկտիվ էլեկտրական դաշտ՝ 0,2 մկՎ հզորությամբ 1 սմ-ում: Էլեկտրական ձկներն ավելի զգայուն են, քան ոչ էլեկտրականները էլեկտրական դաշտերի նկատմամբ մոտ 10000 անգամ: Սա ենթադրում է, որ ոչ էլեկտրական ձկների տեսակները չեն կարող նավարկել Երկրի մագնիսական դաշտը՝ օգտագործելով ինդուկցիոն հոսանքներ: Անդրադառնանք միգրացիայի ժամանակ ձկների կողմից կենսաէլեկտրական դաշտերի օգտագործման հնարավորությանը։

Գրեթե բոլոր սովորաբար չվող ձկները դպրոցական տեսակներ են (ծովատառեխ, ձողաձուկ և այլն): Բացառություն է կազմում միայն օձաձուկը, որը, վերածվելով միգրացիոն վիճակի, ենթարկվում է բարդ մետամորֆոզի, որը, հնարավոր է, ազդում է առաջացած էլեկտրական դաշտերի վրա։

Միգրացիայի շրջանում ձկները կազմում են որոշակի ուղղությամբ շարժվող խիտ կազմակերպված հոտեր։ Նույն ձկների փոքր կճղակները չեն կարող որոշել միգրացիայի ուղղությունը։

Ինչու՞ են ձկները գաղթում դպրոցներում. Որոշ հետազոտողներ դա բացատրում են նրանով, որ, համաձայն հիդրոդինամիկայի օրենքների, հեշտացվում է ձկների շարժումը որոշակի կոնֆիգուրացիայի հոտերով։ Այնուամենայնիվ, այս երևույթի մեկ այլ կողմ կա. Ինչպես արդեն նշվեց, ձկների հուզված հոտերում ամփոփվում են առանձին անհատների բիոէլեկտրական դաշտերը։ Կախված ձկների քանակից, նրանց գրգռման աստիճանից և ճառագայթման սինխրոնիզմից՝ ընդհանուր էլեկտրական դաշտը կարող է զգալիորեն գերազանցել հենց դպրոցի մեծ չափերը: Նման դեպքերում մեկ ձկան լարումը կարող է հասնել այնպիսի արժեքի, որ նույնիսկ էլեկտրաընկալիչների բացակայության դեպքում կարողանա ընկալել դպրոցի էլեկտրական դաշտը։ Ուստի ձկները կարող են օգտագործել դպրոցի էլեկտրական դաշտը նավարկության նպատակներով՝ շնորհիվ Երկրի մագնիսական դաշտի հետ փոխազդեցության:

Իսկ ինչպե՞ս են ոչ դպրոցական միգրանտ ձկները՝ օձաձկները և Խաղաղօվկիանոսյան սաղմոնը, երկար գաղթելով, նավարկելու օվկիանոսում։ Եվրոպական օձաձուկը, օրինակ, երբ սեռական հասունանում է, գետերից շարժվում է Բալթիկ ծով, այնուհետև Հյուսիսային ծով, մտնում է Գոլֆստրիմ, շարժվում է դրա մեջ եղած հոսանքին հակառակ, անցնում Ատլանտյան օվկիանոսը և մտնում Սարգասո ծով, որտեղ այն բազմանում է մեծ խորություններում: Հետևաբար, օձաձուկը չի կարող նավարկել ոչ Արեգակի, ոչ աստղերի միջոցով (թռչունների գաղթի ժամանակ նրանք առաջնորդվում են դրանցով)։ Բնականաբար, առաջանում է այն ենթադրությունը, որ քանի որ օձաձուկն անցնում է իր ճանապարհի մեծ մասը Գոլֆստրիմում գտնվելու ժամանակ, նա օգտագործում է հոսանքը կողմնորոշվելու համար:

Փորձենք պատկերացնել, թե ինչպես է օձաձուկը կողմնորոշվում՝ գտնվելով շարժվող ջրի մի քանի կիլոմետրանոց սյունակի ներսում (այս դեպքում քիմիական կողմնորոշումը բացառված է)։ Ջրի սյունակում, որի բոլոր հոսանքները շարժվում են զուգահեռ (այդպիսի հոսքերը կոչվում են լամինար), օձաձուկը շարժվում է նույն ուղղությամբ, ինչ ջուրը։ Այս պայմաններում նրա կողային գիծը՝ օրգան, որը թույլ է տալիս ընկալել տեղական ջրի հոսքերը և ճնշման դաշտերը, չի կարող աշխատել: Նույն կերպ, երբ գետի երկայնքով լողում է, մարդը չի զգում դրա հոսանքը, եթե նա չի նայում ափին։

Միգուցե ծովային հոսանքը ոչ մի դեր չի խաղում օձաձկի կողմնորոշման մեխանիզմում, և նրա միգրացիոն ուղիները պատահաբար համընկնում են Գոլֆստրիմի հետ։ Եթե ​​այո, ապա ի՞նչ բնապահպանական ազդանշաններ է օգտագործում օձաձուկը իր կողմնորոշումը ուղղորդելու համար:

Մնում է ենթադրել, որ օձաձուկը և Խաղաղօվկիանոսյան սաղմոնն իրենց կողմնորոշման մեխանիզմում օգտագործում են Երկրի մագնիսական դաշտը։ Այնուամենայնիվ, ձկների մեջ դրա ընկալման մասնագիտացված համակարգեր չեն հայտնաբերվել: Բայց մագնիսական դաշտերի նկատմամբ ձկների զգայունությունը որոշելու փորձերի ընթացքում պարզվեց, որ թե՛ օձաձուկը, թե՛ Խաղաղօվկիանոսյան սաղմոնը բացառիկ բարձր զգայունություն ունեն։ էլեկտրական հոսանքներջրի մեջ՝ ուղղված իրենց մարմնի առանցքին ուղղահայաց։ Այսպիսով, Խաղաղօվկիանոսյան սաղմոնի զգայունությունը ընթացիկ խտության նկատմամբ կազմում է 0,15 * 10 -2 μA 1 սմ 2-ի համար, իսկ օձաձուկը ՝ 0,167 * 10 -2 1 սմ 2-ի համար:

Գաղափարն առաջ քաշվեց օձաձկների և Խաղաղօվկիանոսյան սաղմոնների կողմից օվկիանոսի ջրում հոսանքների միջոցով ստեղծված գեոէլեկտրական հոսանքների օգտագործման մասին։ Ջուրը հաղորդիչ է, որը շարժվում է Երկրի մագնիսական դաշտում: Ինդուկցիայի արդյունքում առաջացող էլեկտրաշարժիչ ուժն ուղիղ համեմատական ​​է օվկիանոսի տվյալ կետում Երկրի մագնիսական դաշտի ինտենսիվությանը և հոսանքի որոշակի արագությանը:

Ամերիկացի գիտնականների խումբն իրականացրել է օձաձկան շարժման երթուղու երկայնքով առաջացող գեոէլեկտրական հոսանքների մեծությունների գործիքային չափումներ և հաշվարկներ։ Պարզվել է, որ երկրաէլեկտրական հոսանքների խտությունը կազմում է 0,0175 μA 1 սմ 2-ի վրա, այսինքն՝ գրեթե 10 անգամ ավելի բարձր, քան միգրանտ ձկների զգայունությունը դրանց նկատմամբ։ Հետագա փորձերը հաստատել են, որ օձաձկները և Խաղաղօվկիանոսյան սաղմոնը ընտրողական են նմանատիպ խտություն ունեցող հոսանքների նկատմամբ։ Ակնհայտ դարձավ, որ օձաձկները և Խաղաղօվկիանոսյան սաղմոնները կարող են օգտագործել Երկրի մագնիսական դաշտը և ծովային հոսանքները՝ իրենց կողմնորոշման համար օվկիանոսում միգրացիայի ժամանակ՝ գեոէլեկտրական հոսանքների ընկալման շնորհիվ։

Խորհրդային գիտնական Ա.Տ. Միրոնովն առաջարկել է, որ ձկները առաջնորդվում են տելուրիկ հոսանքներով, որոնք նա առաջին անգամ հայտնաբերել է 1934 թվականին։ Միրոնովը բացատրում է այդ հոսանքների առաջացման մեխանիզմը երկրաֆիզիկական գործընթացներով։ Ակադեմիկոս Վ.Վ. Շուլեյկինը դրանք կապում է տիեզերքի էլեկտրամագնիսական դաշտերի հետ։

Ներկայումս ԽՍՀՄ ԳԱ իոնոլորտում Երկրային մագնիսականության և ռադիոալիքների տարածման ինստիտուտի աշխատակիցների աշխատանքը պարզել է, որ տելուրային հոսանքների արդյունքում առաջացող դաշտերի մշտական ​​բաղադրիչը չի գերազանցում 1 մկՎ-ը 1 մ-ի համար:

Խորհրդային գիտնական Ի.Ի.Ռոկիտյանսկին առաջարկել է, որ քանի որ տելուրային դաշտերը տարբեր ամպլիտուդներով, վեկտորների ժամանակաշրջաններ և ուղղություններով ինդուկցիոն դաշտեր են, ձկները հակված են գնալ դեպի այն վայրերը, որտեղ տելուրային հոսանքների արժեքը ավելի քիչ է: Եթե ​​այս ենթադրությունը ճիշտ է, ապա մագնիսական փոթորիկների ժամանակ, երբ տելուրային դաշտերի ուժգնությունը հասնում է տասնյակից հարյուրավոր միկրովոլտ մեկ մետրի վրա, ձկները պետք է հեռանան ափից և ծանծաղ վայրերից, հետևաբար՝ ձկնորսական ափերից մինչև խորջրյա տարածքներ, որտեղ։ տելուրիկ դաշտերի արժեքն ավելի քիչ է։ Ձկների վարքագծի և մագնիսական ակտիվության փոխհարաբերությունների ուսումնասիրությունը հնարավորություն կտա մոտենալ որոշակի տարածքներում դրանց առևտրային կոնցենտրացիաների կանխատեսման մեթոդների մշակմանը: Իոնոսֆերայում Երկրային մագնիսականության և ռադիոալիքների տարածման ինստիտուտի և ԽՍՀՄ Գիտությունների ակադեմիայի Էվոլյուցիոն մորֆոլոգիայի և կենդանիների էկոլոգիայի ինստիտուտի աշխատակիցները հետազոտություն են անցկացրել, որում որոշակի հարաբերակցություն է հայտնաբերվել նորվեգական ծովատառեխի որսը մագնիսականի հետ համեմատելիս: փոթորիկներ. Սակայն այս ամենը պահանջում է փորձնական ստուգում։

Ինչպես նշվեց վերևում, ձկներն ունեն վեց ազդանշանային համակարգ: Բայց մի՞թե նրանք չեն օգտագործում որևէ այլ զգացում, որը դեռ հայտնի չէ։

ԱՄՆ-ում «News of Electronics» թերթում 1965 եւ 1966 թթ. հաղորդագրություն է հրապարակվել Վ.Մինտոյի կողմից հատուկ «հիդրոնիկ» ազդանշանների հայտնաբերման մասին նոր բնությունօգտագործվում է ձկների կողմից հաղորդակցության և գտնվելու վայրի համար; ավելին, որոշ ձկների մոտ դրանք գրանցվել են մեծ հեռավորության վրա (սկումբրիայում՝ մինչև 914 մ): Ընդգծվեց, որ «հիդրոնիկ» ճառագայթումը չի կարող բացատրվել էլեկտրական դաշտերով, ռադիոալիքներով, ձայնային ազդանշաններկամ այլ նախկինում հայտնի երևույթներ. հիդրոնիկ ալիքները տարածվում են միայն ջրում, դրանց հաճախականությունը տատանվում է հերցի ֆրակցիաներից մինչև տասնյակ մեգահերց:

Հաղորդվել է, որ ազդանշանները հայտնաբերվել են ձկների արձակած ձայների ուսումնասիրությամբ։ Դրանցից են հաճախականությամբ մոդուլավորված, տեղակայման համար օգտագործվող և ամպլիտուդի մոդուլյացիայով, որոնք արտանետվում են ձկների մեծ մասի կողմից և նախատեսված են հաղորդակցության համար։ Առաջինները հիշեցնում են կարճ սուլիչ կամ «ծլվլոց», իսկ երկրորդները՝ «ծլվլոց»:

W. Minto-ն և J. Hudson-ը հայտնել են, որ հիդրոնային ճառագայթումը բնորոշ է գրեթե բոլոր տեսակներին, սակայն այդ ունակությունը հատկապես ուժեղ է զարգացած գիշատիչների, թերզարգացած աչքերով ձկների և գիշերային որսի մեջ: Կողմնորոշիչ ազդանշաններ (տեղորոշման ազդանշաններ) ձկները արձակում են նոր միջավայրում կամ անծանոթ առարկաներ ուսումնասիրելիս: Անծանոթ միջավայրում գտնվող ձկան վերադարձից հետո մի խումբ անհատների մոտ նկատվում են հաղորդակցման ազդանշաններ:

Ի՞նչը դրդեց Մինտոյին և Հադսոնին «հիդրոնիկ» ազդանշանները դիտարկել որպես նախկինում անհայտ ֆիզիկական երևույթի դրսևորում: Նրանց կարծիքով, այդ ազդանշանները ակուստիկ չեն, քանի որ դրանք կարող են ընկալվել անմիջապես էլեկտրոդների վրա։ Միևնույն ժամանակ, «հիդրոնային» ազդանշանները չեն կարող վերագրվել էլեկտրամագնիսական տատանումներին, ըստ Մինտոյի և Հադսոնի, քանի որ, ի տարբերություն սովորական էլեկտրականների, դրանք բաղկացած են իմպուլսներից, որոնք բնույթով հաստատուն չեն և տևում են մի քանի միլիվայրկյան:

Սակայն դժվար է համաձայնել նման տեսակետների հետ։ Էլեկտրական և ոչ էլեկտրական ձկների մոտ ազդանշանները շատ բազմազան են ձևով, ամպլիտուդով, հաճախականությամբ և տեւողությամբ, և, հետևաբար, «հիդրոնիկ» ազդանշանների նույն հատկությունները չեն մատնանշում դրանց հատուկ բնույթը։

«Հիդրոնիկ» ազդանշանների վերջին «անսովոր» հատկանիշը՝ դրանց տարածումը 1000 մ հեռավորության վրա, կարելի է բացատրել նաև ֆիզիկայի հայտնի դրույթների հիման վրա։ Մինտոն և Հադսոնը լաբորատոր փորձեր չեն անցկացրել մեկ անհատի վրա (նման փորձերի տվյալները ցույց են տալիս, որ առանձին ոչ էլեկտրական ձկների ազդանշանները տարածվում են կարճ հեռավորությունների վրա): Նրանք ազդանշաններ են գրանցել դպրոցներից և ծովային պայմաններում գտնվող ձկների դպրոցից: Բայց, ինչպես արդեն նշվեց, նման պայմաններում կարելի է ամփոփել ձկների բիոէլեկտրական դաշտերի ինտենսիվությունը, և հոտի մեկ էլեկտրական դաշտը կարող է բռնվել զգալի հեռավորության վրա։

Ելնելով վերոգրյալից՝ կարող ենք եզրակացնել, որ Մինտոյի և Հադսոնի աշխատություններում անհրաժեշտ է տարբերակել երկու կողմ՝ փաստացի, որից հետևում է, որ ոչ էլեկտրական ձկնատեսակներն ունակ են էլեկտրական ազդանշաններ առաջացնել, և «տեսական». - չապացուցված պնդում, որ այդ արտանետումները ունեն հատուկ, այսպես կոչված, հիդրոնիկ բնույթ։

1968-ին սովետական ​​գիտնական Գ. սխալվել է «հիդրոնիկ» ազդանշանների հատուկ ֆիզիկական բնույթը վերագրելիս: Ըստ էության, դրանք սովորական էլեկտրամագնիսական գործընթացներ են։