Elektryczne ryby
Wiele ryb potrafi wytwarzać prąd elektryczny. Czy prąd taki może być niebezpieczny dla człowieka? Czy można w jakiś sposób wykorzystać tę energię elektryczną?
Prąd elektryczny wytwarza wiele gatunków ryb. Do najbardziej znanych należą sum elektryczny, drętwa, strętwa (nazywana czasem niesłusznie węgorzem elektrycznym). Wspomniane gatunki wytwarzają tak duże napięcie elektryczne, że ryby te potrafią ogłuszać lub zabić w ten sposób swoje ofiary. Pole elektryczne, zwykle dużo słabsze, wytwarza także wiele innych gatunków ryb chrzęstnoszkieletowych i kostnoszkieletowych.
Strętwa, czyli węgorz elektryczny © iStocker — stock.adobe.com
Po co ryby wytwarzają napięcie elektryczne?
Ryby elektryczne posługują się narządami elektrycznymi w celach zdobywania pokarmu, obronnym, zaczepnym, porozumiewania się, a także wykrywania i lokalizacji przeszkód w mętnej wodzie.
Ryby nie tylko więc wytwarzają pole elektryczne, ale potrafią je także zmieniać i wykrywać jego zmiany.
Jak wysokie napięcie może wytworzyć ryba wyposażona w narządy elektryczne?
Wiele źródeł podaje różne wartości napięcia, jakie jest w stanie wytworzyć ryba. Tylko nieliczne gatunki mogą wytworzyć napięcie powyżej 220 V. W przypadku suma elektrycznego jest to nawet 350 V. Największe napięcie, jakie zanotowano u strętwy to 550 V przy natężeniu 1 A! Wyładowanie następuje w krótkich seriach. U drętwy wytworzone napięcie sięga 220 V. Niektóre źródła podają, że niektóre płaszczki z rodzaju Torpedo potrafią wytwarzać impulsy elektryczne o natężeniu 50 amperów przy napięciu około 60 V.
Czy ryby elektryczne są niebezpieczne dla człowieka?
Tak. Jak wspomniano wcześniej, węgorz elektryczny może wytworzyć napięcie 550 V przy natężeniu 1 ampera. Takie napięcie może powalić i zabić człowieka. Napięcie i natężenie prądu, jakie wytwarza węgorz elektryczny, jest wprawdzie wysokie, jednak z uwagi na czas wyładowania, ryba ta najczęściej nie jest w stanie zabić zdrowego, dorosłego człowieka. Może go jednak bez problemu ogłuszyć i powalić na ziemię. Tylko w niektórych przypadkach porażenie takie kończy się śmiercią.
W jaki sposób ryby wytwarzają prąd elektryczny?
Za wytwarzanie napięcia elektrycznego odpowiadają specjalne stosy płytek, oddzielone od siebie specjalną substancją. To tak zwane elektrocyty. Przypominają one komórki mięśniowe i nerwowe.
Błona komórkowa elektrocytów w normalnym stanie przepuszcza jony potasu, ale nie przepuszcza jonów sodu. Na skutek tego po obu stronach błony elektrocytu powstaje różne stężenie tych jonów, a zatem i różnica potencjału, czyli napięcie elektryczne. Wyładowanie elektryczne następuje w wyniku doprowadzenia do elektrocytu sygnału nerwowego, który umożliwia nagły przepływ jonów sodu przez tę błonę i powstaje prąd elektryczny. Jest on niewielki. Takich elektrocytów może być jednak ułożonych w szeregu kilka tysięcy. Całkowity potencjał elektryczny i wytworzony prąd mogą być zatem duże.
U strętwy jest około 6000 płytek, a poziome przegródki dzielą je na płaskie taśmy, w których pionowo są poustawiane płytki elektryczne. U drętwy narządy elektryczne składają się z kilkuset sześciokątnych słupków, poprzedzielanych poziomymi płytkami, działającymi jak kondensator.
Ryby słodkowodne mają więcej elektrocytów niż organizmy morskie. Woda morska ma znacznie mniejszy opór elektryczny.
Dlaczego prąd nie zabija samej ryby?
Gdyby elektrocyty wytwarzały prąd, będąc połączone szeregowo, prąd wypływałby z jednego miejsca ryby (na przykład na głowie), przepływał przez wodę i to, co się w niej znajduje, a następnie wracałby do przeciwnego końca ciała ryby. Ryby te jednak mają wiele takich szeregowo połączonych elektrocytów, które są połączone równolegle. Całkowity prąd jest więc rozdzielany pomiędzy te układy (drogi przewodzenia), nie czyniąc zwierzęciu krzywdy.
Czy można wykorzystać tak wytwarzany prąd w celach praktycznych?
Kiedyś płaszczki wykorzystywano w celach leczniczych. W starożytnym Rzymie okłady z małych drętw były stosowane na bóle głowy i kończyn oraz na artretyzm, zresztą z powodzeniem! To była pierwsza terapia elektrowstrząsami. Jednak czy można wywołać świecenie żarówki, podłączając ją do strętwy? Nie można. Ryba ta nie może wywołać ciągłego przepływu prądu. Są to jedynie impulsy, trwające milisekundy.
Ostatnio opublikowane w Pytajniku
Zobacz też
Napięcie elektryczne
Napięcie elektryczne U jest to różnica potencjałów elektrostatycznych pomiędzy dwoma punktami pola elektrycznego.
Bibliografia
Wykaz całej bibliografii dla wszystkich artykułów opublikowanych w niniejszym serwisie znajduje się w odnośniku w stopce. Poniżej znajduje się wykaz publikacji, które w szczególności były wykorzystywane w przygotowaniu niniejszego artykułu:
- Jearl Walker - Latający Cyrk Fizyki, ISBN 978-83-01-19749-0, PWN 2018
- Praca zbiorowa - redakcja Katarzyna Kolowca-Chnura - Zoologia Tom V. Ryby, ISBN 83-88988-02-6, Wydawnictwo Albatros 2004
- Włodzimierz Załachowski - Ryby - zwierzęta świata, 83-01-10632-8, PWN 1992
- Derek Hall, Amy-Jane Beer, Daniel Gilpin - Encyklopedia ryb, skorupiaków i innych zwierząt wodnych - wizualny przewodnik opisujący 1250 gatunków., ISBN 978-83-8172-649-8, Dragon 2020
© medianauka.pl, 2023-03-19, A-4787