Technikailag nincs olyan dolog, mint az elektromos angolna

2024 Szerző: Sherilyn Boyd | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-16 09:39

Mítosz: Elektromos "angolna" létezik.

Elektrophorus electricus

Bár számos olyan hal, amely elektromos töltést termel, a "elektromos angolna" nevű faj, E. electron, tagja a halrendnek, az ostariophysiának.

Az angolna miatt hibás az alakja és a kismedencei, hátsó és hátsó peremek hiánya miatt, E. electron hosszú (legfeljebb 8 láb), hengeres teste lapos fejjel rendelkezik. A létfontosságú szervek a testének elülső ötödében találhatók (a fej közelében), míg a hosszú testének többsége három elektromos szervet tartalmaz, amelyek együttesen közel 6000 speciális elektrosztát sejtet töltenek be, amelyek - amint azt a név is sugallja - gyártják, tárolják és kiszorítják elektromosság.

Az elektromos szervek a halak korai szakaszában fejlődnek ki. A Sachs, amely csak gyenge elektromos töltést termel és az echolocationt használják, a születés után nagyon gyorsan fejlődik. A másik két elektromos szerv, a fő és a Hunter néven ismert, sokkal nagyobb feszültséget produkál körülbelül 600 volt és körülbelül 1 amp, azaz kb. 600 watt körülbelül 2 milliszekundumig.

Bár a hal kopoltyú, az oxigén nagy részét "erősen érsejtű" száján keresztül veszi, ezért gyakran a víz felszínére juttatja a levegőt.

A halakat vastag, szürke vagy barnás / fekete bőr borítja. Feltételezik, hogy ez a kemény réteg védi a saját elektromos áramától.

A reprodukálódás érdekében a faj nőse 17 000 tojást helyez el egy hímivarú fészekben a száraz évszak alatt, és átlagosan 1200 ilyen tojás nyílik. A fogságban a hím elektromos halak 15 évig élnek és a 22 éves nőstényt.

E. electron Habitat

Az elektromos hal Dél-Amerikában, különösen az Orinoco és a Guyanas folyók, valamint az Amazonas vízgyűjtő nagy részei. A folyó fenekén és mocsarakban él, és viszonylag kis oxigénes vízben virágzik, mert hajlamos a száj lélegzésére.

Miért villamos?

E. electron az elektromos szerveket orientációra, vadászatra és védelemre használja.

Orientáció

Miközben éjszaka sötét élőhelyén úszni kezd (éjszaka), az elektromos halak maga felébrednek, mivel rendszeresen kibocsátják a gyenge elektromos kisülést:

Ez az alacsonyabb feszültség használható a környező tárgyak "látására". A más vezetőképességű tárgyak torzítják az angolna által előállított elektromos mezőt, így az angolna tisztában van az objektum jelenlétével.

Vadászat

Miután gyenge elektromos impulzusokkal megkereste a zsákmányt, Az E. electricus egy csavart ragaszt:

Miután a zsákmányt megtalálják, az elektromos angolna sokkal nagyobb villamos áramot fog használni, hogy megcsonkítsa a halat.

A fogatlan, elektromos halak a zsákmányt a "szájuk megnyitásával" szívják el, és lenyelik az ételt.

Védelem

Az elektromos halak képesek olyan 650 voltos és kb. 1 amp értékű feszültséget előállítani, amely erős, rövid (2 milliszekundum vagy kevesebb) rázkódást okoz, amikor egy ragadozó megtámadja. Bár a szakértők szerint a sokk önmagában ritkán halálos, egyes állatokat ölthet meg.

Hogyan termel villamos energiát?

E. electricus ' az idegrendszer szabályozza villamosenergia-termelését:

Minden elektro- nikus sejt [elektrosztát] negatív töltést hordoz, ami kicsit kevesebb, mint 100 millivoltot jelent a külsejénél, szemben a belsejével. Amikor a parancsjel érkezik [egy "parancs-magból" az idegrendszerben], az idegvégződés egy percnyi acetil-kolint, egy neurotranszmittert szabadít fel.

Ez az acetil-kolin kiválasztódik:

Idegek által a sejt egyik oldalán, ami ioncsatornákat nyit meg ezen az oldalon. A nátriumionok képesek gyorsan bejutni a sejtbe ezeken a csatornákon keresztül… [w [amely a sejt egyensúlyát jelenti. A káliumionok helyreállításához a másik oldalt hagyja el a cellát….

Az eredmény:

Egy átmeneti, kis elektromos ellenállás, amely összeköti a cella belsejét és külsejét. Így minden egyes cellában úgy viselkedik, mint egy akkumulátor, az aktivált oldal negatív töltést hordoz, míg a másik oldal pozitív. Mivel a sejtek az elektromos szervekbe vannak beágyazva, mint például a zseblámpába rakódott elemek, az áram… állítson be egy olyan aktivitás lavináját, amely csak két milliszekundumban fut… [a [és] a rövid életű áramlást viszi az angolna testén.

Energiája kiaknázható?

A tudósokat már régóta lenyűgözik a E. electron, és a közelmúltban végzett kutatások olyan felhasználásokhoz vezetnek, amelyek az emberek számára előnyösek lehetnek.

Tannenbaum

2009-től az Utah-beli Sandy-i Living Planet Akvárium kutatói kihasználják a rezidens elektromos halak erejét, hogy meghajtják az akvárium karácsonyfát.

A Sparky (a villamos halak) tartályhoz alapvetően két rozsdamentes acél elektróda csatlakozik, és minden alkalommal, amikor a Sparky egy impulzust küld, amely része a "természetes, normális aktivitásának", a villamos áramok áramlása az elektródákon keresztül a szekvencerekhez a fák fényei villognak. Élő Planet marketingigazgatója szereti a kijelzőt, mert "segít megmutatni egy vizuális elképzelést arról, hogy az állatok tényleg napi rendszerességgel dolgoznak".

bionika

Egyes orvosi implantátumok és eszközök szükségessé teszik az akkumulátorok összetett funkcióinak táplálását. Az utóbbi években a tudósok kerestek olyan módokat, amelyek "bio-elemeket" hoznak létre, amelyek "olyanok lennének, mint bármely más sejt a testedben", kivéve, hogy villamos energiát is termelnek.

Néhány kutató vizsgálta, hogy vajon E. electricus ' az elektrokiták jó tervet készíthetnek, és a következők:

Olyan mesterséges cellák tervezése, amelyek az elektrosztatikus energiatermelést replikálhatják…. [T] Ők azt mondták, hogy egy mesterséges sejt valóban képes természetes sejtet előállítani.

Az életképes bio-akkumulátor előállításának egyik akadálya az ember számára biztonságos energiaforrás megtalálása, bár "baktériumok hidegen alkalmazhatók az ATP újrahasznosítására - felelősek a sejten belüli energiaátadásért - glükóz használatával".

A kutatók továbbra is reménykednek, különösen azért, mert a bio-akkumulátornak számos előnye van: "ha megtörik, nincsenek méreganyagok a rendszerbe."