Танец электрических угрей
Электрический угрь. Фото: Kenneth Catania / Vanderbilt University

Электрический угрь. Фото: Kenneth Catania / Vanderbilt University

Угри пользуются электрошоком для управления мускулами жертвы, выяснили ученые

Способность наносить удары током оказалась нужна угрям не только для того, чтобы оглушать будущий обед — при помощи электрошока эти рыбы могут манипулировать работой мускулов жертвы для того, чтобы заставить ее выплыть из укрытия, впасть в паралич или подвинуться в сторону хищника. К такому выводу пришел американский зоолог из университета Вандербильта, представивший результаты своих наблюдений за охотничьими приемами электрических угрей в статье в журнале Science.

Электрические угри принадлежат к небольшому закрытому «клубу» морских животных, научившихся пользоваться электрическим током в качестве оружия. К их числу, помимо угрей, относятся электрические скаты, сомы и некоторые другие рыбы, в чьем теле присутствуют так называемые электроциты — особые клетки, преобразующие энергию молекул АТФ, универсальной клеточной валюты, в слабый электрический заряд. Что интересно, все виды животных, оснащенных подобным оружием, приобрели его самостоятельно, независимо друг от друга, в ходе так называемой конвергентной эволюции.

«Стопки» из этих клеток, напоминающие по своей структуре аккумуляторы и батареи, могут производить электрические импульсы солидной мощности. К примеру, те же электрические угри способны наносить удары с напряжением в 600 вольт и с силой тока, превышающей один ампер. Этого достаточно для того, чтобы оглушить не только небольшую рыбу, но и крупных животных, в том числе и неосторожного человека. Долгое время зоологи считали, что это было главной, и по сути единственной, функцией электрических органов этих рыб.

Кеннет Катания из университета Вандербильта в Нэшвилле решил проверить, так ли это на самом деле — он проследил за тем, что происходит с телом жертвы в тот момент, когда ее атакует электрический угорь. Во время наблюдений за охотой угрей он заметил любопытную вещь: мальки рыб, которых пытались поймать угри, переставали двигать хвостом и плавниками и входили в некое подобие паралича еще за несколько миллисекунд до того, как угорь пытался оглушить и съесть их.

В этот момент, как показывали данные с электрических датчиков и других приборов, хищная рыба вырабатывала множество относительно слабых импульсов тока, направленных в сторону жертвы. Анализируя их свойства, Катания осознал, что схожая частота ударов током и распределение пауз между импульсами характерна для одной конкретной части организма любого животного, обладающего сложной нервной системой — нейронов, непосредственно управляющих работой мускулов.

«У меня есть друзья среди правоохранителей, и я хорошо представляю себе, как работают электрошокеры-тазеры. Во время экспериментов меня поразило то, насколько похож был пакет электроимпульсов, которые испускал угорь, на то, как происходит разрядка тазера. Эти электрошокеры подают в организм по 19 высоковольтных импульсов в секунду, а рыба вырабатывает около 400 импульсов», — рассказал ученый «РП».

Для того чтобы понять, зачем рыба испускает подобные импульсы, американский зоолог собрал специальный аквариум, разделенный на две половины — в одной жил хищник, а во второй находилась ее жертва. Угорь не может съесть добычу, так как он отделен от нее прозрачной стенкой из агара — желеобразного материала, который хорошо пропускает через себя электрический ток. Несмотря на это, жертва не могла спастись от хищника — она была закреплена в специальном «штативе», который мешал рыбе двигаться, и, вдобавок, у нее был удален мозг.

После нескольких безуспешных попыток съесть малька за агаровым «стеклом», угри перестали нападать на них, что поставило завершение эксперимента под угрозу. Катания решил эту проблему при помощи маленькой хитрости — он выпускал на поверхность агара земляных червей, которых угри охотно поедали, предварительно «обстреляв» их теми же самыми импульсами тока, которыми они обездвиживали рыб в большом аквариуме.

Этот прием позволил Катании завершить опыты и раскрыть главный секрет охотничьих успехов угрей. Оказалось, что эти высокочастотные импульсы действительно связаны с двигательными нейронами. Когда они достигали тела лоботомированной рыбы, они заставляли все нервные клетки подать сигнал на включение мускулов одновременно. Это приводило к появлению мускульных спазмов, непроизвольных движений и прочих неприятных эффектов, которые помешают рыбе спастись от второго, более мощного электрического удара.

Возможен, как отмечает ученый, и иной вариант — угорь может обстреливать окружающее пространство такими пучками импульсов в надежде, что они заденут спрятавшуюся в грунте или среди водорослей рыбу и ее непроизвольные телодвижения или выдадут ее, или же заставят покинуть укрытие. Что интересно, угорь никогда не расходует энергии попусту — если его жертва «не отвечает» (не двигается), то он не пытается добить ее вторым ударом и быстро прекращает бомбардировать окружающую среду электрическими импульсами.

Как показали дальнейшие эксперименты, угри могут гибко контролировать силу удара и то, что может происходить с жертвой во время сессии подводного «электрошока». Это, считает Катания, может намекать на то, что электрические рыбы могут произвольным образом управлять работой мускулов своей добычи, парализуя ее или заставляя двигаться в тот момент времени, когда угрю это будет максимальным образом выгодно. В пользу этого говорит то, что зоологу удалось идентифицировать несколько заметно отличающихся друг от друга типов электрических импульсов, которые рыба использует в разных ситуациях.

«Если посмотреть на эту ситуацию со стороны и подумать, то вы поймете, что то, что удается делать угрям, является нечто действительно невероятным. Они научились использовать свои собственные электрические органы для того, чтобы брать под удаленный контроль тело жертвы. Если рыба прячется, то угорь может заставить ее двигаться, а если он готов поймать ее, он у него есть опция "парализации"», — заключает Катания.

Прямоходящий творец Далее в рубрике Прямоходящий творецУченые выяснили, что человек прямоходящий был существенно разумнее, чем считалось ранее, и был способен к творчеству Читайте в рубрике «Наука и технологии» Станислав Протасов: «Технологии Acronis спасают миллионы»Сооснователь IT-гиганта представил в Технопарке МФТИ настоящий гоночный болид «Формулы-1» Станислав Протасов: «Технологии Acronis спасают миллионы»

Комментарии

04 декабря 2014, 22:51
Сейчас ученые выяснят как эти свойсва можно использовать не только в воже но и на суше. и тогда можно использовать в военной промышленности
05 декабря 2014, 09:45
Электрошокеры уже достаточно и так распространены.
05 декабря 2014, 14:56
В тексте немного про другое написано, там электрошокер на расстоянии, наверное больше к телепатии относится
06 декабря 2014, 07:20
Какая телепатия? Вода - это естественный проводник электричества. Электроудочки тоже по вашему телепатически работают?))
06 декабря 2014, 12:53
Делать маленьких угрей-роботов-шахидов? Где-то я это уже слышал))
05 декабря 2014, 08:27
- Хм... Рыба была обездвижена штативом... Зачем еще ей мозг удалять?
- просто интересно было удалить.
08 декабря 2014, 10:35
Интересно, если Кеннету Катании удалить мозг - сможет ли он и дальше проводить свои чудовищные эксперименты над рыбами? Мне кажется что да, так как он его, очевидно, не задействует в своих исследованиях, а действует скорее интуитивно))
05 декабря 2014, 09:36
А разве в воде электрический ток не во все стороны от источника распространяется?
05 декабря 2014, 09:44
У электрического угря внешнее электрическое поле расположено горизонтально по оси тела: перед головой и позади хвоста. Оно четко обнаруживается перед головой угря на расстоянии 5 — 10 м,
05 декабря 2014, 14:56
вот-вот там про электрическое поле
05 декабря 2014, 19:20
Вы хотите сказать, что поле направленное? Это как-то противоречит законам физики.
08 декабря 2014, 10:37
Есть такое дело. Может некоторые законы электродинамики следует пересмотреть? Или это тварисч Кеннет что-то напутал?
06 декабря 2014, 22:34
Если бы видео не посмотрел, не поверил бы, это уникальная вещь, очень хорошее исследование, конечно это должно пригодиться ученым.
08 декабря 2014, 10:38
Текст был удален модератором, так как нарушает правила комментирования
08 декабря 2014, 09:00
Все время терзает один вопрос - почему электрические рыбы - угри, скаты, не бьют током сами себя? Иммунитет у них, что ли к электричеству? Хотя ведь сила тока там достаточно серьезная, даже человека может оглушить.
08 декабря 2014, 12:03
Ну а почему змеи не погибают от собственного яда? Ответ прост : все те виды, которые погибали от собственных возможностей давно истлели и мы их никогда не изучим.
08 декабря 2014, 13:52
Они сами являются источником электричества, поэтому остаются невредимыми.
Авторизуйтесь чтобы оставлять комментарии.
Интересное в интернете
Расширяйте круг интересов!
Мы пишем об истории, обороне, науке и многом другом. Подписывайтесь на «Русскую планету» в соцсетях
Каждую пятницу мы будем присылать вам сборник самых важных
и интересных материалов за неделю. Это того стоит.
Закрыть окно Вы успешно подписались на еженедельную рассылку лучших статей. Спасибо!
Станьте нашим читателем,
сделайте жизнь интереснее!
Помимо актуальной повестки дня, мы также публикуем:
аналитику, обзоры, интервью, исторические исследования.
личный кабинет
Спасибо, я уже читаю «Русскую Планету»