Categories
Природа Тварини

Електричний вугор (Electrophorus electricus)

Електричний вугор (Electrophorus electricus) – риба-хижак, здатна генерувати електричні удари до 600 вольт, які використовує для полювання, самозахисту і спілкування з іншими вуграми.

Незважаючи на свою назву, електричний вугор не тісно пов’язаний з вуграми істинними Anguilliformes, але є представником неотропічної риби knifefish Gymnotiformes, до якої найбільше відносять сомів. Належить до представників Gymnotiformes (Гімнотоподібні).

Розповсюджені електричні вугри в прісних водах басейну Амазонки і Оріноко в Південній Америці, в заплавах річок, струмків, боліт, часто живуть вони на мулистих ґрунтах в спокійних або стоячих водах.

Харчуються електричні вугри переважно безхребетними (креветками, крабами). Дорослі вугри іноді вживають рибу, дрібних ссавців, яйця, новонароджених пташенят, ембріони з пізніх кладок; молодь – безхребетних.

Електричний вугор (Electrophorus electricus)
Вугор електричний, радіографічне зображення хвоста

Самці Electrophorus electricus значно менші самиць. Під час розмноження самець електричного вугра робить гніздо зі слини, в яку самиця відкладає понад 3000 яєць.

Тіло електричного вугра циліндричної форми в передній частині і трохи стисле з боків, витягнуте приблизно до 2 м, вагою до 20 кг (максимальна — 45 кг). Анальний плавець розширює довжину тіла до хвоста. Очі смарагдово-зелені, маленькі, зір слабкий. Рот квадратний, розташований в кінці морди.

Електричний вугор (Electrophorus electricus)
Електричний вугор. Натрієвий насос клітини електричного органу

Представники цього виду переважно оливково-сірого забарвлення, спина коричнювата, а живіт жовтого або жовто-гарячого кольору (в порівнянні з самицею живіт дорослого самця більш темніший). Забарвлення молодих риб зі світлим мармуровим малюнком. Електричний вугор не має луски. В’язкий шкірний покрив тіла вугрів виконує захисну функцію, досить часто і від власного електричного струму. На окремих ділянках тіла електричного вугра розташовані високочастотні чутливі бульбові рецептори.

Дихають електричні вугри переважно атмосферним повітрям хоча мають зябра. Як і у інших представників риб ostariophysan, плавальний міхур складається з двох камер (іноді досягає 80 см): передня камера з’єднана з внутрішнім вухом серією дрібних кісток шийного хребця (пристрій Weberian), що значно підвищує здатність слуху, задня проходить по довжині всього тіла і підтримує плавучість.

Вугор електричний, поперечний переріз
Вугор електричний, поперечний переріз

Електричний вугор має добре розвинений слух через васкуляризований (забезпечений судинами) орган дихання в порожнині рота. Як облігатні повітряні брізери (від obligate, тобто обмежений яким-небудь одним характерним способом існування) електричні вугри, щоб вдихнути повітря, повинні підніматися на поверхню кожні десять хвилин. Так електричний вугор отримує майже 80% необхідного кисню.

Електрику виробляють три пари черевних органів електричного вугра: Головний орган, орган Хантера і орган Сакса. Електричні органи цієї риби займають чотири п’ятих всього тіла і становлять близько третини ваги. Розташовані безпосередньо під шкірою, мають здатність генерувати низьку і високу електричну напругу. Кінчик хвоста діє як позитивний полюс батареї, голова як негативний. Коли тіло досягає 15 мм, електричні органи застосовуються тільки для орієнтації, коли розмір збільшується до 40 мм — вже для нападу.

Тканина електричного органу червонувато-жовта. Із неї утворюється чотири органи у вигляді довгастих пластин (пара у спинній і пара у нижній ділянці хвоста) з багатьма поперечними і поздовжніми перетинками на відстані 0,8 і 2,5 мм одна від одної відповідно.

Електричний вугор (Electrophorus electricus)
Електричний вугор, будова електричного органу

Найдрібніші призматичні клітини наповнено драглистим вмістом. Ці органи складаються з електричних клітин (electrocytes), кожна з яких під час потоку іонів додає потенціалу. Коли вугор знаходить здобич, мозок посилає сигнал через нервову систему до електричних клітин, відкриваються іонні канали, дозволяючи текти іонам натрію. Відбувається миттєва зміна полярності. Раптова різниця в електричному потенціалі генерує електричний струм в манері, схожій на батарею. Від 5000 до 6000 складних електробляшок здатні викликати шок струмом з показниками: 600 В, 1 А, 600 Вт. Тривалість дії розряду вугра – менше 2 мс.

У спокійному стані або в стані бездіяльності мембрани клітини мають негативний потенціал (всередині клітин депонуються іони К+). Завдяки «натрієвому насосу» у звичайному стані клітина позбавляється іонів натрію.

Орган Сакса слугує для електролокації. Тобто електричні імпульси з цього органу електричний вугор застосовує для сканування навколишньої території і вистежування здобичі. Усередині органу Сакса багато комірок, кожна з яких здатна виробляти тільки 0,15 В. Загалом орган Сакса електричного вугра може передавати сигнал майже 10 В з амплітудою 25 Гц у радіусі 5 метрів. Відповідь на ці сигнали орган Сакса посилає головному органу.

Орган Хантера електричного вугра випромінює сигнали з частотою до декількох сотень герц. Електричний заряд з цього органу може паралізувати здобич.

Головний орган вугра спрацьовує в разі небезпеки – за три тисячні частки секунди він здатний призвести до удару електричним струмом напругою 600 вольт. Цього достатньо, щоб миттєво відключити будь-яку тварину поблизу і навіть людину. Молодь Electrophorus electricus виробляє напругу близько 100 В, вміють змінювати інтенсивність електричного розряду, використовуючи більш низькі розряди для полювання і більш високої інтенсивності для захисту. Під час хвилювання електричний вугор протягом години здатний виробляти переривчастий електричний струм без ознак втоми.

Електричний вугор (Electrophorus electricus)
Вугор електричний

Електричні вугри широко вивчаються в якості моделі біоелектрогенезу, становлять інтерес для дослідників, які використовують ацетилхолінестеразу і АТФ Electrophorus electricus.

Дослідники Єльського університету і Національного інституту стандартів і технологій планують розробити штучні версії електрогенеруючих клітин, які за функціями схожі з електричними клітинами вугра, вдосконалити їх для використання в якості джерела живлення медичних імплантів та інших мікроскопічних пристроїв.

Electrophorus electricus завжди були затребувані деякими колекціонерами тварин. Ловити їх важко. Зберігання електричних вугрів у неволі в основному обмежується зоопарками і акваріумами.

В 2008 році в провінції Гіфу (Японія) електричний вугор запалював гірлянду на різдвяній ялинці – коли електричний вугор торкався прокладеного мідного дроту в акваріумі, на ялинці спалахували вогники. Цю ялинку назвали Eel Christmas tree (E-tree).

В 2011 році у Венеції також встановили ялинку, яку освітлювали за допомогою електрики вугра.

Відомо, що протягом восьми годин після своєї смерті електричний вугор може вдарити електричним струмом. Це зумовлено тим, що деякий час після загибелі електричні органи риби продовжують бути активними.