Žuvys generatoriams arba „gyva“ elektra

Laukinėje gamtoje yra daug procesų, susijusių su elektriniais reiškiniais. Panagrinėkime kai kuriuos iš jų.

Daugybė gėlių ir lapų turi galimybę uždaryti ir atsidaryti, priklausomai nuo laiko ir dienos. Taip yra dėl elektrinių signalų, atspindinčių veikimo potencialą. Galite priversti lapus uždaryti išoriniais elektriniais dirgikliais. Be to, daugeliui augalų pažeidžiamos srovės. Lapo gabaliukai, stiebai visada yra neigiami, palyginti su normaliu audiniu.

Jei paimsite citriną ar obuolį ir supjaustysite, o tada prie žievelės pritvirtinsite du elektrodus, jie neatskleis galimo skirtumo. Jei vienas elektrodas uždedamas ant žievelės, o kitas - į plaušienos vidų, tada atsiras potencialo skirtumas, o galvanometras pastebės srovės stiprumą.

Kai kurių augalų audinių potencialo pokyčius jų sunaikinimo metu tyrė indų mokslininkas Bosas. Visų pirma jis išorinėmis ir vidinėmis žirnio dalimis sujungė galvanometrą. Jis pašildė žirnį iki 60 ° C temperatūros, o buvo užfiksuotas elektrinis potencialas - 0,5 V. Tas pats mokslininkas ištyrė mimozos padėkliuką, kurį sudirgino trumpojo srovės impulsai.

Dirginant atsirado veikimo potencialas. Mimozos reakcija nebuvo momentinė, bet vėlavo 0,1 s. Be to, mimozos keliuose sklinda dar viena sužadinimo rūšis, vadinamoji lėtoji banga, atsirandanti pažeidimo metu. Ši banga praeina pro mažas širdis ir pasiekia stiebą, sukelia veikimo potencialą, kuris perduodamas išilgai stiebo ir lemia netoliese esančių lapų nuleidimą. Mimoza reaguoja su lapo judėjimu į trinkelių sudirginimą, kai srovė yra 0,5 μA. Žmogaus liežuvio jautrumas yra 10 kartų mažesnis.

Ne mažiau įdomių reiškinių, susijusių su elektra, galima rasti žuvyse. Senovės graikai buvo atsargūs sutikti žuvis su vandeniu, todėl gyvūnai ir žmonės nutilo. Ši žuvis buvo elektrinė rampa, tačiau jėga yra vardas torpedos.

Skirtingų žuvų gyvenime elektros vaidmuo skiriasi. Kai kurie iš jų specialių organų pagalba sukuria galingą elektros iškrovą vandenyje. Taigi, pavyzdžiui, gėlavandeniai unguriai sukuria tokio stiprumo įtampą, kad gali atstumti priešo puolimą ar paralyžiuoti auką. Žuvų elektrinius organus sudaro raumenys, praradę galimybę susitraukti. Raumenų audinys tarnauja kaip laidininkas, o jungiamasis audinys - kaip izoliatorius. Nervai iš nugaros smegenų eina į organą. Bet apskritai tai yra mažos plokštės kintamų elementų struktūra. Ungurys turi nuo 6000 iki 10 000 sujungtų nuosekliai elementų, sudarančių koloną, ir apie 70 kolonų kiekviename organe, esančiame išilgai kūno.

Daugelio žuvų (gimnazijos, žuvų peiliai, gnatonemus) galva yra įkraunama teigiamai, uodega yra neigiama, tačiau elektriniams šamams, atvirkščiai, uodega yra teigiama, o galva - neigiama. Žuvys naudoja savo elektrines savybes tiek puolimui, tiek gynybai, taip pat ieškodamos aukos, plaukioti neramiuose vandenyse ir nustatyti pavojingus priešininkus.

Taip pat yra mažai elektrinių žuvų. Jie neturi jokių elektros organų. Tai yra paprastos žuvys: kryžiuočiai, karpiai, mažaodžiai ir kt. Jie jaučia elektrinį lauką ir skleidžia silpną elektros signalą.

Pirmiausia biologai atrado keistą mažos gėlavandenės žuvies - amerikietiško šamo - elgesį. Jis pajuto, kaip metalinis pagaliukas artėja prie jo vandenyje kelių milimetrų atstumu.Anglų mokslininkas Hansas Lissmanas metalinius daiktus įkalė į parafino ar stiklo apvalkalą, panardino juos į vandenį, tačiau jam nepavyko apgauti Nilo šamų ir gymnarchus. Žuvis jautė metalą. Iš tiesų paaiškėjo, kad žuvys turi specialius organus, kurie suvokia silpną elektrinį lauką.

Tikrindami žuvų elektroreceptorių jautrumą, mokslininkai atliko eksperimentą. Jie uždarė žuvų baką tamsiu audiniu ar popieriumi ir mažu magnetu nukeliavo netoliese. Žuvys jautė magnetinį lauką. Tuomet tyrėjai tiesiog rankomis patraukė prie akvariumo. Ir ji sureagavo net į silpniausią žmogaus rankos sukurtą bioelektrinį lauką.

Žuvys nėra blogesnės, o kartais net geresnės nei jautriausi pasaulio prietaisai, registruoja elektrinį lauką ir pastebi menkiausią jo intensyvumo pokytį. Žuvys, kaip paaiškėjo, yra ne tik plūduriuojantys „galvanometrai“, bet ir plūdrieji „elektros generatoriai“. Jie spinduliuoja elektros srovę į vandenį ir sukuria aplink save elektrinį lauką, daug stipresnį nei tas, kuris susidaro aplink įprastas gyvas ląsteles.

Naudodamiesi elektriniais signalais, žuvys netgi gali „susikalbėti“ ypatingais būdais. Pvz., Spuogai, matydami maistą, pradeda generuoti tam tikro dažnio srovės impulsus, taip pritraukdami savo kolegas. Ir jei dvi žuvys dedamos į vieną akvariumą, jų elektrinių iškrovų dažnis iš karto padidėja.

Žuvų konkurentai nustato savo priešininko stiprumą pagal jo skleidžiamų signalų stiprumą. Kiti gyvūnai neturi tokių jausmų. Kodėl šiai savybei suteikiamos tik žuvys?

Žuvys gyvena vandenyje. Jūros vanduo yra puikus laidininkas. Elektrinės bangos sklinda jame tūkstančius kilometrų be susilpnėjimo. Be to, žuvys turi fiziologinius raumenų struktūros bruožus, kurie laikui bėgant tapo „gyvais generatoriais“.

Žuvų galimybė kaupti elektros energiją daro jas idealiomis baterijomis. Jei galėtume išsamiau aptarti jų darbo detales, įvyktų technologijos revoliucija, kalbant apie akumuliatorių kūrimą. Žuvų elektrinė buvimo vieta ir povandeninis ryšys leido sukurti belaidžio ryšio tarp žvejybos laivo ir tralo sistemą.

Tikslinga būtų baigti teiginiu, kuris buvo parašytas šalia įprasto stiklinio akvariumo su elektriniu nuolydžiu, pateiktu 1960 m. Karališkosios Britanijos draugijos parodoje. Į akvariumą buvo nuleisti du elektrodai, prie kurių buvo prijungtas voltmetras. Kai žuvis ilsėjosi, voltmetras rodė 0 V, o žuvis judėjo - 400 V. Šio elektrinio reiškinio prigimtis, pastebėta dar ilgai prieš Anglijos karališkosios draugijos organizavimą, žmonės vis dar negali atsiskleisti. Elektrinės gyvosios gamtos reiškinių paslaptis vis dar jaudina mokslininkų protus ir reikalauja jų sprendimo.