Техническо няма такова нещо като електрическа змиорка

2024 Автор: Sherilyn Boyd | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-16 09:37

Мит: съществуват електрически "змиорки".

Electrophorus electricus

Въпреки че има няколко риби, които произвеждат електрически заряд, видовете, които се наричат "електрическа змиорка", E. electricus, е член на рибната поръчка, остариозно.

Погрешно за змиорка поради формата и липсата на тазови, каудални и гръбначни перки, E. electricus има дълъг (до 8 фута) цилиндрично тяло с плоска глава. Неговите жизненоважни органи се намират в предната пета част на тялото (близо до главата), а останалата част от тялото му съдържа три електрически органа, които заедно се запълват с близо 6 000 специализирани електроцитни клетки, които според наименованието произвеждат, съхраняват и освобождават електричество.

Електрическите органи започват да се развиват рано в живота на рибата. Сакс, която произвежда само слаб електрически заряд и се използва за ехолокация, започва да се развива много скоро след раждането. Другите два електрически органа, известни като главния и Хънтър, произвеждат много по-високи напрежения около 600 волта и около 1 усилвател, така че около 600 вата за приблизително 2 милисекунди.

Въпреки че рибата има хриле, тя отнема по-голямата част от своя кислород чрез "силно съдови уста" и следователно често идва на повърхността на водата да диша.

Рибата също е покрита с дебела, сива до кафеникава / черна кожа. Предполага се, че този твърд слой го предпазва от собствения си електрически ток.

За да се възпроизведе, женската от вида депозира до 17 000 яйца в гнездото, направено от мъжкия през сухия сезон, и средно 1200 от тези яйца се излюпват. В плен, мъжките електрически риби живеят до 15 години, а женските до 22 години.

E. electricus Среда на живот

Електрическата риба е местна за Южна Америка, особено реките Ориноко и Гяяна, както и големи части от басейна на река Амазон. Той живее на дъното на реката и в блата, и процъфтява в сравнително ниски кислородни води, поради своята склонност към дишане на устата.

Защо електричество?

E. electricus използва електрическите си органи за ориентация, лов и защита.

ориентация

Докато плува през мрачното си местообитание през нощта (това е нощно време), електрическата риба се ориентира, като периодично излъчва слабо електрическо разреждане:

Това по-ниско напрежение може да се използва, за да "видите" околните обекти. Обекти с различна проводимост ще изкривят електрическото поле, което змиорката произвежда, като по този начин змиорката осъзнава присъствието на обекта.

На лов

След като намери своята плячка със слаби електрически импулси, Е. електрикс го изстрелва:

След като се намери плячка, електрическата змиорка ще използва много по-голям електрически ток, за да зашемети рибата.

Беззъба, електрическите риби ядат плячката си, като "отворят устата си, за да създадат засмукване" и поглъщат ястията цели.

отбрана

Може да произведе напрежение до 650 волта и около 1 усилвател, електрическата риба издава силен, кратък (2 милисекунди или по-малко) шок, когато е нападнат от хищник. Въпреки че експертите твърдят, че шокът рядко е фатален сам по себе си, той може да убие някои животни.

Как се произвежда електричество?

E. electricus нервната система контролира производството си на електроенергия:

Всяка електрогенна клетка [електроцит] носи отрицателна заряд от малко по-малко от 100 миливолта на външната й страна в сравнение с вътрешната й страна. Когато командният сигнал пристигне [от "командното ядро" в нервната система], нерният терминал освобождава минутен издухване на ацетилхолин, невротрансмитер.

Това ацетилхолин се секретира:

Чрез нервите от едната страна на клетката, причинявайки йонни канали да се отварят от тази страна. Натриевите йони са в състояние бързо да влязат в клетката чрез тези канали.,, което води до равновесието на клетката. За да възстановите калиевите йони, оставете клетката от другата страна.,,,

Резултатът е:

Преходна пътека с ниско електрическо съпротивление, което свързва вътрешната и външната част на клетката. По този начин всяка клетка се държи като батерия, като активираната страна носи отрицателен заряд и обратната страна е положителна. Тъй като клетките са ориентирани вътре в електрическия орган като поредица от батерии, натрупани в фенерче, токът.,, настройте [s [s] ff лавина от активиране, която се движи в курса само за две милисекунди.,, [а] и възстановява краткотраен ток, течащ по тялото на змиорка.

Може ли енергията му да бъде използвана?

Учените отдавна са впечатлени от възможностите за генериране на електричество E. electricus, а последните проучвания водят до приложения, които могат да бъдат от полза за хората.

Таненбаум

От 2009 г. учени от Living Planet Aquarium в Санди, Юта, използват силата на местните електрически риби, за да захранват светлините на коледната елха на аквариума.

По същество два електрода от неръждаема стомана са прикрепени към резервоара на Спарки и всеки път, когато Спарки изпраща импулс, който е част от "естествената му нормална дейност", токове на електричество преминават през електродите към секвенсери, които правят светлините на дървото мигат. Маркетинговият директор на Living Planet обича дисплея, защото "помага да се даде визуална представа за това, което едно животно наистина прави на дневна база".

Биониката

Някои медицински импланти и устройства изискват батериите да захранват сложните си функции. През последните години учени са търсили начини да създадат "био-батерии", които "биха били точно като всяка друга клетка в тялото ви", освен че произвеждат и електричество.

Няколко изследователи разследват дали E. electricus електроцитите могат да направят добър план и са:

Проектиране на изкуствена клетка, която би могла да възпроизведе производството на електролити.,,, [Те [те]), че една изкуствена клетка действително може да излезе от естествена клетка.

Едно от препятствията за производството на жизнеспособна био-акумулаторна батерия е намирането на безопасен за човека източник на енергия, въпреки че "студени бактерии се използват за рециклиране на АТР - отговорно за пренасянето на енергия в клетката - използвайки глюкоза".

Изследователите продължават да се надяват, особено след като био-акумулаторът има много предимства, включително: "ако се счупи, няма токсини, изпуснати във вашата система".