تحدث، على سبيل المثال، في العديد من النباتات. لكن الناقل الأكثر روعة لهذه القدرة هو الأسماك الكهربائية. إن موهبتهم في إنتاج إفرازات قوية غير متاحة لأي نوع حيواني آخر.

لماذا تحتاج الأسماك إلى الكهرباء؟

عرف سكان سواحل البحر القدماء أن بعض الأسماك يمكنها "التغلب" بقوة على الشخص أو الحيوان الذي لمسها. اعتقد الرومان أنه في تلك اللحظة، أطلق سكان الأعماق نوعا من السم القوي، ونتيجة لذلك أصيبت الضحية بالشلل المؤقت. وفقط مع تطور العلوم والتكنولوجيا أصبح من الواضح أن الأسماك تميل إلى توليد تفريغ كهربائي متفاوت القوة.

ما هي السمكة الكهربائية؟ يدعي العلماء أن هذه القدرات هي سمة من سمات جميع ممثلي الأنواع المذكورة من الحيوانات تقريبًا، ولكن في معظمهم تكون التصريفات صغيرة ولا يمكن إدراكها إلا من خلال الأجهزة الحساسة القوية. يستخدمونها لنقل الإشارات لبعضهم البعض - كوسيلة للاتصال. تتيح لك قوة الإشارات المنبعثة تحديد من هو في بيئة الأسماك، أو بمعنى آخر، اكتشف قوة خصمك.

تستخدم الأسماك الكهربائية أعضائها الخاصة لحماية نفسها من الأعداء، كأسلحة لقتل الفريسة، وأيضًا لتحديد المواقع.

أين تقع محطة توليد الكهرباء الخاصة بالأسماك؟

الظواهر الكهربائية في جسم الأسماك أثارت اهتمام العلماء المشاركين في ظواهر الطاقة الطبيعية. تم إجراء التجارب الأولى لدراسة الكهرباء البيولوجية بواسطة فاراداي. في تجاربه، استخدم الراي اللساع كأقوى منتج للشحنات.

الشيء الوحيد الذي اتفق عليه جميع الباحثين هو أن الدور الرئيسي في التوليد الكهربائي يعود إلى أغشية الخلايا، القادرة على توزيع الأيونات الموجبة والسالبة في الخلايا، اعتمادًا على الإثارة. ترتبط العضلات المعدلة ببعضها البعض على التوالي، وهذه هي ما يسمى محطات الطاقة، والأنسجة الضامة هي الموصلات.

يمكن أن يكون للأجسام "المنتجة للطاقة" أنواع ومواقع مختلفة جدًا. لذلك، في الراي اللساع والثعابين، تكون هذه تشكيلات على شكل الكلى على الجانبين، وفي أسماك الفيل تكون عبارة عن خيوط أسطوانية في منطقة الذيل.

كما ذكرنا سابقًا، فإن إنتاج التيار على نطاق أو بآخر أمر شائع لدى العديد من ممثلي هذه الفئة، ولكن هناك أسماك كهربائية حقيقية تشكل خطراً ليس فقط على الحيوانات الأخرى، ولكن أيضًا على البشر.

سمكة الثعبان الكهربائية

ليس لدى ثعبان البحر الكهربائي في أمريكا الجنوبية أي شيء مشترك مع الثعابين العادية. تم تسميته ببساطة بسبب تشابهه الخارجي. هذه السمكة الشبيهة بالثعبان الطويلة التي يصل طولها إلى 3 أمتار ويصل وزنها إلى 40 كجم قادرة على توليد تفريغ قدره 600 فولت! التواصل الوثيق مع مثل هذه السمكة يمكن أن يكلف حياتك. وحتى لو لم يتسبب التيار في الوفاة بشكل مباشر، فإنه بالتأكيد سيؤدي إلى فقدان الوعي. يمكن للشخص العاجز أن يختنق ويغرق.

تعيش الثعابين الكهربائية في منطقة الأمازون، في العديد من الأنهار الضحلة. السكان المحليون، الذين يعرفون قدراتهم، لا يدخلون الماء. يتباعد المجال الكهربائي الناتج عن سمكة الثعبان على مسافة نصف قطرها 3 أمتار. وفي الوقت نفسه، يظهر ثعبان البحر العدوان ويمكنه الهجوم دون أي حاجة خاصة. ربما يفعل ذلك بسبب الخوف، لأن نظامه الغذائي الرئيسي هو الأسماك الصغيرة. وفي هذا الصدد، فإن "صنارة الصيد الكهربائية" الحية لا تعرف أي مشاكل: قم بتحرير الشاحن، ويكون الإفطار جاهزًا والغداء والعشاء في نفس الوقت.

عائلة الراي اللساع

يتم تجميع الأسماك الكهربائية - الراي اللساع - في ثلاث عائلات ويبلغ عددها حوالي أربعين نوعًا. إنهم لا يميلون إلى توليد الكهرباء فحسب، بل يقومون أيضًا بتجميعها من أجل استخدامها بشكل أكبر للغرض المقصود.

الغرض الرئيسي من اللقطات هو تخويف الأعداء وصيد الأسماك الصغيرة من أجل الطعام. إذا أطلق الراي اللساع شحنته المتراكمة بالكامل في وقت واحد، فستكون قوتها كافية لقتل أو شل حركة حيوان كبير. لكن هذا يحدث نادرًا للغاية، نظرًا لأن السمكة - الراي اللساع الكهربائية - بعد "انقطاع التيار الكهربائي" الكامل تصبح ضعيفة وضعيفة، فإنها تحتاج إلى وقت لتجميع الطاقة مرة أخرى. لذا فإن الراي اللساع يتحكم بشكل صارم في نظام إمداد الطاقة الخاص به بمساعدة أحد أجزاء الدماغ، والذي يعمل كمفتاح تتابع.

تُسمى عائلة الراي اللساع، أو الراي اللساع الكهربائي، أيضًا باسم "الطوربيدات". وأكبرهم هو الطوربيد الأسود الذي يسكن المحيط الأطلسي (Torpedo nobiliana). وينتج هذا الذي يصل طوله إلى 180 سم أقوى تيار. وعلى اتصال وثيق به، قد يفقد الشخص وعيه.

شعاع مورسبي وطوربيد طوكيو (Torpedo tokionis ) - أعمق ممثلي أسرهم. يمكن العثور عليها على عمق 1000 متر، وأصغرها بين رفاقها هو الراي اللساع الهندي، حيث يبلغ الحد الأقصى لطوله 13 سم فقط، ويعيش الراي اللساع الأعمى قبالة سواحل نيوزيلندا - وعيناه مخفيتان تمامًا تحت طبقة من جلد.

سمك السلور الكهربائي

في المياه الموحلة في أفريقيا الاستوائية وشبه الاستوائية تعيش الأسماك الكهربائية - سمك السلور. هذه أفراد كبيرة جدًا، يتراوح طولها من 1 إلى 3 أمتار. لا يحب سمك السلور التيارات السريعة، فهو يعيش في أعشاش مريحة في قاع الخزانات. الأعضاء الكهربائية الموجودة على جانبي السمكة قادرة على إنتاج جهد 350 فولت.

لا يحب سمك السلور المستقر واللامبالي السباحة بعيدًا عن موطنه، فهو يزحف خارجًا منه للصيد ليلًا، ولكنه أيضًا لا يحب الضيوف غير المدعوين. يقابلهم بموجات كهربائية خفيفة ويحصل معهم على فريسته. لا تساعد التصريفات سمك السلور على الصيد فحسب، بل تساعد أيضًا على التنقل في المياه المظلمة الموحلة. يعتبر لحم سمك السلور الكهربائي طعامًا شهيًا بين السكان الأفارقة المحليين.

التنين النيلي

ممثل كهربائي أفريقي آخر لمملكة الأسماك هو نادي النيل أو أبا أبا. وقد صوره الفراعنة في لوحاتهم الجدارية. وهو لا يعيش في نهر النيل فحسب، بل في مياه الكونغو والنيجر وبعض البحيرات. هذه سمكة جميلة "أنيقة" ذات جسم طويل رشيق، يتراوح طولها من أربعين سنتيمترا إلى متر ونصف. لا توجد زعانف سفلية، ولكن واحدة علوية تمتد على طول الجسم كله. يوجد أسفلها "بطارية" تنتج موجات كهرومغناطيسية بقوة 25 فولت بشكل شبه مستمر. يحمل رأس الجمنازيوم شحنة موجبة والذيل يحمل شحنة سالبة.

تستخدم طيور الجمباز قدراتها الكهربائية ليس فقط للبحث عن الطعام والموقع، ولكن أيضًا في ألعاب التزاوج. بالمناسبة، لاعبو الجمباز الذكور هم ببساطة آباء متعصبون بشكل مثير للدهشة. لا يبتعدون عن وضع البيض. وبمجرد أن يقترب شخص ما من الأطفال، يقوم الأب بإمطار الجاني بمسدس صاعق لدرجة أنه لن يبدو كثيرًا.

الجمباز لطيف للغاية - كمامة ممدودة تشبه التنين وعيونها الماكرة اكتسبت الحب بين علماء الأحياء المائية. صحيح أن الرجل الوسيم عدواني للغاية. من بين العديد من الزريعة الموضوعة في حوض السمك، لن ينجو سوى واحد فقط.

بقرة البحر

عيون كبيرة منتفخة، وفم مفتوح دائمًا محاط بأهداب، وفك ممتد، تجعل السمكة تبدو وكأنها امرأة عجوز غاضبة وغير راضية إلى الأبد. ما اسم السمكة الكهربائية التي تحمل مثل هذه الصورة؟ عائلة مراقبي النجوم. يتم استحضار المقارنة مع البقرة من خلال القرنين الموجودين على رأسها.

يقضي هذا الفرد غير السار معظم وقته مدفونًا في الرمال وينتظر مرور الفريسة. العدو لن يمر: البقرة مسلحة حتى الأسنان كما يقولون. خط الهجوم الأول هو دودة اللسان الحمراء الطويلة، التي يجذب بها مراقب النجوم الأسماك الساذجة ويصطادها دون أن تخرج من الغطاء. ولكن إذا لزم الأمر، فسوف يطير على الفور ويصعق الضحية حتى يفقد وعيه. السلاح الثاني للدفاع عن النفس هو الأشواك السامة الموجودة خلف العينين وفوق الزعانف. وهذا ليس كل شيء! يوجد السلاح القوي الثالث خلف الرأس - الأجهزة الكهربائية التي تولد شحنات بجهد 50 فولت.

من هو آخر الكهربائية؟

تلك الموصوفة أعلاه ليست الأسماك الكهربائية الوحيدة. أسماء أولئك الذين لم ندرجهم تبدو كما يلي: Peters gnathonema، Black Knifeworm، Mormyra، Diplobatis. كما ترون، هناك الكثير منهم. لقد قطع العلم خطوة كبيرة إلى الأمام في دراسة هذه القدرة الغريبة لبعض الأسماك، ولكن حتى يومنا هذا لم يكن من الممكن الكشف بشكل كامل عن آلية تراكم الكهرباء عالية الطاقة.

هل السمك يشفي؟

لم يؤكد الطب الرسمي أن المجال الكهرومغناطيسي للأسماك له تأثير علاجي. لكن الطب الشعبي استخدم منذ فترة طويلة الموجات الكهربائية لأسماك الراي اللساع لعلاج العديد من الأمراض ذات الطبيعة الروماتيزمية. للقيام بذلك، يمشي الناس على وجه التحديد في مكان قريب ويتلقون صدمات ضعيفة. هذا ما يبدو عليه الرحلان الكهربائي الطبيعي.

يستخدم سكان أفريقيا ومصر سمك السلور الكهربائي لعلاج الحمى الشديدة. ولزيادة مناعة الأطفال وتقوية حالتهم العامة، يجبرهم سكان المناطق الاستوائية على لمس سمك السلور، وكذلك إعطائهم الماء الذي سبحت فيه هذه السمكة لبعض الوقت.

دومينيك ستاثام

الصورة ©depositphotos.com/Yourth2007

الكهربي الكهربائي) يعيش في المياه المظلمة للمستنقعات والأنهار في شمال أمريكا الجنوبية. إنه حيوان مفترس غامض يتمتع بنظام تحديد الموقع الكهربائي المتطور والقدرة على التحرك والصيد في ظروف الرؤية المنخفضة. باستخدام "المستقبلات الكهربائية" لاستشعار تشوهات المجال الكهربائي التي يسببها جسده، فهو قادر على اكتشاف الفريسة المحتملة بينما يظل هو نفسه غير مكتشف. فهو يشل حركة الضحية بصدمة كهربائية قوية، قوية بما يكفي لصعق حيوان ثديي كبير مثل الحصان أو حتى قتل إنسان. يشبه ثعبان البحر، بفضل شكل جسمه المستدير والممدود، الأسماك التي نسميها عادة ثعبان البحر موراي (رتبة Anguilliformes)؛ ومع ذلك، فهو ينتمي إلى رتبة مختلفة من الأسماك (Gymnotiformes).

تسمى الأسماك التي يمكنها اكتشاف المجالات الكهربائية مستقبلة كهربية، وتسمى تلك القادرة على توليد مجال كهربائي قوي، مثل ثعبان البحر الكهربائي كهربائي.

كيف يمكن لثعبان البحر الكهربائي توليد مثل هذا الجهد الكهربائي العالي؟

الأسماك الكهربائية ليست الوحيدة القادرة على توليد الكهرباء. تقريبا جميع الكائنات الحية تفعل ذلك بدرجة أو بأخرى. على سبيل المثال، يتحكم الدماغ في عضلات الجسم باستخدام الإشارات الكهربائية. يمكن استخدام الإلكترونات التي تنتجها البكتيريا لتوليد الكهرباء في خلايا الوقود التي تسمى الخلايا الكهربائية. (انظر الجدول أدناه). على الرغم من أن كل خلية تحمل شحنة صغيرة فقط، إلا أنه من خلال تكديس آلاف الخلايا في سلسلة، مثل البطاريات في مصباح يدوي، يمكن توليد فولتات تصل إلى 650 فولت (V). إذا قمت بترتيب هذه الصفوف على التوازي، يمكنك إنتاج تيار كهربائي قدره 1 أمبير (A)، مما يعطي صدمة كهربائية قدرها 650 واط (W; 1 W = 1 V × 1 A).

كيف يتجنب ثعبان البحر صدمة نفسه؟

الصورة: CC-BY-SA ستيفن والينج عبر ويكيبيديا

لا يعرف العلماء بالضبط كيفية الإجابة على هذا السؤال، لكن بعض الملاحظات المثيرة للاهتمام قد تلقي الضوء على المشكلة. أولاً، تقع الأعضاء الحيوية لثعبان البحر (مثل الدماغ والقلب) بالقرب من الرأس، بعيدًا عن الأعضاء المنتجة للكهرباء، ومحاطة بأنسجة دهنية يمكن أن تكون بمثابة عازل. يتمتع الجلد أيضًا بخصائص عازلة، حيث لوحظ أن حب الشباب المصاب بالجلد التالف يكون أكثر عرضة للصعق الذاتي بسبب الصدمة الكهربائية.

ثانيا، الثعابين قادرة على تقديم أقوى الصدمات الكهربائية في وقت التزاوج، دون التسبب في ضرر للشريك. ومع ذلك، إذا تم توجيه ضربة بنفس القوة إلى ثعبان البحر آخر ليس أثناء التزاوج، فيمكن أن يقتله. يشير هذا إلى أن الثعابين لديها نوع من نظام الدفاع الذي يمكن تشغيله وإيقافه.

هل يمكن لثعبان البحر الكهربائي أن يتطور؟

ومن الصعب للغاية أن نتصور كيف يمكن أن يحدث هذا من خلال تغييرات طفيفة، كما تتطلب العملية التي اقترحها داروين. إذا كانت موجة الصدمة مهمة منذ البداية، فبدلاً من الصعق، فإنها ستحذر الضحية من الخطر. علاوة على ذلك، من أجل تطوير القدرة على صعق الفريسة، يجب على ثعبان البحر الكهربائي أن يفعل ذلك معًاتطوير نظام الدفاع عن النفس. في كل مرة تنشأ طفرة تزيد من قوة الصدمة الكهربائية، لا بد أن تظهر طفرة أخرى تعمل على تحسين العزل الكهربائي لثعبان البحر. ويبدو من غير المرجح أن تكون طفرة واحدة كافية. على سبيل المثال، من أجل نقل الأعضاء بالقرب من الرأس، ستكون هناك حاجة إلى سلسلة كاملة من الطفرات، والتي يجب أن تحدث في وقت واحد.

على الرغم من أن القليل من الأسماك قادرة على صعق فرائسها، إلا أن هناك العديد من الأنواع التي تستخدم الكهرباء ذات الجهد المنخفض للملاحة والاتصالات. تنتمي الثعابين الكهربائية إلى مجموعة من أسماك أمريكا الجنوبية تُعرف باسم "ثعابين السكين" (عائلة Mormyridae) التي تستخدم أيضًا تحديد الموقع الكهربائي ويُعتقد أنها طورت هذه القدرة جنبًا إلى جنب مع أبناء عمومتها في أمريكا الجنوبية. علاوة على ذلك، يضطر أنصار التطور إلى الإعلان عن وجود أعضاء كهربائية في الأسماك تطورت بشكل مستقل عن بعضها البعض ثماني مرات. وبالنظر إلى تعقيد بنيتها، فمن الملفت للنظر أن هذه الأنظمة كان من الممكن أن تتطور أثناء التطور مرة واحدة على الأقل، ناهيك عن ثمانية.

تستخدم السكاكين من أمريكا الجنوبية والكيميرا من أفريقيا أعضائها الكهربائية لتحديد الموقع والتواصل، وتستخدم عددًا من الأنواع المختلفة من المستقبلات الكهربائية. تحتوي كلتا المجموعتين على أنواع تنتج مجالات كهربائية ذات أشكال موجية معقدة مختلفة. نوعين من شفرات السكين Brachyhypopomus benettiو Brachyhypopomus walteriوهي متشابهة إلى حد كبير بحيث يمكن تصنيفها كنوع واحد، لكن الأول منهما ينتج تيار جهد ثابت، والثاني ينتج تيار جهد متناوب. تصبح القصة التطورية أكثر روعة عندما تتعمق أكثر. للتأكد من أن أجهزة تحديد الموقع الكهربائي الخاصة بها لا تتداخل مع بعضها البعض ولا تخلق تداخلاً، تستخدم بعض الأنواع نظامًا خاصًا تقوم كل سمكة من خلاله بتغيير تردد التفريغ الكهربائي. ومن الجدير بالذكر أن هذا النظام يعمل بنفس الطريقة تقريبًا (باستخدام نفس الخوارزمية الحسابية) مثل السكين الزجاجي من أمريكا الجنوبية ( الهوية الذاتية) والأسماك الأفريقية ابا-ابا ( جيمنارشوس). هل يمكن لمثل هذا النظام للقضاء على التدخل أن يتطور بشكل مستقل في مجموعتين منفصلتين من الأسماك التي تعيش في قارات مختلفة؟

تحفة خلق الله

لقد طغت وحدة الطاقة في ثعبان البحر الكهربائي على جميع الإبداعات البشرية بفضل صغر حجمها ومرونتها وحركتها وسلامتها البيئية وقدرتها على الشفاء الذاتي. تم دمج جميع أجزاء هذا الجهاز بشكل مثالي في الجسم المصقول، مما يمنح ثعبان البحر القدرة على السباحة بسرعة كبيرة وخفة الحركة. كل تفاصيل بنيته - من الخلايا الصغيرة التي تولد الكهرباء إلى مجمع الحوسبة الأكثر تعقيدا الذي يحلل تشوهات المجالات الكهربائية التي ينتجها ثعبان البحر - تشير إلى خطة الخالق العظيم.

كيف يقوم ثعبان البحر الكهربائي بتوليد الكهرباء؟ (مقالة علمية شعبية)

تولد الأسماك الكهربائية الكهرباء بشكل يشبه إلى حد كبير الأعصاب والعضلات في الجسم. يوجد داخل الخلايا الكهربية بروتينات إنزيمية خاصة تسمى Na-K ATPaseضخ أيونات الصوديوم عبر غشاء الخلية وامتصاص أيونات البوتاسيوم. ('Na' هو الرمز الكيميائي للصوديوم و'K' هو الرمز الكيميائي للبوتاسيوم. 'ATP' هو أدينوسين ثلاثي الفوسفات، وهو جزيء طاقة يستخدم لتشغيل المضخة). يؤدي عدم التوازن بين أيونات البوتاسيوم داخل الخلية وخارجها إلى حدوث تدرج كيميائي يدفع أيونات البوتاسيوم إلى خارج الخلية مرة أخرى. وبالمثل، فإن عدم التوازن بين أيونات الصوديوم يخلق تدرجًا كيميائيًا يجذب أيونات الصوديوم مرة أخرى إلى الخلية. تعمل البروتينات الأخرى الموجودة في الغشاء كقنوات أيونات البوتاسيوم، وهي المسام التي تسمح لأيونات البوتاسيوم بمغادرة الخلية. عندما تتراكم أيونات البوتاسيوم الموجبة الشحنة على السطح الخارجي للخلية، يتراكم التدرج الكهربائي حول غشاء الخلية، مما يتسبب في أن يكون الجزء الخارجي من الخلية مشحونًا بشكل إيجابي أكثر من الداخل. مضخات Na-K ATPase (الصوديوم والبوتاسيوم أدينوزين ثلاثي الفوسفات)تم تصميمها بحيث تختار أيونًا موجبًا واحدًا فقط، وإلا فإن الأيونات السالبة ستتدفق أيضًا، مما يؤدي إلى تحييد الشحنة.

يتكون معظم جسم ثعبان البحر الكهربائي من أعضاء كهربائية. العضو الرئيسي وعضو الصياد مسؤولان عن إنتاج وتراكم الشحنات الكهربائية. يُنتج عضو ساكس مجالًا كهربائيًا منخفض الجهد يُستخدم في تحديد الموقع الكهربائي.

يعمل التدرج الكيميائي على دفع أيونات البوتاسيوم إلى الخارج، بينما يسحبها التدرج الكهربائي إلى الداخل. في لحظة التوازن، عندما تلغي القوى الكيميائية والكهربائية بعضها البعض، سيكون هناك حوالي 70 مللي فولت من الشحنات الموجبة في خارج الخلية أكثر من تلك الموجودة في الداخل. وهكذا تظهر داخل الخلية شحنة سالبة تبلغ -70 مللي فولت.

ومع ذلك، فإن المزيد من البروتينات الموجودة في غشاء الخلية توفر قنوات أيونات الصوديوم - وهي المسام التي تسمح لأيونات الصوديوم بإعادة دخول الخلية. عادةً ما تكون هذه المسام مغلقة، ولكن عندما يتم تنشيط الأعضاء الكهربائية، تنفتح المسام وتتدفق أيونات الصوديوم الموجبة الشحنة مرة أخرى إلى الخلية تحت تأثير تدرج الجهد الكيميائي. وفي هذه الحالة، يتحقق التوازن عندما تتراكم شحنة موجبة تصل إلى 60 مللي فولت داخل الخلية. هناك تغير إجمالي في الجهد من -70 إلى +60 مللي فولت، وهو 130 مللي فولت أو 0.13 فولت. ويحدث هذا التفريغ بسرعة كبيرة، في حوالي مللي ثانية واحدة. وبما أنه يتم جمع ما يقرب من 5000 خلية كهربائية في سلسلة من الخلايا، يمكن توليد ما يصل إلى 650 فولت (5000 × 0.13 فولت = 650) بسبب التفريغ المتزامن لجميع الخلايا.

مضخة Na-K ATPase (الصوديوم والبوتاسيوم أدينوزين ثلاثي الفوسفات).خلال كل دورة، يدخل أيونان من البوتاسيوم (K+) إلى الخلية، ويغادر الخلية ثلاثة أيونات صوديوم (Na+). هذه العملية مدفوعة بطاقة جزيئات ATP.

قائمة المصطلحات

ذرة أو جزيء يحمل شحنة كهربائية بسبب عدم تساوي عدد الإلكترونات والبروتونات. سيكون للأيون شحنة سالبة إذا كان يحتوي على إلكترونات أكثر من البروتونات، وشحنة موجبة إذا كان يحتوي على بروتونات أكثر من الإلكترونات. أيونات البوتاسيوم (K+) والصوديوم (Na+) لها شحنة موجبة.

الانحدار

تغير في أي قيمة عند الانتقال من نقطة في الفضاء إلى أخرى. على سبيل المثال، إذا ابتعدت عن النار، تنخفض درجة الحرارة. وبالتالي فإن النار تولد تدرجا في درجة الحرارة يتناقص مع المسافة.

التدرج الكهربائي

تدرج التغير في حجم الشحنة الكهربائية. على سبيل المثال، إذا كان هناك أيونات موجبة الشحنة خارج الخلية أكثر من داخل الخلية، فسوف يتدفق التدرج الكهربائي عبر غشاء الخلية. ولأن الشحنات المتشابهة تتنافر، فإن الأيونات ستتحرك بطريقة تؤدي إلى موازنة الشحنات داخل الخلية وخارجها. إن حركات الأيونات بسبب التدرج الكهربائي تحدث بشكل سلبي، تحت تأثير طاقة الوضع الكهربائية، وليس بشكل نشط، تحت تأثير الطاقة القادمة من مصدر خارجي، مثل جزيء ATP.

التدرج الكيميائي

التدرج التركيز الكيميائي. على سبيل المثال، إذا كان هناك أيونات صوديوم خارج الخلية أكثر من داخل الخلية، فإن التدرج الكيميائي لأيون الصوديوم سوف يتدفق عبر غشاء الخلية. وبسبب الحركة العشوائية للأيونات والتصادمات فيما بينها فإن هناك ميل لأيونات الصوديوم للانتقال من التراكيز الأعلى إلى التراكيز الأقل حتى يتم التوازن، أي حتى تكون هناك أعداد متساوية من أيونات الصوديوم على جانبي العنصر. غشاء. يحدث هذا بشكل سلبي، نتيجة للانتشار. تكون الحركات مدفوعة بالطاقة الحركية للأيونات، وليس بالطاقة الواردة من مصدر خارجي مثل جزيء ATP.

في الطبيعة الحية هناك العديد من العمليات المرتبطة بالظواهر الكهربائية. دعونا ننظر إلى بعض منهم.

تتمتع العديد من الزهور والأوراق بالقدرة على الانغلاق والفتح حسب الوقت واليوم. يحدث هذا بسبب الإشارات الكهربائية التي تمثل إمكانات الفعل. يمكن إجبار الأوراق على الإغلاق باستخدام المحفزات الكهربائية الخارجية. بالإضافة إلى ذلك، تتعرض العديد من النباتات لتيارات ضارة. دائمًا ما تكون أجزاء الأوراق والسيقان مشحونة بشكل سلبي بالنسبة للأنسجة الطبيعية.

إذا أخذت ليمونة أو تفاحة وقطعتها، ثم قمت بوضع قطبين كهربائيين على القشرة، فلن يكتشفوا فرق الجهد. إذا تم تطبيق قطب كهربائي واحد على القشرة والآخر على داخل اللب، فسيظهر فرق جهد، وسيلاحظ الجلفانومتر ظهور التيار.

تمت دراسة التغير في إمكانات بعض الأنسجة النباتية لحظة تدميرها من قبل العالم الهندي بوز. وعلى وجه الخصوص، قام بربط الأجزاء الخارجية والداخلية من حبة البازلاء باستخدام الجلفانومتر. قام بتسخين البازلاء إلى درجة حرارة تصل إلى 60 درجة مئوية، وتم تسجيل جهد كهربائي قدره 0.5 فولت، وقام نفس العالم بفحص وسادة الميموزا، التي تهيجها بنبضات تيار قصيرة.

عند التحفيز، نشأت إمكانات العمل. لم يكن رد فعل الميموزا فوريًا، ولكنه تأخر بمقدار 0.1 ثانية. بالإضافة إلى ذلك، هناك نوع آخر من الإثارة، يسمى بالموجة البطيئة، والتي تظهر عند تلفها، وتنتشر في مسارات الميموزا. تمر هذه الموجة على طول البراعم، وتصل إلى الساق، مسببة حدوث جهد فعل، ينتقل على طول الساق ويؤدي إلى إنزال الأوراق القريبة. يتفاعل الميموزا عن طريق تحريك الورقة لتهيج اللوحة بتيار قدره 0.5 ميكرو أمبير. حساسية اللسان البشري أقل بـ 10 مرات.

لا يمكن العثور على ظواهر أقل إثارة للاهتمام تتعلق بالكهرباء في الأسماك. كان اليونانيون القدماء حذرين من مقابلة الأسماك في الماء، مما جعل الحيوانات والبشر يتجمدون. كانت هذه السمكة عبارة عن سمكة الراي اللاسع الكهربائية وكان اسمها طوربيدًا.

يختلف دور الكهرباء في حياة الأسماك المختلفة. يستخدم البعض منهم أعضاء خاصة لإنشاء تفريغ كهربائي قوي في الماء. على سبيل المثال، يخلق ثعبان البحر في المياه العذبة توترًا بهذه القوة بحيث يمكنه صد هجوم العدو أو شل الضحية. تتكون الأعضاء الكهربائية للأسماك من عضلات فقدت القدرة على الانقباض. تعمل الأنسجة العضلية كموصل، والنسيج الضام بمثابة عازل. الأعصاب من الحبل الشوكي تذهب إلى العضو. ولكن بشكل عام فهو عبارة عن بنية دقيقة من العناصر المتناوبة. يحتوي ثعبان البحر على ما بين 6000 إلى 10000 عنصر متصل على التوالي لتكوين عمود، وحوالي 70 عمودًا في كل عضو يقع على طول الجسم.

في العديد من الأسماك (ترنيمة، سكين السمك، جناتونيموس)، يكون الرأس مشحونًا بشكل إيجابي والذيل مشحونًا بشكل سلبي، ولكن في سمك السلور الكهربائي، على العكس من ذلك، الذيل مشحون بشكل إيجابي والرأس مشحون بشكل سلبي. تستخدم الأسماك خصائصها الكهربائية للهجوم والدفاع، وكذلك للعثور على الفريسة، والتنقل في المياه العكرة، والتعرف على المعارضين الخطرين.

هناك أيضًا أسماك كهربائية ضعيفة. ليس لديهم أي أعضاء كهربائية. هذه هي الأسماك العادية: مبروك الدوع، الكارب، البلم، إلخ. إنهم يشعرون بالمجال الكهربائي وينبعثون إشارة كهربائية ضعيفة.

أولا، اكتشف علماء الأحياء السلوك الغريب لأسماك المياه العذبة الصغيرة - سمك السلور الأمريكي. وشعر بعصا معدنية تقترب منه في الماء على مسافة عدة مليمترات. قام العالم الإنجليزي هانز ليسمان بتغليف الأجسام المعدنية في أصداف من البارافين أو الزجاج وإنزالها في الماء، لكنه فشل في خداع سمك السلور النيلي والجيمنارشوس. شعرت السمكة بالمعدن. في الواقع، اتضح أن الأسماك لديها أعضاء خاصة تستشعر قوة المجال الكهربائي الضعيفة.

لاختبار حساسية المستقبلات الكهربائية في الأسماك، أجرى العلماء تجربة. قاموا بتغطية الحوض بالأسماك بقطعة قماش أو ورق داكن وحركوا مغناطيسًا صغيرًا قريبًا عبر الهواء. شعرت السمكة بالمجال المغناطيسي. ثم قام الباحثون ببساطة بتحريك أيديهم بالقرب من الحوض. وقد تفاعلت حتى مع أضعف مجال كهربائي حيوي خلقته يد الإنسان.

تسجل الأسماك المجال الكهربائي ليس أسوأ، وفي بعض الأحيان أفضل، من الأجهزة الأكثر حساسية في العالم وتلاحظ أدنى تغيير في شدته. لقد تبين أن الأسماك ليست مجرد "جلفانومترات" عائمة، ولكنها أيضًا "مولدات كهربائية" عائمة. إنها تبعث تيارًا كهربائيًا في الماء وتخلق حولها مجالًا كهربائيًا أقوى بكثير من ذلك الذي ينشأ حول الخلايا الحية العادية.

وبمساعدة الإشارات الكهربائية، يمكن للأسماك أن "تتحدث" بطريقة خاصة. على سبيل المثال، عندما ترى الثعابين الطعام، تبدأ في توليد نبضات حالية بتردد معين، وبالتالي تجذب أقرانها. وإذا تم وضع سمكتين في حوض سمك واحد، فإن وتيرة تفريغهما الكهربائي تزداد على الفور.

يحدد المنافسون من مواليد برج الحوت قوة خصمهم من خلال قوة الإشارات التي يصدرونها. الحيوانات الأخرى ليس لديها مثل هذه المشاعر. لماذا تتمتع الأسماك فقط بهذه الخاصية؟

تعيش الأسماك في الماء. مياه البحر موصل ممتاز. وتنتشر فيه الموجات الكهربائية دون توهين لآلاف الكيلومترات. بالإضافة إلى ذلك، تتمتع الأسماك بخصائص فسيولوجية للبنية العضلية، والتي أصبحت بمرور الوقت "مولدات حية".

إن قدرة الأسماك على تجميع الطاقة الكهربائية تجعلها بطاريات مثالية. إذا كان من الممكن فهم تفاصيل عملها بمزيد من التفصيل، فستكون هناك ثورة في التكنولوجيا من حيث إنشاء البطاريات. سمح تحديد الموقع الكهربائي والتواصل تحت الماء للأسماك بتطوير نظام للاتصالات اللاسلكية بين سفينة الصيد وشباك الجر.

سيكون من المناسب أن نختتم ببيان تم كتابته بجانب حوض السمك الزجاجي العادي المزود بسمك الراي اللساع الكهربائي، والذي تم تقديمه في معرض الجمعية الملكية الإنجليزية في عام 1960. تم إنزال قطبين كهربائيين في الحوض الذي تم توصيل الفولتميتر به. عندما كانت السمكة في حالة راحة، أظهر مقياس الفولتميتر 0 فولت، وعندما كانت السمكة تتحرك - 400 فولت. لا يزال الإنسان غير قادر على كشف طبيعة هذه الظاهرة الكهربائية، التي لوحظت قبل وقت طويل من تنظيم الجمعية الملكية في إنجلترا. لا يزال لغز الظواهر الكهربائية في الطبيعة الحية يثير عقول العلماء ويحتاج إلى حل.

لفترة طويلة كان من المقبول عمومًا أن الظواهر الكهربائية تلعب دورًا مهمًا في حياة الأسماك التي لديها أعضاء توليد واستشعار كهربائيًا فقط. هذه، كما ذكرنا سابقًا، هي أسماك كهربائية قوية وضعيفة، وكذلك تلك الأنواع التي لا تحتوي على أعضاء خاصة تنتج تفريغًا كهربائيًا، ولكن في نفس الوقت لديها أعضاء حساسة للكهرباء - مستقبلات كهربائية. وتشمل هذه أسماك القرش، والشفنينيات، والكيميرا، وجميع أنواع سمك الحفش، بالإضافة إلى سمك السلور وعدد من الأسماك الغريبة مثل الأسماك الرئوية، والسمك البوليبتيروس الأفريقي، وأخيرا سمكة السيلكانث الشهيرة. من الواضح أنه من هذه القائمة بأكملها، فإن الشيء الوحيد الذي يثير اهتمامنا هو سمك السلور.

جميع الأسماك الأخرى، بما في ذلك جميع أنواع "الصيد" التقليدية لدينا، ليس لديها أي أعضاء خاصة لإدراك المجالات الكهربائية، ولم يتم ذكرها على الإطلاق عند مناقشة موضوع الكهرباء في الكتب المدرسية عن علم الأسماك. على الأقل، لم أجد مثل هذه الإشارات في أي دليل معروف لي، محليًا وأجنبيًا، بما في ذلك السنوات الأخيرة من النشر.

وفي الوقت نفسه، هناك عدد غير قليل من الدراسات التجريبية الخاصة التي تظهر أن العديد من الأنواع "غير الكهربائية"، أولا، قادرة على توليد مجالات كهربائية ضعيفة حول نفسها، وثانيا، لديها القدرة على استشعار المجال الكهربائي وتقدير معالمه. شيء آخر هو أنه لا يزال من غير الواضح كيف يتم ذلك بمساعدة الحواس.

لماذا لم تظهر هذه النتائج على صفحات الكتب المدرسية سؤال آخر، ولكن يحق لنا أن نستنتج أن الكهرباء هي أحد العوامل المؤثرة في سلوك ليس فقط الأسماك الكهربائية بقوة أو ضعفها، بل جميع الأسماك بشكل عام، بما في ذلك تلك التي أنت وأنا نقبض. لذلك، يرتبط هذا الموضوع مباشرة بالصيد (حتى لو لم تأخذ في الاعتبار صنارة الصيد الكهربائية).

حقول الأسماك - "غير الكهربائية"

لأول مرة، تم تسجيل مجال كهربائي ضعيف في سمكة غير كهربائية في لامبري البحر من قبل الأمريكيين كليركوبر وسيباكين في عام 1956. تم تسجيل الحقل بمعدات خاصة على مسافة عدة ملليمترات من جسم لامبري. ظهرت بشكل إيقاعي واختفت بشكل متزامن مع حركات التنفس.

في عام 1958، تبين أنه من الممكن أيضًا توليد مجال كهربائي أقوى من حقل لامبري حول ثعبان البحر النهري. أخيرًا، منذ ستينيات القرن العشرين، تم إثبات قدرة الأسماك التي كان يُعتقد سابقًا أنها غير كهربائية على إصدار تفريغات كهربائية ضعيفة في العديد من الأنواع البحرية وأنواع المياه العذبة.

وهكذا، ليس هناك شك اليوم على الإطلاق في أن جميع الأسماك، دون استثناء، تنتج مجالات كهربائية حول نفسها. علاوة على ذلك، في العديد من الأنواع تم قياس معالم هذه المجالات. وترد عدة أمثلة لقيم التفريغ للأسماك غير الكهربائية في الجدول الموجود أسفل الصفحة (تم أخذ القياسات على مسافة حوالي 10 سم من الأسماك).

يصاحب النشاط الكهربائي للأسماك مجالات كهربائية ثابتة ونابضة. يتميز المجال الثابت للأسماك بنمط مميز - فالرأس بالنسبة إلى الذيل مشحون بشكل إيجابي، ويختلف فرق الجهد بين هذه المناطق في الأنواع المختلفة من 0.5 إلى 10 مللي فولت. يقع مصدر الحقل في منطقة الرأس.

حقول النبض لها تكوين مماثل، يتم إنشاؤها عن طريق التفريغ بتردد من كسور هيرتز إلى واحد ونصف كيلو هرتز.

حساسية الأسماك - "غير كهربائية"

تختلف الحساسية للمجالات الكهربائية بشكل كبير بين الأنواع المختلفة من الأسماك التي لا تحتوي على مستقبلات كهربائية. بالنسبة للبعض، تكون هذه الحساسية منخفضة نسبيًا (في حدود عشرات الميلي فولت لكل سنتيمتر)، وبالنسبة للبعض الآخر فهي قابلة للمقارنة بحساسية الأسماك التي لديها أعضاء حسية كهربائية خاصة. على سبيل المثال، يستشعر ثعبان البحر الأمريكي في المياه العذبة مجالًا يبلغ 6.7 ميكروفولت/سم فقط. يستطيع سمك السلمون المحيط الهادئ في مياه البحر استشعار مجال يبلغ 0.06 ميكروفولت/سم. وبإعادة الحساب تقريبًا، مع الأخذ في الاعتبار المقاومة الأكبر للمياه العذبة، فإن هذا يعني أن سمك السلمون في المياه العذبة قادر على الإحساس بحوالي 6 ميكروفولت/سم. يتمتع سمك السلور الشائع لدينا أيضًا بحساسية كهربائية عالية جدًا. تم أيضًا إثبات القدرة على إدراك المجالات الكهربائية الضعيفة في أنواع مثل الكارب، ومبروك الدوع، والبايك، وسمك أبو شوكة، والمنوة.

وفقا لمعظم العلماء، فإن دور المستقبلات الكهربائية في كل هذه الأسماك يلعبه أعضاء الخط الجانبي. ولكن لا يمكن اعتبار هذه المشكلة قد تم حلها نهائيًا. وقد يتبين أن الأسماك لديها بعض الآليات الأخرى التي تسمح لها باستشعار الكهرباء، والتي لا نعرفها حتى الآن.

عالم الكهرباء

لذلك، نصل إلى استنتاج مفاده أن جميع الأسماك، وإن بدرجات متفاوتة، لديها حساسية كهربائية، وجميع الأسماك، بدرجات متفاوتة، تخلق مجالات كهربائية حول نفسها. ولذلك، لدينا كل الأسباب التي تجعلنا نفترض أن الأسماك تستخدم بطريقة أو بأخرى هذه القدرات الكهربائية في حياتها اليومية. كيف وفي أي مجالات الحياة يمكنهم القيام بذلك؟ بادئ ذي بدء، نلاحظ أن الحساسية الكهربائية تستخدم الأسماك (ثعبان البحر، الرنجة، سمك السلمون) للتوجيه في المحيط. بالإضافة إلى ذلك، لدى الأسماك نظام اتصالات كهربائي متطور - التفاعل مع بعضها البعض على أساس تبادل المعلومات الكهربائية. يُستخدم هذا أثناء وضع البيض، وأثناء التفاعلات العدوانية (على سبيل المثال، عند الدفاع عن أراضي الفرد)، وأيضًا لمزامنة حركات الأسماك في المدرسة.

لكننا مهتمون أكثر بتلك الجوانب المرتبطة بشكل مباشر بصيد الأسماك - البحث عن الطعام، والتمييز بين الأشياء الصالحة للأكل وغير الصالحة للأكل.

بداية، يجب أن نضع في اعتبارنا أن المجالات الكهربائية تنشأ حول نفسها ليس فقط عن طريق الأسماك، ولكن أيضًا عن طريق الحيوانات الأخرى، بما في ذلك الكائنات الحية التي تتغذى عليها الأسماك. على سبيل المثال، ينشأ مجال كهربائي ضعيف في بطن مزدوج الأرجل أثناء السباحة. بالنسبة للأسماك، تعتبر هذه الحقول مصدرا قيما للمعلومات. إن التجارب التي أجريت على أسماك القرش معروفة على نطاق واسع، والتي يسهل العثور عليها ومحاولة استخراج مولد كهربائي صغير مدفون في الرمال، ويحاكي التيارات الحيوية للأسماك بتصريفاتها.

ولكن تلك هي أسماك القرش. هل أسماك المياه العذبة مهتمة بالمجالات الكهربائية؟ تم إجراء تجارب مثيرة للاهتمام ومفيدة للغاية في هذا الصدد في عام 1917 مع سمك السلور الأمريكي Amyurs. انخرط مؤلفو هذه التجارب في لصق العصي المصنوعة من مواد مختلفة - الزجاج والخشب والمعدن - في الحوض مع أميوروس. اتضح أن سمك السلور شعر بوجود قضيب معدني من مسافة عدة سنتيمترات، وعلى سبيل المثال، لم يتفاعل مع قضيب زجاجي إلا عند لمسه. وهكذا شعر أميوروس بالتيارات الكلفانية الضعيفة التي تنشأ عند وضع المعدن في الماء.

والأكثر إثارة للاهتمام هو أن رد فعل سمك السلور تجاه المعدن يعتمد على شدة التيار. إذا كان سطح ملامسة العصا المعدنية للماء 5-6 سم 2، كان لدى سمك السلور رد فعل دفاعي - فقد سبح بعيدًا. إذا كان سطح التلامس مع الماء أصغر (0.9-2.8 سم 2)، فإن الأسماك كان لها رد فعل إيجابي - فقد سبحت و"نقرت" في مكان ملامسة المعدن للماء.

عندما تقرأ عن مثل هذه الأشياء، هناك إغراء كبير للتنظير حول مساحة سطح الرقصة، وحول الرقصات والمغازل ثنائية المعدن، والتي هي في الواقع مولدات كهربائية كلفانية صغيرة، وما شابه ذلك. لكن من الواضح أن نظريات من هذا النوع ستبقى نظريات، وأي توصيات تقدم على أساسها لا قيمة لها. يعد تفاعل الأسماك مع الطعم عملية معقدة للغاية، حيث تشارك مجموعة متنوعة من العوامل، والكهرباء على الأرجح ليست العامل الرئيسي بينها. ومع ذلك، لا ينبغي لنا أن ننسى ذلك. على أية حال، هناك بعض الفرص للخيال والتجريب مع الطعوم. لماذا لا نفترض، على سبيل المثال، أن الملاعق المعدنية، خاصة الكبيرة منها، يمكن أن تحمل معها مجالًا قويًا للغاية لا يجذب الأسماك، بل على العكس من ذلك، يصدها؟ ففي النهاية، يمكن إزالته عن طريق تغطية الملعقة بمركب شفاف لا يوصل الكهرباء.

وكيف لا نتذكر الحقيقة الرائعة المتمثلة في أنه حتى الستينيات من القرن الماضي، استخدم الصيادون الفنلنديون والنرويجيون خطافات خشبية مصنوعة من العرعر عند صيد السمك المفلطح في البحر. في الوقت نفسه، زعموا أن السمك المفلطح يتم صيده بخطاف خشبي بشكل أفضل من صيده بخطاف معدني. أليس الأمر يتعلق بالكهرباء؟ وما إلى ذلك - هناك مجال واسع للتفكير هنا.

ولكن دعونا نعود إلى الأسماك. كما ذكرنا سابقًا في بداية هذه المقالة، بالإضافة إلى إدراك المجالات الكهربائية للآخرين، يمكن للأسماك تلقي معلومات حول محيطها عن طريق تغيير معلمات المجال الخاص بها. بعد كل شيء، فإن أي جسم يقع في حقل الأسماك، إذا كان يختلف في التوصيل الكهربائي عن المياه المحيطة به، سيغير حتما تكوين هذا الحقل. هناك عدد من الدراسات التي تظهر أن التصريفات الكهربائية تزيد بشكل حاد في تغذية الأسماك "السلمية" بنشاط، وكذلك في الحيوانات المفترسة (على سبيل المثال، رمح) في وقت مهاجمة الفريسة. علاوة على ذلك، يكون هذا أكثر وضوحًا في الحيوانات المفترسة الليلية والشفقية مقارنة بالحيوانات المفترسة أثناء النهار. ربما يعني هذا أنه في لحظة التقاط الطعام، تقوم الأسماك "بتشغيل" قنوات معلومات إضافية لإجراء تحليل أكثر شمولاً للوضع؟ هل "يشعرون" بالفريسة المحتملة من خلال خطوط القوة في مجالهم؟ عاجلا أم آجلا، سيقدم العلماء إجابة على هذا السؤال، لكن لا يتعين علينا انتظار ذلك - يمكننا فقط أن نضع هذا الاحتمال في الاعتبار. وهذا يعني أن نفهم أن الأسماك يمكن أن تعرف الكثير عن الخواص الكهربائية لطعمنا أكثر مما نفترض، والأهم من ذلك، أكثر مما نعرفه نحن أنفسنا. على سبيل المثال، أنا متأكد تقريبًا من أن الحيوانات المفترسة "تفهم" تمامًا عند مهاجمة المتذبذب أن هذه "السمكة" مصنوعة من بعض المواد الغريبة - فهي تغير تكوين مجالها بشكل مختلف عن السمكة الحقيقية. هل يؤثر هذا على قرار المفترس بتناول الطعام أو عدم تناوله؟ ممكن جدًا، خاصة إذا لم يكن جائعًا جدًا.

القليل من الشعر في الختام

من خلال لفت انتباه القراء إلى الجانب الكهربائي من حياة الأسماك، لا أريد مطلقًا أن يعطي هذا لأي شخص فكرة استخدام الحساسية الكهربائية للأسماك لإنشاء نوع من الطعم "الآمن من الفشل" على هذا الأساس. ستتحمل الأسماك دائمًا أي ظروف. وكثيراً ما تلوح في الأفق محاولات من هذا النوع، ليس فقط في «المجال الكهربائي». إما المغازل الكهربائية، أو "السيليكون اللذيذ"، الذي لا يسعى المفترس إلى البصق فحسب، بل على العكس من ذلك، في عجلة من أمره لابتلاعه. وأخيرًا، منشطات العض الذكية التي تخلق شعورًا لا يقاوم بالجوع لدى السمكة، بغض النظر عما إذا كانت جائعة أو ممتلئة.

وهذه مجرد أمثلة قليلة. إن وتيرة تطور العلوم والتكنولوجيا تجعل من الممكن تمامًا توقع ظهور معدات "آمنة من الفشل" في السوق والتي ستصطاد دائمًا وفي كل مكان، والأهم من ذلك، بغض النظر عن مهارة الشخص ومعرفته من يستخدمه. هناك خط أخلاقي بحت، وربما جمالي، هنا، حيث يتوقف الصيد عن الصيد.

لذلك، بالنسبة لأولئك الذين لديهم ميل مفرط لهذا النوع من التطور، أريد أن أذكركم بحقيقة بسيطة ومعروفة. لقد تم بالفعل اختراع هذه المعدات "الآمنة من الفشل" وهي قيد الاستخدام الكامل. هذا هو قصبة الصيد الكهربائية.

أخبرنا عن الأسماك الكهربائية. ما مقدار التيار الذي ينتجونه؟

سمك السلور الكهربائي.

ثعبان البحر الكهربائي.

اللادغة الكهربائية.

V. كوموشكين (بتروزافودسك).

ومن بين الأسماك الكهربائية، ينتمي الرصاص إلى ثعبان البحر الكهربائي الذي يعيش في روافد الأمازون والأنهار الأخرى في أمريكا الجنوبية. يصل طول الثعابين البالغة إلى مترين ونصف. توجد الأعضاء الكهربائية - العضلات المحولة - على جانبي ثعبان البحر، وتمتد على طول العمود الفقري بنسبة 80 بالمائة من طول السمكة بالكامل. هذا نوع من البطاريات، الزائد منها في الجزء الأمامي من الجسم، والناقص في الخلف. تنتج البطارية الحية جهدًا يبلغ حوالي 350 فولتًا، وفي الأفراد الأكبر - يصل إلى 650 فولتًا. مع تيار لحظي يصل إلى 1-2 أمبير، يمكن لمثل هذا التفريغ أن يطرد الشخص من قدميه. بمساعدة التفريغ الكهربائي، يحمي ثعبان البحر نفسه من الأعداء ويحصل على الطعام لنفسه.

تعيش سمكة أخرى في أنهار أفريقيا الاستوائية - سمك السلور الكهربائي. أبعادها أصغر - من 60 إلى 100 سم، وتشكل الغدد الخاصة التي تولد الكهرباء حوالي 25 بالمائة من الوزن الإجمالي للأسماك. يصل التيار الكهربائي إلى جهد 360 فولت. هناك حالات صدمة كهربائية معروفة لدى الأشخاص الذين سبحوا في النهر وداسوا بطريق الخطأ على سمك السلور هذا. إذا تم القبض على سمك السلور الكهربائي على قضيب الصيد، فيمكن للصياد أيضا الحصول على صدمة كهربائية ملحوظة للغاية، والتي تمر عبر خط الصيد الرطب والقضيب في يده.

ومع ذلك، يمكن استخدام التفريغ الكهربائي الموجه بمهارة للأغراض الطبية. ومن المعروف أن سمك السلور الكهربائي احتل مكانة مشرفة في ترسانة الطب التقليدي لدى المصريين القدماء.

الراي اللساع الكهربائي قادر أيضًا على توليد طاقة كهربائية كبيرة جدًا. هناك أكثر من 30 نوعا. وتتوزع هذه الكائنات المستقرة في القاع، والتي يتراوح حجمها من 15 إلى 180 سم، بشكل رئيسي في المنطقة الساحلية للمياه الاستوائية وشبه الاستوائية في جميع المحيطات. يختبئون في القاع، وأحيانًا نصف مغمورين في الرمال أو الطمي، ويشلون فرائسهم (الأسماك الأخرى) من خلال تفريغ تيار، يتراوح جهده في أنواع مختلفة من الراي اللساع من 8 إلى 220 فولت. يمكن أن تسبب الراي اللساع صدمة كهربائية كبيرة لأي شخص يتلامس معها عن طريق الخطأ.

بالإضافة إلى الشحنات الكهربائية عالية الطاقة، فإن الأسماك قادرة أيضًا على توليد تيار منخفض الجهد. بفضل التصريفات الإيقاعية للتيار الضعيف بتردد من 1 إلى 2000 نبضة في الثانية، فإنهم يتنقلون بشكل مثالي حتى في المياه العكرة ويشيرون إلى بعضهم البعض حول الخطر الناشئ. هؤلاء هم المورميروس والجيمنارك الذين يعيشون في المياه الموحلة للأنهار والبحيرات والمستنقعات في أفريقيا.

بشكل عام، كما أظهرت الدراسات التجريبية، فإن جميع الأسماك تقريبًا، سواء البحرية أو المياه العذبة، قادرة على إصدار تصريفات كهربائية ضعيفة للغاية، والتي لا يمكن اكتشافها إلا بمساعدة أجهزة خاصة. تلعب هذه التصريفات دورًا مهمًا في ردود الفعل السلوكية للأسماك، خاصة تلك التي تبقى باستمرار في أسراب كبيرة.