Protection contre les surtensions

Comment les poissons produisent de l'électricité. Poisson électrique. Comment une anguille évite-t-elle de s’électrocuter ?

Présent, par exemple, dans de nombreuses plantes. Mais les poissons électriques sont les porteurs les plus étonnants de cette capacité. Leur don de produire des décharges puissantes n’est disponible pour aucune autre espèce animale.

Pourquoi les poissons ont-ils besoin d'électricité ?

Les anciens habitants des côtes maritimes savaient que certains poissons pouvaient « battre » fortement la personne ou l'animal qui les touchait. Les Romains croyaient qu'à ce moment-là, les habitants des profondeurs libéraient une sorte de poison puissant, à la suite de quoi la victime souffrait d'une paralysie temporaire. Et ce n'est qu'avec le développement de la science et de la technologie qu'il est devenu clair que les poissons ont tendance à créer des décharges électriques de différentes intensités.

Quel poisson est électrique ? Les scientifiques affirment que ces capacités sont caractéristiques de presque tous les représentants des espèces de faune nommées, c'est juste que dans la plupart d'entre elles, les décharges sont faibles, perceptibles uniquement avec de puissants appareils sensibles. Ils les utilisent pour se transmettre des signaux – comme moyen de communication. La force des signaux émis vous permet de déterminer qui est qui dans l'environnement du poisson, ou, en d'autres termes, de connaître la force de votre adversaire.

Les poissons électriques utilisent leurs organes spéciaux pour se protéger des ennemis, comme armes pour tuer leurs proies et également comme localisateurs.

Où est la centrale électrique du poisson ?

Les phénomènes électriques dans le corps des poissons ont intéressé les scientifiques impliqués dans les phénomènes énergétiques naturels. Les premières expériences pour étudier l'électricité biologique ont été réalisées par Faraday. Pour ses expériences, il a utilisé les raies pastenagues comme productrices de charges les plus puissantes.

Une chose sur laquelle tous les chercheurs s'accordent est que le rôle principal dans l'électrogenèse appartient aux membranes cellulaires, qui sont capables de distribuer des ions positifs et négatifs dans les cellules, en fonction de l'excitation. Les muscles modifiés sont connectés les uns aux autres en série, ce sont ce qu'on appelle les centrales électriques et les tissus conjonctifs sont des conducteurs.

Les corps « producteurs d’énergie » peuvent avoir des types et des localisations très différents. Ainsi, chez les raies pastenagues et les anguilles, ce sont des formations en forme de rein sur les côtés, chez les poissons-éléphants, ce sont des fils cylindriques dans la zone de la queue.

Comme déjà mentionné, produire du courant à une échelle ou à une autre est commun à de nombreux représentants de cette classe, mais il existe de véritables poissons électriques qui sont dangereux non seulement pour les autres animaux, mais aussi pour les humains.

Poisson serpent électrique

L’anguille électrique sud-américaine n’a rien de commun avec les anguilles ordinaires. Il est nommé simplement en raison de sa ressemblance extérieure. Ce poisson long, pouvant atteindre 3 mètres, ressemblant à un serpent et pesant jusqu'à 40 kg, est capable de générer une décharge de 600 volts ! Une communication étroite avec un tel poisson peut vous coûter la vie. Même si le courant ne provoque pas directement la mort, il entraînera certainement une perte de conscience. Une personne sans défense peut s’étouffer et se noyer.

Les anguilles électriques vivent en Amazonie, dans de nombreuses rivières peu profondes. La population locale, connaissant ses capacités, ne se met pas à l’eau. Le champ électrique produit par le poisson serpent diverge sur un rayon de 3 mètres. Dans le même temps, l'anguille fait preuve d'agressivité et peut attaquer sans besoin particulier. Il le fait probablement par peur, puisque son régime alimentaire principal est constitué de petits poissons. À cet égard, une « canne à pêche électrique » vivante ne connaît aucun problème : relâchez le chargeur, et le petit-déjeuner est prêt, le déjeuner et le dîner en même temps.

Famille de raies

Les poissons électriques – les raies pastenagues – sont regroupés en trois familles et comptent une quarantaine d'espèces. Ils ont tendance non seulement à produire de l'électricité, mais aussi à l'accumuler afin de l'utiliser davantage aux fins prévues.

Le but principal des tirs est d'effrayer les ennemis et d'attraper de petits poissons pour se nourrir. Si une raie pastenague libère toute sa charge accumulée en une seule fois, sa puissance sera suffisante pour tuer ou immobiliser un gros animal. Mais cela arrive extrêmement rarement, car le poisson - la raie pastenague électrique - après une «panne» complète devient faible et vulnérable, il lui faut du temps pour accumuler à nouveau de l'énergie. Ainsi, les raies pastenagues contrôlent strictement leur système d'approvisionnement en énergie à l'aide d'une des parties du cerveau, qui fait office de relais.

La famille des raies pastenagues, ou raies pastenagues électriques, est aussi appelée « torpilles ». La plus grande d'entre elles est l'habitant de l'océan Atlantique, la torpille noire (Torpedo nobiliana). Celui-ci, qui atteint une longueur de 180 cm, produit le courant le plus fort. Et en contact étroit avec celui-ci, une personne peut perdre connaissance.

Raie Moresby et torpille de Tokyo (Torpedo tokionis ) - les représentants les plus profonds de leur famille. On les trouve à une profondeur de 1 000 m. Et la plus petite parmi ses congénères est la raie pastenague indienne, sa longueur maximale n'est que de 13 cm. Une raie pastenague aveugle vit au large des côtes de la Nouvelle-Zélande - ses yeux sont complètement cachés sous une couche de peau.

Poisson-chat électrique

Dans les eaux boueuses de l'Afrique tropicale et subtropicale vivent des poissons électriques - le poisson-chat. Ce sont des individus assez gros, de 1 à 3 m de long. Le poisson-chat n'aime pas les courants rapides, il vit dans des nids douillets au fond des réservoirs. Les organes électriques situés sur les côtés du poisson sont capables de produire une tension de 350 V.

Le poisson-chat sédentaire et apathique n'aime pas nager loin de chez lui, il en sort en rampant pour chasser la nuit, mais il n'aime pas non plus les invités indésirables. Il les rencontre avec de légères ondes électriques et avec elles il attrape sa proie. Les décharges aident le poisson-chat non seulement à chasser, mais également à naviguer dans les eaux sombres et boueuses. La viande de poisson-chat électrique est considérée comme un mets délicat parmi la population africaine locale.

Dragon du Nil

Un autre représentant électrique africain du royaume des poissons est le gymnarch du Nil, ou aba-aba. Les pharaons le représentaient dans leurs fresques. Il vit non seulement dans le Nil, mais aussi dans les eaux du Congo, du Niger et de certains lacs. C'est un beau poisson « élégant » avec un corps long et gracieux, de quarante centimètres à un mètre et demi de long. Il n'y a pas de nageoires inférieures, mais une supérieure s'étend sur tout le corps. En dessous se trouve une « batterie » qui produit presque constamment des ondes électromagnétiques de 25 V. La tête du gymnarque porte une charge positive et la queue porte une charge négative.

Les gymnarchs utilisent leurs capacités électriques non seulement pour rechercher de la nourriture et un emplacement, mais également pour les jeux d'accouplement. À propos, les gymnarques mâles sont tout simplement des pères incroyablement fanatiques. Ils ne s'éloignent pas de la ponte. Et dès que quelqu'un s'approche des enfants, papa inondera tellement le délinquant avec un pistolet paralysant que cela ne semblera pas grand-chose.

Les gymnarchs sont très mignons - leur museau allongé en forme de dragon et leurs yeux rusés ont gagné l'amour des aquariophiles. C'est vrai que le beau mec est assez agressif. Parmi plusieurs alevins placés dans un aquarium, un seul survivra.

Vache de mer

De grands yeux exorbités, une bouche toujours ouverte encadrée par une frange et une mâchoire allongée font ressembler le poisson à une vieille femme éternellement insatisfaite et grincheuse. Comment s'appelle un poisson électrique avec un tel portrait ? famille d'observateurs d'étoiles. La comparaison avec une vache est évoquée par les deux cornes sur sa tête.

Cet individu désagréable passe la plupart de son temps enfoui dans le sable et guette les proies qui passent par là. L'ennemi ne passera pas : la vache est armée, comme on dit, jusqu'aux dents. La première ligne d'attaque est un long ver-langue rouge, avec lequel l'observateur des étoiles attire les poissons naïfs et les attrape sans même sortir de son abri. Mais si nécessaire, il s'envolera instantanément et étourdira la victime jusqu'à ce qu'elle perde connaissance. La deuxième arme d'autodéfense est constituée d'épines venimeuses situées derrière les yeux et au-dessus des nageoires. Et ce n'est pas tout! La troisième arme puissante est située derrière la tête - des organes électriques qui génèrent des charges d'une tension de 50 V.

Qui d’autre est électrique ?

Ceux décrits ci-dessus ne sont pas les seuls poissons électriques. Les noms de ceux que nous n'avons pas répertoriés ressemblent à ceci : Peters gnathonema, ver noir, mormyra, dilobatis. Comme vous pouvez le constater, il y en a beaucoup. La science a fait un grand pas en avant dans l'étude de cette étrange capacité de certains poissons, mais à ce jour, il n'a pas été possible de démêler complètement le mécanisme d'accumulation d'électricité de haute puissance.

Les poissons guérissent-ils ?

La médecine officielle n'a pas confirmé que le champ électromagnétique des poissons a un effet curatif. Mais la médecine traditionnelle utilise depuis longtemps les ondes électriques des raies pastenagues pour guérir de nombreuses maladies de nature rhumatismale. Pour ce faire, les gens marchent spécifiquement à proximité et reçoivent de faibles chocs. Voilà à quoi ressemble l'électrophorèse naturelle.

Les résidents d'Afrique et d'Égypte utilisent le poisson-chat électrique pour traiter une forte fièvre. Pour augmenter l'immunité des enfants et renforcer leur état général, les résidents équatoriaux les obligent à toucher le poisson-chat et leur donnent également de l'eau dans laquelle ce poisson a nagé pendant un certain temps.

Dominique Statham

Photo ©depositphotos.com/Yourth2007

Électrophorus électrique) vit dans les eaux sombres des marécages et des rivières du nord de l'Amérique du Sud. Il s'agit d'un mystérieux prédateur doté d'un système d'électrolocalisation sophistiqué et capable de se déplacer et de chasser dans des conditions de faible visibilité. En utilisant des « électrorécepteurs » pour détecter les distorsions du champ électrique causées par son propre corps, il est capable de détecter des proies potentielles sans se faire détecter lui-même. Il immobilise la victime avec un puissant choc électrique, suffisamment puissant pour assommer un gros mammifère comme un cheval ou même tuer un humain. Avec son corps allongé et arrondi, l'anguille ressemble au poisson que l'on appelle habituellement la murène (ordre des Anguilliformes) ; cependant, il appartient à un ordre de poissons différent (Gymnotiformes).

Les poissons capables de détecter les champs électriques sont appelés électroréceptif, et ceux capables de générer un champ électrique puissant, comme une anguille électrique, sont appelés électrogène.

Comment une anguille électrique génère-t-elle une tension électrique aussi élevée ?

Les poissons électriques ne sont pas les seuls capables de produire de l'électricité. Pratiquement tous les organismes vivants le font à un degré ou à un autre. Les muscles de notre corps, par exemple, sont contrôlés par le cerveau à l’aide de signaux électriques. Les électrons produits par les bactéries peuvent être utilisés pour produire de l’électricité dans des piles à combustible appelées électrocytes. (voir le tableau ci-dessous). Bien que chaque cellule ne transporte qu'une petite charge, en empilant des milliers de cellules en série, comme les batteries d'une lampe de poche, des tensions allant jusqu'à 650 volts (V) peuvent être générées. Si vous disposez ces rangées en parallèle, vous pouvez produire un courant électrique de 1 Ampère (A), ce qui donne un choc électrique de 650 watts (W ; 1 W = 1 V × 1 A).

Comment une anguille évite-t-elle de se choquer ?

Photo : CC-BY-SA Steven Walling via Wikipédia

Les scientifiques ne savent pas exactement comment répondre à cette question, mais certaines observations intéressantes pourraient éclairer le problème. Premièrement, les organes vitaux de l'anguille (comme le cerveau et le cœur) sont situés près de la tête, à l'écart des organes producteurs d'électricité, et sont entourés de tissus adipeux qui peuvent servir d'isolant. La peau a également des propriétés isolantes, car il a été observé que l’acné sur peau endommagée est plus susceptible de s’auto-étourdir par choc électrique.

Deuxièmement, les anguilles sont capables de délivrer les chocs électriques les plus puissants au moment de l'accouplement, sans nuire au partenaire. Cependant, si un coup de même force est appliqué à une autre anguille en dehors de l’accouplement, elle peut la tuer. Cela suggère que les anguilles disposent d’une sorte de système de défense qui peut être activé et désactivé.

L'anguille électrique aurait-elle pu évoluer ?

Il est très difficile d’imaginer comment cela pourrait se produire au moyen de changements mineurs, comme l’exige le processus proposé par Darwin. Si l’onde de choc était importante dès le début, alors au lieu d’étourdir, elle avertirait la victime du danger. De plus, afin de développer sa capacité à étourdir ses proies, l'anguille électrique devrait simultanément développer un système d’auto-défense. Chaque fois qu'une mutation augmentait la puissance du choc électrique, une autre mutation devait survenir qui améliorait l'isolation électrique de l'anguille. Il semble peu probable qu’une seule mutation suffise. Par exemple, pour rapprocher les organes de la tête, il faudrait toute une série de mutations, qui devraient se produire simultanément.

Bien que peu de poissons soient capables d’étourdir leurs proies, de nombreuses espèces utilisent l’électricité basse tension pour la navigation et la communication. Les anguilles électriques appartiennent à un groupe de poissons sud-américains connus sous le nom d'anguilles couteaux (famille des Mormyridae) qui utilisent également l'électrolocalisation et auraient développé cette capacité avec leurs cousins ​​sud-américains. De plus, les évolutionnistes sont obligés de déclarer que les organes électriques des poissons évolué indépendamment les uns des autres huit fois. Compte tenu de la complexité de leur structure, il est frappant que ces systèmes aient pu se développer au moins une fois au cours de l’évolution, sans parler de huit.

Les couteaux d'Amérique du Sud et les chimères d'Afrique utilisent leurs organes électriques pour la localisation et la communication, ainsi qu'un certain nombre de types différents d'électrorécepteurs. Les deux groupes contiennent des espèces qui produisent des champs électriques de diverses formes d’onde complexes. Deux types de lames de couteau Brachyhypopomus benetti Et Brachyhypopomus walteri sont si semblables les uns aux autres qu'ils pourraient être classés dans un seul type, mais le premier d'entre eux produit un courant de tension constante et le second produit un courant de tension alternative. L’histoire de l’évolution devient encore plus remarquable lorsque l’on creuse encore plus profondément. Pour garantir que leurs dispositifs d'électrolocalisation n'interfèrent pas les uns avec les autres et ne créent pas d'interférences, certaines espèces utilisent un système spécial à l'aide duquel chacun des poissons modifie la fréquence de la décharge électrique. Il est à noter que ce système fonctionne presque de la même manière (en utilisant le même algorithme de calcul) que le couteau à verre d'Amérique du Sud ( Eigenmannie) et le poisson africain aba-aba ( Gymnarchus). Un tel système d’élimination des interférences aurait-il pu évoluer indépendamment dans deux groupes distincts de poissons vivant sur des continents différents ?

Chef-d'œuvre de la création de Dieu

L'unité énergétique de l'anguille électrique a éclipsé toutes les créations humaines grâce à sa compacité, sa flexibilité, sa mobilité, sa sécurité environnementale et sa capacité d'auto-guérison. Toutes les parties de cet appareil sont parfaitement intégrées dans le corps poli, ce qui confère à l'anguille la capacité de nager avec une grande vitesse et agilité. Tous les détails de sa structure - depuis les minuscules cellules qui génèrent de l'électricité jusqu'au complexe informatique le plus complexe qui analyse les distorsions des champs électriques produits par l'anguille - pointent vers le plan du grand Créateur.

Comment une anguille électrique produit-elle de l’électricité ? (article de vulgarisation scientifique)

Les poissons électriques génèrent de l’électricité tout comme les nerfs et les muscles de notre corps. À l’intérieur des cellules électrocytaires se trouvent des protéines enzymatiques spéciales appelées Na-K ATPase pomper les ions sodium à travers la membrane cellulaire et absorber les ions potassium. (« Na » est le symbole chimique du sodium et « K » est le symbole chimique du potassium. « ATP » est l'adénosine triphosphate, une molécule énergétique utilisée pour faire fonctionner la pompe). Un déséquilibre entre les ions potassium à l’intérieur et à l’extérieur de la cellule entraîne un gradient chimique qui repousse les ions potassium hors de la cellule. De même, un déséquilibre entre les ions sodium crée un gradient chimique qui ramène les ions sodium dans la cellule. D'autres protéines intégrées dans la membrane agissent comme des canaux ioniques potassium, des pores qui permettent aux ions potassium de quitter la cellule. À mesure que les ions potassium chargés positivement s’accumulent à l’extérieur de la cellule, un gradient électrique se forme autour de la membrane cellulaire, ce qui rend l’extérieur de la cellule plus chargé positivement que l’intérieur. Pompes Na-K ATPase (adénosine triphosphatase sodique-potassique) sont conçus de telle manière qu'ils sélectionnent un seul ion chargé positivement, sinon des ions chargés négativement afflueraient également, neutralisant la charge.

La majeure partie du corps de l’anguille électrique est constituée d’organes électriques. L'organe principal et l'organe du chasseur sont responsables de la production et de l'accumulation de charges électriques. L'organe de Sachs produit un champ électrique basse tension utilisé pour l'électrolocalisation.

Le gradient chimique agit pour expulser les ions potassium, tandis que le gradient électrique les ramène. Au moment de l’équilibre, lorsque les forces chimiques et électriques s’annulent, il y aura environ 70 millivolts de charge positive de plus à l’extérieur de la cellule qu’à l’intérieur. Ainsi, une charge négative de -70 millivolts apparaît à l'intérieur de la cellule.

Cependant, davantage de protéines intégrées dans la membrane cellulaire fournissent des canaux ioniques sodium : ce sont des pores qui permettent aux ions sodium de rentrer dans la cellule. Normalement, ces pores sont fermés, mais lorsque les organes électriques sont activés, les pores s'ouvrent et les ions sodium chargés positivement retournent dans la cellule sous l'influence d'un gradient de potentiel chimique. Dans ce cas, l'équilibre est atteint lorsqu'une charge positive pouvant atteindre 60 millivolts s'accumule à l'intérieur de la cellule. Il y a un changement de tension total de -70 à +60 millivolts, soit 130 mV ou 0,13 V. Cette décharge se produit très rapidement, en environ une milliseconde. Et comme environ 5 000 électrocytes sont collectés dans une série de cellules, jusqu'à 650 volts (5 000 × 0,13 V = 650) peuvent être générés grâce à la décharge synchrone de toutes les cellules.

Pompe Na-K ATPase (adénosine triphosphatase sodium-potassium). Au cours de chaque cycle, deux ions potassium (K+) entrent dans la cellule et trois ions sodium (Na+) quittent la cellule. Ce processus est piloté par l’énergie des molécules d’ATP.

Glossaire

Atome ou molécule qui porte une charge électrique due à un nombre inégal d’électrons et de protons. Un ion aura une charge négative s’il contient plus d’électrons que de protons, et une charge positive s’il contient plus de protons que d’électrons. Les ions potassium (K+) et sodium (Na+) ont une charge positive.

Pente

Un changement de n'importe quelle valeur lors du déplacement d'un point de l'espace à un autre. Par exemple, si vous vous éloignez du feu, la température baisse. Ainsi, le feu génère un gradient de température qui diminue avec la distance.

Dégradé électrique

Gradient de changement de l'ampleur de la charge électrique. Par exemple, s’il y a plus d’ions chargés positivement à l’extérieur de la cellule qu’à l’intérieur de la cellule, un gradient électrique traversera la membrane cellulaire. Parce que les charges se repoussent, les ions se déplacent de manière à équilibrer la charge à l’intérieur et à l’extérieur de la cellule. Les mouvements des ions dus au gradient électrique se produisent passivement, sous l'influence de l'énergie potentielle électrique, et non activement, sous l'influence d'une énergie provenant d'une source externe, telle qu'une molécule d'ATP.

Dégradé chimique

Gradient de concentration chimique. Par exemple, s’il y a plus d’ions sodium à l’extérieur de la cellule qu’à l’intérieur de la cellule, alors un gradient chimique d’ions sodium traversera la membrane cellulaire. En raison du mouvement aléatoire des ions et des collisions entre eux, les ions sodium ont tendance à passer de concentrations plus élevées à des concentrations plus faibles jusqu'à ce qu'un équilibre soit établi, c'est-à-dire jusqu'à ce qu'il y ait un nombre égal d'ions sodium des deux côtés de la surface. membrane. Cela se produit de manière passive, par diffusion. Les mouvements sont entraînés par l’énergie cinétique des ions, plutôt que par l’énergie reçue d’une source externe telle qu’une molécule d’ATP.

Dans la nature vivante, de nombreux processus sont associés aux phénomènes électriques. Examinons quelques-uns d'entre eux.

De nombreuses fleurs et feuilles ont la capacité de se fermer et de s’ouvrir selon l’heure et le jour. Ceci est dû à des signaux électriques représentant un potentiel d'action. Les feuilles peuvent être forcées à se fermer à l’aide de stimuli électriques externes. De plus, de nombreuses plantes subissent des dégâts causés par les courants. Les sections de feuilles et de tiges sont toujours chargées négativement par rapport aux tissus normaux.

Si vous prenez un citron ou une pomme et que vous le coupez, puis appliquez deux électrodes sur la peau, elles ne détecteront pas de différence de potentiel. Si une électrode est appliquée sur la peau et l'autre à l'intérieur de la pulpe, une différence de potentiel apparaîtra et le galvanomètre constatera l'apparition d'un courant.

L'évolution du potentiel de certains tissus végétaux au moment de leur destruction a été étudiée par le scientifique indien Bose. Il a notamment relié les parties externe et interne du pois avec un galvanomètre. Il a chauffé le pois à une température allant jusqu'à 60 ° C et a enregistré un potentiel électrique de 0,5 V. Le même scientifique a examiné un coussin de mimosa, qu'il a irrité avec de courtes impulsions de courant.

Lorsqu'il est stimulé, un potentiel d'action apparaît. La réaction du mimosa n'a pas été instantanée, mais retardée de 0,1 s. De plus, un autre type d'excitation, dite onde lente, qui apparaît lorsqu'elle est endommagée, se propage dans les voies du mimosa. Cette onde traverse les bourgeons, atteint la tige, provoquant l'apparition d'un potentiel d'action, transmis le long de la tige et conduisant à l'abaissement des feuilles voisines. Le mimosa réagit en déplaçant la feuille à l'irritation du coussinet avec un courant de 0,5 μA. La sensibilité de la langue humaine est 10 fois inférieure.


Des phénomènes non moins intéressants liés à l'électricité peuvent être trouvés chez les poissons. Les Grecs de l’Antiquité craignaient de rencontrer des poissons dans l’eau, ce qui faisait geler les animaux et les humains. Ce poisson était une raie pastenague électrique et son nom était torpille.

Le rôle de l'électricité est différent dans la vie des différents poissons. Certains d’entre eux utilisent des organes spéciaux pour créer de puissantes décharges électriques dans l’eau. Par exemple, une anguille d’eau douce crée une tension d’une telle force qu’elle peut repousser une attaque ennemie ou paralyser la victime. Les organes électriques des poissons sont constitués de muscles qui ont perdu la capacité de se contracter. Le tissu musculaire sert de conducteur et le tissu conjonctif sert d'isolant. Les nerfs de la moelle épinière vont à l'organe. Mais en général, il s’agit d’une structure en fines plaques d’éléments alternés. L'anguille possède de 6 000 à 10 000 éléments connectés en série pour former une colonne, et environ 70 colonnes dans chaque organe, situés le long du corps.

Chez de nombreux poissons (hymnarche, couteau à poisson, gnatonéme), la tête est chargée positivement et la queue est chargée négativement, mais chez le poisson-chat électrique, au contraire, la queue est chargée positivement et la tête est chargée négativement. Les poissons utilisent leurs propriétés électriques à la fois pour attaquer et se défendre, ainsi que pour trouver des proies, naviguer dans des eaux troubles et identifier des adversaires dangereux.

Il existe également des poissons faiblement électriques. Ils n'ont pas d'organes électriques. Ce sont des poissons ordinaires : carassins, carpes, vairons, etc. Ils détectent le champ électrique et émettent un faible signal électrique.

Tout d’abord, les biologistes ont découvert le comportement étrange d’un petit poisson d’eau douce : le poisson-chat américain. Il sentit un bâton métallique s'approcher de lui dans l'eau à plusieurs millimètres de distance. Le scientifique anglais Hans Lissmann a enfermé des objets métalliques dans des coquilles de paraffine ou de verre et les a plongés dans l'eau, mais il n'a pas réussi à tromper le poisson-chat et le gymnarchus du Nil. Le poisson semblait métallique. En effet, il s’est avéré que les poissons possèdent des organes spéciaux qui perçoivent une faible intensité de champ électrique.

En testant la sensibilité des électrorécepteurs chez les poissons, les scientifiques ont mené une expérience. Ils ont recouvert l'aquarium avec les poissons d'un tissu ou de papier sombre et ont déplacé un petit aimant à proximité dans les airs. Le poisson a ressenti le champ magnétique. Ensuite, les chercheurs ont simplement déplacé leurs mains près de l'aquarium. Et elle a réagi même au champ bioélectrique le plus faible créé par une main humaine.

Les poissons n'enregistrent pas le champ électrique plus mal, et parfois même mieux, que les instruments les plus sensibles au monde et remarquent le moindre changement dans son intensité. Il s’avère que les poissons ne sont pas seulement des « galvanomètres » flottants, mais aussi des « générateurs électriques » flottants. Ils émettent un courant électrique dans l'eau et créent autour d'eux un champ électrique beaucoup plus puissant que celui qui se produit autour des cellules vivantes ordinaires.

Grâce à des signaux électriques, les poissons peuvent même « parler » d’une manière particulière. Les anguilles, par exemple, lorsqu'elles voient de la nourriture, commencent à générer des impulsions de courant d'une certaine fréquence, attirant ainsi leurs congénères. Et si deux poissons sont placés dans un aquarium, la fréquence de leurs décharges électriques augmente immédiatement.

Les rivaux Poissons déterminent la force de leur adversaire par la force des signaux qu'ils émettent. Les autres animaux n’éprouvent pas de tels sentiments. Pourquoi seuls les poissons sont-ils dotés de cette propriété ?

Les poissons vivent dans l'eau. L'eau de mer est un excellent conducteur. Les ondes électriques s'y propagent, sans atténuation, sur des milliers de kilomètres. De plus, les poissons ont des caractéristiques physiologiques de structure musculaire qui, au fil du temps, sont devenues des « générateurs vivants ».

La capacité des poissons à accumuler de l’énergie électrique en fait des batteries idéales. S'il était possible de comprendre plus en détail les détails de leur fonctionnement, il y aurait une révolution technologique en termes de création de batteries. L'électrolocalisation et la communication sous-marine des poissons ont permis le développement d'un système de communication sans fil entre un bateau de pêche et un chalut.

Il conviendrait de terminer par une déclaration écrite à côté d'un aquarium en verre ordinaire avec une raie pastenague électrique, présenté lors de l'exposition de la Royal Society anglaise en 1960. Deux électrodes ont été descendues dans l'aquarium, auxquelles un voltmètre était connecté. Lorsque le poisson était au repos, le voltmètre indiquait 0 V, lorsque le poisson se déplaçait - 400 V. L'homme ne parvient toujours pas à démêler la nature de ce phénomène électrique, observé bien avant l'organisation de la Royal Society of England. Le mystère des phénomènes électriques dans la nature vivante excite toujours l'esprit des scientifiques et nécessite une solution.

Pendant longtemps, il a été généralement admis que les phénomènes électriques jouaient un rôle important dans la vie uniquement des poissons dotés d'organes générateurs et sensibles électriquement. Ceux-ci, comme mentionné, sont des poissons fortement électriques et faiblement électriques, ainsi que des espèces dépourvues d'organes spéciaux produisant des décharges électriques, mais possédant en même temps des organes d'électrosensibilité - des électrorécepteurs. Il s'agit notamment des requins, des raies, des chimères, de tous les esturgeons, mais aussi des poissons-chats et de nombreux poissons exotiques comme le poumon, le polyptère africain et enfin le célèbre cœlacanthe. Il est clair que dans toute cette liste, la seule chose qui nous intéresse est le poisson-chat.

Tous les autres poissons, y compris toutes nos espèces traditionnelles de « pêche », ne possèdent pas d’organes spéciaux pour percevoir les champs électriques et ne sont pas du tout mentionnés lorsque l’on aborde le thème de l’électricité dans les manuels d’ichtyologie. Au moins, je n'ai trouvé de telles références dans aucun manuel que je connaisse, tant national qu'étranger, y compris au cours des dernières années de publication.

Entre-temps, de nombreuses études expérimentales spéciales montrent que de nombreuses espèces « non électriques », d’une part, sont capables de générer de faibles champs électriques autour d’elles et, d’autre part, ont la capacité de détecter le champ électrique et d’estimer ses paramètres. Une autre chose est qu'on ne sait toujours pas comment, avec l'aide de quels organes sensoriels ils le font.

Pourquoi ces résultats ne sont pas apparus dans les pages des manuels est une autre question, mais nous avons le droit de conclure que l'électricité est l'un des facteurs influençant le comportement non seulement des poissons fortement ou faiblement électriques, mais de tous les poissons en général, y compris ceux qui toi et moi, nous attrapons. Ce sujet est donc directement lié à la pêche (même si l’on ne prend pas en compte la canne à pêche électrique).

Champs de poissons - "non électriques"

Pour la première fois, un faible champ électrique chez un poisson non électrique a été enregistré chez une lamproie marine par les Américains Klierkoper et Sibakin en 1956. Le champ a été enregistré avec un équipement spécial à une distance de plusieurs millimètres du corps de la lamproie. Il apparaissait et disparaissait en rythme, de manière synchrone avec les mouvements respiratoires.

En 1958, il a été démontré qu'un champ électrique, plus puissant que celui d'une lamproie, pouvait également être généré autour d'une anguille de rivière. Enfin, depuis les années 1960, la capacité de poissons que l’on croyait non électriques à émettre de faibles décharges électriques a été établie chez de nombreuses espèces marines et d’eau douce.

Ainsi, aujourd’hui, il ne fait aucun doute que tous les poissons, sans exception, produisent des champs électriques autour d’eux. De plus, chez de nombreuses espèces, les paramètres de ces champs ont été mesurés. Plusieurs exemples de valeurs de décharge de poissons non électriques sont donnés dans le tableau en bas de page (les mesures ont été prises à une distance d'environ 10 cm du poisson).

L'activité électrique des poissons s'accompagne de champs électriques constants et pulsés. Le champ constant d'un poisson a un motif caractéristique - la tête par rapport à la queue est chargée positivement et la différence de potentiel entre ces zones varie selon les espèces de 0,5 à 10 mV. La source du champ est située dans la zone de tête.

Les champs d'impulsions ont une configuration similaire : ils sont créés par des décharges avec une fréquence allant de fractions de hertz à un kilohertz et demi.

Sensibilité des poissons - "non électrique"

La sensibilité aux champs électriques varie considérablement selon les différentes espèces de poissons sans électrorécepteurs. Pour certains, elle est relativement faible (de l’ordre de quelques dizaines de millivolts par centimètre), pour d’autres, elle est comparable à la sensibilité des poissons dotés d’organes sensoriels électriques spéciaux. Par exemple, l’anguille d’Amérique en eau douce détecte un champ de seulement 6,7 μV/cm. Le saumon du Pacifique dans l'eau de mer est capable de détecter un champ de 0,06 µV/cm. Grossièrement recalculé, en tenant compte de la plus grande résistance de l'eau douce, cela signifie qu'en eau douce, les saumons sont capables de détecter environ 6 µV/cm. Notre poisson-chat commun présente également une électrosensibilité très élevée. La capacité de percevoir de faibles champs électriques a également été établie chez des espèces telles que la carpe, le carassin, le brochet, l'épinoche et le vairon.

Selon la plupart des scientifiques, le rôle d'électrorécepteurs chez tous ces poissons est joué par les organes des lignes latérales. Mais cette question ne peut être considérée comme définitivement résolue. Il se pourrait bien que les poissons disposent d’autres mécanismes qui leur permettent de détecter l’électricité, et dont nous ne sommes même pas encore conscients.

Monde électrique

Nous arrivons donc à la conclusion que tous les poissons, bien qu'à des degrés divers, ont une sensibilité électrique, et que tous les poissons, encore une fois à des degrés divers, créent des champs électriques autour d'eux. Nous avons donc toutes les raisons de supposer que les poissons utilisent d’une manière ou d’une autre ces capacités électriques dans leur vie quotidienne. Comment et dans quels domaines de la vie peuvent-ils le faire ? Tout d'abord, on note que l'électrosensibilité est utilisée par les poissons (anguille, hareng, saumon) pour s'orienter dans l'océan. De plus, les poissons disposent d'un système de communication électrique développé - une interaction entre eux basée sur l'échange d'informations électriques. Ceci est utilisé lors du frai, lors d'interactions agressives (par exemple, lors de la défense de son territoire), mais aussi pour synchroniser les mouvements des poissons en banc.

Mais nous nous intéressons davantage aux aspects qui sont plus directement liés à la pêche : la recherche de nourriture, la distinction entre les objets comestibles et non comestibles.

Tout d’abord, nous devons garder à l’esprit que les champs électriques sont créés autour d’eux non seulement par les poissons, mais aussi par d’autres animaux, y compris les organismes dont se nourrissent les poissons. Par exemple, un faible champ électrique apparaît dans l’abdomen d’un amphipode nageant. Pour les poissons, ces champs constituent une source d’informations précieuse. Les expériences avec les requins sont largement connues, qui trouvent et tentent facilement de déterrer un générateur électrique miniature enfoui dans le sable, simulant les biocourants des poissons avec ses décharges.

Mais ce sont des requins. Les poissons d'eau douce s'intéressent-ils aux champs électriques ? Des expériences très intéressantes et instructives à cet égard ont été réalisées en 1917 avec le poisson-chat américain Amyurs. Les auteurs de ces expériences se sont engagés à coller des bâtons faits de différents matériaux - verre, bois, métal - dans l'aquarium avec Amiuros. Il s'est avéré que le poisson-chat ressentait la présence d'une tige de métal à une distance de plusieurs centimètres et, par exemple, ne réagissait à une tige de verre que lorsqu'il était touché. Ainsi, Amiurus a ressenti les faibles courants galvaniques qui se produisaient lorsque le métal était placé dans l'eau.

Ce qui est encore plus intéressant, c’est que la réaction du poisson-chat au métal dépend de l’intensité du courant. Si la surface de contact d'un bâton métallique avec de l'eau était de 5 à 6 cm2, le poisson-chat avait une réaction défensive : il s'éloignait à la nage. Si la surface de contact avec l'eau était plus petite (0,9-2,8 cm2), alors les poissons avaient une réaction positive - ils nageaient et « picoraient » au point de contact du métal avec l'eau.

Lorsque vous lisez de telles choses, la tentation est grande de théoriser sur la surface du gabarit, sur les gabarits et les fileuses bimétalliques, qui sont en fait de petits générateurs électriques galvaniques, etc. Mais il est clair que de telles théories resteront des théories et que les recommandations qui s’en inspireront seront sans valeur. L'interaction du poisson avec l'appât est un processus très complexe, dans lequel divers facteurs sont impliqués, et l'électricité n'est probablement pas le principal d'entre eux. Il ne faut néanmoins pas l'oublier. Dans tous les cas, il existe des possibilités d'imagination et d'expérimentation avec les appâts. Pourquoi ne pas, par exemple, supposer que les cuillères en métal, surtout les plus grandes, peuvent emporter avec elles un champ trop fort qui n'attire pas, mais au contraire repousse les poissons ? Après tout, il peut être retiré en recouvrant la cuillère d'un composé transparent qui ne conduit pas l'électricité.

Et comment ne pas rappeler le fait remarquable que jusque dans les années 60 du siècle dernier, les pêcheurs finlandais et norvégiens utilisaient des hameçons en bois de genévrier pour pêcher la plie en mer. Dans le même temps, ils ont fait valoir que la plie s'attrape mieux avec un hameçon en bois qu'avec un hameçon en métal. N'est-ce pas une question d'électricité ? Et ainsi de suite – il y a ici un large champ de réflexion.

Mais revenons au poisson. Comme déjà mentionné au début de cet article, en plus de percevoir les champs électriques des autres, les poissons peuvent recevoir des informations sur leur environnement en modifiant les paramètres de leur propre champ. Après tout, tout objet tombant dans le champ du poisson, s’il diffère par sa conductivité électrique de celle de l’eau environnante, modifiera inévitablement la configuration de ce champ. Il existe un certain nombre d'études qui montrent que les décharges électriques augmentent fortement chez les poissons « paisibles » qui se nourrissent activement, ainsi que chez les prédateurs (par exemple le brochet) au moment d'attaquer des proies. De plus, cela est plus prononcé chez les prédateurs nocturnes et crépusculaires que chez les prédateurs diurnes. Peut-être que cela signifie qu'au moment de capturer de la nourriture, les poissons « activent » des canaux d'information supplémentaires pour une analyse plus approfondie de la situation ? Est-ce qu’ils « sentent » des proies potentielles avec les lignes de force de leur champ ? Tôt ou tard, les scientifiques répondront à cette question, mais nous n’avons pas besoin d’attendre pour cela, nous pouvons simplement garder cette possibilité à l’esprit. C'est-à-dire comprendre que le poisson peut en savoir beaucoup plus sur les propriétés électriques de notre appât que nous ne le pensons et, surtout, que nous n'en savons nous-mêmes. Par exemple, je suis presque sûr que les prédateurs "comprennent" parfaitement, lorsqu'ils attaquent un wobbler, que ce "poisson" est constitué d'un matériau étrange - il modifie la configuration de leur champ différemment d'un vrai poisson. Cela influence-t-il la décision du prédateur de manger ou de ne pas manger ? C'est tout à fait possible, surtout s'il n'a pas trop faim.

Un peu de poésie en conclusion

Attirant l'attention des lecteurs sur l'aspect électrique de la vie des poissons, je ne voudrais absolument pas que cela donne à quiconque l'idée d'utiliser la sensibilité électrique des poissons pour créer sur cette base une sorte d'appât « à sécurité intégrée » qui le poisson prendrait toujours dans toutes les conditions. Des tentatives de ce type, et pas seulement dans le « domaine électrique », apparaissent régulièrement à l’horizon. Soit des fileuses électriques, soit du « silicone savoureux », que le prédateur non seulement ne s'efforce pas de recracher, mais, au contraire, s'empresse d'avaler. Enfin, des activateurs de morsure astucieux qui créent une sensation de faim irrésistible chez le poisson, qu'il ait faim ou qu'il soit rassasié.

Et ce ne sont que quelques exemples. Le rythme de développement de la science et de la technologie est tel qu'il est tout à fait possible de s'attendre à l'apparition sur le marché d'équipements véritablement « à sécurité intégrée » qui attraperont toujours et partout et, surtout, quelles que soient les compétences et les connaissances de la personne. qui l'utilise. Il y a ici une ligne purement éthique, et peut-être esthétique, au-delà de laquelle la pêche cesse d’être de la pêche.

C’est pourquoi, pour ceux qui ont une inclination excessive vers ce type de développement, je voudrais vous rappeler un fait simple et bien connu. De tels équipements « à sécurité intégrée » ont déjà été inventés et sont pleinement utilisés. Il s'agit d'une canne à pêche électrique.

Parlez-nous du poisson électrique. Quelle quantité de courant produisent-ils ?

Poisson-chat électrique.

Anguille électrique.

Raie électrique.

V. Koumushkin (Petrozavodsk).

Parmi les poissons électriques, le plomb appartient à l'anguille électrique, qui vit dans les affluents de l'Amazone et d'autres fleuves d'Amérique du Sud. Les anguilles adultes atteignent deux mètres et demi. Les organes électriques - les muscles transformés - sont situés sur les côtés de l'anguille et s'étendent le long de la colonne vertébrale sur 80 pour cent de toute la longueur du poisson. Il s'agit d'une sorte de batterie dont le plus est à l'avant du corps et le moins à l'arrière. Une batterie vivante produit une tension d'environ 350 volts, et chez les plus gros individus, jusqu'à 650 volts. Avec un courant instantané allant jusqu'à 1 à 2 ampères, une telle décharge peut faire tomber une personne. À l'aide de décharges électriques, l'anguille se protège des ennemis et se nourrit.

Un autre poisson vit dans les rivières d'Afrique équatoriale : le poisson-chat électrique. Ses dimensions sont plus petites - de 60 à 100 cm. Les glandes spéciales qui génèrent de l'électricité représentent environ 25 pour cent du poids total du poisson. Le courant électrique atteint une tension de 360 ​​volts. Il existe des cas connus de chocs électriques chez des personnes qui ont nagé dans la rivière et ont accidentellement marché sur un tel poisson-chat. Si un poisson-chat électrique est attrapé sur une canne à pêche, le pêcheur peut également recevoir un choc électrique très visible qui traverse la ligne de pêche mouillée et la canne jusqu'à sa main.

Cependant, des décharges électriques habilement dirigées peuvent être utilisées à des fins médicinales. On sait que le poisson-chat électrique occupait une place honorable dans l'arsenal de la médecine traditionnelle chez les anciens Egyptiens.

Les raies pastenagues électriques sont également capables de générer une énergie électrique très importante. Il existe plus de 30 espèces. Ces habitants sédentaires des fonds marins, dont la taille varie de 15 à 180 cm, sont répartis principalement dans la zone côtière des eaux tropicales et subtropicales de tous les océans. Cachés au fond, parfois à moitié immergés dans le sable ou le limon, ils paralysent leurs proies (autres poissons) avec une décharge de courant dont la tension chez différentes espèces de raies pastenagues varie de 8 à 220 volts. Une raie pastenague peut provoquer un choc électrique important à une personne qui entre accidentellement en contact avec elle.

En plus des charges électriques de haute puissance, les poissons sont également capables de générer un courant faible et basse tension. Grâce à des décharges rythmiques de faible courant avec une fréquence de 1 à 2000 impulsions par seconde, ils naviguent parfaitement même dans des eaux troubles et se signalent mutuellement un danger émergent. Tels sont les mormirus et les gymnarques, qui vivent dans les eaux boueuses des rivières, des lacs et des marécages d'Afrique.

En général, comme l'ont montré des études expérimentales, presque tous les poissons, marins et d'eau douce, sont capables d'émettre de très faibles décharges électriques, qui ne peuvent être détectées qu'à l'aide d'appareils spéciaux. Ces rejets jouent un rôle important dans les réactions comportementales des poissons, notamment ceux qui séjournent constamment en grands bancs.