Generatorfisch oder „lebender“ Strom

In Wildtieren gibt es viele Prozesse, die mit elektrischen Phänomenen verbunden sind. Betrachten wir einige davon.

Viele Blüten und Blätter können sich je nach Uhrzeit und Tag schließen und öffnen. Dies ist auf elektrische Signale zurückzuführen, die ein Aktionspotential darstellen. Sie können die Blätter mit externen elektrischen Reizen schließen lassen. Darüber hinaus kommt es in vielen Anlagen zu Schäden an Strömen. Blattscheiben, Stängel sind im Verhältnis zu normalem Gewebe immer negativ geladen.

Wenn Sie eine Zitrone oder einen Apfel nehmen und ihn schneiden und dann zwei Elektroden an der Schale befestigen, wird der Potentialunterschied nicht sichtbar. Wenn eine Elektrode an der Schale und die andere an der Innenseite der Pulpe angebracht wird, tritt eine Potentialdifferenz auf und das Galvanometer bemerkt das Auftreten einer Stromstärke.

Die Veränderung des Potenzials einiger Pflanzengewebe zum Zeitpunkt ihrer Zerstörung wurde vom indischen Wissenschaftler Bos untersucht. Insbesondere verband er die äußeren und inneren Teile der Erbse mit einem Galvanometer. Er erhitzte eine Erbse auf eine Temperatur von bis zu 60 ° C, während ein elektrisches Potential von 0,5 V aufgezeichnet wurde. Der gleiche Wissenschaftler untersuchte das Mimosenkissen, das er mit kurzen Stromimpulsen irritierte.

Bei Reizung entstand ein Aktionspotential. Die Mimosenreaktion erfolgte nicht sofort, sondern mit einer Verzögerung von 0,1 s. Darüber hinaus breitete sich in den Mimosenpfaden eine andere Art der Anregung aus, die sogenannte langsame Welle, die bei Verletzungen auftritt. Diese Welle geht an den kleinen Herzen vorbei und erreicht den Stiel. Dadurch entsteht ein Aktionspotential, das entlang des Stiels übertragen wird und zum Absenken der Blätter in der Nähe führt. Mimosa reagiert mit der Bewegung des Blattes und reizt die Pads mit einem Strom von 0,5 μA. Die Empfindlichkeit der Zunge einer Person ist zehnmal geringer.

Bei Fischen sind nicht weniger interessante Phänomene im Zusammenhang mit Elektrizität zu finden. Die alten Griechen waren vorsichtig, Fische mit Wasser zu treffen, was Tiere und Menschen taub machte. Dieser Fisch war eine elektrische Rampe und aber die Kraft ist der Name Torpedo.

Im Leben verschiedener Fische ist die Rolle der Elektrizität unterschiedlich. Einige von ihnen erzeugen mit Hilfe spezieller Organe starke elektrische Entladungen im Wasser. So erzeugt beispielsweise Süßwasseraal eine Spannung von solcher Stärke, dass er einen feindlichen Angriff abwehren oder das Opfer lähmen kann. Die elektrischen Organe der Fische bestehen aus Muskeln, die die Fähigkeit zur Kontraktion verloren haben. Muskelgewebe dient als Leiter und Bindegewebe als Isolator. Die Nerven vom Rückenmark gehen zum Organ. Im Allgemeinen handelt es sich jedoch um eine kleine Plattenstruktur aus alternierenden Elementen. Der Aal hat 6.000 bis 10.000 in Reihe geschaltete Elemente, die eine Säule bilden, und ungefähr 70 Säulen in jedem Organ, das sich entlang des Körpers befindet.

Bei vielen Fischen (Turnhalle, Fischmesser, Gnatonemus) ist der Kopf positiv geladen, der Schwanz ist negativ, bei elektrischen Wels hingegen ist der Schwanz positiv und der Kopf negativ. Fische nutzen ihre elektrischen Eigenschaften sowohl zum Angriff als auch zur Verteidigung sowie zur Suche nach einem Opfer, zur Navigation im schlammigen Wasser und zur Identifizierung gefährlicher Gegner.

Es gibt auch schwach elektrische Fische. Sie haben keine elektrischen Organe. Dies sind gewöhnliche Fische: Karausche, Karpfen, Minnows usw. Sie spüren ein elektrisches Feld und senden ein schwaches elektrisches Signal aus.

Zuerst entdeckten Biologen das seltsame Verhalten eines kleinen Süßwasserfisches - des amerikanischen Welses. Er spürte einen Metallstab, der sich ihm in einer Entfernung von mehreren Millimetern im Wasser näherte.Der englische Wissenschaftler Hans Lissman hüllte Metallgegenstände in eine Paraffin- oder Glasschale, tauchte sie in Wasser, aber er konnte den Nilwels und den Gymnarchus nicht täuschen. Der Fisch fühlte sich metallisch an. In der Tat stellte sich heraus, dass Fische spezielle Organe haben, die ein schwaches elektrisches Feld wahrnehmen.

Um die Empfindlichkeit von Elektrorezeptoren in Fischen zu überprüfen, führten Wissenschaftler ein Experiment durch. Sie schlossen das Aquarium mit einem dunklen Tuch oder Papier und fuhren mit einem kleinen Magneten in die Luft. Der Fisch fühlte ein Magnetfeld. Dann fuhren die Forscher einfach mit den Händen in die Nähe des Aquariums. Und sie reagierte sogar auf das schwächste bioelektrische Feld, das von der menschlichen Hand erzeugt wurde.

Fische sind nicht schlechter und manchmal sogar besser als die empfindlichsten Geräte der Welt. Sie registrieren ein elektrisches Feld und bemerken die geringste Änderung ihrer Intensität. Wie sich herausstellte, sind Fische nicht nur schwimmende „Galvanometer“, sondern auch schwimmende „elektrische Generatoren“. Sie strahlen elektrischen Strom ins Wasser ab und erzeugen um sie herum ein elektrisches Feld, das viel stärker ist als das, das um normale lebende Zellen entsteht.

Mit Hilfe von elektrischen Signalen können Fische sogar auf besondere Weise „sprechen“. Akne zum Beispiel beginnt beim Anblick von Nahrungsmitteln Stromimpulse einer bestimmten Frequenz zu erzeugen und zieht dadurch ihre Gegenstücke an. Und wenn zwei Fische in einem Aquarium untergebracht sind, steigt die Häufigkeit ihrer elektrischen Entladungen sofort an.

Fischrivalen bestimmen die Stärke ihres Gegners durch die Stärke der von ihm ausgesendeten Signale. Andere Tiere haben solche Gefühle nicht. Warum sind nur Fische mit dieser Eigenschaft ausgestattet?

Fische leben im Wasser. Meerwasser ist ein wunderbarer Leiter. Darin breiten sich elektrische Wellen ohne Dämpfung über Tausende von Kilometern aus. Darüber hinaus weisen Fische physiologische Merkmale der Muskelstruktur auf, die im Laufe der Zeit zu „lebenden Generatoren“ geworden sind.

Die Fähigkeit von Fischen, elektrische Energie zu sammeln, macht sie zu idealen Batterien. Wenn es möglich wäre, die Details ihrer Arbeit genauer zu verstehen, würde sich die Technologie hinsichtlich der Herstellung von Batterien revolutionieren. Die Elektroortung und Unterwasserkommunikation von Fischen ermöglichte die Entwicklung eines Systems für die drahtlose Kommunikation zwischen einem Fischereifahrzeug und einem Schleppnetz.

Es wäre angebracht, mit einer Aussage zu enden, die neben einem herkömmlichen Glasaquarium mit elektrischer Neigung geschrieben wurde und 1960 auf der Ausstellung der Royal British Society vorgestellt wurde. Zwei Elektroden wurden in das Aquarium abgesenkt, an das ein Voltmeter angeschlossen war. Wenn der Fisch in Ruhe war, zeigte das Voltmeter 0 V, während sich der Fisch bewegte - 400 V. Die Natur dieses elektrischen Phänomens, das lange vor der Organisation der Royal Society of England beobachtet wurde, können die Menschen immer noch nicht enträtseln. Das Geheimnis elektrischer Phänomene in der lebenden Natur erregt immer noch den Geist von Wissenschaftlern und erfordert seine Lösung.