Generátor hal, vagy „élő” áram

A vadon élő állatokban sok folyamat kapcsolódik az elektromos jelenségekhez. Nézzük meg néhányat közülük.

Sok virág és levél képes az időtől és a naptól függően bezárni és kinyitni. Ennek oka az akciós potenciált képviselő elektromos jelek. A leveleket külső elektromos ingerekkel zárhatja le. Ezen túlmenően sok növényben az áramlatok károsodnak. A levelek és a szeletek mindig negatív töltésűek a normál szövethez képest.

Ha vet egy citromot vagy egy almát, vágja le, majd két elektródát rögzít a héjhoz, akkor ezek nem fedik fel a lehetséges különbségeket. Ha az egyik elektródot felviszik a héjra, a másikat a pép belsejébe, akkor potenciálkülönbség jelenik meg, és a galvanométer észreveszi az áramerősség megjelenését.

Néhány növényi szövet potenciáljának megváltozását megsemmisítésükkor Bos indiai tudós vizsgálta. Különösen a borsó külső és belső részeit galvanométerrel kötötte össze. A borsót 60 ° C-ig hevítette, miközben feljegyezték a 0,5 V-os elektromos potenciált. Ugyanez a tudós vizsgálta a mimózapadot, amelyet rövidzárlati impulzusokkal irritált.

Irritációval fellépési potenciál merült fel. A mimoza reakció nem volt pillanatnyi, de 0,1 s késleltetéssel. Ezenkívül egy másik típusú gerjesztés terjed a mimóza útvonalain, az úgynevezett lassú hullám, amely a károsodás során jelentkezik. Ez a hullám áthalad a kis szívben, elérve a szárát, és olyan akciópotenciálnak tűnik, amelyet a szár mentén továbbít, és a közeli levelek leengedéséhez vezet. A Mimosa a lemez mozgásával reagál a párnák irritációjára 0,5 μA árammal. Az ember nyelvének érzékenysége tízszer alacsonyabb.

Nem kevésbé érdekes jelenség mutatkozik a halakban az elektromossággal kapcsolatban. Az ókori görögök óvatosan vitték a halakat vízzel, ami az állatokat és az embereket zsibbadta. Ez a hal egy elektromos rámpát jelentett, de az erő torpedó neve.

A különféle halak életében az elektromosság szerepe eltérő. Néhányuk speciális szervek segítségével erős elektromos kisüléseket hoz létre a vízben. Tehát például az édesvízi angolna olyan erős feszültséget hoz létre, hogy képes visszatartani egy ellenséges támadást vagy megbénítja az áldozatot. A halak elektromos szerveit olyan izmok alkotják, amelyek elveszítették a képességüket, hogy összehúzódjanak. Az izomszövet vezetőként, a kötőszövet pedig szigetelőként szolgál. A gerincvelő idegei a szervbe mennek. De általánosságban ez a váltakozó elemek kislemezes szerkezete. Az angolna 6000 és 10 000 között soros elemekkel van összekötve, amelyek oszlopot képeznek, és mindegyik szervben körülbelül 70 oszlop van a test mentén.

Sok hal esetében (gimnázium, halkések, gnatonemus) a fej pozitív töltésű, a farok negatív, az elektromos harcsa esetében éppen ellenkezőleg, a farok pozitív, a feje negatív. A halak elektromos tulajdonságaikkal egyaránt támadást és védekezést használnak, valamint áldozatot keresnek, bajban lévő vizeken navigálnak és veszélyes ellenfeleket azonosítanak.

Vannak alacsony energiájú halak is. Nincs elektromos szervük. Ezek közönséges halak: keresztények, pontyok, apróságok stb. Elektromos teret érzékelnek és gyenge elektromos jelet bocsátanak ki.

Először a biológusok fedezték fel egy kis édesvízi hal - az amerikai harcsa - furcsa viselkedését. Érezte, hogy egy fémbot közeledik hozzá, vízben több milliméter távolságra.Az angol tudós, Hans Lissman fémtárgyakat paraffinba vagy üveghéjba burkolt, vízbe mártotta, de nem tudta becsapni a Nílus harcsaját és a gymnarchust. A halak fémet éreztek. Valójában kiderült, hogy a halaknak olyan speciális szervei vannak, amelyek érzékenyek a gyenge elektromos mezőre.

A halakban az elektroreceptorok érzékenységének ellenőrzésére a tudósok kísérletet végeztek. Zárták az akváriumot hallal, sötét ruhával vagy papírral, és egy kisméretű mágnes segítségével a közelben haladtak a levegőben. A halak mágneses teret éreztek. Aztán a kutatók egyszerűen kezükkel vezettek az akváriumhoz. És még az emberi kéz által létrehozott leggyengébb bioelektromos mezőre is reagált.

A halak nem rosszabbak, és néha még jobbak is, mint a világ legérzékenyebb készülékei, regisztrálnak egy elektromos mezőt, és észreveszik annak intenzitását. A halak, mint kiderült, nemcsak úszó „galvanométerek”, hanem úszó „elektromos generátorok” is. Sugároznak egy elektromos áramot a vízbe, és körülöttük sokkal nagyobb elektromos mezőt hoznak létre, mint a rendes élő sejtek körül.

Elektromos jelek segítségével a halak speciális módon is beszélhetnek. Például a pattanások az ételek látásakor egy bizonyos frekvenciájú áramimpulzusokat generálnak, ezáltal vonzzák a társaikat. És ha két halat helyeznek el egy akváriumba, akkor az elektromos kisülés gyakorisága azonnal növekszik.

A halak riválisai az ellenfél erősségét az általa kibocsátott jelek erőssége alapján határozzák meg. Más állatoknak nincs ilyen érzése. Miért csak a halak részesülnek ezzel a tulajdonsággal?

A halak élnek a vízben. A tengervíz csodálatos karmester. Az elektromos hullámok csillapítás nélkül terjednek benne ezer kilométerre. Ezen túlmenően a halak fiziológiai tulajdonságaival rendelkeznek az izmok szerkezetében, amelyek idővel „élő generátorokká” váltak.

A halak elektromos energia felhalmozódási képessége ideális akkumulátorokká teszi őket. Ha részletesebben tudnánk foglalkozni munkájuk részleteivel, akkor forradalom lenne a technológia területén az akkumulátorok létrehozása szempontjából. A halak elektro-elhelyezkedése és víz alatti kommunikációja lehetővé tette a vezeték nélküli kommunikáció rendszerének kifejlesztését a halászhajó és a vonóháló között.

Helyénvaló lenne egy nyilatkozattal véget vetni egy hagyományos, elektromos lejtésű üveges akvárium mellett, amelyet a Brit Királyi Társaság 1960-as kiállításán mutattak be. Két elektródot leengedtek az akváriumba, amelyhez voltmérőt csatlakoztattak. Amikor a halak nyugodtak, a voltmérő 0 V-ot mutatott, míg a halak elmozdultak - 400 V-ot. Ennek az elektromos jelenségnek a természetét, amelyet jóval az Anglia Királyi Társaság szervezése előtt megfigyeltek, az emberek még mindig nem tudnak kibontakozni. Az élő természet elektromos jelenségeinek rejtélye továbbra is izgatja a tudósok gondolatait és megoldást igényel.