Węgorz elektryczny

Przechwytywanie ofiar i wyładowania elektryczne

Węgorze elektryczne mają trzy narządy elektryczne – narząd główny, narząd Huntera i narząd Sacha – które zbudowane są ze zmodyfikowanych komórek mięśniowych. Główny narząd elektryczny znajduje się po stronie grzbietowej; obejmuje środkową połowę ciała od tyłu głowy do połowy ogona. Narząd Huntera jest podobny do narządu głównego, ale po stronie brzusznej. Narządy te generują impulsy wysokiego napięcia, które ogłuszają ofiary i odstraszają drapieżniki. W tylnej ćwiartce węgorza elektrycznego znajduje się narząd Sacha, który wytwarza impulsy o niższym napięciu, umożliwiające węgorzowi elektrycznemu komunikację i poruszanie się w mętnych wodach. Narząd Sacha zawiera również biegun ujemny węgorza elektrycznego.

Węgorz elektryczny może dostarczyć wstrząsu, ponieważ jego układ nerwowy zawiera pewną liczbę dyskowatych komórek elektrogenicznych (wytwarzających elektryczność) zwanych elektrocytami. Każdy elektrocyt niesie ze sobą ujemny ładunek elektryczny netto; wewnętrzne obrzeże elektrocytu jest naładowane ujemnie i ma różnicę potencjałów nieco poniżej 100 miliwoltów w stosunku do głębszych części wnętrza komórki (które ma wysokie stężenie dodatnio naładowanych jonów potasu). Kiedy neuroprzekaźnik acetylocholina dostarcza do tych komórek komendę szoku, pomiędzy jedną stroną komórki a jej wnętrzem powstaje droga o niskim oporze elektrycznym. Poprzez aktywny transport (patrz komórka: transport przez błonę) jony potasu spoza komórki pędzą do środka po tej stronie, co powoduje, że część jonów potasu wewnątrz komórki opuszcza drugą stronę, aby utrzymać równowagę komórki. W wyniku tego procesu z komórki uwalniane jest około 50 miliwoltów prądu. Ponieważ komórki elektrogeniczne są ułożone jedna obok drugiej, aktywność jednej z nich uruchamia inne, tworząc kaskadę prądu. Zbiorowe wyładowanie elektryczne z każdego elektrocytu w łańcuchu pozwala węgorzowi elektrycznemu uwolnić prąd o napięciu do 860 woltów. Badania wykazały, że wstrząsy z młodocianych węgorzy elektrycznych dokonujących ataków skokowych mogą wyładować więcej niż 120 woltów, co, po uwzględnieniu innych czynników, może spowodować 40-50 miliamperów prądu na swojej ofierze, ilość wystarczająco dużą, aby spowodować intensywny ból u ludzi.

Zamiłowanie węgorza elektrycznego do wstrząsania swoją ofiarą może ewoluować, aby chronić jego wrażliwe usta przed obrażeniami od często kolczastych walczących ryb. Wstrząśnięta ofiara jest ogłuszona na tyle długo, że może zostać wessana przez usta bezpośrednio do żołądka. Czasami węgorz elektryczny nie zawraca sobie głowy ogłuszaniem ofiary, ale po prostu połyka ją szybciej niż ta jest w stanie zareagować. Wyładowania elektryczne mogą być również wykorzystywane do powstrzymania ofiary przed ucieczką lub do wywołania reakcji drgawkowej u ukrytej ofiary, która powoduje, że ofiara ujawnia swoją pozycję. Takie taktyki chwytania ofiar są powszechnie stosowane przez pojedyncze węgorze; jednakże co najmniej jeden gatunek angażuje się również w drapieżnictwo społeczne (polowanie stadne). Węgorze elektryczne Volta (E. voltai) koordynują swoje ruchy oraz czas i siłę wyładowań elektrycznych, aby zastawić zasadzkę lub zagrodzić ławice ryb przed ogłuszeniem i schwytaniem pojedynczej ofiary.

Węgorze elektryczne zostały pokazane, aby zwijać swoje ciała wokół większych lub bardziej nieuchwytnych ofiar. Ta strategia ma wpływ na podwojenie siły pola elektrycznego pomiędzy dodatnim biegunem węgorza elektrycznego (który znajduje się w pobliżu głowy) a jego biegunem ujemnym (który znajduje się w pobliżu ogona). Węgorz elektryczny dostarcza następnie serii wstrząsów, które następują w odstępach jednomilisekundowych. Każdy wstrząs wymusza mimowolne skurcze mięśni, które męczą mięśnie ofiary, co pozwala węgorzowi elektrycznemu lepiej manipulować nim w celu konsumpcji.

Węgorze elektryczne mogą również wykorzystać swoją zdolność do szokowania innych zwierząt w celu obrony przed drapieżnikami i postrzeganymi zagrożeniami. Podczas gdy węgorz elektryczny jest całkowicie zanurzony, jego wyładowanie elektryczne jest słabsze, ponieważ wstrząs jest rozprowadzany po całej otaczającej go wodzie. Silniejsze wstrząsy mogą być jednak dostarczane przez wyskoczenie z wody lub przez wysunięcie głowy do góry i z wody w celu przyłożenia podbródka do częściowo zanurzonego zwierzęcia. Siła prądu elektrycznego dostarczonego w ten sposób nie jest tłumiona przez ośrodek wodny. Prąd elektryczny dostaje się bezpośrednio do ciała zwierzęcia, a następnie przepływa przez zanurzone części jego ciała i wraca do wody do ogona węgorza elektrycznego, kończąc w ten sposób obwód elektryczny.