https://frosthead.com

Věda prokazuje, že elektrické úhoře mohou skákat z vody do útoku

Místní muži obklíčili 30 divokých koní a mezků z okolní savany na pláních Venezuely a přinutili je do blátivého kaluže vody plné elektrických úhořů. Bylo to 19. března 1800 a pruský průzkumník, přírodovědec a geograf, pruský průzkumník Alexander von Humboldt, měl v úmyslu provést pod širým nebem pokus o sílu šoků úhořů. On a jeho družina sledovali, jak se ryby vynořily z jejich blátivého útočiště na dně rybníka a shromáždily se na hladině vody. Úhoři vystřelili elektrické rázy a během několika minut byli dva koně již omráčeni a utopeni.

Když úhoři pokračovali v útoku, draví koně stále pobíhali do rybníka. Nepravděpodobná kresba vytvořená o čtyři desetiletí později dokonce zachycuje úhoři vyskakující přímo z vody, letící vzduchem k bokům vyděšených koní.

Úhoři nakonec ztratili sílu a emitovali méně elektřiny. Místní obyvatelé se shromáždili kolem břehů rybníka, posadili se na převislé větve a harpunovali úhoře a vtáhli je, jakmile byly připojené šňůry dostatečně suché, aby se snížil potenciální šok.

"To je to, co byste mohli nazvat skvělým rybím příběhem z [Humboldtovy] dobrodružství v Jižní Americe, " říká Kenneth Catania, profesor biologických věd na Vanderbiltově univerzitě a autor nové studie publikované ve Sborníku Národní akademie věd .

electric-eel-illustration.jpg Tato ilustrace skákajících úhořů byla publikována v roce 1843 jako frontispiece pro The Naturalist Library, Ichthyology, Svazek V, část II, Fishes of Guiana, autor Roberta H. Schomburgka, přítele a chráněnce Humboldta.

I když je to klíčový bod druhého svazku osobního vyprávění o cestách do ekvinoctiálních oblastí Ameriky von Humboldta Během let 1799–1804, senzačním charakterem průzkumníka a související ilustrace vzrostly obočí mezi nejmodernějšími biology úhoře.

„Myslel jsem, že to bylo šílené, “ říká Catania. Elektrické úhoře, i když fascinující zvířata, která využívají svou šokující sílu k lovu a ochraně, nebyla známá, že by vyskočila z vody nebo úmyslně zaútočila na větší tvory. věřte, že k tomu pravděpodobně došlo. “

Dokud nebyl sám svědkem.

Při umísťování sítí a jiných vodivých předmětů do nádrže úhořů ve své laboratoři si všiml, že ryby - zejména ty větší - by se občas vyhnaly z vody s ocasními ploutvemi ve výbušném útoku a tlačily proti napadajícímu objektu.

Elektrické úhoři, kteří nejsou technicky úhoři, ale jsou knifefish, jsou schopni vyzařovat až 600 voltů - sílu silnější než Taser - kterou ve volné přírodě používají k lovecké kořisti.

Ryby se také zapínají na obranu a ohromují potenciálního dravce, než uříznou rychlý únik do řek.

„Síla proudů a hloubka vody brání tomu, aby je Indové chytili, “ napsal ve svém vyprávění von Humboldt. "Vidí tyto ryby méně často, než se cítí od nich při šplhání nebo koupání v řece."

Ale skutečně jít ven z cesty k útoku na velké zvíře se zdálo kontraintuitivní, dokud Catania nevytvořila spojení mezi tím, co se dělo v tancích, a von Humboldtovým účtem.

Průzkumník byl na návštěvě v březnu, což je obvykle období sucha v oblasti Llanos, nebo ve velkých pláních, ve Venezuele. Mnoho mokřadů v Llanosech se během této doby vypařuje a zachycuje vodní život jako elektrické úhoře v malých rybnících, které nejsou na rozdíl od katanských akvárií. V obou situacích úhoři nemají kam uniknout a mohou být nuceni k trestnému činu chránit se před potenciálními predátory.

Kredit: Ken Catania, PNAS, 2016

Když tedy Catania do svého úhoře tančila vodivým materiálem ve tvaru věcí, jako jsou lidské paže nebo krokodýlí hlavy, vyskočil noži částečně z mělké vody a zaútočil a několik sekund si třel hlavy proti napadajícímu předmětu.

Mezitím mikrofony, které biolog umístil do nádrže, potvrdily, že útoky byly koordinovány s vysokým napětím. „Důležité je, že skákají jen náhodně. Opravdu sledují dirigenta z vody, " říká. „Je to pro mě fascinující, protože je to zjevně velmi působivý a velmi užitečný obranný mechanismus."

Kredit: Ken Catania, PNAS, 2016

Agrese Catania v jistém smyslu usnadňuje agresivní chování úhořů.

Dříve vědci vytáhli úhoře z vody a položili je na stůl, aby změřili napětí svých úderů - utrpení, které nebylo pro ryby příjemné a pro vědce, kteří se snaží zvládnout kluzký povrch, někdy více než šest stop podél elektrifikované ryby.

Von Humboldt nebyl schopen včas přijmout odpovídající bezpečnostní opatření. Poté, co položil obě nohy na úhoře čerstvě vytáhnutého z vody, objevil průzkumník „hrozný šok“, který vedl k prudkým bolestem v kolenou a většině jeho kloubů po zbytek dne.

Sám Catania byl při manipulaci s úhoři náhodou šokován, a přestože je to těžká síla, kterou je třeba laikovi popsat, říká, že je to něco jako zap, který byste mohli cítit ze zásuvky.

Prostřednictvím svého stimulujícího výzkumu však zjistil, že úhoři používají sofistikovaný pocit elektrického příjmu k identifikaci dirigentů, které pravděpodobně interpretují jako živé věci (obvykle nezaútočí na nevodiče, jako je plast).

electric-eel-diagram.jpg Elektrický úhoř se vynoří z vody a šokuje simulovaného predátora. Světelné diody jsou napájeny úhořem vodivým pruhem na přední straně podpěry. Světla jsou nejjasnější, když úhoř dosáhne maximální výšky. (Ken Catania)

Nyní, když je Catania obeznámen s chováním úhořů, může tyto znalosti využít k jeho výhodě, protože budou plavat z vlastní vůle a šokují kovovou desku zahnutou na voltmetr.

Zjistil, že úhoři mohou přinést koncentrovanější šok tím, že vyčnívají z vody a tlačí své brady proti zvířatům. „Úhoři nemusí být velmi dobrý v šokování něčeho, co není úplně ve vodě, takže toto chování je řešením, “ říká. „Čím vyšší [úhoř], tím více energie prochází tím, čím se dotýká, a čím méně jde zpět z vody z ocasu. Tito úhoři se vyvinuli tak, aby měli pozoruhodný výstup, a ukázalo se, že si vyvinuli docela pozoruhodné chování, které s tím souvisí. “

Ostatní vědci skeptičtí ohledně účtu von Humboldta byli také přesvědčeni po shlédnutí videí Catania vyrobených z elektrických úhořů útočících na dirigenty.

„V kombinaci s předchozími studiemi [Catania] tyto výsledky doslova přepisují knihu o tom, co víme o elektrickém chování úhoře říčního, “ říká James Albert, biolog z University of Louisiana v Lafayette, který studoval, jak se úhoři vyvíjeli schopnost využívat elektřinu ve svůj prospěch. "Ken je úžasný experimentátor s jemným okem pro pozorování nuancí chování zvířat."

Pokud jde o von Humboldta, on a jeho družina opustili Calabozo 24. března, „velmi spokojeni“ s jejich pobytem a experimenty, které provedli na předmětu „tak hodném pozornosti fyziologů“. Nakonec by prozkoumal řeky Orinoco a Amazonky, mimo jiné v Americe, publikoval své účty a osobně o nich diskutoval s Simónem Bolívarem, budoucím osvoboditelem většiny španělské Jižní Ameriky.

Přírodní dědictví průzkumníka je dodnes oceněno mnoha způsoby, mezi nimiž je jméno mocného hnutí vody, které tlačí na sever po pobřeží Chile a Peru: Humboldtův proud.

Věda prokazuje, že elektrické úhoře mohou skákat z vody do útoku