https://frosthead.com

המדע מוכיח שצלופחים חשמליים יכולים לזנק ממים להתקפה

הגברים המקומיים ריכזו 30 סוסי בר ופרדות מהסוואנה הסובבת בערבות ונצואלה והכריחו אותם לבריכת מים בוצית מלאת צלופחים חשמליים. זה היה ב -19 במרץ 1800, ואלכסנדר פון הומבולדט, חוקר פרוסי, חוקר טבע וגיאוגרף, התכוון לערוך ניסוי באוויר הפתוח על כוחו של הלם הצלופחים. הוא ופמלייתו התבוננו כשהדגים הגיחו ממפלטם הבוצי בתחתית הבריכה והתאספו על פני המים. הצלופחים ירו במכות חשמל, ותוך מספר דקות, שניים מהסוסים כבר היו המומים וטבעו.

המקומיים המשיכו להתקשר בין סוסי הבר לבריכה כשהצלופחים המשיכו לתקוף. רישום בלתי סביר שהופק כעבור ארבעה עשורים אף מתאר את הצלופחים המזנקים היישר מהמים, ועפים באוויר לעבר צדי סוסים מבועתים.

בסופו של דבר הצלופחים איבדו כוח ופלטו פחות חשמל. המקומיים התאספו סביב גדות הבריכה, התייצבו על ענפים תלויים ועיבדו את הצלופחים, משכו אותם פנימה ברגע שהיתרים המחוברים היו יבשים מספיק כדי להפחית את ההלם האפשרי.

"זה מה שאפשר לקרוא לסיפור דג נהדר מהרפתקאותיו של פון הומבולדט בדרום אמריקה, " אומר קנת קטניה, פרופסור למדעים ביולוגיים מאוניברסיטת ונדרבילט, ומחבר מחקר חדש שפורסם בכתב העת "האקדמיה הלאומית למדעים". .

חשמלי-צלופח-איור.jpg איור זה של צלופחים מזנקים התפרסם בשנת 1843 כחלק הקדמי של הספרייה הנטורליסטית, איכיאולוגיה, כרך V, חלק ב ', דגי גויאנה, מחברתו של רוברט ה. שומבורג, חבר ובת חסות של הומבולדט.

אף שזו נקודה מרכזית בכרך השני של הסיפור האישי של פון הומבולדט למסע למאזורים האקווינוקטיים של אמריקה במהלך השנים 1799-1804, האופי הסנסציוניסטי של חשבון החוקר והאיור שקשור אליו העלו גבות בקרב מרבית ביולוגי הצלופחים המודרניים.

"חשבתי שזה מטורף", אומרת קטניה. צלופחים חשמליים, בעוד בעלי חיים מרתקים שאמנם משתמשים בכוחם המזעזע כדי לצוד ולהגן על עצמם, לא היה ידוע שהם מזנקים מהמים או תוקפים בכוונה יצורים גדולים יותר. "לא עשיתי זאת מאמינים שזה כנראה קרה. "

עד שהיה עד לכך בעצמו.

בזמן שהניח רשתות וחפצים מוליכים אחרים במיכל צלופח במעבדתו, הוא הבחין כי הדגים - ובמיוחד הגדולים שבהם - יניעו את עצמם מדי פעם אל מחוץ למים עם סנפירי הזנב שלהם בהתקפה נפץ ולוחצים על העצם הפולש.

צלופחים חשמליים, שהם מבחינה טכנית אינם צלופחים אלא דגי סכין, מסוגלים להפיץ זעזוע של עד 600 וולט - כוח חזק יותר מטייסר - שהם משתמשים בטבע לציד טרף.

הדגים גם מתניידים להגנה, מדהים טורף פוטנציאלי לפני שחותך בריחה מהירה בנהרות.

"כוח הזרמים ועומק המים, מונעים מהם להיתפס על ידי האינדיאנים", כתב פון הומבולדט בסיפורו. "הם רואים את הדגים האלה בתדירות נמוכה יותר ממה שהם חשים בזעזועים מהם כששוחים או מתרחצים בנהר."

אך למעשה לצאת מגדרם לתקוף חיה גדולה נראה מנוגד לרעה עד שקטניה יצרה את הקשר בין המתרחש בטנקים לבין חשבונו של פון הומבולדט.

החוקר ביקר במרץ, שהוא בדרך כלל העונה היבשה באזור הלאנוס, או במישורים הגדולים, בוונצואלה. הרבה מאדמות הרטיבות בללנוס מתנדפות בתקופה זו, וכובשות את חיי המים כמו צלופחים חשמליים בבריכות קטנות, שאינן שונות מהאקווריומים של קטניה. בשני המצבים, לפתח הצלופטים אין לאן לברוח ועלולים להיאלץ לעבירה כדי להגן על עצמם מפני טורפים פוטנציאליים.

קרדיט: קן קטניה, PNAS, 2016

לכן כשקטניה השתלשלה בחומר המוליך אל תוך טיל הצלופח בצורת דברים כמו זרועות אנושיות או ראשי תנין, קפץ הסכין חלקית מהמים הרדודים ותקף, משפשף את ראשם בחפץ הפולש למשך מספר שניות.

בינתיים מיקרופונים שהניח הביולוג בתוך המכל אישרו כי ההתקפות מתואמות עם מטח מתח גבוה. "חשוב לציין שהם לא רק מזנקים באופן אקראי. הם באמת עוקבים אחרי המוליך מהמים, " הוא אומר, "זה מרתק אותי כי ברור שזה מנגנון הגנה מרשים מאוד ושימושי מאוד."

קרדיט: קן קטניה, PNAS, 2016

במובן מסוים ההתנהגות האגרסיבית של הצלופחים מקלה על עבודתה של קטניה.

בעבר החוקרים היו מוציאים צלופחים מהמים ומניחים אותם על השולחן כדי למדוד את מתח השביתות שלהם - סבר שהיה רחוק מלהיות נעים לדגים ולחוקרים שמנסים לנהל את החלקלק, לפעמים יותר משני מטרים -דגים חשמליים ארוכים.

פון הומבולדט לא היה מסוגל לנקוט אמצעי בטיחות נאותים בתקופתו. לאחר שהניח את שתי רגליו על צלופח שהושך טרי מהמים, חווה החוקר "הלם איום" שהביא לכאבים אלימים בברכיו וברוב מפרקיו להמשך היום.

קטניה עצמו נדהם מהתאונה בזמן הטיפול בצלופחים, ולמרות שזה כוח קשה לתאר במונחים של הדיוט, הוא אומר שזה משהו כמו הזאפ שאפשר לחוש בשקע בקיר.

אך באמצעות המחקר המגרה שלו הוא קבע כי צלופחים משתמשים בתחושה מתוחכמת של קליטה אלקטרונית כדי לזהות מוליכים, שהם ככל הנראה מפרשים כדברים חיים (הם בדרך כלל לא יתקפו את המוליכים הלא-מוליכים כמו פלסטיק).

חשמל-צלופח-diagram.jpg צלופח חשמלי יוצא מהמים כדי לזעזע טורף מדומה. דיודות פולטות אור מונעות על ידי הצלופח דרך פס מוליך בחזית האביזר. האורות בהירים ביותר כאשר הצלופח מגיע לגובה מקסימאלי. (קן קטניה)

כעת, כשקטניה מוכרת יותר להתנהגות הצלופחים, הוא יכול להשתמש בידע לטובתו שכן הם ישחו מעצמם ויזעזעו צלחת מתכת המחוברת למתח מד מתח.

הוא גילה כי הצלופחים יכולים לגרום לזעזוע מרוכז יותר על ידי השלכתם מהמים והצמדת סנטריהם כלפי בעלי חיים. "יתכן והצלופחים לא ממש טובים בלזעזע משהו שלא נמצא במים לגמרי, ולכן ההתנהגות הזו היא הפיתרון, " הוא אומר, "ככל שגדל הצלופח גבוה יותר, כך הכוח הזה עובר את מה שהוא נוגע לו ופחות חוזר דרך המים מהזנב שלהם. הצלופחים האלה התפתחו כמידיהם תפוקה מדהימה, ומתברר שהם התפתחו התנהגות די מדהימה כדי להמשיך עם זה. "

חוקרים אחרים הספקנים לגבי חשבונו של פון הומבולדט היו משוכנעים גם לאחר שצפו בסרטונים שקטניה הפיקה צלופחים חשמליים שתוקפים מוליכים.

"בשילוב עם המחקרים הקודמים של [קטניה], התוצאות הללו ממש כותבים את הספר על מה שאנחנו יודעים על התנהגויות חשמליות של צלופח החשמל, " אומר ג'יימס אלברט, ביולוג מאוניברסיטת לואיזיאנה בלפייט, שחקר כיצד צלופחים התפתחו יכולת להשתמש בחשמל לטובתם. "קן הוא אקספרימנטליסט מדהים עם עין יפה להתבוננות בדקויות ההתנהגות של בעלי החיים."

באשר לפון הומבולדט, הוא ופטורו עזבו את קלבוזו ב- 24 במרץ, "מרוצים מאוד" מהשהייה שלהם והניסויים שערכו על חפץ ש"ראוי כל כך לתשומת לבם של הפיזיולוגים. " בסופו של דבר הוא היה ממשיך לחקור את הנהרות אורינוקו ואמזונס, בין אזורים אחרים ביבשת אמריקה, מפרסם את חשבונותיו ושוחח עליהם באופן אישי עם סימון בוליבר, המשחרר לעתיד של דרום אמריקה הספרדית.

מורשת הנטורליסטים של החוקר מכובדת עד היום בכמה אופנים, ביניהם שמה של תנועת מים עוצמתית הדוחפת צפונה במעלה חופי צ'ילה ופרו: זרם הומבולדט.

המדע מוכיח שצלופחים חשמליים יכולים לזנק ממים להתקפה