معلومة

هل تنتج الثعابين الكهربائية تيارًا أثناء تحركها ، وكيف / لماذا؟


https://www.youtube.com/watch؟v=y9wktSQdyaE

يوضح هذا الفيديو كيف من المفترض أن ينتج ثعبان البحر الكهربائي ما يصل إلى 800 واط ، وتشغيل شجرة عيد الميلاد ، وهو أمر موضعي للغاية (أواخر عيد ميلاد سعيد لمجتمع الأحياء!). الفيديو ، للأسف ، ليس مفصلاً للغاية حول كيفية عمل ذلك.

كان لدي انطباع بأن التفريغ الكهربائي كان عملاً واعياً من جانب ثعبان البحر ، وليس حالة طبيعية له. ولكن ، على ما يبدو ، يولد ثعبان السمك الكهربائي الكهرباء "كلما تحركت" كما قال راوي الفيديو؟ هل تنتج الثعابين الكهربائية الكهرباء دون وعي ، فقط عن طريق الحركة؟ بالتأكيد ، على الرغم من أن المضيف يسرد 800 واط من الطاقة ، إلا أنه لا ينتج 800 واط باستمرار أيضًا؟

كيف تعمل الخلايا الكهربية للأسماك في هذه الحالة ، حيث يكون مجرد التكاسل هو مصدر الطاقة لشجرة عيد الميلاد؟


أنت على حق - 800 واط ليس تنتج باستمرار:

هناك ثلاثة أنواع من التفريغ الكهربائي: (1) الجهد المنخفض (2) مضاعفات الجهد العالي أو ثلاثة توائم و (3) التردد العالي للجهد العالي.

(ط) يسمح الجهد المنخفض للحيوان بتوجيه نفسه في بيئته [ب].

(2) تستخدم المضاعفات أو الثلاثة توائم عالية الجهد للصيد: عن طريق تفريغ مزدوج الجهد العالي أو ثلاثة أضعاف ، يؤدي ثعبان السمك الكهربائي إلى ارتعاش لا إرادي في حيوان الفريسة. نظرًا لأن هذا الوخز ينتج مجالًا كهربائيًا ضعيفًا ، فإن هذا يسمح لثعبان السمك الكهربائي بتحديد موقع فريسته. انظر الشكل 3 من [ب].

(3) يتم استخدام التردد العالي للجهد العالي لتعطيل الفريسة. إنه حوالي 400 هرتز عند 600 فولت [ب]. تنص ويكيبيديا [ج] على أن ثعبان السمك الكهربائي يمكن أن ينتج حوالي 1Amp من التيار. هذا في منطقة 800 واط يتحدث عنها الراوي. تحرير 2: مدة النبض حوالي 1 مللي ثانية [e]. بتردد 400-500 هرتز ، يؤدي هذا إلى ارتفاع مفاجئ في دورة dutycycle بنسبة 50٪. تعتمد القدرة على الحفاظ على ثبات التردد على عمر (= طول) ثعبان البحر: فكلما تقدم ثعبان البحر ، زادت ثبات الفاصل بين النبضات.
التسمية التوضيحية: الشكل 3 من https://doi.org/10.3389/fnint.2019.00023 ، أحمر = 50 سم ، أخضر = 75 سم ، أزرق = 115 سم طول ثعبان البحر

في الشكل 5 من [أ] يمكنك أن ترى أن ثعبان السمك الكهربائي قادر على التقاط الفريسة في حوالي 5 ثوانٍ. خلال هذه الثواني الخمس ، ينتج ثعبان البحر الكهربائي إلى حد كبير تفريغ جهد عالي. يمكن استخدامها لإضاءة شجرة عيد الميلاد.

للتلخيص: نعم - تتحكم الثعابين الكهربائية إلى حد كبير في وقت وكيفية تفريغها. يمكن رؤية هذا بوضوح (أو بالأحرى سماعه) في [d] وهو فيلم تكميلي 8 من [a]

[أ] https://www.nature.com/articles/ncomms9638

[ب] https://s3.amazonaws.com/vu-wp0/wp-content/uploads/sites/182/2015/11/Science.pdf

[ج] https://en.wikipedia.org/wiki/Electric_eel

[د] https://static-content.springer.com/esm/art٪3A10.1038٪2Fncomms9638/MediaObjects/41467_2015_BFncomms9638_MOESM559_ESM.mov

[هـ] https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnint.2019.00023/full