Войти
Электрический луч (Torpediniformes ), показывающий расположение электрического органа и накопленные внутри него электроциты В биологии электрический орган является органом, общим для всех электрических рыб, используемых для создания электрических поле. Электрический орган происходит из модифицированной нервной или мышечной ткани. Электрический разряд от этого органа используется для навигации, общения, спаривания, защиты, а также иногда для вывода из строя жертвы.
В 1770-е годы электрические органы торпеды и электрического угря были предметом статей Королевского общества Хантера, Уолша и Уильямсона. Похоже, они повлияли на мышление Луиджи Гальвани и Алессандро Вольта - основоположников электрофизиологии и электрохимии.
В XIX веке Чарльз Дарвин рассматривал электрический орган в своем Происхождении видов как вероятный пример конвергентной эволюции : «Но если бы электрические органы были унаследованы от одного древнего прародителя, предоставленного таким образом, мы могли бы иметь ожидал, что все электрические рыбы будут связаны друг с другом особым образом... Я склонен полагать, что почти так же, как два человека иногда независимо друг от друга находят одно и то же изобретение, поэтому естественный отбор, работающий на благо каждого существа и пользуясь аналогичными вариациями, иногда почти таким же образом видоизменял две части в двух органических существах ".
Начиная с 20 века электрические органы подвергались обширным исследованиям, например Новаторская статья Ханса Лиссманна 1951 г. и его обзор их функций и эволюция в 1958 г. Совсем недавно электроциты Torpedo californica были использованы в первом секвенировании рецептора ацетилхолина Нода и его коллегами в 1982 г., в то время как электроциты Electrophorus служил в первом секвенировании потенциалзависимого натриевого канала, выполненном Нода и его коллегами в 1984 году.
Электрические органы эволюционировали по крайней мере шесть раз в различных костистые и двухжаберные рыбы. Примечательно, что они конвергентно эволюционировали в африканской Mormyridae и южноамериканской Gymnotidae группах электрических рыб. Эти две группы имеют отдаленное родство, поскольку у них был общий предок до того, как суперконтинент Гондвана разделился на американский и африканский континенты, что привело к расхождению этих двух групп. Событие дупликации всего генома в линии костистых позволило неофункционализировать потенциал-зависимый натриевый канал гена Scn4aa, который производит электрические разряды.
Во всех кладах, кроме Apteronotus (Латинская Америка), где клетки происходят из нервной ткани, а электроциты происходят из скелетных мышц.
Разрядка электроцитов Электроциты, электробляшки или электролакты - это клетки, используемые электрическими угрями, скатами и другими рыбами для электрогенез. У некоторых видов они имеют форму сигары; в других - плоские дискообразные клетки. У электрических угрей имеется несколько тысяч таких клеток, каждая из которых вырабатывает 0,15 В. Клетки работают, выкачивая положительные ионы натрия и калия из клетки с помощью транспортных белков. питание от аденозинтрифосфата (АТФ). Постсинаптически, электроциты работают так же, как мышечные клетки. У них есть никотиновые рецепторы ацетилхолина.
Стопку электроцитов уже давно сравнивают с гальванической стопкой, и, возможно, они даже вдохновили на изобретение батареи, поскольку аналогия был уже отмечен Алессандро Вольта. Хотя электрический орган конструктивно похож на батарею, его цикл работы больше похож на генератор Маркса, в котором отдельные элементы медленно заряжаются параллельно, а затем внезапно и почти одновременно разряжается в серии серии для создания импульса высокого напряжения.
Для разряда электроцитов в нужное время электрический угорь использует свое ядро водителя ритма, ядро из нейронов водителя ритма.. Когда электрический угорь замечает свою добычу, кардиостимуляторы нейроны срабатывают, и ацетилхолин впоследствии высвобождается из электромоторных нейронов в электроциты. Электроциты генерируют потенциал действия, используя потенциалзависимые натриевые каналы на одной или обеих сторонах электроцита, в зависимости от сложности электрического органа у этого вида. Если у электроцита есть натриевые каналы с обеих сторон, деполяризация, вызванная возбуждающими потенциалами действия на одной стороне электроцита, может также вызвать воспламенение натриевых каналов на другой стороне электроцита.
У большинства рыб электрические органы ориентированы для стрельбы по длине тела, обычно располагаясь по длине хвоста и внутри мускулатуры рыбы, с меньшими дополнительными электрическими органами в голове. Однако есть некоторые исключения; в звездочетах и в лучах электрические органы ориентированы вдоль дорсо-вентральной (вверх-вниз) оси. В электрическом торпедном луче орган находится рядом с грудными мышцами и жабрами (см. Изображение). Электрические органы звездочета находятся между ртом и глазом. У электрического сома органы расположены чуть ниже кожи и покрывают большую часть тела, как ножны.
Разряд электрического органа - это электрическое поле, создаваемое органами животных, в том числе электрическими рыбами. В некоторых случаях электрический разряд бывает сильным и используется для защиты от хищников; в других случаях он слабый и используется для навигации и связи. Общение посредством разрядов электрических органов происходит, когда рыба использует свои собственные электрорецепторы для восприятия электрических сигналов находящейся поблизости рыбы. Электрические рыбы ориентируются, обнаруживая искажения в своем электрическом поле с помощью кожных электрорецепторов. Электрические разряды органов влияют на выбор партнера у рыб, обладающих слабым электрическим током, поскольку было показано, что самок привлекают характеристики электрического разряда, характерные для особей самцов.
