Nowy gatunek węgorza elektrycznego ma największą moc
Do tej pory naukowcy rozpoznali tylko jeden gatunek węgorza elektrycznego. Jednak nowy artykuł badawczy stwierdza, że istnieją trzy gatunki, a jeden z nich ma najpotężniejsze wyładowania elektryczne, jakie naukowcy kiedykolwiek zmierzyli u jakiegokolwiek zwierzęcia.
Węgorz elektryczny (Electrophorus electricus), który naukowcy po raz pierwszy opisali 250 lat temu, zamieszkuje rzeki Amazonki i Orinoko w Ameryce Południowej.
Ich zdolność do generowania silnych wyładowań elektrycznych zafascynowała zarówno opinię publiczną, jak i naukowców.
W rzeczywistości to właśnie węgorz elektryczny zainspirował Alessandro Voltę do zaprojektowania pierwszej baterii elektrycznej w 1799 roku.
Te stworzenia wykorzystują trzy narządy elektryczne do wywoływania wstrząsów, a te wyładowania elektryczne pomagają im łapać zdobycz i odpierać drapieżniki. Wytwarzają również słabsze zrzuty, które ułatwiają nawigację i komunikację.
Zaskakujące jest, że węgorze elektryczne nie są prawdziwymi węgorzami - to rodzaj noża. Wszystkie noże mogą generować pole elektryczne, ale tylko węgorz elektryczny ma wystarczająco silny cios, aby zaatakować i obronić.
Do niedawna eksperci uważali, że istnieje tylko jeden gatunek węgorza elektrycznego. Jednak niedawny artykuł w Nature Communications twierdzi, że w rzeczywistości istnieją trzy gatunki.
Testowanie teorii pojedynczego gatunku
Aby to zbadać, zespół naukowców zbadał 107 okazów węgorzy elektrycznych z różnych regionów Amazonii.
Porównali DNA, ogólną formę i strukturę zwierząt (morfologię), dane środowiskowe i moc ich ładunku elektrycznego.
Aby zbadać skład genetyczny węgorzy elektrycznych, naukowcy zsekwencjonowali i porównali 10 genów mitochondrialnych i jądrowych.
Jeśli chodzi o analizę morfologiczną, naukowcy wskazali pewne drobne różnice między trzema gatunkami. Nie było to łatwe, jak wyjaśnia autor pierwszego badania, Carlos David de Santana:
„Ich kształt ciała jest wysoce zachowany. Nie zmienił się zbytnio w ciągu 10 milionów lat ewolucji. Rozróżnia je tylko kilka szczegółów ich zewnętrznej morfologii i tylko zintegrowana analiza morfologii, genetyki i ekologii była w stanie dokonać solidnych rozróżnień między gatunkami ”.
Chociaż różnice fizyczne były niewielkie, potwierdzili wyniki analizy DNA. Autorzy badania doszli do wniosku, że zamiast jednego gatunku istnieją w rzeczywistości trzy.
Zmierzyli również ładunek elektryczny zwierząt w ich naturalnym środowisku. Jeden z nowych gatunków wytwarzał najwyższe zarejestrowane napięcie od zwierzęcia: 860 woltów. W kontekście poprzedni rekord wynosił 650 woltów.
Zdaniem autorów badania sprawia to, że gatunek węgorza elektrycznego jest „najsilniejszym znanym generatorem bioelektryczności”.
Naukowcy nazwali ten nowy gatunek Electrophorus voltai, na cześć Volty.
Dlaczego jest E. voltai tak potężny?
Każdy z trzech gatunków zamieszkuje nieco inne miejsce. W E.voltai ”w tym przypadku ma tendencję do życia na wyższych wysokościach, w wodzie z niższym poziomem rozpuszczonych soli. To sprawia, że woda jest mniej przewodząca prąd elektryczny.
Autorzy badania uważają, że warunki środowiskowe powodują, że do złapania ofiary konieczne jest wyższe napięcie.
Naukowcy nazwali inny nowy gatunek E. varii po Richard P. Vari, badacz Smithsonian. Santana wyjaśnia, w jaki sposób Vari „był zagranicznym naukowcem, który wywarł największy wpływ i pomógł brazylijskim studentom i badaczom w badaniach ryb w Ameryce Południowej”.
W odróżnieniu E. voltai, E. varii najczęściej żyje w regionach nizinnych, gdzie woda ma wyższy poziom rozpuszczonych soli, a zatem łatwiej przewodzi prąd. Odpowiednio, zakres wyładowań elektrycznych tego gatunku wynosi 151–572 woltów.
Santana, który był wielokrotnie porażany przez węgorze elektryczne, wyjaśnia, że chociaż napięcie może być wysokie, natężenie prądu jest niskie - czasami zaledwie 1 amper (amp). W kontekście standardowego gniazdka elektrycznego może być 10–20 amperów i spowodować poważne obrażenia, a nawet śmierć.
Ponadto węgorz elektryczny wytwarza energię elektryczną w postaci impulsów, a nie ciągłych wybuchów; a po dużym zdarzeniu elektrycznym zwierzę musi się naładować, co może zająć trochę czasu.
To powiedziawszy, Santana wyjaśnia, że w dużych grupach te zwierzęta są groźne. Chociaż osoba zdrowa prawdopodobnie przeżyje szok, osoby starsze lub słabsze mogą nie.
Więcej w przyszłości
Naukowcy planują kontynuować badanie tych stworzeń. Chcą przeprowadzić więcej badań genetycznych, aby lepiej zrozumieć, w jaki sposób i dlaczego te podobne gatunki rozdzieliły się, tworząc trzy.
Chcą również przeprowadzić więcej pomiarów, aby potwierdzić rekordowy odczyt 860 V.
„Odkrycie nowych gatunków węgorzy elektrycznych w Amazonii, jednym z gorących punktów bioróżnorodności planety, sugeruje ogromną liczbę gatunków, które pozostają do odkrycia w przyrodzie”.
Carlos David de Santana
Santana dodaje: „Region jest bardzo interesujący dla innych dziedzin nauki, takich jak medycyna i biotechnologia, co wzmacnia potrzebę jego ochrony i zachowania”.
