Každý od dětství slyšel, že existuje taková ryba jako elektrický úhoř. Podle názvu se dá logicky předpokládat, že zákeřná ryba dokáže své okolí nějak šokovat.
Odkud úhoř bere takové množství elektřiny, že představuje nebezpečí pro ostatní tvory?
Je elektrický úhoř skutečně „elektrický“?
Ano, toto je pravda! Naprosto úžasný, i když zdaleka ne ojedinělý jev ve volné přírodě. Elektřina produkovaná v tak velkém množství v těle úhoře je důsledkem evoluce a přirozené adaptace těla na agresivní prostředí. Zpočátku zoologové věřili, že elektřina úhoře je potřebná výhradně pro ochranu před většími predátory. Na jednu stranu je to pravda, ale na druhou stranu úhoř využívá proudové náboje s mnohem větší rozmanitostí, než se dosud myslelo.
Nedávné výzkumy ukázaly, že úhoři vydávají neustále slabé elektrické impulsy, aby se orientovali v prostoru. S jejich pomocí se ryba také učí vzdálenost k hladině vody, dnu a k předmětům v okolí. To vše je pro úhoře kriticky důležité, protože často žijí a loví v místech, kde je voda značně zakalená, a spoléhat se pouze na oči již není možné.
Kromě obrany a navigace využívají úhoři k lovu elektrický proud. Je spolehlivě známo, že vydávají silné náboje, které paralyzují a zabíjejí svou kořist. Zde je třeba poznamenat, že elektrický úhoř je schopen generovat proud o napětí 1300 V a výkonu až 1 A. Takové indikátory zcela stačí k omráčení koně nebo krávy, vystrašení člověka nebo zabití malý krokodýl.
Existuje i verze, která ještě není plně prokázána, že úhoři využívají elektřinu ke komunikaci se svými příbuznými.
Kde bere úhoř elektřinu?
Elektřina v těle úhoře vzniká díky svalové tkáni modifikované během evolučního procesu. Na některých místech tvoří úhoří maso jakési kolony, z nichž každý funguje jako malý biologický reaktor. Každá jednotlivá deska vytváří v důsledku fyzické aktivity ryb napětí asi 0.1 V. Celkem je v těle úhoře asi 6 tisíc takových desek. Čím je ryba aktivnější, tím rychleji a ve větším množství se v jejím těle vytváří náboj energie.
Molekulární data a morfologická analýza ukázaly, že električtí úhoři jsou tři různé druhy, nikoli jeden, uvádí Nature Communications. Jeden z těchto tří druhů, Electrophorus voltai, je schopen produkovat ráz 860 voltů, což z něj činí nejvýkonnější známý generátor bioelektřiny.
Úhoř elektrický (Electrophorus electricus) je kostnatá ryba, která je jen vzdáleně příbuzná skutečným úhořům a je tak pojmenována kvůli své vnější podobnosti s nimi. Má speciální elektrické orgány, které produkují dosti silný (podle starých údajů až 650 voltů) nebo slabý (asi 10 voltů) výboj. První se používá k omráčení obětí, druhý se používá k výměně signálů mezi jednotlivci a navigaci v rozbouřené vodě.
Carl Linné popsal elektrického úhoře před 250 lety. Vzhledem k tomu, že električtí úhoři žijí v povodí Amazonky, byli evropským výzkumníkům dlouhou dobu nedostupní. Věřilo se, že v rodu Electrophorus existuje pouze jeden druh, a to již bylo známo.
Carlos David de Santana a jeho kolegové z Národního přírodovědného muzea ve Washingtonu zkoumali 107 elektrických úhořů sesbíraných z různých částí rybího areálu. Porovnávali morfologii hlavy a jejích jednotlivých struktur, řadu genů mitochondriální DNA a (pouze u 94 jedinců) řadu genů jaderné DNA. Odborníci porovnali sekvence těchto genů se sekvencemi blízkých příbuzných elektrických úhořů – gymnotických ryb Gymnotus carapo, G. choco, G. cylindricus, G. pantherinus, Hypopomus artedi a Sternopygus macrurus.
Nejprve vědci zjišťovali míru výskytu substitucí jednotlivých nukleotidů v genech COI (I podjednotka cytochromoxidázy), ND4, ATPase6/8 (6 a 8 podjednotek ATP syntázy) a také v genech kódujících 12S rRNA. a 16S rRNA (všechny tyto geny jsou mitochondriální) .
Ukázalo se, že úhoři se dělí do tří skupin na základě tvaru hlavy a lebky, preferovaných oblastí jejich biotopu a jednonukleotidových substitucí v genech mitochondriální a jaderné DNA. Tvoří dvě evoluční větve, které se rozštěpily v pozdním miocénu. Dále se v pliocénu jedna z větví rozdělila na další dvě. Každá větev představuje samostatný druh. Existují tedy tři druhy elektrických úhořů, nejen jeden. Kromě Electrophorus electricus je třeba odlišit jeho nejbližšího příbuzného Electrophorus voltai a zástupce sousední větve Electrophorus varii.
Vědci byli schopni oddělit elektrické úhoře podle síly jejich elektrických výbojů. Ukázalo se, že nejvyšší napětí produkují zástupci druhu Electrophorus voltai, dosahuje 860 voltů. Tato hodnota dělá z E. voltai nejvýkonnější v současnosti známý zdroj bioelektřiny. Electrophorus varii má slabší ráz – až 572 voltů. Konečně, napětí, které generuje „běžný“ Electrophorus electricus, je maximálně 480 voltů. Autoři doufají, že další srovnání genomů elektrických úhořů mezi sebou a s jinými rybami objasní původ a vývoj výkonných elektrických orgánů těchto ryb.
O dva roky dříve Kenneth C. Catania z Vanderbilt University studoval elektrický šok produkovaný rybami rodu Electrophorus. Zvíře dalo elektrický šok do ruky samotného výzkumníka, ale to bylo zamýšleno. Vědec změřil sílu elektrického proudu, který se objeví v lidském těle při zásahu elektrickým úhořem. Catania zjistila, že to bylo o něco více než 40 miliampérů.
Na mém kanálu diskutujeme o politických tématech “Občan na gauči”a na kanálu čteme zajímavé a poučné informace “Pilulka na hlavu”. Mám také kanál s humornými situacemi pro náladu “Takhle se to stane”, předplatit.
