Электрические рыбы: основы изучения

• Перейти в оглавление раздела:Электричество в жизни рыб
• Читать дополнительно: Электрические рыбы

КАК РЫБЫ ЧУВСТВУЮТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ТОКИ

Когда мы регистрируем в воде слабые электрические токи, то используем электроды, провода и микросхемы. Электроды концентрируют токи, провода передают потенциалы электродов на вход микросхемы, а микросхемы усиливают и преобразуют сигнал. По аналогии электрорецепторы должны представлять собой нечто вроде провода (канала), имеющего контакт с водой на наружном конце и сенсорные клетки на внутреннем.

Лиссманн ищет электрорецепторы среди сенсорных окончаний, имеющихся у слабо-электрических рыб и не встречающихся у других водных животных. Такие структуры есть у мормирид - густая сеть каналов, заполненных хорошо проводящим желе и заканчивающихся сенсорными клетками. Аналогичные канальные органы есть и у других электрических рыб - гимнотид, скатов и сомов.

У морских скатов канальные органы носят название ампул Лоренцини, и ко времени публикации статьи Лиссманна спор о их функции уже шел в научной литературе. Выдвигались предположения, что это - тепловые рецепторы, поскольку они реагируют на изменения температуры в 0,05°C. Толщина нервов и распределение каналов у морских скатов указывали, что они предназначены для быстрой передачи информации с сохранением соответствия: точка на периферии - точка в мозгу. Но зачем такое быстродействие тепловым рецепторам и для чего прятать чувствительные температурные "датчики" в глубь тела? И на какие биологические стимулы эти органы призваны реагировать?

Дискуссия о функциональном назначении канальных органов длилась десять лет, и в итоге было признано, что это электрорецепторы.

Уместен еще один вопрос: почему некоторые рыбы, имеющие ампулярные рецепторы, не обладают специальными электрическими органами? Это касается, например, осетров, акул и сомов. И Лиссманн абсолютно верно указал решение этой проблемы: электрорецепция не следствие генерации, а ее предпосылка. Электрорецепторных животных должно быть много, и к их числу относятся и сомы, и акулы, и осетры. В дальнейшем выяснилось, что электрочувствительность встречается не только у рыб, но и у амфибий и даже у утконосов.

Если электрорецепция возникла раньше электрогенерации, то какие электрические стимулы могла воспринимать доэлектрическая рыба? Вероятно, мышечные потенциалы действия от жертв, хищников и от самих рыб. Позже это предположение убедительно подтвердили работы других исследователей, в том числе основателя российской школы электроэкологии Владимира Рустамовича Протасова.

НАУКА и ЖИЗНЬ

Читать сначала: Электрические рыбы: основы изучения