Кіріспе

Оңтүстік Американың электрлі балығы Electrophorus electricus – электрлі балықтың ең белгілі түрі. Бұл Оңтүстік Америкада кездесетін электрлі балық. 2019 жылы тағы екі түрінің табылуына дейін бұл тұқым бір түрлі деп есептелді, яғни осы түр ғана сол тұқымға жатқан болатын. Атауына қарамастан, бұл шамын балығы емес, пышақ балық. Ол электрлік разрядтар тудыратын электрогендік тіні бар тұщы су телеосты балық саналады.

Таксономиялық тарихы

Түр бірнеше рет қайта жіктеліп шығарылған. 1766 жылы Карл Линней алғаш рет сипаттағанда, ол Gymnotus electricus деген атауды пайдаланып, оны бірнеше жыл бұрын сипаттаған Gymnotus carapo (таспалы пышақ балық) сияқты туысқа орналастырды. Тек шамамен бір ғасырдан кейін, 1864 жылы Теодор Гилл электр балығын өзінің Electrophorus туысына көшірді. 2019 жылдың қыркүйегінде Дэвид де Сантана және авторлар тобы ДНК-ның айырмашылығына, экология мен тіршілік ортасына, анатомия мен физиологияға және электрлік қабілетіне негізделген үш түрге бөлінуін ұсынды: E. electricus, E. voltai sp. nov. және E. varii sp. nov. Зерттеу барысында E. electricus E. voltai-ның жақын түрі екені анықталды, екі түрі де плиоцен кезінде бір-бірінен бөлініп кетті. Олардың түсі - арқасы қара сұр қоңыр, ал құрсағы сары немесе қызғылт сары. Ересек ұрғашыларының құрсағы қараңғырақ болады. Оларда қабықша жоқ. Аузы шаршы тәрізді және мұрынның ұшында орналасқан. Аналдық қанаты дене бойымен созылып, құйрық ұшына жетеді. Басқа остеофизиан балықтарындағыдай, жүзбек қабылдағышы екі камерадан тұрады. Алдыңғы камера ішкі құлақпен мойын омыртқаларынан пайда болған Вебер аппараты деп аталатын кішкентай сүйектер арқылы байланысты, бұл оның есту қабілетін күшейтеді. Артқы камера дене бойымен созылып, балықтың су бетінде қалуын қамтамасыз етеді. E. electricus-тің тыныс алу жүйесі қан тамырларымен жақсы қамтылған, газ алмасуы ауыз қуысының эпителийлік тіні арқылы жүреді. Міндетті түрде ауамен тыныс алатын E. electricus әрбір он минут сайын су бетіне көтеріліп, ауа жұтып алуы керек, содан кейін қайта түбіне оралады. Балық пайдаланатын оттегінің шамамен сексен пайызы осылай алынады.

Физиологиясы

E. electricus-та электр энергиясын өндіретін құрсақ мүшелерінің үш жұбы бар: негізгі мүше, Хантер мүшелері және Сакс мүшелері. Бұл мүшелер оның денесінің үлкен бөлігін алып, электр балығына екі түрлі электрлік орган разрядтарын шығаруға мүмкіндік береді: төменгі кернеу және жоғары кернеу. Бұл органдар электроциттерден тұрады, олар арқылы иондар ағыны ағып өтуі үшін тізбектеледі және әрқайсысы потенциалдық айырмашылыққа үлеседі. Үш электрлік мүше бұлшық еттен дамыған және бұлшық еттің сарколемасының бірнеше биохимиялық қасиеттері мен морфологиялық ерекшеліктерін көрсетеді; олар балықтың екі жағында симметриялы түрде орналасқан. Электр балықтары электр энергиясын әр түрлі жолмен пайдаланады. Төменгі кернеу қоршаған ортаны сезіну үшін қолданылады. Жоғары кернеу олжаны анықтау үшін, ал жеке-жеке, оларды есірткісіз ету үшін қолданылады, содан кейін электр балығы сорып тамақтанады. Сакс мүшесі электролокациямен байланысты. Органның ішінде көптеген бұлшықет тәрізді жасушалар бар, олар электроциттер деп аталады. Әрбір жасуша 0,15 В шығарады, жасушалар тізбектеліп, орган шамамен 10 В-ты 25 Гц жиілікте шығарады. Бұл сигналдарды негізгі мүше шығарады; Хантер мүшесі бірнеше жүз герц жылдамдықпен сигнал шығара алады. Үш электрлік мүшелердің арасында физиологиялық айырмашылықтар бар, олар әртүрлі функцияларға ие болуына мүмкіндік береді. Негізгі электрлік мүше және Хантер мүшесінің жоғары кернеулі бөлігі кальмодулинге бай, ол жоғары кернеу өндірісіне қатысатын белок. Сонымен қатар, үш органда да кернеуді қалыптастыруда маңызды Na+/K+ иондық сорғысы болып табылатын Na+/K+ АТФазаның әртүрлі мөлшері бар. Негізгі және Хантер мүшелерінің бұл белоктың экспрессиясы жоғары, бұл иондық концентрацияның өзгеруіне жоғары сезімталдық береді, ал Сакс мүшесінің бұл белоктың экспрессиясы төмен. Бұл шығыс кез келген жануарды есірткісіз етуге немесе қорқытуға жеткілікті. Балық электр разрядының күшін өзгерте алады, аң аулау үшін төменгі қуатты, ал олжаны есірткісіз ету немесе өзін қорғау үшін жоғары қуатты пайдаланады. Олар сондай-ақ, дене бойларындағы екі нүктеде байланысқа келіп, иіліп, разрядты шоғырландыра алады. Олар қозған кезде, кем дегенде бір сағат бойы шаршамай, осы аралық электрлік соққыларды шығарады. E. electricus сонымен қатар денесіне таралған жоғары жиілікті сезімтал түбірлі рецепторларға ие. Бұл ерекшелік басқа Gymnotiformes-терді аңшылыққа пайдалану үшін пайдалы. Бұл түрді зерттеушілер қызықтырады, олар ацетилхолинестеразды және аденозин трифосфатын пайдаланады. Бұл тұқымдағы ең алғаш сипатталған түр және ең танымал үлгі болғанымен, E. electricus шын мәнінде тұқымдағы үш түрдің ең әлсіз ең жоғары кернеуіне ие, бұл тек 480 вольт (E. varii-де 572 вольт және E. voltai-де 860 вольт).

Тамақтандыру экологиясы

Е. electricus омыртқасыз жәндіктермен қоректенеді, бірақ ересек ескектер балықтар мен егеуқұйрықтар сияқты шағын сүтқоректілерді де жеуі мүмкін. Бірінші жарық көрген шабақтар кейінгі жұмыртқалар мен эмбриондарды жейді. шамамен .