مارماهی الکتریکی، پیشگام در صنعت برق

این مارماهی‌های بزرگ آمریکای جنوبی که مشهورترین جانوران «برقی» هستند، در پیشرفت درک انسان از قدرت و کاربردهای برق نقش مهمی داشته‌اند. این مارماهی‌ها در کف گل‌آلود رودخانه‌ها زندگی می‌کنند و قادر هستند سطح پایین اکسیژن را تحمل کنند زیرا برای تنفس هوا به سطح آب می‌روند.

آنها تا طول ۲ متر و وزن ۲۰ کیلوگرم می رسند و یک اندام داخلی دارند که از دسته‌های طولانی سلول مانند رول‌های سکه، تشکیل شده است و به طور خاص برای تولید برق طراحی شده‌اند. آنها از این برای برق‌زدایی طعمه خود با تخلیه تا ۶۰۰ ولت استفاده می‌کنند. «الساندرو ولتا» که نام خود را به واحد ولت برق داد، یک شیمیدان ایتالیایی و پیشگام انرژی الکتریکی در سال ۱۷۹۹ بود. او اولین باتری الکتریکی را اختراع کرد و طرح خود را بر اساس آناتومی اندام مارماهی الکتریکی بنا نهاد.

مارماهی الکتریکی چگونه کار می‌کند؟

یک مارماهی الکتریکی در الکتروسیت‌ها برق تولید می‌کند؛ سلول‌های خاصی که مانند دسته‌هایی از باتری‌ها مرتب شده‌اند و در سه اندام جداگانه وجود دارند.

انتقال سریع یون‌های سدیم در طول این الکتروسیت‌ها، بسته به اندامی که بار تولید می‌کند، جریان الکتریکی با ولتاژ بالا یا پایین تولید می‌کند.

حداکثر جریان یک مارماهی الکتریکی چقدر است؟

یک شوک الکتریکی سطح بالا می‌تواند ۶۰۰ ولت (ولت) را با جریان ۱ آمپر منتقل کند و این برای کشتن یک انسان کافی است ولی نکته اینجاست که این اتفاق به ندرت رخ می‌دهد.

چرا مارماهی‌های الکتریکی برق تولید می‌کنند؟

مقادیر زیادی از الکتریسیته زیستی برای دفع شکارچیان یا بی‌حس کردن طعمه استفاده می‌شود؛ در حالی که در آب‌های تیره، بارهای سطح پایین به ارتباط، ناوبری و مکان‌یابی طعمه کمک می‌کنند. در ویدئوی زیر نحوه شکار این جانور را ببینید.

آیا ماهی دیگری نیز برق تولید می‌کند؟

گونه‌های خاصی از گربه‌ماهی و سفره‌ماهی نیز با استفاده از همین روش برق تولید می‌کنند؛ گربه‌ماهی می‌تواند تا ۴۰۰ ولت و سفره‌ماهی تا ۲۰۰ ولت برق تولید کند. توانایی این ماهی‌های مختلف در تولید برق، نمونه‌ خوبی از تکامل همگرا است؛ توسعه‌ مستقل سازگاری‌های مشابه در گونه‌های غیرمرتبط.

مارماهی‌های الکتریکی چگونه از برق‌گرفتگی خود جلوگیری می‌کنند؟

مارماهی‌ها ممکن است تحت تأثیر شوک‌های الکتریکی خود قرار نگیرند؛ زیرا با طولی تا دو متر، معمولاً بسیار بزرگتر از ماهی‌ها و سخت‌پوستانی هستند که شکار می‌کنند. احتمال دیگر این است که لایه‌های چربی، اندام الکتریکی را عایق‌بندی می‌کنند و از بقیه‌ بدن محافظت می‌کنند. از آنجایی که اندام الکتریکی در انتهای بدن قرار دارد، در فاصله‌ زیادی از مغز قرار گرفته است.

مارماهی‌ها گاهی اوقات در خارج از آب، خود را بی‌حس می‌کنند؛ احتمالاً به این دلیل که شوک از طریق پوست مرطوب آنها منتقل می‌شود و شوک قوی‌تری ایجاد می‌کند.