تشخیص میدان الکتریکی (2)
گیرنده های الکتریکی می توانند بسیار حساس باشند و نسبت به شیب ولتاژهایی به اندازه ناچیز 10 به توان منفی 8 ولت در سانیمتر پاسخ دهند .
پیشتر دانستید که بیشتر ماهی های الکتریکی درون آبهای تیره و تار زندگی می کنند.
یکی از اولین ماهی هایی که حس الکتریکی آن مورد مطالعه دقیق قرار گرفته است ماهی الکتریکی افریقایی (Gymnarchus niloticus) می باشد . این ماهی که نام متداولی ندارد به ایجاد جریان های دایم با فرکانس هایی حدود 300 تا 400 بار در هر ثانیه می پردازد. در طی تخلیه الکتریکی بخش انت هایی دم نسبت به سر جانور برای لحظه ای منفی می شود و یک جریان الکتریکی وارد آب اطراف می گردد. وضعیت میدان الکتریکی به رسانایی محیط بستگی دارد و اگر جسمی با رسانایی بیشتر و یا کمتر از آن در این میدان قرار گیرد ، وضعیت مزبور به هم می خورد. چنانچه رسانایی جسم بیشتر از آب باشد خطوط عبور جریان به یکدیگر نزدیک می شوند و بر عکس در صورت وجود رسانایی ضعیفتر این خطوط از یکدیگر دور می گردند.
اگرچه هوا رسانای خوبی برای جریان الکتریکی نمی باشد، اما آب می تواند الکتریسیته را به خوبی منتقل کند. همه جانوران آبزی در نتیجه فعالیت های ماهیچه ای خود، الکتریسیته تولید می کنند. بعضی از ماهی ها مثل گربه ماهی، کوسه و چهار گوش ماهی قادرند به کمک نورون های تخصص یافته خود، این جریان الکتریسیته را تشخیص دهند. توانایی حس الکتریسیته، هنگامی که آب کدر یا گل آلود باشد، از اصلی ترین حس ها برای تشخیص محیط اطراف است.
مثلا هنگامی که کوسه بدن طعمه را با اولین حمله زخمی می کند، خون اطراف محل درگیری را کدر می کند و به کمک حس الکتریسیته است که کوسه می تواند موقعیت طعمه را برای حمله های بعدی، تشخیص دهد. حس الکتریسیته در کوسه آنقدر قوی است که اگر طعمه در میان سنگ ها و ماسه ها مخفی شده باشد، آن را تشخیص می دهد. بعضی از ماهی ها مثل مار ماهی، علاوه بر آنکه می توانند الکتریسیته را حس کنند، قادر به تولید اختصاصی آن نیز هستند. در دم مار ماهی اندامی به نام (اندام الکتریکی) وجود دارد که مولد الکتریسیته است. اندام الکتریکی از سلول های تحریک پذیری به نام (الکتروسیت) تشکیل شده است.
در مار ماهی از تخلیه الکتریکی همزمان همه الکتروسیت ها، جریانی به قدرت 600 ولت ایجاد می شود. مار ماهی برای دفاع در برابر شکارچیان یا شکار کردن طعمه خود از جریان الکتریسیته ای با این قدرت استفاده می کند. باید گفت که ماهیان دیگری هستند که نه برای دفاع، بلکه برای ردیابی و برقراری ارتباط با یکدیگر، جریان الکتریسیته تولید می کنند. قدرت این جریان در آنها معمولا کمتر از یک ولت است. فعالیت الکتریکی ماهی ها منجر به برقراری یک میدان الکتریکی در اطراف آنها می شود. وقتی جسمی در اطراف ماهی باشد، سبب آشفتگی در خطئط میدان می شود و به این وسیله حس می گردد.
اگر رسانایی الکتریکی جسم از آب کمتر باشد (مثل یک تخته سنگ)، آنگاه خطوط میدان الکتریکی از اطراف آن عبور خواهند کرد نه از درون آن. بنابراین خطوط میدان در اطراف جسم، آشفته خواهد شد و چگالی جریان الکتریسیته کاهش می یابد. به این ترتیب، این جسم به صورت یک نقطه تیره شناسایی می شود. اما اگر رسانایی الکتریکی جسم از آب بیشتر باشد، (مثلا مینو ماهی)، آنگاه خطوط میدان از درون آن خواهند گذشت. بنابراین چگالی جریان به طور موضعی افزایش خواهد یافت و ماهی آن را به صورت نقطه روشن تشخیص خواهد داد.
ساختار گیرنده های الکتریکی
تفاوت در ساختار گیرنده الکتریکی بین ماهی های آب شور و آب شیرین به سهولت قابل فهم است.در آب دریا یعنی جایی که مقاومت بدن ماهی بیشتر از آب اطراف می باشد خطوط جریان در اطراف ماهی پراکنده است.
بنابراین مجراهای طویل و مملو از مواد ژله ای با رسانایی زیاد باعث کاهش ولتاژ در طول واحد حسی به میزان حداکثر خواهد شد.
در آب شیرین خطوط جریان بر روی بدن ماهی یه علت مقاومت کم آن به یکدیگر نزدیک می شوند. بنابراین مجرای طویل در صورتی می تواند عمل کند که مقاومت پوست زیاد ولی مقاومت کانال کم باشد که ایجاد چنین حالتی به دشواری امکان پذیر است. یعنی باید تراکم نمک ژل درون مجرا زیاد باشد تا مقاومت آن کم شود و یا عایق بندی دیواره آن فوق العاده بالا باشد به همین دلیل مجراهای گیرنده تمام ماهی های آب شیرین که دارای حس الکتریکی هستند فقط آن اندازه عمق دارند که در محدوده پوست قرار گیرند.
منبع: http://brentineslamabad.blogfa.com
مرکز یادگیری سایت تبیان، مرجان سلیمانیان
