Biólogo se somete a un ataque de la anguila eléctrica para la ciencia

Jake Buehler 09/15/2017. 2 comments
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No es ningún secreto que la anguila eléctrica ( Electrophorus electricus ) es una especie que no se puede ensuciar. Capaces de generar una descarga eléctrica de más de 800 voltios, los enigmáticos peces tropicales pueden fácilmente aturdir a las presas ya los presuntos depredadores por igual. Los agresores de tierra no son seguros tampoco; las anguilas pueden romper fuera del agua como las serpientes de alto voltaje, aterrizando en los atacantes y dispensando una sacudida similar a Taser. Ahora, la nueva investigación descrita en un artículo publicado hoy en Current Biology ha revelado detalles clave de cómo las anguilas ejecutar esta estocada eléctrica, y lo mal que la sacudida puede ser-descubrimientos que se basan en el valor de un científico ... y su brazo derecho.

Las superpotencias tipo Pokémon de la anguila eléctrica tienen su origen en una notable biología. Gran parte del cuerpo largo del pez es ocupado por tres órganos altamente especializados que generan la electricidad. Estos órganos están formados por miles de "electrocitos", células musculares que pueden producir una pequeña carga eléctrica, todas ellas apiladas como Pringles en una lata. Los electrocitos producen electricidad primero bombeando activamente iones de sodio y potasio fuera de la célula, haciendo que el interior de la célula se cargue negativamente y la superficie exterior cargue positivamente. En el momento adecuado, la anguila envía un impulso nervioso a la parte posterior del electrocito, haciendo que los iones fluyan hacia la célula en un lado, invirtiendo momentáneamente la polaridad. Esto hace que la corriente fluya hacia el extremo opuesto, al igual que en una batería. Con varios miles de electrocitos trabajando a la vez, el pulso puede registrar cientos de voltios.

Pero no todo se está cargando y volando; hay una gran cantidad de sofisticación y la restricción que va en cómo la anguila distribuye el boogaloo eléctrico. Por ejemplo, utiliza uno de sus órganos eléctricos exclusivamente para producir un campo eléctrico débil para que pueda detectar los movimientos y la ubicación de los animales presa. Las anguilas eléctricas también pueden acorralar y enrollar a las víctimas desgraciadas , magnificando sus efectos de pistola paralizante, electrocutando repetidamente a las presas en un agotamiento letal.

El matiz detrás de la electro-caza de la anguila se extiende en cómo el pez se defiende contra animales terrestres que sumergen sus guantes donde no pertenecen. Al retorcerse fuera del agua y dar un abrazo resbaladizo y bien colocado, las anguilas pueden convertir las tablas en depredadores en una fracción de segundo. El comportamiento había sido informado antes por Alexander von Humboldt en el siglo XIX, que había afirmado observar un altercado intenso entre los caballos y las anguilas eléctricas en aguas poco profundas. Pero hasta hace poco, la idea de las anguilas airadas y enojadas parecía una exageración.

"Nadie realmente lo creía necesariamente", dijo Kenneth Catania, biólogo de la Universidad de Vanderbilt y autor del nuevo estudio, en una declaración, "o si lo hicieron, pensaron que era algo extraño".

Al estudiar las anguilas eléctricas, Catania había experimentado que los animales saltaran del agua para atacar una red metálica utilizada para recogerlos. Inspirado por este comportamiento, y un reciente video viral de un pescador iluminado como un árbol de Navidad por una anguila, Catania decidió investigar en el laboratorio. El año pasado recreó la defensa impactante usando amenazas de señuelo, demostrando que las anguilas pueden, de hecho, saltar sobre, hacer contacto, y electrificar a los agresores . Pero, todavía se desconocía cómo esta sacudida sacudida afecta realmente a un animal vivo, y apenas cómo el circuito se convierte cuando el animal es puesto en contacto con.

Para averiguarlo, Catania necesitaba algo de vida para ponerse en el lado malo de la anguila. Bueno, Catania era algo vivo. De modo que decidió probar la fuerza de la furia de una anguila eléctrica con el pelo seco que caía en el baño al tener un shock his own damn arm .

Catania desarrolló un aparato que podía registrar la corriente que afloraba a través de su brazo mientras que en medio de conseguir su mierda naufragó por una anguila. En su mayoría consistía en una cámara de plástico llena de agua, sumergida en el agua poco profunda de un tanque que contenía la anguila. La máquina tenía una empuñadura en el interior, con capas internas y externas de cinta conductora de aluminio conectada a un alambre aislado, que se alimentaba en el amperímetro de medición de corriente. ¿La estrella del show? Catania fue con una anguila bitty itty, sólo por mucho tiempo como su brazo, en lugar de los seis pies, cuarenta libras versión completa, presumiblemente porque no quería arriesgarse a pasar el resto del día en el hospital.

"Por razones obvias", dice el diario, "se usó una anguila eléctrica comparativamente pequeña para estos experimentos".

Después de sumergir su mano en las aguas poco profundas y sorprender al bejeezus de la anguila, el pez siguió arqueándose, presionando su hocico en el brazo de Catania y enviando una serie de potentes pulsos. Catania capturó la electrocución en video. La corriente alcanza alrededor de 40 ó 50 miliamperios, lo que es más que suficiente para causar dolor en una amplia gama de especies animales, lo que sugiere que la técnica está específicamente pensada para disuadir a los molestadores de cualquier cosa que se atreva. También es lo suficientemente fuerte como para estimular una respuesta refleja, lo que provoca que cualquier miembro se vea afectado automáticamente al retroceder de una manera similar a tocar una cerca eléctrica. De hecho, el propio brazo de Catania salió inmediatamente del agua. ¿Y cómo fue la sensación? ¡Sorpresa! Me dolía como el infierno.

"No sabemos cuál es el principal motor del comportamiento, pero necesitan disuadir a los depredadores", dice Catania, "y puedo decirles que es realmente bueno en eso. No puedo imaginar a un animal que había recibido este [sacudida] que se pega alrededor. "

Curiosamente, Catania no informó de ninguna parálisis involuntaria o rigidez muscular, y el impacto se limitó a su brazo. Esto contrasta con los efectos generales del uso de la electricidad por la anguila en la caza, que aturde completamente a las presas. Conseguir que un depredador sienta dolor y libere - en lugar de congelar y reprimir - sería una herramienta defensiva muy útil.

La nueva investigación proporciona medidas cruciales de las corrientes y resistencias formadas por la anguila saltadora, dando una línea de base para las comparaciones con otras anguilas (quizás más grandes), bajo condiciones variables. También muestra que en tiempos de emergencia, la anguila eléctrica puede configurar su phaser de STUN a PAIN.

Jake Buehler es un escritor de ciencia del área de Seattle con una adoración por el árbol de la vida, extraño, salvaje y desconocido-seguirlo en Twitter o en su blog .

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