Как электрический скат вырабатывает электричество. Скат и угорь: сравниваем живые электрические передатчики. Отряд гнюсообразные и их особенности

На сегодняшний день не известно ни одно другое позвоночное на Земле, кроме рыб, способное генерировать электрические поля. Сразу вспоминается , создающий импульс очень высокого напряжения. В предлагаемой статье рассматривается электрический скат, который может создавать менее мощные, но достаточно ощутимые для человека разряды до 220-ти вольт.

Скаты, также как и , являются хрящевыми рыбами. Они относятся к надотряду Batomorphi (Скаты), объединяющему 5 отрядов, одним их которых является отряд Гнюсообразные (лат Torpediniformes), именно их называют электрическими скатами.

Отряд гнюсообразные и их особенности

В отряде гнюсообразных (электрических скатов) видовое разнообразие не слишком большое. Учёными выделено три семейства, включающие в себя чуть больше трёх десятков видов. Главное отличие между ними заключается в количестве спинных плавников:

сем. Гнюсовые (Torpedinidae) обладает двумя спинными плавниками;
у представителей сем. Нарковых (Narcinidae) только один;
а виды сем. Темеровых (Теmeridae) вовсе лишены спинного плавника.

Для гнюсообразных характерен малоподвижный образ жизни на морском дне, чаще в прибрежном мелководье. Они встречаются во всех океанах, предпочитая теплые воды в тропиках и субтропиках (за редким исключением).

Семейство гнюсовые

Самое многочисленное семейство – гнюсовые (Torpedinidae). Наиболее известным является Torpedo marmorata или обыкновенный электрический скат, обычный у восточных берегов Атлантического океана. Его часто можно встретить на прибрежных мелководьях Средиземного моря, а также в Великобритании (на юге Северого моря) и вдоль африканских берегов до мыса Доброй Надежды. Он может встречаться на глубинах от 2-х до 370 метров среди водорослей, у скалистых рифов в местах с мягкими грунтами. Половозрелыми становятся, достигая в длину 40-50 сантиметров. По данным сайта fishbase максимальная измеренная длина составила 1 метр, а опубликованные данные по максимальному весу – 3 килограмма. Другие виды рода гнюсов могут достигать длины почти до двух метров.

Особенности внешнего вида и образа жизни

Тело этих необычных рыб почти круглое, резко сужающееся в хвостовой части, на которой расположены два хорошо видимых спинных плавника. В отличие от других , имеющих длинные бичеобразные хвосты, электрический скат имеет хорошо развитый хвостовой плавник, который является безлопастным (не разделённым на две лопасти). Окрас у Torpedo marmorata серовато-коричневый, иногда с пятнышками, поэтому у них есть ещё одно название — мраморные.

Они малоподвижны, плавают плохо. Ведут ночной образ жизни, поэтому днём практически полностью зарываются в мягкий грунт (песчаный или илистый), из которого выступают лишь глаза.

На фото электрического ската обыкновенного очень хорошо можно увидеть особенности его внешнего вида.

Питание и размножение

Пищей для мраморного ската служат небольшие рыбы, обитающие у дна, например, некоторые помацентровые и дасциллы, а также мелкие ракообразные и моллюски. Движущаяся добыча парализуется высоковольтными разрядами, которые генерируются электрическими органами ската.

По типу размножения скаты являются яйцеживорождающими так же, как и некоторые мелкие аквариумные рыбки, например, . При этом способе воспроизводства потомства яйца не откладываются самкой, а развиваются внутри материнского организма. Своё первое питание зародыш сначала получает из желтка яйца, в котором он находится. Спустя некоторое время через специальные структуры он начинает получать дополнительное питание и от материнского организма. Сформированные маленькие скаты выходят из яйца внутри тела матери, а затем «рождаются», то есть покидают материнский организм. Размер новорожденных малышей около 10-14 сантиметров, они обладают уже сформированными электрическими органами и способны создавать электрические разряды. цитата

Семейство Нарковые – слепой скат

Наиболее интересным представителем семейства Нарковых является слепой электрический скат (научное название Typhlonarke aysoni). Он уникален своими глазами, сверху полностью покрытыми кожей, то есть не выполняющими функцию зрения.

Его длина может достигать 120 сантиметров. Он является придонным обитателем и постоянно находится в придонном слое воды. Живёт Typhlonarke aysoni у побережий Новой Зеландии. Размножается яйцеживорождением, у самки «рождается» до 4-х детёнышей в одном помёте. Он создаёт разряды, достаточно ощутимые для человека, что создаёт неприятные ощущения, если взять его в руки живого.

Остальные виды семейства Нарковых имеют небольшие размеры. Например, обитающий у индийских, вьетнамских, китайских и южно-японских берегов индийский электрический скат не бывает длиннее 13 сантиметров.

Генерация электрических разрядов

Все Гнюсообразные имеют специализированные органы, которые генерируют электрические разряды: начиная от небольших (8 вольт), которые слабо чувствуются, до очень ощутимых (220 вольт), равных разрядам . Это парные электрические органы, представляющие собой видоизменённые мышцы. Они находятся в боковой части туловища за головой перед грудными плавниками. Они достаточно большие, их масса может составить примерно 1/6 от общей массы тела. Если посмотреть на электрического ската снизу, то можно заметить их очертания. Со спины это сделать трудно, так как кожа на спине окрашена в темноватые тона.

Электрический орган

Электрический орган ската представляет собой своеобразную гальваническую батарею, способную производить непрерывную серию разрядов (до сотни и больше), после чего разряды прекращаются до следующей «подзарядки батареи». Полюсами этой необычной живой «батареи» являются противоположно заряженные спина и брюхо рыбы. Потенциал, возникший между этими полюсами, может существовать очень долго.

Разряжается эта батарея по команде её владельца. Электрический скат управляет своей батареей и разряжает её тогда, когда это ему необходимо. В мозгу этой рыбы есть отдельная «электрическая» доля, которая и даёт команды для генерации разрядов.

Охотясь на придонных беспозвоночных и рыб, гнюсообразные направляют к своей добыче десятки электрических импульсов. Удар током настолько сильный, что разрушает нервную систему жертвы, результатом чего является мышечный спазм и неспособность жертвы продолжать движение.. Если скат чувствует тревогу, он защищается, выпуская менее сильные импульсы.

Электрические скаты – это отряд, относящийся к классу хрящевые рыбы. Подразделяется он на 4 семейства, 12 родов и 69 видов. Обитают они в прибрежных тропических и субтропических пресных и морских водах глубиной до 1000 метров. Способны продуцировать электрический заряд с напряжением от 8 до 220 вольт, в зависимости от вида. С помощью электричества охотятся и обороняются.

Тело имеет округлую дискообразную форму. Насчитывается 2 умеренно больших и округло-угловых спинных плавника. Хвост толстый, мускулистый с хорошо развитым хвостовым плавником. Кожа мягкая, морда широкая. Глаза находятся в верхней части головы. Насчитывается 5 пар жаберных щелей. У основания грудных плавников располагаются парные электрические органы, имеющие почкообразную форму.

Электрические органы управляются специальным участком головного мозга через нервные каналы. Сами органы представляют собой структуру, состоящую из тысяч студенистых пластинок. Эти крошечные природные аккумуляторы соединяются друг с другом последовательно или параллельно, в зависимости от вида и среды обитания.

Ими создаётся разряд с силой тока до 30 А. Он даёт эффект, схожий с брошенным в ванну с водой феном, включённым в сеть. Продолжительность одного электрического разряда составляет 0,03 с. А всего электрический скат генерирует целую серию разрядов. Их может быть и 10, и 40, и 70. Но каждый последующий разряд заметно слабее предыдущего.

В целом, биология электрических скатов изучена не очень хорошо. Эти представители водной среды яйцеживородящие. Половая зрелость связана с длиной тела. А та варьируется в пределах от 40 см до 1,2 м у разных видов. Впрочем, по другим данным, к примеру, длина австрало-новозеландского гнюса достигает 2 м.

Образ жизни одиночный. Рацион питания состоит из беспозвоночных и донных рыбы. Охота на добычу осуществляется двумя способами. Первый способ можно охарактеризовать как прыжок. Рыба при этом плавает на расстоянии 4-5 см от ската. Тот делает рывок вперёд и взмывает над жертвой. Одновременно с этим бьёт хвостом и создаёт серию электрических разрядов. Добыча парализуется, и хищник отравляет её в рот. Весь процесс занимает не более 2 с. При втором способе скат медленно приближается к рыбе, открывает пасть и засасывает жертву. В данном случае электрические заряды обладают небольшой силой.

Электрические скаты и люди

В древности люди смотрели на электрических скатов как на волшебных существ. Они имели оккультное значение вплоть до открытия электричества. В Древней Греции практиковалось использование этих животных при родах и операциях. Электрический разряд при этом переключал сознание человека на другой болевой эффект. Древнеримские врачи лечили с помощью электрических свойств скатов подагру и головную боль. На сегодняшний день большая часть видов данного отряда имеет статус «Вызывающие наименьшее опасение». Отдельные виды характеризуются как «Недостаточная сохранность».

Еще задолго до открытия электричества, древние греки научились использовать свойства электрических лучей в медицине, а получали они их от живых организмов. Главным поставщиком электричества были рыбы из отряда гнюсообразных (Torpediniformes), нам они известны как электрические скаты. В древних летописях электрический скат также фигурирует часто, но как некое магическое существо, с невероятными способностями.

Теперь то мы знаем, что в природе существует много морских животных, способных вырабатывать и аккумулировать электрическую энергию. Да и наша техника так шагнула далеко, что мы уже подобно скатам носим с собой мини электростанции, так как не можем обходиться без привычных планшетников и ноутбуков. Вот только электрическому скату не надо бежать в магазин за дополнительным аккумулятором, потому что все необходимое для генерирования электрического заряда находится у него в собственном организме.

Специальные органы, способные посылать электрический разряд находятся по бокам тела ската. Рассмотреть их можно с брюшной стороны, там они заметны, а вот сверху рыба имеет темную окраску, иногда под цвет дна, и служит дополнительной отличной маскировкой. Каждый электрический орган состоит из множества углублений, заполненных желеобразным веществом, и собранный в виде пчелиных сот. Внутри каждого углубления находится целый ряд дисков (350-400 шт.) лежащих один над другим, работают они подобно электродам в обычной батарейке.

Вся эта сложная живая энергосистема управляется отделом головного мозга, откуда отходят четыре главных нервных ствола. Далее они разветвляются на множество тонких нервных волокон, которые ведут непосредственно к дискам. О мощности этого живого аккумулятора можно судить по тому, что разряд способен оглушить человека, и только отсутствие агрессии со стороны ската не приводит к массовым травмам. Поэтому, прежде чем дотронуться в воде до ската, стоит вспомнить, что рыба способна производить самое настоящее электричество.

Электрические скаты могут вырастать до 2-х метров в длину и весить около 90 килограмм. Однако большая часть из них вырастают до 1-1,5 метров в длину и весят 13-18 килограмм. Существует особи длиной всего несколько сантиметров. Другие метровой, а в некоторых случаях и более (до 7 метров) величины.

Эти животные главным образом являются донными видами, но также могут плавать и охотиться в толще воды и их можно найти на глубине до одного километра. Они ведут ночной образ жизни, днем частично зарываются в песок, а ночью выходят на кормежку. По большей части они являются одиночными существами, которые собираются вместе только ради размножения. Мало что известно о репродуктивной модели электрического ската. Принято считать, что они совершают продолжительные миграций на расстояние до нескольких десятков тысяч километров.

Распространение во всем мире

Хотя существует около двадцати видов скатов способных генерировать электрический ток, черный электрический скат (лат. Torpedo nobiliana) является крупнейшим и самым сильным. Он широко распространен, его видели в теплых и умеренных водах у берегов Северной и Южной Америки, Африки и во всем Средиземноморье.

Места обитания скатов достаточно различны. Электрический скат живет на рифах, глиняных заливах, в районах песчаных пляжей. Иногда скат может обитать и в глубинах морей и океанов, максимальная глубина погружения ската составляет приблизительно 1000 метров. Найти данную рыбу можно только в водах умеренного и тропического климатических поясов.

Детеныши скатов с самого рождения несут электрический заряд. Взрослая самка электрического ската может дать жизнь 8-14 малышам. Длина тела новорожденного ската ничтожно мала и составляет приблизительно 2 сантиметра.

Морская рыба скат помимо своей электрической способности обладает еще одним неоспоримым талантом. Данные рыбы являются прекрасными пловцами, что обусловлено приспособленной для этого формой тела. Округленные плавники позволяют скатам как бы парить в водной среде, при этом не тратя особых усилий на преодоление больших расстояний. Это помогает скатам в процессе поисков продуктов питания для себя и своих новорожденных малышей.

Окраска скатов

Окрас животного во многом зависит от мест его обитания: морских вод и пресных водоёмов. У этих существ, цвет верхней области тела бывает, как светлым, к примеру, песчаным, так разноцветным, с причудливым орнаментом или тёмным. Именно такая окраска помогает успешно маскироваться скатам от наблюдателей сверху, давая ему возможность слиться с окружающим пространством.

Нижняя часть этих плоских существ обычно бывает светлее верхней. На указанной стороне животного располагаются такие органы, как пасть и ноздри, а также жабры в количестве пяти пар. Хвост таких обитателей вод имеет бичеобразную форму.

Скаты являются очень обширной группой водных животных, не имеющих никакого отношения кмлекопитающим . Скат – это рыба или точнее, существо, принадлежащее к разряду пластиножаберных хрящевых рыб.

Чем питается и как охотится электрический скат?

Питается электрический скат в основном рыбой и падалью. Меньшие по размеру представители скатов добывают мелкий морской планктон в виде мелких рыбешек, крабов, осьминогов. Более крупные виды питаются рыбой. К примеру, мойвой, кефалью, сардинами, лососем. Охотясь, электрический скат догоняет свою добычу и обнимает ее плавниками. На жертву пускается ряд электрических разрядов, вследствие которых она умирает.

Высокое напряжение электрического ската

Электрические скаты имеют два электрических органа похожих на почки. Эти органы вырабатывают электроэнергию благодаря мышечным сокращениям. Затем эта электрическая энергия хранится в этих органах так же, как в батарее. Электроэнергия может исходить из тела, позволяя скату вызывать у жертвы мощный электрический шок. Большой электрический скат, который полностью заряжен, может создать электрический удар до 220 вольт. Этого достаточно, чтобы полностью сбить с ног взрослого человека, но не достаточно, чтобы убить, хотя потенциально он может убить кого-то, у кого есть проблемы со здоровьем. Однако смерть может произойти, если человек потерял сознание, испытал шок или ранен, из-за чего он не может нормально плыть и в результате может попросту утонуть. Скат использует свои электрические способности в качестве защитной меры, а также как способ охоты на свою добычу. Хотя электрический скат кажется малоподвижным и плохим пловцом, он будет использовать короткий скоростной рывок, чтобы оказаться рядом с рыбой, а затем ударить электрическим током. Если ему удастся приблизиться достаточно близко, он обернет рыбу своими крыльями, чтобы совершить несколько электрических ударов и сразу убить свою жертву. У электрических скатов расширяющийся рот, который позволяет проглатывать очень крупную рыбу.На этой диаграмме видны электроэнергетические органы у электрического ската. Электрический заряд генерируется благодаря мышечным сокращениям и хранится в этих органах, которые могут составлять почти 20% от веса всего тела ската.

Электрический заряд он также будет использоваться с целью самообороны, чтобы отпугнуть крупных хищников, таких как акулы, которые могут попытаться напасть на него. Хотя и редко, но люди получали удары электрическими скатами во время прогулки по морю недалеко от берега, а также дайверы, которые думали, что это хорошая идея, чтобы прикоснуться к электрическому скату. В таких случаях люди часто получали слабый предупреждающий удар током. В действительно принято считать, что у электрических скатов два различных удара: непродолжительный слабый предупреждающий удар током, чтобы к нему перестали приближаться, и удар на полную мощность направленный на убийство добычи или атакующего.

Интересные факты об электрических скатах

Электрические скаты являются живородящими, они рожают живых мальков после того, как они вылупляются из яиц в матке самки. На поздних стадиях 8-10-месячного периода беременности, самки выделяет жидкие продукты для развивающихся эмбрионов.

Поскольку контакт с электрическим скатом может вызвать онемение, древние римляне и греки называли этих скатов «numbfish». Они полагали, что онемение имеет терапевтическое значение и прикладывали скатов к своим телам для лечения подагры, хронических головных болей и других болезней.

Скаты могут генерировать и контролировать электрические заряды по собственному желанию. Хотя электрические скаты могут быть агрессивными, нет никаких данных о том, что они наносят вред людям.

Черные электрические скаты, например, живут вдоль береговых линий Канады, Соединенных Штатов, Великобритании и Южной Африки. Но они также были обнаружены в открытом океане на глубинах около 450 м (1475 футов). Слепые электрические скаты (лат. Typhlonarke aysoni) были обнаружены в водах на глубине до 900 м (2950 футов).

Рот у короткохвостого гнюса (лат. Hypnos monopterygius) огромен, что позволяет ему глотать добычу в половину его размера.

Помимо оглушения потенциальной жертвы и отпугивания предполагаемых хищников электрические органы электрических скатов могут также использоваться для обнаружения добычи и общения друг с другом.

Контакты электрического ската с людьми

Шока создаваемого калифорнийским гнюсом может быть достаточно, чтобы вывести из строя взрослого человека. К нему стоит подходить с осторожностью, особенно ночью, когда он активен и, как известно, если он подвергается преследованиям, он нападает на дайверов с открытым ртом. Достоверно неизвестно, но возможно он участвовал в нескольких необъяснимых смертях, связанных с дайвингом. Этот вид плохо приживается в неволе, поскольку он обычно отказывается питаться, когда впервые попадает в аквариум.

К сожалению, нам не удалось найти ни одного сообщения о контакте электрического ската с человеком, поэтому делимся случаем, который произошел в Австралии с участием ската-хвостокола (по всей видимости). Эти скаты также опасны и от их хвостов люди уже погибали.

Размножение и продолжительность жизни рыбы скат

Некоторые виды скатов являются живородящими, другие откладывают в капсулы яйца. Существуют также разновидности, которые выполняют свою репродуктивные функцию промежуточным образом, являясь яйцеживородящими.

При вынашивании детёнышей организм матери питает эмбрионы, своеобразными выростами, проникающими в ротовую полость.

Самка морского дьявола способна родить лишь одного детёныша, но размеры его очень внушительны, а вес составляет около 10 кг. А вот самка электрического ската, которая производит на свет живых детёнышей, способна увеличить род скатов иногда на 14 особей.

Величина новорожденных составляет всего 2 см, но с самой первой минуты существования они способны производить электричество.

Срок жизни скатов чаще всего зависит от размера. Мелкие виды живут в среднем от 7 до 10 лет. Те, что покрупней, проживают дольше, примерно от 10 до 18 лет.

Некоторые разновидности: электрический скат, а также ряд других, к примеру, обитающий у Каймановых островов, где для таких представителей фауны существуют самые благоприятные условия, проживают жизнь сроком около четверти века.

Видео

Электрический скат – это морская хрящевая рыба , отличительной чертой которой является наличие парных электрических органов. Отряд электрических скатов состоит из 4 семейств и более 60 видов.

Электрический скат – характеристика и описание.

Тело электрического ската имеет дискообразную форму с небольшим удлинением в виде хвоста, имеется хвостовой плавник и один-два верхних плавника. Размеры тела ската могут достигать 50 сантиметров. Однако существуют и крупные представители, максимальная длина тела которых достигает 1,2 метра, а вес составляет приблизительно 100 кг. Морская рыба скат может иметь различный окрас: от самого простого неброского цвета до ярких и пестрых рисунков и узоров. Глаза у электрического ската расположены сверху, такое анатомическое строение обуславливает достаточно слабое зрение у данного вида рыб. По бокам дискообразного тела находятся почкообразные органы, вырабатывающие электричество, они располагаются между головой и нагрудными плавниками. Электрические органы морских скатов предназначены для целей самообороны и ловли добычи. С помощью них скат выпускает пучкообразные электрические разряды мощность от 6 до 220 вольт. Таким образом рыба поражает добычу или противника и нападает на него.

Где обитают скаты?

Чем питается и как охотится электрический скат?

Питается электрический скат в основном рыбой и падалью. Меньшие по размеру представители скатов добывают мелкий морской планктон в виде мелких рыбешек, крабов, осьминогов. Более крупные виды питаются рыбой. К примеру, кефалью, лососем. Охотясь, электрический скат догоняет свою добычу и обнимает ее плавниками. На жертву пускается ряд электрических разрядов, вследствие которых она умирает.