How do fish make electricity? - Eleanor Nelsen

المترجم: Mariam Aboud المدقّق: Hussain Laghabi

[ " وفى لحظة صُعِقَت السمكة لتصبح بلا حركة كما لو كان البرق هو من صعقها" فاراداي ]

In 1800, the explorer Alexander von Humboldt

فى عام 1800، شهد المستكشف ألكسندر فون هومبولت

witnessed a swarm of electric eels leap out of the water

سرب من أسماك الإنقليس الرَّعَّاد ( ثعابين ماء كهربية) تقفز من الماء

to defend themselves against oncoming horses.

لتحمي نفسها من الأحصنة القادمة نحوها

Most people thought the story so unusual that Humboldt made it up.

ظن معظم الناس أن القصة غريبة جداً لدرجة أنهم ظنوا أن هومبولت ألفها.

But fish using electricity is more common than you might think;

و لكن الأسماك التي تستخدم الكهرباء منتشرة أكثر مما تظن؛

and yes, electric eels are a type of fish.

و نعم، الإنقليس الكهربي هو أحد أنواع الأسماك.

Underwater, where light is scarce,

تحت الماء، يكون الضوء شحيحاً،

electrical signals offer ways to communicate,

لذا، فالإشارات الكهربية تمثل طريقة للتواصل،

navigate,

التَّنقُّل،

and find—plus, in rare cases, stun—prey.

و إيجاد - بالإضافة إلى، حالات نادرة من، صعق - الفريسة.

Nearly 350 species of fish have specialized anatomical structures

تمتلك قرابة 350 فصيلة من الأسماك هياكل تشريحية

that generate and detect electrical signals.

تولِّد و تلتقط الإشارات الكهربية.

These fish are divided into two groups,

وتنقسم هذه الأسماك إلى مجموعتين،

depending on how much electricity they produce.

على حسب كمية الكهرباء التي تنتجها.

Scientists call the first group the weakly electric fish.

يُسَمِّي العلماء المجموعة الأولى بالأسماك الكهربية الضعيفة.

Structures near their tails called electric organs

تقوم الهياكل القريبة من ذيولها، والمُسماة بالأعضاء الكهربية،

produce up to a volt of electricity, about two-thirds as much as a AA battery.

بتوليد فولط من الكهرباء بحدٍ أقصى، أي ما يقرب من ثلثي بطارية AA

How does this work?

كيف يحدث هذا؟

The fish's brain sends a signal through its nervous system to the electric organ,

يقوم عقل السمكة بإرسال إشارة من خلال جهازها العصبي إلى العضو الكهربي،

which is filled with stacks of hundreds

و الذي يمتليء بأكوام من مئات

or thousands of disc-shaped cells called electrocytes.

أو آلاف الخلايا قرصية الشكل والمُسَمَّاة بالخلايا الكهربية.

Normally, electrocytes pump out sodium and potassium ions

فى العادة، تقوم الخلايا الكهربية بطرد أيونات الصوديوم والبوتاسيوم

to maintain a positive charge outside and negative charge inside.

لتحافظ على شحنة موجبة فى الخارج وشحنة سالبة فى الداخل.

But when the nerve signal arrives at the electrocyte,

ولكن عندما تصل الإشارة العصبية إلى الخلية الكهربية،

it prompts the ion gates to open.

فإنها تدفع بوابات الأيونات لتفتح.

Positively charged ions flow back in.

وعندها تتدفق الأيونات موجبة الشحنة عائدة إلى الداخل مرة أخرى.

Now, one face of the electrocyte is negatively charged outside

والآن، جانب من الخلايا الكهربية مشحون بشحنة سالبة من الخارج،

and positively charged inside.

وبشحنة موجبة من الداخل.

But the far side has the opposite charge pattern.

ولكن يمتلك الجانب البعيد عكس نمط هذه الشحنة.

These alternating charges can drive a current,

وتناوب هذه الشحنات المغايرة يمكنه أن يولد تيارًا،

turning the electrocyte into a biological battery.

محولاً الخلايا الكهربية إلى بطارية بيولوجية.

The key to these fish's powers is that nerve signals are coordinated

مفتاح طاقة هذه الأسماك، هو الإشارات الكهربية التي تصل

to arrive at each cell at exactly the same time.

متناسقة في نفس الوقت بالضبط.

That makes the stacks of electrocytes act like thousands of batteries in series.

مما يجعل أكوام الخلايا الكهربية تعمل كأنها آلاف البطاريات المتسلسلة.

The tiny charges from each one add up to an electrical field

وتضيف الشحنات متناهية الصغر من كل خلية إلى المجال الكهربي

that can travel several meters.

والذي يمكنه الانتقال لعدة أمتار.

Cells called electroreceptors buried in the skin

أما الخلايا المسماة بالمستقبلات الكهربية والمدفونة بعمق في البشرة

allow the fish to constantly sense this field

فإنها تُمَكِّن السمكة من استشعار هذا المجال باستمرار،

and the changes to it caused by the surroundings or other fish.

واستشعار التغيّرات التى تحدث له بسبب البيئة المحيطة أو الأسماك الأخرى.

The Peter’s elephantnose fish, for example,

سمكة أنف الفيل، على سبيل المثال،

has an elongated chin called a schnauzenorgan

لديها ذقن مُطَوَّلة تسمى "شنوزناورجان"

that's riddled in electroreceptors.

مُثَقَّبة بخلايا المستقبلات الكهربية.

That allows it to intercept signals from other fish,

والتي تمكنها من اعتراض الإشارات القادمة من الأسماك الأخرى،

judge distances,

حساب المسافات،

detect the shape and size of nearby objects,

اكتشاف شكل وحجم الأجسام القريبة،

and even determine whether a buried insect is dead or alive.

وحتى تحديد إذا ما كانت حشرة مدفونة حية أم ميتة.

But the elephantnose and other weakly electric fish

ولكن، سمكة أنف الفيل والأسماك الكهربية الضعيفة الأخرى

don't produce enough electricity to attack their prey.

لا تولِّد كهرباء كافية لمهاجمة فرائسها.

That ability belongs to the strongly electric fish,

فتلك القدرة تنتمي للأسماك الكهربية القوية،

of which there are only a handful of species.

و التي تقتصر فقط على حفنة من الفصائل.

The most powerful strongly electric fish is the electric knife fish,

تُعَد أسماك السكين أقوى الأسماك الكهربية القوية على الإطلاق،

more commonly known as the electric eel.

والتي تعرف أكثر باسم الإنقليس الرَّعَّاد.

Three electric organs span almost its entire two-meter body.

حيث تمتد ثلاث أعضاء كهربية لتغطي جسدها ذي المترين بالكامل تقريباً.

Like the weakly electric fish,

ومثل الأسماك الكهربية الضعيفة،

the electric eel uses its signals to navigate and communicate,

يستخدم الإنقليس الكهربي إشاراته للملاحة والتواصل،

but it reserves its strongest electric discharges for hunting

ولكنه يحتفظ بطلقاته الكهربية الأقوى للصيد،

using a two-phased attack that susses out and then incapacitates its prey.

باستخدام هجوم ذي مرحلتين والذى يستكشف الفريسة أولاً ثم يشل حركتها.

First, it emits two or three strong pulses,

أولاً تطلق نبضتين أو ثلاث نبضات قوية،

as much as 600 volts.

بقدر 600 فولط تقريباً.

These stimulate the prey's muscles, sending it into spasms

مما يحفز عضلات الفريسة، ويدخلها في تقلصات

and generating waves that reveal its hiding place.

مما يحدث موجات تكشف مكان اختبائها.

Then, a volley of fast, high-voltage discharges

ثم يقوم وابل من طلقات الفولط العالي السريعة

causes even more intense muscle contractions.

بإحداث تقلصات عضلية شديدة.

The electric eel can also curl up so that the electric fields

بإمكان الإنقليس الكهربي أيضاً، أن يتكور ليجعل المجالات الكهربية

generated at each end of the electric organ overlap.

المولدة من كل طرف من أطراف العضو الكهربي، تتداخل.

The electrical storm eventually exhausts and immobilizes the prey,

وفي النهاية تتسبب هذه العاصفة الكهربية فى إجهاد وشل حركة الفريسة،

and the electric eel can swallow its meal alive.

وعندها يمكن للإنقليس الكهربي أن يبتلع وجبته حية.

The other two strongly electric fish are the electric catfish,

السمكتين الكهربيتين القويتين الأخريين هما سمكة السلور،

which can unleash 350 volts

والتي تستطيع توليد 350 فولط

with an electric organ that occupies most of its torso,

من خلال عضو كهربي يشمل معظم جسدها،

and the electric ray, with kidney-shaped electric organs on either side of its head

وسمكة الرَّعاد، والتي تمتلك أعضاء كهربية بشكل الكلية على كل جانب من جانبي دماغها

that produce as much as 220 volts.

والتي تولد حوالي 220 فولط.

There is one mystery in the world of electric fish:

هناك لغز في عالم الأسماك الكهربية:

why don't they electrocute themselves?

لماذا لا يكهربون أنفسهم؟

It may be that the size of strongly electric fish

من الممكن أن يكون هذا بسبب أن حجم الأسماك الكهربية القوية

allows them to withstand their own shocks,

يسمح لها باحتمال صدماتها الخاصة،

or that the current passes out of their bodies too quickly.

أو أن التيار يخرج من جسدها بسرعة فائقة.

Some scientists think that special proteins may shield the electric organs,

يظن بعض العلماء أن هناك بروتينات خاصة تحمي الأعضاء الكهربية،

but the truth is, this is one mystery science still hasn't illuminated.

ولكن الحقيقة هي، أن هذا ما يزال لغزاً لم يضيئه العلم بعد.