How do fish make electricity? - Eleanor Nelsen

Translator: munkhtur Bukhbold Reviewer: Sundari Enkhtugs

"... тэрхэн мөчид загас цахилгаанд цахиулсан мэт хөшиж орхив.."

In 1800, the explorer Alexander von Humboldt

1800-аад оны үед судлаач Александр вон Хумболт

могой загаснууд нар ирж буй морьдоос өөрсдийгөө хамгаалахын тулд

witnessed a swarm of electric eels leap out of the water

to defend themselves against oncoming horses.

уснаас үсрэн гарж ирж байхийг харсан байдаг.

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

Ихэнх хүмүүсд энэ түүх их хачирхалтай учираас Хумболт өөрөө зохиосон гэж боддог.

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

Гэхдээ загас цахилгаан ашиглах нь таны бодсноос ч элбэг байж магадгүй юм.

and yes, electric eels are a type of fish.

Мөн тиймээ, могой загас бол нэг төрлийн загас юм.

Underwater, where light is scarce,

Нар тусдаггүй усны гүнд

electrical signals offer ways to communicate,

цахилгаан долгион нь харилцах,

зүг чигээ олох,

navigate,

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

мөн маш ховор тохиолдолд, ангаа манаргахад ашигладаг.

Nearly 350 species of fish have specialized anatomical structures

Ойролцоогоор 350 гаруй зүйл загас нь

цахилгаан долгион үүсгэдэг, мэдэрдэг онцгой биеийн бүтэцтэй байдаг.

that generate and detect electrical signals.

These fish are divided into two groups,

Эдгээр загаснуудыг цахилгаан ялгаруулах хэмжээгээс нь шалтгаалж

depending on how much electricity they produce.

2 бүлэгт хуваадаг.

Scientists call the first group the weakly electric fish.

Эрдэмтэд эхний бүлгийг "сул цахилгаант загас" гэж нэрлэжээ.

Structures near their tails called electric organs

Сүүлнийх нь ойролцоо байдаг цахилгаан гаргадаг эрхтэн нь

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

дээд талдаа нэг вольт цахилгаан гаргадаг.

АА зайны 66%-тай тэнцэх хэмжээтэй гэсэн үг.

How does this work?

Хэрхэн тэгдэг юм бол?

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

Загасны тархи мэдрэлийн системээрээ дамжуулан

хэдэн зуун давхар электроцид гэдэг диск хэлбэртэй эсээс бүрдсэн

which is filled with stacks of hundreds

or thousands of disc-shaped cells called electrocytes.

цахилгаан гаргагч эрхтэн лүүгээ дохио явуулдаг.

Жирийн үед электроцидууд нь эерэг цэнэгийг гаднаа,

Normally, electrocytes pump out sodium and potassium ions

сөрөг цэнэгийг дотроо хадгалахын тулд

to maintain a positive charge outside and negative charge inside.

Кали болон Натрын ионуудыг шахаж гаргадаг.

But when the nerve signal arrives at the electrocyte,

Гэхдээ электроцидид дохио ирэх үед

it prompts the ion gates to open.

ион солилцох шугамыг нээж өгдөг.

Positively charged ions flow back in.

Нэмэх цэнэгтэй ионууд буцаж урсаж орно.

Now, one face of the electrocyte is negatively charged outside

Одоо электроцидын нэг нь гаднаа сөрөг,

дотроо хасах цэнэгтэй болсон.

and positively charged inside.

But the far side has the opposite charge pattern.

Харин нөгөө талд байгаа нь эсрэг байдлаар цэнэглэгдсэн байна:

These alternating charges can drive a current,

Энэхүү ээлжлэн солигдож байгаа цэнэгүүд электроцидийг

turning the electrocyte into a biological battery.

байгалийн зай хураагуур болгож байдаг.

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

Энэхүү загасын хүчний гол зүйл нь мэдрэлийн дохио нь эс нэг бүрд

to arrive at each cell at exactly the same time.

яг нэг цагт хүрэхээр байршсантай холбоотой.

Ингэснээр дараалсан электроцидууд хамтдаа

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

цувсан мянга мянган зайтай ижил байдлаар ажилладаг.

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

Эс бүрийн цэнэг нэмэгдсээр

хэдэн метр хүрч чаддаг цахилгаан орчинг үүсгэдэг.

that can travel several meters.

Cells called electroreceptors buried in the skin

Электро хүлээн авагч гэх арьсан доор байрладаг эсүүд

allow the fish to constantly sense this field

загасанд энэхүү цахилгаан орчинг тогтмол мэдэрч,

эргэн тойронд загас, орчноос шалтгаалан

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

гарч буй өөрчлөлтийг мэдрэх боломжтой болгодог.

The Peter’s elephantnose fish, for example,

Жишээ нь заан хамарт загас нь шназенорган гэх

has an elongated chin called a schnauzenorgan

электро хүлээн авагч агуулсан урт эрүүтэй.

that's riddled in electroreceptors.

That allows it to intercept signals from other fish,

Энэ нь бусад загасны дохиог нь хүлээн авч

judge distances,

зайгаа баримжаалах,

detect the shape and size of nearby objects,

хажууд буй зүйлийнхээ хэлбэрийг тодорхойлох,

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

улмаар тэрхүү зүйл нь амьд эсвэл үгүйг мэддэг.

But the elephantnose and other weakly electric fish

Гэхдээ заан хамарт зэрэг сул цахилгаант загас нь

don't produce enough electricity to attack their prey.

олз руугаа дайрах хэмжээний цахилгаан ялгаруулж чаддаггүй.

That ability belongs to the strongly electric fish,

Энэ чадвар нь хүчтэй цахилгаан ялгаруулагч загас нар

of which there are only a handful of species.

буюу хэдхэн төрөл зүйлд хамаардаг.

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

Хамгийн хүчтэй цахилгаан ялгаруулагч загас бол

цахилгаант хутга буюу могой загас юм.

more commonly known as the electric eel.

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

Цахилгаан ялгаруулгагч 3 эрхтэн нь 2 метр урт биеийг нь тархаж байрладаг.

Like the weakly electric fish,

Сул цахилгаант загас шиг

the electric eel uses its signals to navigate and communicate,

могой загас дохиогоор дамжуулан зүг чигээ олж бас харилцдаг.

but it reserves its strongest electric discharges for hunting

Гэхдээ ан хийхдээ хамгийн хүчтэй цахилгаан ялгаруулж, хоёр шатлалаар

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

олзоо хөдөлгөөнгүй болгоод дайрдаг.

First, it emits two or three strong pulses,

Эхлээд 600 вольт хүртэлх чадалтай

as much as 600 volts.

2-3 хүчтэй долгион ялгаруулдаг.

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

Энэ нь хохирогчийн булчинг өдөөж, таталт өгч

and generating waves that reveal its hiding place.

нуугдаж байгаа газрын мэдэгдүүлэх долгион үүсгэдэг байна.

Then, a volley of fast, high-voltage discharges

Тэгээд өндөр хүчдэлтэй цахилгаанаар

causes even more intense muscle contractions.

илүү хүчтэй булчинг агшуулдаг.

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

Мөн могой загас биеэ хумиснаар

цахилгаан ялгаруулагч эрхтний ялгаруулах цахилгааныг давхцуулж чаддаг.

generated at each end of the electric organ overlap.

The electrical storm eventually exhausts and immobilizes the prey,

Ялгаруулсан цахилгаан хохирогчийг идэвхгүй болгож,

and the electric eel can swallow its meal alive.

могой загас хоолоо амьдаар нь залгидаг.

The other two strongly electric fish are the electric catfish,

Хүчтэй цахилгаантай өөр загас болох

цахилгаант катфиш нь 350 вольтийн хүчийг

which can unleash 350 volts

их биеийн ихэнх хэсгийг эзлэх эрхтэнээрээ гаргаж чаддаг.

with an electric organ that occupies most of its torso,

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

Мөн хавтгай загас толгойныхоо 2 талд байрлах

бөөр хэлбэртэй эрхтнээрээ 220 вольт хүчдэл гаргана.

that produce as much as 220 volts.

There is one mystery in the world of electric fish:

Цахилгаант загасaнд нэг нууц бий.

why don't they electrocute themselves?

Тэд яагаад өөрсдийгөө тог цохьдоггүй юм бол?

It may be that the size of strongly electric fish

Магадгүй хүчтэй цахилгаант загаснуудын биеийн хэмжээ

allows them to withstand their own shocks,

өөрсдийнх нь хүчдэлийг тэсвэрлэх чадалтай,

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

эсвэл хүчдэл өөрсдийнх биенээс хэтэрхий хурдан гарчихдаг байх.

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

Зарим нь тусгай протейнууд

цахилгаан гаргагч эрхтэнийг хамгаалдаг байх гэж таамгалдаг ч

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

үнэндээ энэ бол шинжлэх ухаан тайлж чадаагүй нэг нууц юм.