How do fish make electricity? - Eleanor Nelsen

Tłumaczenie: Marta Kicyła Korekta: Rysia Wand

In 1800, the explorer Alexander von Humboldt

W 1800 roku badacz Alexander von Humboldt

witnessed a swarm of electric eels leap out of the water

widział, jak ławica węgorzy elektrycznych wyskoczyła z wody

to defend themselves against oncoming horses.

w obronie przed nadciągającymi końmi.

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

Historia wydawała się tak dziwna, że posądzano Humboldta o zmyślenie.

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

Lecz ryby używające prądu występują częściej, niż mogłoby się wydawać,

and yes, electric eels are a type of fish.

a węgorze elektryczne są rodzajem ryb.

Underwater, where light is scarce,

Pod wodą, gdzie brakuje światła,

electrical signals offer ways to communicate,

sygnały elektryczne stwarzają sposoby komunikacji,

navigate,

nawigacji

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

i znajdowania oraz w rzadkich przypadkach ogłuszania ofiary.

Nearly 350 species of fish have specialized anatomical structures

Blisko 350 gatunków ryb posiada specjalne anatomiczne struktury,

that generate and detect electrical signals.

które generują i wykrywają sygnały elektryczne.

These fish are divided into two groups,

Te ryby dzieli się na dwie grupy,

depending on how much electricity they produce.

w zależności od tego, ile elektryczności wytwarzają.

Scientists call the first group the weakly electric fish.

Naukowcy nazywają pierwszą grupę rybami słabo elektrycznymi.

Structures near their tails called electric organs

Struktury przy ich ogonach, zwane narządami elektrycznymi,

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

wytwarzają do 1 V energii elektrycznej, czyli około dwóch trzecich baterii AA.

How does this work?

Jak to działa?

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

Mózg ryby przesyła sygnał poprzez układ nerwowy do narządu elektrycznego,

which is filled with stacks of hundreds

który wypełniony jest układami setek

or thousands of disc-shaped cells called electrocytes.

lub tysięcy komórek w kształcie dysków, nazywanych elektrocytami.

Normally, electrocytes pump out sodium and potassium ions

Zwykle elektrocyty wypompowują jony sodu i potasu,

to maintain a positive charge outside and negative charge inside.

aby utrzymać ładunek dodatni w środku, a ładunek ujemny na wewnątrz.

But when the nerve signal arrives at the electrocyte,

Lecz gdy impuls nerwowy dociera do elektrocytu,

it prompts the ion gates to open.

pobudza on bramki jonowe do otwarcia.

Positively charged ions flow back in.

Dodatnio naładowane jony wpływają z powrotem.

Now, one face of the electrocyte is negatively charged outside

Teraz jedna strona elektrocytu jest naładowana ujemnie na zewnątrz,

and positively charged inside.

a dodatnio wewnątrz.

But the far side has the opposite charge pattern.

Natomiast druga strona ma odwrotny wzór naładowania.

These alternating charges can drive a current,

Te zmienne ładunki elektryczne mogą generować prąd,

turning the electrocyte into a biological battery.

przekształcając elektrocyt w biologiczną baterię.

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

Zdolności tych ryb biorą się stąd, że impulsy nerwowe są tak skoordynowane,

to arrive at each cell at exactly the same time.

aby dotrzeć do każdej komórki w dokładnie tym samym momencie.

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

Przez to masy elektrocytów zachowują się jak tysiące baterii połączonych szeregowo.

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

Maleńkie ładunki każdej z nich składają się na pole elektryczne,

that can travel several meters.

które jest w stanie przebyć kilka metrów.

Cells called electroreceptors buried in the skin

Ukryte pod skórą komórki zwane elektroreceptorami

allow the fish to constantly sense this field

pozwalają rybom stale wyczuwać to pole

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

oraz jego zmiany spowodowane przez otoczenie lub inne ryby.

The Peter’s elephantnose fish, for example,

Mruk Petersa, na przykład,

has an elongated chin called a schnauzenorgan

ma wydłużony podbródek, nazywany "schnauzenorgan",

that's riddled in electroreceptors.

wypełniony elektroreceptorami.

That allows it to intercept signals from other fish,

Umożliwia on przechwytywanie sygnałów od innych ryb,

judge distances,

ocenianie odległości,

detect the shape and size of nearby objects,

stwierdzanie kształtu i wielkości pobliskich obiektów,

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

a nawet określanie, czy przysypany owad jest martwy, czy żywy.

But the elephantnose and other weakly electric fish

Lecz trąbonos i inne ryby słabo elektryczne

don't produce enough electricity to attack their prey.

nie wytwarzają dość prądu, aby zaatakować ofiarę.

That ability belongs to the strongly electric fish,

Ta zdolność przypisywana jest rybom silnie elektrycznym,

of which there are only a handful of species.

których jest zaledwie garstka.

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

Najpotężniejszą rybą silnie elektryczną jest strętwa,

more commonly known as the electric eel.

powszechnie znana jako węgorz elektryczny.

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

Niemal całe jej dwumetrowe ciało pokrywają trzy narządy elektryczne.

Like the weakly electric fish,

Tak jak ryby słabo elektryczne,

the electric eel uses its signals to navigate and communicate,

węgorz elektryczny wykorzystuje swoje sygnały do nawigacji oraz komunikacji,

but it reserves its strongest electric discharges for hunting

lecz najsilniejsze wyładowania elektryczne rezerwuje na polowania,

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

atakując dwufazowo przez zlokalizowanie i obezwładnienie ofiary.

First, it emits two or three strong pulses,

Najpierw emituje dwa lub trzy silne impulsy

as much as 600 volts.

o natężeniu około 600 woltów,

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

które pobudzają mięśnie ofiary, powodując skurcze

and generating waves that reveal its hiding place.

oraz generując fale, które pozwalają odkryć jej kryjówkę.

Then, a volley of fast, high-voltage discharges

Następnie strumień szybkich i wysokonapięciowych wyładowań

causes even more intense muscle contractions.

wzmaga jeszcze skurcze mięśni.

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

Węgorz elektryczny może się też zwinąć tak, aby pola elektryczne,

generated at each end of the electric organ overlap.

generowane na każdym końcu narządu elektrycznego, zachodziły na siebie.

The electrical storm eventually exhausts and immobilizes the prey,

Burza elektryczna w końcu wyczerpuje i paraliżuje ofiarę,

and the electric eel can swallow its meal alive.

a węgorz elektryczny może już połknąć żywcem swój obiad.

The other two strongly electric fish are the electric catfish,

Pozostałe dwie ryby silnie elektryczne to sum elektryczny,

which can unleash 350 volts

który umie uwolnić 350 woltów

with an electric organ that occupies most of its torso,

poprzez narząd elektryczny zajmujący większość jego tułowia,

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

oraz drętwa elektryczna posiadająca nerkowate narządy po obu stronach głowy,

that produce as much as 220 volts.

które wytwarzają około 220 woltów.

There is one mystery in the world of electric fish:

Istnieje jednak pewna zagadka w świecie ryb elektrycznych:

why don't they electrocute themselves?

dlaczego nie rażą prądem siebie samych?

It may be that the size of strongly electric fish

Być może właśnie rozmiar ryb silnie elektrycznych

allows them to withstand their own shocks,

daje im odporność na własne wyładowania

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

lub fakt, iż prąd elektryczny zbyt szybko opuszcza ich ciała.

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

Niektórzy naukowcy sądzą, że specjalne białka osłaniają narządy elektryczne.

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

Prawda jest jednak taka, że nauka nadal nie rzuciła światła na tę zagadkę.