צלופח חשמלי: מאפיינים, בית גידול, רבייה - ביולוגיה - 2025

צלופח חשמלי (Electrophorus electricus) הוא דג מים מתוקים השייך למשפחת Electrophoridae. גופו מוארך ויש לו סנפיר אנאלי ארוך וגלי, שנמצא לאורך החלק הפנימי, עד הזנב. מין זה חסר סנפירי גב ואגן.

התכונה הבולטת ביותר היא היכולת שלה להיות גנרטור ביו-אלקטרי, היכולת לפרוק זרם ישר מ 600 וולט ל -1 וואט. זה מתרחש עקב הובלה פעילה של יוני אשלגן, דרך תאי האלקטרוציטים המרכיבים את שלושת האיברים החשמליים שלה.

צלופח חשמלי. מקור: KoS

כאשר הצלופח מאתר טרף המוח שולח איתות לאלקטרוציטים, גורם ליוני הנתרן לזרום וגורם לקוטביות התא להתהפך לרגע.

ההבדל הפתאומי בפוטנציאל החשמלי מייצר זרם חשמלי, דומה לזה של סוללה, כאשר הלוחות הנערמים גורמים להבדל בפוטנציאל החשמלי.

אנרגיה מיוצרת זו משמשת את הצלופח להדהמת טרפו, לניווט ולהגנה.

Electrophorus electricus הוא דג אנדמי מהאזור הניאו-טרופי הדרום אמריקאי. הוא חי במים רגועים ורדודים של נהרות אורינוקו ואמזונס.

מאפיינים

סטן שיבס

- גוף

לגוף צורה מוארכת וגלילית. הראש משטח, עם פה גדול, הממוקם בקצה המסוף של החוטם.

ביחס לסנפירים, האלקטרופורוס אלקטריק נטול האגן והגב. לעומת זאת הסנפיר האנאלי ארוך וגלי, עם יותר מ- 250 קרני מרקם רך. זה מאריך את כל אורך פלג הגוף התחתון, עד לזנב. תפקידו להניע את הדגים במהלך תנועותיו.

במחקרים אחרונים, החוקרים זיהו שרידי עצמות התואמים לזנב אמיתי. זה נוגד את התפיסה המסורתית לפיה מין זה חסר זנב קדמון.

באשר לאיברים החיוניים, הם ממוקמים באזור הקדמי של הגוף, תופסים כ 20% מכלל השטח של הדגים. שאר חלל הגוף תפוס על ידי האיברים החשמליים.

- נשימה

הצלופח החשמלי מאופיין בכך שיש לו מערכת נשימה מאוד וסקולרית. בנוסף, הזימים שלהם מנווונים, ומשתתפים בעיקר בתהליך חיסול הפחמן הדו-חמצני.

ספיגת החמצן מתרחשת בעיקר בפה, עשירה בכלי דם המאפשרים חילופי גז. בנוסף הוא מרופד בפפילות רבות, המרחיבות את פני השטח לתהליך הנשימה.

האלקטרופורוס חשמליוס צריך לנשום אוויר, ולכן הוא צריך לצאת מהמים על בסיס קבוע כדי להכניס חמצן ואז לצלול חזרה לעומק הנחל.

החוקרים טוענים כי לפתח הצלופח התנהגויות אדפטיביות בהתאם לרמת החמצן בסביבה. כך, כשהוא נמוך, החיה מאיצה את קצב נשימותיה.

- צביעה

העור אינו מכוסה קשקשים. אזור פלג הגוף העליון הוא בדרך כלל חום כהה או חום אפרפר. ביחס לאזור הגחון, יש לו צבע כתום או צהוב בהיר. עם זאת, אצל הנקבה הבוגרת גוונים אלה מתכהים.

- אלקטרוציטים

אלקטרוציטים הם תאים שטוחים ומוארכים המרכיבים איברים חשמליים. אלה מיושרים, כך שזרם היונים זורם דרכם. הם גם מוערמים, ומאפשרים לכל אחד להוסיף פוטנציאל לטעינה החשמלית.

למרות שהמטען נמשך כ -2 עד 3 אלפי שניות, ניתן לחזור עליו עד 150 פעמים בכל שעה, מבלי שהצלופח מראה סימני עייפות. כאשר החיה אינה ניידת, בדרך כלל אין לה פעילות חשמלית.

עם זאת, כאשר הוא מתחיל לנוע, הוא פולט פולסים קטנים, בקצב של כ 50 לשנייה. למרות שהפריקה החשמלית עלולה להדהים דגים במרחק של מטר וחצי, הצלופח אינו נפגע.

- שחייה בשלפוחית ​​השתן

כמו בחלק מהדגים של Ostariophysi מסדר-העל, שלפוחית ​​השחייה מחולקת לשני תאים. הקדמי מחובר לאוזן הפנימית, דרך מנגנון וובר. זה מורכב מקבוצה של עצמות קטנות, שמקורן בחוליות צוואר הרחם.

הודות למאפיין הספציפי הזה, ל- E. electricus יש יכולת שמיעה עצומה וחוש שמיעה מצוין. באשר לתא האחורי של שלפוחית ​​השחייה, הוא מורחב לאורך כל הגוף, ובכך מאפשר את הציפה של הדגים.

- ייצור חשמל

הצלופח החשמלי הוא המין היחיד מבין ה- Gymnotiformes שיש בו שלושה זוגות של איברים חשמליים: האיבר של מיין, האיבר של האנטר, ואיבר של סאך. אלה האחראים על ייצור חשמל.

האיבר של מיין ממוקם בצד הגבי של הדג, מכסה את חציו האמצעי של הגוף, מאחורי הראש לאמצע הזנב. באשר לאיבר החשמלי של האנטר, הוא ממוקם במקביל לאיבר של מיין, אך לכיוון הצד הגחון.

שני האיברים מייצרים דחפים מתח גבוה, המעלים טרף ומרתיעים טורפים. ברבע האחורי של האלקטרופורוס אלקטריק נמצא האיבר של סאך, האחראי על ייצור פולסים במתח נמוך.

בזכות הדחפים הללו החיה יכולה לתקשר ולנווט במים העכורים. יתר על כן, מבנה אורגני זה מהווה את הקוטב השלילי של הצלופח.

לאיברים יש בין 5,000 ל 6,000 צלחות אלקטרוניות המקובצות יחד, מה שעלול ליצור פריקה של 600 וולט עד 1 מגבר. כאשר השייק, כידוע גם מין זה, נמצא בשלב הנעורים, הוא מייצר מתח נמוך יותר, סביב 100 וולט.

גופים משלימים

לדג זה יש גם קולטנים שחפתיים, הרגישים לתדירות גבוהה. מבנים כאמור מופצים על פני הגוף באופן טלאים. מומחים מצביעים על כך שתפקודו יכול להיות קשור לציד של מדים אחרים של Gymniform.

פעולה

הפריקה החשמלית מתרחשת מכיוון שמערכת העצבים של הצלופח החשמלי מכילה תאים אלקטרוניים המייצרים חשמל, מסודרים בצורה של דיסקים, הנקראים אלקטרוציטים.

לפריפריה של כל אחד מאלה יש מטען חשמלי שלילי נטו, עם הפרש פוטנציאל של 100 מיליוולט, ביחס לאזורים הפנימיים העמוקים יותר של התא, אשר טעונים חיובית.

באמצעות הובלה פעילה, יוני האשלגן שנמצאים מחוץ לתא חוצים את הממברנה ונכנסים לציטופלזמה, מה שגורם לחלק מהיונים הללו שנמצאים בפנים לצאת, מתוך כוונה להשיג איזון. תהליך זה משחרר כ- 50 מיליוולט חשמל.

מכיוון שהתאים האלקטרוגניים נערמים זה לצד זה, המיליוולט הנוצרים מעוררים פריקה קולקטיבית, וגורמים לפלופח לייצר עד 600 וולט.

תוֹעֶלֶת

החשמל Electrophorus משתמש בחשמל למטרות שונות. המתח הנמוך משמש לגילוי הסביבה הסובבת אותו, ואילו בגובה הגבוה הוא יכול להגן על עצמו, בנוסף לזהות ולהדהים את טרפו.

כמו כן, על ידי התכרבלות, תוכלו למקד את ההלם בשני אזורי גוף. אם הצלופח החשמלי נסער, הוא עלול לשחרר חשמל לסירוגין, למשך כשעה. עם זאת, במהלך אותה תקופה הדג לא מראה סימני תשישות.

בנוסף, בעל חיים זה מסוגל לשלוט על מערכת העצבים והשרירים של טרפו, שלשמה הוא משתמש בחשמל שמקורם. כך הוא מונע את בריחתו.

בית גידול והפצה

סטיבן ג'ונסון

הצלופח החשמלי נמצא בצפון-מזרח אמריקה הדרומית, כולל אגן הנהר Orinoco, בנוסף לאגן התחתון והתיכון של נהר האמזונס. כך, הוא יכול להיות ממוקם בברזיל, קולומביה, בוליביה, אקוודור, גיאנה הצרפתית, פרו, גיאנה, ונצואלה וסורינאם.

דג זה מאכלס מים מתוקים, במישורי החוף ובתחתית הבוצית של ביצות, נהרות ונחלים, משם עליהם לעיתים קרובות לצאת לנשום חמצן.

צלופחים צעירים חיים לעיתים קרובות בקבוצות באזורים חוליים, בהם זרימת המים איטית. ברגע שהם מגיעים לבגרות הם הופכים לבודדים.

E. electrusus הוא מין לילי שמעדיף מים עומדים או רגועים, רדודים, שם ניתן למצוא אותם בין שורשי צמחיה מימית.

טקסונומיה

-ממלכת החיות.

-סובריינו: בילטריה.

-פילום: Cordate.

-ספילפילום: חוליות חוליות.

-מחלקה העליונה: Actinopterygii.

-קלאס: טלוסטי.

-סופרדן: Ostariophysi.

-סדר: מדים התעמלות.

- סדר היום: Gymnotoidei.

משפחה: אלקטרופורידה.

מגדר: אלקטרופורוס.

-מינים: Electrophorus electricus.

מצב השימור

מקור: Vsion (2005). Wikimedia Commons

אוכלוסיות דרום אמריקה השונות של הצלופח החשמלי פחתו, עבורן מספר ארגונים (לאומיים ובינלאומיים) מבצעים מחקר על מצבן.

מהתוצאות עולה כי נכון לעכשיו, קהילות Electrophorus electricus יציבות ולא מקוטעות. עם זאת, ה- IUCN מפרט מין זה כחשש ביותר להיכחד.

לסיווג זה נלקחו בחשבון מספר גורמים, ביניהם התפלגות המרחבית הגדולה, היכולת הגדולה לחיות בבתי גידול שונים ומיעוט האיומים הכלליים הכלכליים המשפיעים על המין.

בין האיומים שמשפיעים על הצלופח החשמלי הוא לכידתו, שישווק לאקווריומים, שם הם מהווים אטרקציה חשובה למבקרים. כמו כן, בכמה אזורים קטנים באמזונס, המקומיים צורכים את הבשר, מכינים איתו כלים מקומיים מסורתיים.

E. electrusus הוא מקור חשוב למחקר, מכיוון שהקהילה המדעית מעוניינת לדעת את פרטי יכולתו החשמלית ויישומה בתחומים שונים בחיי היומיום.

שִׁעתוּק

הצלופח החשמלי הוא חיה בשחלה, שההזדווגות שלה מתרחשת בעונה היבשה. חלק מהמומחים מציינים כי מדובר בתחילת העונה האמורה, בעוד שאחרים מציעים שזה במהלך זה.

במחקרים שנערכו באזורי ההשרצה, המומחים ציינו כי לא כל הנקבות עם גונדות מפותחות הטילו ביצים. זה יכול לרמז כי הצלחה רבייה קשורה ככל הנראה עם הנקבה במציאת מקומות מתאימים להתרבות.

הנקבה מטילה בסביבות 17,000 ביצים בקן, שנבנה על ידי הזכר ברוקו, על פני המים או בין שורשי כמה צמחי מים, ביניהם ארבורנסנס של מונטריכארדיה. ההשרצה מתרחשת באופן חלקי, בשלושה קבוצות רצופות.

הביציות שהופקדו מופרות על ידי הזרע של הזכר. הזחלים גדלים עד אמצע ינואר. באותה תקופה, הגשמים הראשונים מציפים את אזור הגידול, וגורמים לפלחים הצעירים, שגודלם כ -10 סנטימטרים, להתפזר.

התינוקות

הזחלים הראשונים יכלו להאכיל מביצים אחרות ועוברים מההשרצה המאוחרת. הצעירים נשארים קרובים להורים, אך בקרוב ישחו לבדם.

כאשר הצעירים אורכם כ- 15 מילימטרים, האיברים החשמליים כבר מפותחים, ומאפשרים להם להתמצא. כשהם מגיעים ל40 מילימטרים הם כבר מסוגלים לייצר זרמים חשמליים חזקים.

הַאֲכָלָה

- משטר תזונתי

צלופחים חשמליים מסווגים בדרך כלל כבעלי חיים דומיננטיים, אולם ככל הנראה מדובר בקרניבור נרחב.

הסיבה לכך היא שהיא נוטה להאכיל על שרימפס, סרטנים, דגים, זחלונים, יונקים קטנים, וחרקים מימיים ויבשתיים. בנוסף, אתה יכול מדי פעם לצרוך את פרי כף האסאי (Euterpe oleracea).

הדיאטה משתנה בהתאם לשלב ההתפתחות בו היא נמצאת. לפיכך, כאשר הצלופח החשמלי נמצא בשלב הנעורים, הוא ניזון בעיקר מבעלי חיים חסרי חוליות. אם האוכל נעשה נדיר, הוא יכול היה לאכול את שאר הצלופחים שלא בקעו.

עם הגיעם לבגרות, הרחב את התזונה, תוך שילוב דגים, ציפורים ויונקים קטנים, כמו מכרסמים.

- הרגלי האכלה

כדי למצוא את טרפו, האלקטרופורוס אלקטריק משתמש באיבר סאקס. זה משדר אות פועם חלש, שמשמש גם למטרות כיווניות ומיקום.

כאשר הוא מוצא את הטרף, הצלופח החשמלי פולט אות חזק הרבה יותר, המדהים את הטרף. זאת הוא עושה דרך אברי הראשי והצייד.

אם החיה קטנה, ההלם החשמלי עלול להרוג אותה. נהפוך הוא, אם הוא גדול יותר, הוא לא הורג אותו, אבל הוא המם אותו מספיק כדי להיות מסוגל לתפוס אותו. בדומה, למין זה יש יכולת לשנות את הפליטה החשמלית ולבצע פריקות מבוקרות כנגד בעל החיים אותו הוא רוצה לתפוס.

באופן זה, תדירות ההלם מפריעה למערכת העצבים של הטרף, מגרה את תאי העצב המוטוריים שלה וגורמת לתנועות לא רצוניות. זה גורם לטרף לנוע בצורה בלתי נשלטת לכל כיוון, ומונע ממנו להסתתר.

שיטות

הרגל המזון לתקוף את טרפו בצורה מפתיעה עשוי להיות התוצר האבולוציוני של הצורך של החיה להגן על פיה מפני הפגיעות שהדגים שהם תופסים, הנלחמים על חייהם, עלולים להשאיר מאחוריהם.

כך, בגלל מהממת הטרף, ניתן למצוץ אותו לפה של הצלופח ולהפנות אותו אל הבטן. לפעמים, תלוי בגודל הטרף, הוא אינו צריך להשפיע עליו במכות החשמל שלו, אלא בולע אותו במהירות.

טכניקות אחרות

מומחים הראו כי האלקטרופורוס אלקטריק מתכרבל את גופו סביב בעלי החיים החמקמקים או הגדולים יותר. לאחר מכן משחרר הצלופח זעזועים חשמליים רבים אשר מעייפים את הטרף ובכך מקלים את צריכתו.

באסטרטגיה זו יש כוונה להכפיל את חוזק השדה החשמלי הקיים בין הקוטב החיובי, שנמצא בסמוך לראש, לבין הקוטב השלילי, שנמצא בזנב.

התנהגות

הצלופח החשמלי אינו בעל חיים אגרסיבי. הפריקה החשמלית החזקה שהיא יכולה לייצר משמשת את החיה להזנת עצמה ולמטרות הגנה. יתר על כן, אלו בעצימות נמוכה משמשים למיקום אלקטרולי ולגילוי עצמים.

זוהי חיה לילית, שיכולה להסתתר במהלך היום בקרב צמחים מימיים או בסוגים שונים של מקלטים, כמו חורים ונקיקים.

כדי לנוע במים שבהם הוא חי, מגל זה מין את סנפיר האנאלי הארוך שלו, המשתרע על גופו בצורה מרכזית.

לפעמים, כדי לספק זעזועי חשמל חזקים, חיה זו עשויה לקפוץ מהמים או לשים את ראשה מעט מעל המים ולגעת בבעל חיים שקועה בחלקה. לפיכך הזרם החשמלי נכנס לגוף הטרף שלו או לטורף הטורף אותו ישירות.

הפניות

1. Valasco, T. (2003). גיוון בעלי חיים אלקטרופורוס. התאושש מ- animaldiversity.org.
2. ויקיפדיה (2019). צלופח חשמלי. התאושש מ- en.wikipedia.org.
3. Reis, R, Lima, F. (2009). אלקטרופורוס אלקטריק. הרשימה האדומה של IUCN של מינים מאוימים 2009. התאוששה מ- ucnredlist.org.
4. Gotter AL, Kaetzel MA, Dedman JR. (1998). Electrophorus electricus כמערכת מודל לחקר ריגוש קרום. התאושש ב- ncbi.nlm.nih.gov.
5. Schwassmann HO, Assunção MIS, Kirschbaum Fc, (2014). אונטוגניות של האיברים החשמליים ב צלופח האלקטרוני, Electrophorus electricus: חקירות פיסיולוגיות, היסטולוגיות וחזקות מבניות. התאושש מ- karger.com.
6. מנדס ג'וניור, ריימונדו נונאטו, סה-אוליביירה, ז'וליו, פ. פרארי, סטיבן. (2015). ביולוגיה של הצלופח החשמלי, לינאוס, 1766 (Gymnotiformes: Gymnotidae) על מישור השיטפון של נהר Curiaú, מזרח אמזוניה. שער מחקר. התאושש מ- researchgate.net.
7. אנציקלופדיה עולמית חדשה. (2019). צלופח חשמלי. התאושש מ- newworldencyclopedia.org.
8. קרלוס דיוויד דה סנטנה, ריצ'רד פ. וריאר, וולמר בנג'מין ווסיאקי (2013). הסיפור שטרם נכתב על שלד הקאודאל בצלופח החשמלי (Ostariophysi: Gymnotiformes: Electrophorus). התאושש מ- semanticscholar.org.
9. דניס תוני, פול לויסל, ניל שלאגר (2004). Electrophorus electricus. אנציקלופדיה של בעלי חיים של גרזימק. התאושש מ- books.google.co.ve.
10. ITIS (2019). אלקטרופורוס אלקטריק. התאושש מ- itis.gov.