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Pourquoi les anguilles électriques ne s'électrocutent-elles pas ?

Pourquoi les anguilles électriques ne s'électrocutent-elles pas ?


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Pourquoi les anguilles électriques ne s'étourdissent-elles pas ou ne se font-elles pas mal lorsqu'elles déchargent leurs chocs à haute tension ? Bien que l'on sache qu'ils utilisent ces chocs à haute tension pour suivre leurs proies (comme l'a découvert mon professeur Kenneth Catania [1]), et qu'il existe très probablement une forme d'effet de cage fourni par l'eau (jusqu'à ce qu'elles sortent pour une plus piqûre puissante pour effrayer les prédateurs), et que lorsqu'ils sont recourbés, moins de courant pourrait revenir à travers leur propre corps [3], il n'est pas clair pourquoi ces décharges n'interfèrent pas avec leur propre système nerveux central (effet de cage) ou le système nerveux périphérique (à travers lequel le courant circulerait en parallèle à l'eau et à la cible) ?

[1] https://www.nature.com/articles/ncomms9638

[2] http://www.pnas.org/content/113/25/6979.full

[3] http://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(15)01147-1


Réponse courte, personne ne le sait, il existe des preuves mineures qu'ils se choquent eux-mêmes mais y sont résistants (ils réagissent beaucoup plus fort dans l'air que dans l'eau à leur propre décharge), mais ce n'est pas une priorité élevée pour la recherche, donc non on l'a vraiment testé.


5 faits choquants sur les anguilles électriques

Quelle est la meilleure façon d'étudier une anguille électrique? Pour la plupart des gens, pas celui choisi par un chercheur de Vanderbilt qui a laissé une petite anguille électrique zapper son propre bras. Mis à part le résultat choquant, hum, l'expérience visait à déterminer exactement quelle était la force du circuit lorsqu'une anguille a contacté une cible vivante. Il est maintenant clair que les anguilles électriques font mal, mais que savons-nous d'autre sur les anguilles électriques ?

1. Les anguilles sont des poissons

L'anguille électrique, electrophorus electricus, n'est pas techniquement une anguille mais un groupe différent de poissons appelés poissons-couteaux. Ils ont trois organes différents (l'organe de Sachs, l'organe principal et l'organe de Hunter) chacun capable de créer un changement soudain de potentiel électrique, créant un courant. Les chocs ne sont généralement pas capables de tuer un humain en bonne santé.

2. L'électricité des anguilles les aide à voir

Les anguilles nocturnes vivent dans les eaux sombres et troubles des rivières d'Amérique du Sud et ont une mauvaise vue. Leurs capacités électriques aident à compenser l'environnement. De nombreux poissons électriques sud-américains, y compris les anguilles, diffusent une décharge électrique dans l'eau qui les entoure. Ils sont alors capables de détecter les perturbations du champ électrique causées par les poissons ou d'autres objets dans l'eau, leur permettant de naviguer ou de chasser sans se fier à la vue. De nombreuses espèces peuvent également utiliser leurs décharges électriques pour communiquer avec des partenaires potentiels ou des rivaux.

3. Les anguilles ont plusieurs chocs différents

Les différents organes électriques fournissent des décharges différentes. Lorsqu'elle se repose ou ne chasse pas activement, l'anguille émet une impulsion basse tension et basse fréquence à intervalles intermittents. Lorsqu'il est temps, l'anguille utilise son organe principal ou son organe de chasseur pour émettre une décharge à tension plus élevée et à fréquence plus élevée afin d'étourdir ses proies. Elles n'ont pas besoin de beaucoup de temps de récupération, les anguilles sont capables de délivrer des milliers de chocs en quelques minutes. L'anguille mange ses malheureuses proies, généralement des poissons plus petits, avant qu'elles ne puissent se remettre de la paralysie induite par le choc.

4. Les anguilles écoutent d'autres poissons électriques

La manipulation de l'électricité par l'anguille est incroyablement polyvalente. De nombreuses espèces de proies de l'anguille sont elles-mêmes faiblement électriques, et il est prouvé que les anguilles peuvent réellement «écouter» d'autres poissons électriques et les chasser en utilisant leurs propres signaux électriques. Lorsqu'il s'agit d'éviter les prédateurs, certains poissons électriques, et peut-être des anguilles, peuvent masquer leurs propres signaux électriques pour empêcher d'autres prédateurs de les détecter. La nécessité de garder un profil bas est probablement la raison pour laquelle les anguilles produisent un pouls si faible lorsqu'elles ne chassent pas activement.

5. Les anguilles ne veulent vraiment pas être dérangées

Ne prenant pas de risques avec les prédateurs, un choc fort peut être provoqué non seulement par les proies, mais simplement en dérangeant l'eau près de l'anguille. Si l'anguille est détectée par un prédateur, l'anguille utilise sa décharge à haute tension comme moyen de dissuasion. Si cela ne fonctionne pas, l'anguille, qui respire effectivement de l'air, peut s'échapper en s'enfuyant vers des surfaces étouffées par la végétation et à très faible teneur en oxygène dissous. Ces poissons remarquables se trouvent fréquemment dans les eaux peu profondes ou proches de la surface. Veuillez faire preuve de prudence lorsque vous pataugez dans les rivières d'Amérique du Sud.


Pourquoi les anguilles électriques ne s'électrocutent-elles pas ? - La biologie



Pourquoi les anguilles électriques ne se tuent-elles pas ?

L'une des choses amusantes à propos des programmes avec des enfants, c'est qu'ils vous poseront fréquemment une question si évidente que vous vous demandez pourquoi vous ne l'avez pas posée vous-même. Récemment, une petite fille m'a apporté une photo d'une anguille électrique allumant une ampoule fluorescente. « Pourquoi l'anguille ne se choque-t-elle pas elle-même ? » elle a demandé. J'ai bégayé pendant un moment, puis je lui ai finalement dit que je devais l'étudier et lui faire savoir – ce que j'ai fait.

Cela s'avère être une question très complexe. L'anguille produit de l'électricité à travers des milliers de cellules électrogènes en forme de disque. Chaque cellule porte une charge négative d'environ 100 microvolts à l'extérieur de la cellule par rapport à l'intérieur, et chaque cellule est connectée à une borne nerveuse. Lorsque le signal arrive à la terminaison nerveuse, il émet une bouffée d'acétylcholine, un neurotransmetteur, qui crée un chemin de faible résistance entre l'intérieur et l'extérieur de la cellule, transformant essentiellement chaque cellule en une petite batterie. Les cellules sont disposées en série de sorte qu'elles agissent comme un tas de piles placées dans une grosse lampe de poche, mais il y a suffisamment de cellules pour être équivalentes à une batterie de 500 volts. Tout cela se passe en deux millisecondes.

La raison pour laquelle l'anguille ne s'électrocute pas elle-même est que le choc électrique est distribué par tout son corps, qui a à peu près la taille du bras d'un homme adulte. Pour que les muscles d'un bras se contractent, vous avez besoin de 200 milliampères de courant pendant au moins 50 millisecondes. La proie de l'animal est plus petite que l'anguille - un poisson d'un dixième de la longueur de l'anguille serait un millième du volume de l'anguille. La peau de l'anguille a une résistance électrique plus élevée que celle d'un poisson, de sorte que le flux électrique traversera la proie beaucoup plus facilement que le corps de l'anguille. La durée du flux électrique est trop courte pour provoquer un inconfort ou un effet physique sur l'anguille, mais il étourdit la plupart des poissons.

L'anguille doit avoir la capacité d'envoyer le signal à la terminaison nerveuse, elle doit avoir des cellules spécialisées qui peuvent générer de l'électricité, et elle doit avoir un corps qui peut distribuer l'électricité à l'eau et se nourrir autour d'elle sans affecter le l'anguille elle-même. Il s'agit d'un domaine hautement spécialisé et incroyablement complexe système. Lorsque nous voyons des conceptions incroyablement complexes comme celle-ci dans la nature, qui permettent l'équilibre et la productivité dans le monde biologique, nous devons nous interroger sur l'intelligence qui a tout produit. La science continue de nous montrer une complexité qui défie les explications du hasard et parle avec éloquence de la main du Créateur.


Le scientifique se choque avec une anguille électrique pour que vous n'ayez pas à le faire

Avant d'être choqué par une anguille électrique bondissante, Kenneth Catania ne savait pas trop à quoi cela ressemblerait. En fait, personne n'était vraiment sûr. Ainsi, au nom de savoir exactement combien de secousse les créatures pourraient provoquer, Catania, professeur à l'Université Vanderbilt, a offert son propre bras. L'anguille a sauté hors de l'eau et dans les airs pour délivrer son choc. Cela ressemblait à un museau, mais il a emballé le coup d'une clôture électrique.

Le rapport de Catane paraît aujourd'hui dans le journal Biologie actuelle. Alors que les secousses sous-marines des anguilles sont bien connues, les secousses au-dessus de l'eau ne le sont pas. En fait, jusqu'à présent, le comportement n'avait été signalé qu'une seule fois auparavant – il y a plus de 200 ans par le naturaliste allemand Alexander von Humboldt. L'explorateur a décrit avoir observé des anguilles électriques sauter d'un bassin peu profond pour électrifier des chevaux sauvages qui avaient été parqués dans l'eau comme appâts pour anguilles.

Catania a observé quelque chose de similaire il y a quelques années dans son propre laboratoire : lorsqu'il atteignait leurs réservoirs avec un filet, les anguilles essayaient d'abord d'esquiver le maillage. Ensuite, ils sautaient sur la poignée du filet – déclenchant des volées d'électricité crépitantes. Cela l'a rendu suspect que les sauts choquants étaient un moyen pour les anguilles de se défendre contre les prédateurs terrestres.

Après avoir passé des années à étudier les créatures, se porter volontaire pour être choqué par elles « semblait presque être un destin, d'une manière étrange », dit Catania.

Les chocs sautant - dans les airs - sont plus puissants que les chocs que les anguilles peuvent délivrer dans l'eau. Lorsqu'une anguille appuie son menton contre sa victime pour délivrer un choc, l'électricité traverse l'anguille jusqu'à la cible. Mais l'eau transporte l'électricité, donc si l'anguille est encore immergée lorsqu'elle délivre le choc, la charge se dissipe. Lorsque l'anguille est en vol, une plus grande partie du courant électrique traverse sa victime.

Catane pouvait mesurer la plupart des parties du système, mais il ne savait pas combien de courant a finalement traversé le membre de la victime de l'anguille. « Je voulais vraiment savoir, dit-il. "C'était juste comme un puzzle dont j'avais toutes les pièces sauf une."

Il a été poussé à son auto-expérimentation par une vidéo : un pêcheur choqué par une anguille bondissante. "J'avais utilisé ces bras accessoires et j'avais mis une fausse alliance dessus pour que cela ressemble à mon bras juste pour le plaisir", dit Catania. « Il y avait une petite préfiguration là-bas. » Il a mis sa main dans un réservoir avec une anguille électrique et a mesuré la quantité de courant qui a traversé son bras lorsqu'il l'a frappé.

Un diagramme de la façon dont Catane a mesuré le choc électrique délivré par une jeune anguille. Image de Kenneth Catania

Il a fallu environ 10 tentatives pour obtenir suffisamment de bonnes lectures pour le journal, dit Catania. À chaque fois, il se retrouvait involontairement à tirer sa main hors de l'eau. Finalement, il a pu déterminer qu'environ 40 à 50 milliampères d'électricité traversaient son bras. C'est environ quatre à cinq fois ce qu'il faut pour éloigner une personne d'un choc douloureux, écrit Catania.

Il s'agissait d'un dispositif expérimental intelligent, explique Bruce Carlson, neuroscientifique sensoriel et évolutionniste à l'Université de Washington à St. Louis, dans un e-mail à Le bord. "Il semble que ce qui rend le comportement de saut de l'anguille efficace, c'est qu'il induit une douleur intense suffisante pour effrayer un prédateur potentiel." Mais, ajoute-t-il, il est important de garder à l'esprit qu'il ne s'agit que d'une anguille et d'un seul sujet. "Ces mesures doivent être considérées comme des estimations approximatives de l'effet de ce comportement sur les prédateurs potentiels", dit-il.

Images fixes image par image d'une anguille sautant hors de l'eau pour choquer Kenneth Catania. Photo de Kenneth Catane

En fait, la taille du zap dépend de la taille de l'anguille et de l'endroit du corps où elle vous choque. C'est pourquoi Catane a choisi une petite et jeune anguille pour l'électrocuter au bras. Il a calculé, cependant, que si une personne qui se tenait dans l'eau devait être choquée au niveau du torse par une anguille de taille normale, elle subirait une secousse "d'un ordre de grandeur plus grand" que les secousses délivrées par un taser.

Le document est un début pour fermer le circuit sur ce comportement choquant de l'anguille électrique. Mais si Catane doit refaire une étude, il a maintenant beaucoup de nouveaux volontaires pour être les victimes des anguilles – pas qu'il accepterait jamais l'offre. "J'en ai parlé à certaines personnes et ils disent tous à peu près que j'adorerais faire ça", dit-il. "Cela me surprend vraiment."


Comment les anguilles électriques produisent-elles de l'électricité?

La réponse courte : Les cellules de tous les êtres vivants génèrent des charges électriques. Dans une anguille électrique (Electrophorus electricus), des milliers de cellules musculaires modifiées dans la queue épaisse sont alignées comme des piles dans une lampe de poche. Bien que chaque cellule ne génère qu'environ 0,15 volt, dans une grande anguille électrique, six mille cellules peuvent être empilées pour former une batterie géante pouvant générer jusqu'à 600 volts pour une courte impulsion. Une batterie de voiture standard génère 12 volts, donc une anguille électrique a 50 fois la puissance de choc d'une batterie de voiture (mais avec moins d'ampérage).

Malgré leur nom, les anguilles électriques ne sont pas réellement des anguilles (Anguilliformes). Originaires d'Amérique du Sud, les poissons ressemblant à des anguilles sont en fait des poissons-couteaux, dans l'ordre des Gymnotiformes. Comme beaucoup d'autres membres de cet ordre, les anguilles électriques utilisent l'électricité pour détecter leurs proies en créant des champs électriques faibles, puis en détectant les distorsions dans ce champ. Il semble probable que la capacité de choc plus puissante de l'anguille électrique ait évolué à partir d'organes liés à l'origine à la détection électrique. Par rapport à d'autres poissons, chez l'anguille électrique, les organes comme le cœur et le foie sont situés très près de sa tête. Même son intestin est raccourci et bouclé, le gardant près de l'avant du corps. Cela permet au reste du corps de l'anguille électrique d'être consacré aux muscles nageurs et aux électrocytes, les "cellules de batterie". Les anguilles électriques peuvent atteindre 2 mètres de long et peser près de 20 kg ). Le choc d'une anguille électrique peut être très douloureux car la tension est élevée, bien qu'il ne soit pas susceptible de nuire gravement à un animal aussi gros qu'une personne. Cependant, la secousse d'une anguille électrique peut neutraliser les poissons et les crustacés qui sont la proie de l'anguille électrique. L'anguille, qui vit généralement dans des eaux sombres et troubles, utilise ensuite ses sens électriques pour trouver la proie étourdie et l'avaler avant qu'elle ne se rétablisse.

En savoir plus sur les batteries et les anguilles électriques : Une clé pour comprendre comment les anguilles électriques peuvent générer des tensions aussi élevées est de savoir ce que cela signifie de mettre des batteries "en série" par rapport à "en parallèle". Une batterie fonctionne en créant une différence de charge électrique. L'extrémité positive (+) de la batterie est à un potentiel électrique plus élevé que l'extrémité négative (-). Si les deux extrémités sont connectées, à travers les fils d'un appareil électrique comme une ampoule, par exemple, des particules vont circuler de manière à égaliser les charges. L'énergie stockée qui déplace ces électrons dans le filament de fil de l'ampoule est ce que nous appelons la tension.

Par analogie, pensez à l'eau qui coule dans un ruisseau de montagne. La hauteur de la montagne est la tension. L'eau coulera du sommet d'une montagne d'un kilomètre de haut avec une énergie beaucoup plus grande qu'elle ne le fera de le haut d'une bosse de dix pieds. Si vous entrez dans le ruisseau depuis la bosse de dix pieds, vous ressentirez un léger flux de massage. Entrez dans le ruisseau avec la même quantité d'eau du sommet de la montagne et vous pourriez vous faire renverser. Et vous pouvez imaginer que si vous empilez deux montagnes l'une sur l'autre, l'eau coulera du sommet avec encore plus d'énergie. C'est comme ça avec les piles. Empilez deux batteries dans la “série” de sorte que l'extrémité négative d'une batterie se connecte à l'extrémité positive de la suivante et que la tension s'additionne. Deux piles de 1,5 volt empilées en série à l'intérieur d'une lampe de poche se combinent pour produire 3,0 volts d'énergie électrique.

Mais que signifie connecter des batteries “en parallèle” ? Imaginez si au lieu de connecter les batteries bout à bout, vous les alignez côte à côte et attachez des fils pour connecter l'extrémité positive d'une batterie à l'extrémité positive de l'autre. Ensuite, connectez l'extrémité négative des deux batteries. Connectez maintenant les batteries combinées à l'ampoule. Bien que cela ne vous donne pas la même énergie que l'empilement des batteries bout à bout, cela vous donne la possibilité de déplacer plus de particules électriques. En utilisant à nouveau l'analogie d'un ruisseau de montagne, mettre des batteries en parallèle, c'est comme se tenir deux montagnes côte à côte, chacune avec un ruisseau similaire descendant. L'eau sort des deux montagnes côte à côte avec la même énergie que d'une seule montagne, mais maintenant il y en a deux fois plus.

Bien sûr, il est possible de faire les deux. Empilez deux montagnes l'une sur l'autre, puis placez une autre pile de deux montagnes à côté de celle-ci. Et en connectant les batteries bout à bout en piles, puis en connectant plusieurs piles ensemble, il est possible d'augmenter à la fois l'énergie motrice (tension) et la capacité de production d'électricité.

Maintenant, revenons aux anguilles électriques. Les électrocytes des anguilles électriques sont disposés en empilements, chaque empilement isolé du suivant. Chaque pile de milliers d'électrocytes agit comme une "batterie" distincte pouvant générer des tensions pouvant atteindre 600 V. Les piles distinctes de cellules se combinent ensuite pour donner à l'anguille électrique la capacité de générer une impulsion électrique importante. L'eau pure est un mauvais conducteur d'électricité, mais les eaux où vivent les anguilles électriques ont suffisamment de sel et d'autres minéraux pour en faire des conducteurs. Lorsqu'une anguille électrique choque l'eau, le courant sort de la partie avant de son corps, traverse l'eau et retourne vers la queue du poisson. Tous les autres organismes à proximité ressentiront l'effet étonnant de ce courant puissant lorsqu'il les traversera.

Comment les cellules électrocytaires produisent de l'électricité : Comme je l'ai mentionné ci-dessus, chaque cellule génère de minuscules charges électriques. Cela se fait principalement par déplacer divers ions positifs (atomes ou molécules chargés) de métaux tels que le sodium, le potassium et le calcium hors de la cellule, ce qui rend l'extérieur de la cellule positif par rapport à l'intérieur de la cellule. Ces ions peuvent retourner dans la cellule pour égaliser la différence de charge, mais les cellules utilisent de l'énergie chimique pour pomper continuellement les ions hors de la cellule. Tout cela fait partie de la chimie cellulaire normale. Cette “tension de repos” est généralement d'environ 0,085 volt. Dans la plupart des cellules, cette charge n'est cependant pas très utile en tant que batterie, car elle est uniformément répartie à l'extérieur de la cellule. L'extérieur de la cellule est chargé positivement et l'intérieur est chargé négativement. Cette disposition rend impossible leur empilement pour générer une haute tension. Les cellules électrocytaires de l'anguille électrique sont cependant différentes. Ils ne sont pas symétriques. Ils ont un côté relativement lisse qui est connecté aux fibres nerveuses et un côté relativement alambiqué qui ne l'est pas. Et tous les électrocytes d'une pile sont orientés dans la même direction, avec le côté lisse vers la queue et le côté alambiqué vers le diriger.

Lorsque les fibres nerveuses envoient un signal à un électrocyte, des pores spéciaux du côté lisse de la cellule s'ouvrent, permettant aux ions positifs de se précipiter dans la cellule. Cela crée temporairement une charge supplémentaire à travers la membrane cellulaire de ce côté de la cellule d'environ 0,065 volt. Maintenant, au lieu d'avoir un intérieur négatif et un extérieur positif, la cellule a temporairement une différence de 0,085 volt sur le côté alambiqué et une charge orientée de manière similaire d'environ 0,065 volt sur le côté lisse. Ces charges sont essentiellement empilées en série, de sorte que le résultat final est une brève charge sur toute la cellule d'environ 0,15 volt (0,085 + 0,065).

Mais voici le problème. Cette orientation dirigée des charges ne dure pas longtemps. En peu de temps, les pores du côté lisse se ferment et la cellule revient à son état de repos. Donc, si un signal nerveux normal sortait du cerveau vers chaque électrocyte, le signal atteindrait les premières cellules de la pile avant d'atteindre les cellules à la fin de la pile. Au moment où les cellules à la fin ont tiré, celles du début se seraient déjà éteintes. D'une manière ou d'une autre, l'anguille électrique doit synchroniser le tir de milliers d'électrocytes dans une pile afin qu'ils s'allument tous en même temps et s'additionnent pour créer la grande tension nécessaire pour choquer les proies du poisson. On ne sait pas encore exactement comment cela fonctionne, mais il semble qu'au moins trois facteurs soient impliqués :

  1. Les fibres nerveuses plus près de la tête sont plus petites que celles près de la queue.
  2. Les nerfs plus près de la tête ont également tendance à emprunter un chemin plus sinueux que les nerfs près de la queue.
  3. Des signaux chimiques plus lents sont utilisés dans les fibres nerveuses plus proches de la tête.

Tous ces facteurs ont tendance à ralentir les signaux nerveux près de la tête et à accélérer ceux près de la queue. Cela égalise l'arrivée du signal et permet à tous les électrocytes d'une pile de se déclencher en même temps.

Pourquoi les anguilles électriques ne se choquent-elles pas ? Une question très courante posée par les personnes qui découvrent les pouvoirs étonnants des anguilles électriques est « Pourquoi les anguilles électriques ne se choquent-elles pas ?Après tout, ils sont dans la même eau que leur proie - et le courant est généré directement à l'intérieur d'eux. Une partie de la réponse à cette question est qu'ils se choquent probablement eux-mêmes. On a observé que des anguilles électriques en train de choquer se recroquevillent et se débattent un peu, comme si elles étaient choquées. Mais il est clair que ce choc, quelque chose qu'ils subiraient à plusieurs reprises, ne les neutralise pas. Une possibilité est que les anguilles aient évolué pour être résistantes à la douleur et aux dommages causés par les chocs. Ils ressentent le choc, mais cela ne les dérange pas autant que cela pourrait déranger les autres animaux. Il se peut aussi que l'anguille soit isolée de ses propres chocs. Bien sûr, il ne peut pas être complètement isolé. S'il doit choquer l'eau et ses proies, il doit être électriquement ouvert au courant sortant et revenant. N'oubliez pas, cependant, que tous les organes vitaux de l'anguille sont situés très près de sa tête. Il est possible que l'anguille soit construite électriquement de sorte que sa tête et ses organes internes soient pour la plupart isolés et que le courant circule depuis et vers le reste du corps. Ceci combiné avec une tolérance à l'effet des chocs pourrait fournir la réponse.


"Expérience assez choquante"

Lors d'expériences précédentes, Catane a transféré des anguilles d'un aquarium domestique à une chambre expérimentale avec un filet doté d'un rebord et d'une poignée en métal.

Il a remarqué qu'à mesure que le filet approchait, l'anguille se retournait souvent et bondissait.

"Il appuierait son menton contre la poignée et exploserait hors de l'eau le long de la poignée vers ma main", explique Catania, dont l'étude paraît le 6 juin dans le journal Actes de l'Académie nationale des sciences.

"Je portais des gants, donc je ne risquais pas d'être choqué, mais c'était quand même une expérience assez choquante." (Voir « Les anguilles électriques utilisent un « Taser » intégré pour étourdir leur proie à distance.")

Un poisson qui saute n'est pas du tout étrange - certaines espèces le font pour échapper aux menaces, par exemple.

Mais Catane a remarqué que les anguilles électriques coordonnaient leurs sauts avec des volées d'impulsions à haute tension, indiquant que cela pourrait être plus qu'une simple réponse d'évasion.


Comment une anguille électrique ne s'électrocute-t-elle pas ?

Je ne pense pas que l'électricité qu'il génère lui éviterait son propre système nerveux.

D'après ce que j'ai compris, ils se choquent eux-mêmes. Comme il est réparti sur tout leur corps et seulement très brièvement, ils ne se blessent pas. Le choc est juste suffisant pour assommer une petite proie ou effrayer un prédateur. S'ils ont un mécanisme pour s'en protéger, je ne pense pas que nous sachions ce que c'est.

Le courant produit n'est en fait pas anodin du tout dans de nombreuses anguilles électriques. Assez pour TUER les petits prédateurs, comme Cayman.

Les anguilles électriques reçoivent un "feedback" de leurs décharges. Sans cela, ils auraient de grandes difficultés à survivre.

Les anguilles électriques font partie d'un groupe de poissons électriques appelés gymnotides, autrement appelés poissons électriques d'Amérique du Sud. Ces animaux ont une musculature spécialisée pour le stockage et la décharge d'électricité, l'anguille électrique étant le cas le plus extrême au sein du clade. Alors que les anguilles électriques ont la capacité d'exploiter cet organe électrique pour étourdir leurs proies, les gymnotides s'en servent pour localiser leurs proies par électroréception (cela inclut les anguilles électriques). Essentiellement, cela est analogue au sonar, mais en utilisant l'électricité de notre système nerveux et de l'eau comme conducteur pour percevoir le monde qui nous entoure.

En raison des eaux troubles dans lesquelles se trouvent la plupart des gymnotides, ils comptent sur l'électroréception comme principal dispositif sensoriel de prédation et, au fur et à mesure qu'ils ont évolué dans ces conditions, leurs yeux sont devenus de plus en plus rudimentaires. J'ai lu quelques articles suggérant que les anguilles électriques adultes finiront par devenir aveugles en raison des dommages cornéens causés par leurs décharges. J'ai observé de première main le développement de cataractes (?) Avec trois jeunes spécimens au fur et à mesure qu'ils grandissaient, qui semblaient s'accélérer avec leur développement (le pic de décharge est fonction de la longueur). Étant le plus grand gymnotidé, le régime alimentaire des anguilles électriques dans la nature se composera généralement d'autres poissons électriques, car ils apparaissent comme un "point chaud" dans leur mécanisme de ciblage.

Pour faire court, si une anguille électrique était entièrement isolée, elle serait complètement inapte à chasser et à percevoir le monde qui l'entoure.

Regarder ces animaux chasser est incroyable, d'autant plus avec l'équipement dans l'eau. Lorsque vous observez une décharge « tuer/étourdir », vous pouvez voir un petit mouvement musculaire involontaire que je ne peux décrire que comme un « serrage des mâchoires ». Étant donné qu'ils se nourrissent par aspiration et qu'ils ne mordent pas avant de décharger/d'étourdir leur proie, c'est le meilleur exemple tangible, bien que subjectif, que je puisse fournir concernant leur ressenti de leurs propres décharges.

En passant, ces animaux sont incroyablement territoriaux et, d'après mon expérience, cohabiteront rarement une fois sexuellement matures. J'ai vu deux individus se positionner et finalement se battre pour un territoire, ce qui impliquait de fréquentes décharges à haute tension combinées à extrêmement morsures agressives (j'ai travaillé avec ces animaux pendant deux ans avant cet incident et j'ai gagné un nouveau respect après avoir été témoin d'un comportement similaire aux rouleaux d'alligator).

Source : Je suis un biologiste qui s'occupe de ces enculés au quotidien.


ELI5 : Comment les anguilles électriques choquent-elles les autres mais pas elles-mêmes ?

Ils risquent de se choquer eux-mêmes et ils peuvent être blessés s'ils le font. En fait, il n'est pas rare qu'ils se choquent eux aussi ! En fait, ils en meurent parfois. Ils semblent cependant parvenir à avoir une résistance relativement élevée, et ils ne libèrent de gros chocs que de manière contrôlée.

Ils se déchargent à travers les organes de la queue, et lorsqu'ils sont en mode "prédateur", ils se courbent en forme de U avec la proie entre la tête et la queue. Cela maximise le courant pour la proie et le minimise pour l'anguille. Lorsqu'ils sont menacés par un échassier ou par la chasse d'une proie qui n'est pas un poisson, ils SAUT hors de l'eau et te serrer la tête, et décharger. Ils utilisent tu comme le chemin le plus facile vers la terre, pas eux-mêmes.

Le fait que les organes électriques soient dans la queue signifie également que le poisson (c'est un poisson d'ailleurs, et un sacré gros adulte) ne se décharge pas dans ses organes vitaux. Au-delà de tout cela cependant. personne ne sait vraiment ! En particulier, personne ne sait vraiment pourquoi l'anguille est si fiablement plus résistante que ses proies et ses prédateurs.


Une anguille électrique peut-elle vous tuer ?

Ce qui a commencé comme un voyage de pêche ordinaire pour un Brésilien s'est terminé par des séquences vidéo choquantes qui sont devenues virales. Après avoir lancé une ligne dans l'Amazone et réalisé qu'il avait attrapé une anguille électrique, l'homme a enroulé l'anguille jusqu'à la berge et est parti récupérer un couteau. À son retour, quelque chose d'autre jaugeait la prise du jour. Un caïman s'était glissé à côté de l'anguille. Alors que le pêcheur battait un record sur son smartphone, le gros reptile s'est lancé dans la mise à mort – et est décédé alors que l'anguille lui livrait un violent choc électrique.

Si vous deviez recevoir un choc d'une anguille électrique, cela vous tuerait-il ? Bien qu'il existe peu de cas documentés de personnes décédées d'un choc électrique provoqué par une anguille, cela pourrait arriver. Une seule secousse peut paralyser une personne assez longtemps pour la faire se noyer, même en eau peu profonde. Des chocs multiples peuvent amener une personne à arrêter de respirer ou à souffrir d'insuffisance cardiaque.

Le fait que le choc d'une anguille électrique soit fatal peut également dépendre de la taille de l'anguille, qui, soit dit en passant, n'est pas du tout une anguille. L'anguille électrique, Electrophorus electricus, est un poisson classé dans l'ordre des Gymnotiformes et est un cousin de la carpe et du poisson-chat. Les anguilles électriques peuplent les ruisseaux, les rivières et les étangs d'Amérique du Sud et peuvent atteindre une longueur de 8 pieds (2,5 mètres) et un poids de 44 livres (20 kilogrammes). Bien que les anguilles vivent dans l'eau, ces créatures en forme de serpent font fréquemment surface pour respirer de l'air. Même lorsqu'ils ne se sentent pas menacés, ils émettent une charge électrique constante d'environ 10 volts, qui agit comme un radar pour les aider à se repérer dans les eaux boueuses. Ils utilisent également la charge électrique pour identifier les poissons, les amphibiens et les oiseaux à manger [source : National Geographic].

Une anguille électrique adulte générera environ 600 volts d'électricité en de courtes rafales intenses qui ne durent que 2 millisecondes environ. Cette charge électrique provient de milliers de cellules musculaires qui créent chacune un petit courant. Une anguille de 6 pieds, par exemple, a environ 6 000 cellules musculaires travaillant ensemble pour générer ces 600 volts, ce qui est le quintuple de la tension contenue dans une prise murale standard aux États-Unis [source : Caputi].

Bien qu'on ne sache pas pourquoi une anguille est capable de choquer et parfois d'électrocuter - c'est-à-dire de tuer quelque chose avec le choc - d'autres poissons, volailles et amphibiens sans délivrer une tension fatale à son propre corps, il existe quelques théories. L'une de ces théories est que l'anguille peut ressentir le choc, mais qu'elle a construit une telle résistance qu'elle n'en subit pas les effets néfastes [source : Pelletier].


7 commentaires sur &ldquo La puissance surprenante du choc d'une anguille électrique &rdquo

L'une des choses qui m'intriguent à propos des anguilles électriques et des créatures similaires, c'est quelles adaptations ont-elles pour ne pas se faire de mal ?

Oui Roedy, bon point. Une autre question intéressante est de savoir comment/pourquoi cela a pu évoluer. De nombreux prédateurs utilisent l'électricité pour localiser leurs proies, mais quelles mesures ont été prises pour que ce mécanisme passe d'un moyen de détection à un véritable appareil de mise à mort ? OK, un demi-œil vaut mieux que pas d'œil du tout pour distinguer la lumière de l'obscurité, mais un "choc électrique léger par opposition à pas de choc électrique du tout" serait probablement pire qu'inutile.
À vous le professeur Dawkins….

Haymaker Déc 10, 2014 à 4:01 suis

Oui Roedy, bon point. Une autre question intéressante est de savoir comment/pourquoi cela a pu évoluer. De nombreux prédateurs utilisent l'électricité pour localiser leurs proies mais quelles mesures ont été prises pour que ce mécanisme évolue d'un moyen de détection à un véritable appareil de mise à mort ?

Vous avez identifié le mécanisme évolutif, les anguilles électriques utilisent toujours de petites charges électriques pour faire trembler les proies cachées et révéler leur position, afin qu'elles puissent être détectées.

Il y a une situation similaire avec les baleines et le sonar.
Les baleines utilisent la projection sonique pour voir leurs proies dans les profondeurs sombres de l'océan (et pour naviguer), mais certaines utilisent des rafales soniques de haute intensité comme arme pour assommer leurs proies.

La transition de l'augmentation progressive de l'intensité sur des échelles de temps évolutives est facile à comprendre.

Une entreprise au Royaume-Uni a récemment démontré l'utilisation de la perturbation du champ électrique pour la détection de présence de sacs d'électrolyte en mouvement et de personnes. C'est simple, mais il doit y avoir un champ électrique en premier lieu. Les sacs d'électrolyte "court-circuitent" le champ et déforment sa forme dans l'environnement. Les changements dans cette forme peuvent être détectés et un corps en mouvement détecté. Movement though is essential for detection. It may be that sensor fields generated are detected and reacted to by the target fish with a learned sudden cessation of movement to “hide”, but which only confirms to the electric predator a tasty bag of electrolyte, rather than some drift related vegetable matter. Slightly higher sense field strengths may invoke an involuntary muscle twich as shocks are inclined to do when fairly mild. This can better pinpoint the position of the snack. Closing in and learning to give more shocks, close enough together can stack up the twitch response so as to make muscles in the target lock up, as described.

The evolution of higher strengths merely increases the range of these mooted capabilities. The eel could increase field strength just to improve range range of detection and then discover, getting very close to its still/hiding target that a pulse can cause a twitch. Causing twitches at a greater distance would be evolved for, to force a more useful disclosure of the target. Etc. Then improved range for stunning would continue the process.

I worked on a 30kW high audio frequency side scan sonar once for wide strip deep ocean floor mapping. The Admiralty for a while considered it as a possible offensive weapon against Soviet subs in policing operations. The Min. of Ag and Fish wondered if it could be used by the fishing industry. It could and was as ghastly as fishing with dynamite. I got out of there, before any of this and promised myself after finding this out only to use “my powers” for good…

I was thinking it was a defensive system long before it ever became a controlled offensive tool. A byproduct of its nervous system as it tried to get away?

A very common question asked by people who learn about the amazing
powers of electric eels is “Why don’t electric eels shock themselves?”
After all, they’re in the same water as their prey – and the current
is being generated right inside them. Part of the answer to that
question is that they probably do, in fact, shock themselves. Electric
eels in the process of shocking have been observed to curl up and
thrash a bit, just as if they were being shocked. But clearly, this
shock, something they would experience repeatedly, doesn’t
incapacitate them. One possibility is that the eels have evolved to be
resistant to the pain and damage caused by shocking. They feel the
shock, but it doesn’t bother them as much as it might bother other
animaux. It could also be that the eel is insulated from its own
chocs. Of course, it can’t be completely insulated. If it is going to
shock the water and its prey, it has to be electrically open to
current going out and coming back. Remember, however, that all the
eel’s vital organs are located very close to its head. It’s possible
that the eel is electrically constructed so that it’s head and
internal organs are mostly insulated and the current flows out from
and back into the rest of the body. This combined with a tolerance to
the effect of shocks might provide the answer.

For the purposes of comparison, an eel’s body has roughly the same
dimensions as an adult man’s arm. To cause an arm to spasm, 200
milliamps of current must be flowing into it for 50 milliseconds. Un
eel generates much less energy than that because its current flows for
only 2 milliseconds.

I have been an electrician for 40 years and I can tell you, the shocks you get when you don’t expect them hurt more than the ones when you do. Its less of a shock to receive the shock, if you see what I mean. I have only been caught once where the shock was more than just a second. It went on for about eight to ten seconds and, thankfully, only through one hand. It burned my skin quite deeply but did not go through my heart to cause ventricular fibrillation. Still, 8 seconds in between worlds was the strangest experience.

That’s a good question. Size could be one of those adaptations. Eels can stun smaller fish but can’t really seriously harm bigger fish like tuna, sharks or rays. According to askanaturalist.com, electric eels can reach 6 feet in length and 45 pounds in weight. So evolving a large body is probably one of adaptations: they feel the shock but are not seriously harmed by it. Maybe they also develop some kind of physical tolerance to them.

The fact that all their vital organs are close to their head could be another. Maybe their brain and organs are enclosed in some kind of insulating membrane? These fish are quite fascinating and certainly deserve more in depth study. I am convinced we have a lot of things to learn from them.


Voir la vidéo: Les Secrets De LAnguille HD (Juillet 2022).


Commentaires:

  1. Gail

    C'est intéressant. Où puis-je trouver plus d'informations sur ce problème?

  2. Fedal

    Quelle phrase nécessaire ... l'idée phénoménale, excellente

  3. Maugore

    Ça ne peut pas être!

  4. Aesclin

    Super blog! grands messages

  5. Ivon

    Jetons un coup d'oeil à nos loisirs



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