🏰 🏓 🤜🏾 जानवरों की दुनिया में भौतिकी: इलेक्ट्रिक ईल और इसका "पावर स्टेशन" 👩🏼‍🎓 📋 😣

इलेक्ट्रिक ईल (स्रोत: youtube)

प्रजातियों की एक मछली इलेक्ट्रिक ईल (इलेक्ट्रोफोरस इलेक्ट्रीस) इलेक्ट्रिक ईल (इलेक्ट्रोफोरस) के जीनस का एकमात्र सदस्य है। यह अमेज़न की मध्य और निचली पहुंच की कई सहायक नदियों में होता है। मछली का शरीर का आकार लंबाई में 2.5 मीटर तक पहुंचता है और वजन 20 किलो है। इलेक्ट्रिक ईल मछली, उभयचर, और यदि भाग्यशाली, पक्षियों या छोटे स्तनधारियों को खाता है। वैज्ञानिक वर्षों से दर्जनों (यदि सैकड़ों नहीं) के लिए इलेक्ट्रिक ईल का अध्ययन कर रहे हैं, लेकिन अब केवल उनके शरीर की कुछ संरचनात्मक विशेषताएं और कई अंग स्पष्ट होने लगे हैं।

इसके अलावा, बिजली उत्पन्न करने की क्षमता इलेक्ट्रिक ईल की एकमात्र असामान्य विशेषता नहीं है। उदाहरण के लिए, वह वायुमंडलीय हवा में सांस लेता है। रक्त वाहिकाओं द्वारा छेदी गई मौखिक गुहा के एक विशेष प्रकार के ऊतक की एक बड़ी संख्या के कारण यह संभव है। साँस लेने के लिए, मुँहासे को हर 15 मिनट में सतह पर तैरने की आवश्यकता होती है। वह पानी से ऑक्सीजन नहीं ले सकता, क्योंकि वह बहुत मैला और उथले जलाशयों में रहता है, जहाँ बहुत कम ऑक्सीजन है। लेकिन, ज़ाहिर है, इलेक्ट्रिक ईल की मुख्य विशिष्ट विशेषता इसके विद्युत अंग हैं।

वे न केवल तेजस्वी या उसके शिकार को मारने के लिए हथियारों की भूमिका निभाते हैं, जो ईल खाता है। मछली के विद्युत अंगों द्वारा उत्पन्न निर्वहन कमजोर हो सकता है, 10 वी तक। इस तरह के डिस्चार्ज ईल द्वारा विद्युत-स्थान के लिए उत्पन्न होते हैं। तथ्य यह है कि मछली में विशेष "इलेक्ट्रोसेप्टर्स" होते हैं जो आपको अपने स्वयं के शरीर के कारण बिजली के क्षेत्र की विकृति का निर्धारण करने की अनुमति देते हैं। इलेक्ट्रोलोकेशन ईल्स को परेशान पानी में अपना रास्ता खोजने और छिपे हुए पीड़ितों को खोजने में मदद करता है। ईल बिजली का एक मजबूत निर्वहन दे सकता है, और इस समय, एक गुप्त मछली या उभयचर बरामदगी के कारण बेतरतीब ढंग से झटका देना शुरू कर देता है। शिकारी आसानी से इन कंपन का पता लगा लेता है और शिकार को खा जाता है। इस प्रकार, यह मछली विद्युत और विद्युत दोनों है।

दिलचस्प है, अलग-अलग शक्ति के निर्वहन तीन प्रकार के विद्युत अंगों द्वारा उत्पन्न होते हैं। वे मछली की लंबाई के लगभग 4/5 भाग पर कब्जा कर लेते हैं। हंटर और पुरुषों के अंग उच्च वोल्टेज का उत्पादन करते हैं, और नेविगेशनल और संचार उद्देश्यों के लिए छोटी धाराएं सैक्स अंग द्वारा उत्पन्न होती हैं। हंटर का मुख्य अंग और अंग ईल शरीर के निचले हिस्से में स्थित है, सैक्स अंग - पूंछ में। सात मीटर तक की दूरी पर विद्युत संकेतों का उपयोग करते हुए एक दूसरे के साथ "संचार" करें। इलेक्ट्रिक डिस्चार्ज की एक निश्चित श्रृंखला के साथ, वे अपनी तरह के अन्य व्यक्तियों को खुद को आकर्षित कर सकते हैं।

इलेक्ट्रिक ईल विद्युत निर्वहन कैसे उत्पन्न करता है?

इस प्रजाति के मुँहासे, साथ ही कई अन्य "विद्युतीकृत" मछली भी उसी तरह से बिजली को पुन: उत्पन्न करती हैं जैसे कि अन्य जानवरों के जीवों में मांसपेशियों के साथ तंत्रिकाएं, केवल इसके लिए वे इलेक्ट्रोसाइट्स - विशेष कोशिकाओं का उपयोग करते हैं। टास्क को Na-K-ATPase एंजाइम का उपयोग करके किया जाता है (वैसे, जीन एंजाइम Nautilus (lat। Nautilus) के मोलस्क के लिए भी यही एंजाइम बहुत महत्वपूर्ण है )। एंजाइम के लिए धन्यवाद, एक आयन पंप बनता है, सेल से सोडियम आयनों को पंप करता है, और पोटेशियम आयनों को पंप करता है। पोटेशियम को विशेष प्रोटीन के लिए कोशिकाओं से उत्सर्जित किया जाता है जो झिल्ली बनाते हैं। वे एक प्रकार का "पोटेशियम चैनल" बनाते हैं जिसके माध्यम से पोटेशियम आयन हटा दिए जाते हैं। सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए आयन कोशिका के अंदर जमा होते हैं, बाहरी रूप से नकारात्मक रूप से चार्ज होते हैं। एक बिजली का ढाल है ।

परिणामस्वरूप संभावित अंतर 70 mV तक पहुंच जाता है। ईल के विद्युत अंग के उसी सेल की झिल्ली में सोडियम चैनल होते हैं, जिसके माध्यम से सोडियम आयन फिर से सेल में प्रवेश कर सकते हैं। सामान्य परिस्थितियों में, 1 सेकंड में, पंप सेल से लगभग 200 सोडियम आयनों को निकालता है और साथ ही साथ लगभग 130 पोटेशियम आयनों को सेल में स्थानांतरित करता है। एक वर्ग माइक्रोमीटर झिल्ली इन पंपों के 100-200 को समायोजित कर सकता है। आमतौर पर ये चैनल बंद होते हैं, लेकिन यदि आवश्यक हो तो वे खुलते हैं। यदि ऐसा होता है, तो रासायनिक क्षमता का ढाल इस तथ्य की ओर जाता है कि सोडियम आयन फिर से कोशिकाओं में प्रवेश करते हैं। -70 से +60 mV तक वोल्टेज में एक सामान्य परिवर्तन होता है, और सेल 130 mV का निर्वहन करता है। प्रक्रिया की अवधि केवल 1 एमएस है। विद्युत कोशिकाएं तंत्रिका तंतुओं द्वारा आपस में जुड़ी होती हैं, कनेक्शन धारावाहिक है। इलेक्ट्रोसाइट्स एक तरह के कॉलम बनाते हैं,जो समानांतर में जुड़े हुए हैं। उत्पन्न विद्युत संकेत का कुल वोल्टेज650 वी तक पहुंचता है , वर्तमान ताकत - 1 ए। कुछ रिपोर्टों के अनुसार, वोल्टेज 1000 वी तक भी पहुंच सकता है, और वर्तमान ताकत 2 ए है।

एक खुर्दबीन के नीचे एक ईल के इलेक्ट्रोसाइट्स (विद्युत कोशिकाएं)।

एक निर्वहन के बाद, आयन पंप फिर से संचालित होता है और ईल के विद्युत अंग चार्ज होते हैं। कुछ वैज्ञानिकों के अनुसार, इलेक्ट्रोसाइट्स की कोशिका झिल्ली में 7 प्रकार के आयन चैनल होते हैं। इन चैनलों का स्थान और चैनल प्रकारों का विकल्प बिजली उत्पादन की दर को प्रभावित करता है।

कम बैटरी

यूनिवर्सिटी ऑफ वेंडरबिल्ट (यूएसए) के केनेथ कैटेनिया के एक अध्ययन के अनुसार , ईल अपने इलेक्ट्रिक अंग के तीन प्रकार के निर्वहन का उपयोग कर सकता है। पहला, जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, कम वोल्टेज आवेगों की एक श्रृंखला है जो संचार और नेविगेशन उद्देश्यों के लिए काम करती है।

दूसरा 2-3 उच्च वोल्टेज दालों का एक क्रम है जो कई मिलीसेकंड तक चलता है। छिपी हुई और छिपी हुई शिकार का शिकार करते समय ईल द्वारा इस विधि का उपयोग किया जाता है। जैसे ही 2-3 हाई वोल्टेज डिस्चार्ज दिए जाते हैं, दुबके हुए पीड़ित की मांसपेशियां सिकुड़ने लगती हैं, और ईल आसानी से संभावित भोजन कर सकता है।

तीसरी विधि उच्च-वोल्टेज उच्च-आवृत्ति निर्वहन की एक श्रृंखला है। तीसरी विधि का उपयोग शिकार के दौरान ईल द्वारा किया जाता है, प्रति सेकंड 400 आवेगों को देता है। यह विधि 3 मीटर तक की दूरी पर छोटे और मध्यम आकार (यहां तक कि मनुष्यों) के लगभग किसी भी जानवर को पंगु बना देती है।

और कौन विद्युत प्रवाह उत्पन्न करने में सक्षम है?

मछली की लगभग 250 प्रजातियां इसके लिए सक्षम हैं। अधिकांश के लिए, बिजली केवल नेविगेशन का एक साधन है, उदाहरण के लिए, नील हाथी (ग्नथोनमस पीटरसी) के मामले में ।

लेकिन कुछ मछलियां संवेदनशील बल का विद्युत निर्वहन करने में सक्षम हैं। ये इलेक्ट्रिक रैंप (कई प्रजातियां), इलेक्ट्रिक कैटफ़िश और कुछ अन्य हैं।

इलेक्ट्रिक कैटफ़िश (स्रोत: विकिपीडिया)

जेसन गैलेंट और सहकर्मी आयोजितविद्युत अंगों के साथ कई मछलियों के जीनोम की अनुक्रमण, और पाया कि उनके द्वारा अध्ययन की गई प्रजातियों में से कई रिश्तेदार नहीं हैं। मछली में विद्युत अंगों की प्रकृति द्वारा "आविष्कार" समानांतर चला गया, लेकिन बैटरी की संरचना सभी के लिए बहुत समान है। कुल मिलाकर, वैज्ञानिकों ने 6 विकासवादी रेखाओं को एक-दूसरे से स्वतंत्र गिना, जिससे विद्युत अंगों की उपस्थिति हुई। शायद इलेक्ट्रिक ईल मछली के प्रकारों में से एक है जो इस अंग का सबसे कुशलता से उपयोग करते हैं।

स्रोत: animalpicturesociety.com

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