أنواع ثعبان البحر الكهربائية

أنواع ثعبان البحر الكهربائية الجديدة أقوى لكمة






حتى الآن ، لم يتعرف العلماء إلا على نوع واحد من ثعبان البحر الكهربائي، ومع ذلك ، خلصت دراسة جديدة إلى أن هناك ثلاثة أنواع ، وأن أحدها لديه أقوى تفريغ كهربائي قام العلماء بقياسه من أي حيوان.

تعيش ثعبان البحر ( Electrophorus electricus ) ، الذي وصفه العلماء لأول مرة قبل 250 عامًا ، في نهري الأمازون وأورينوكو في أمريكا الجنوبية.

لقد فتنت قدرتها على توليد تصريفات كهربائية قوية لعامة الناس والعلماء على حد سواء.

في الواقع ، كانت ثعبان البحر هو الذي ألهم أليساندرو فولتا لتصميم أول بطارية كهربائية في عام 1799.

تستخدم هذه المخلوقات ثلاثة أجهزة كهربائية لإنتاج الصدمات ، وتساعدهم هذه التفريغات الكهربائية على التقاط الفرائس ودرء الحيوانات المفترسة، كما أنها تنتج تصريفات أضعف تساعد على التنقل والاتصالات.

من المستغرب أن الثعابين الكهربائية ليست ثعابين حقيقية - إنها نوع من السكاكين، يمكن لجميع السكاكين توليد حقل كهربائي ، ولكن فقط ثعبان البحر الكهربائي الذي لديه قوة قوية بما يكفي للهجوم والدفاع.

حتى وقت قريب جدًا ، اعتقد الخبراء أن هناك نوعًا واحدًا فقط من ثعبان البحر الكهربائي، ومع ذلك ، فإن ورقة حديثة في Nature Communications تؤكد أن هناك ، في الواقع ، ثلاثة أنواع.
اختبار نظرية الأنواع الفردية

وللتحقق من ذلك ، قام فريق من الباحثين بفحص 107 عينات من ثعبان البحر من مناطق مختلفة من الأمازون الكبرى.

وقارنوا الحمض النووي والشكل العام للحيوانات وهيكلها (التشكل) والبيانات البيئية وقوة شحنتها الكهربائية.

وللتحقق من التركيب الجيني للأنقليس الكهربائي ، قام العلماء بسلسلة ومقارنة 10 من الجينات الميتوكوندرية والنووية.

بالنسبة للتحليل الصرفي ، اختار الباحثون بعض الاختلافات الطفيفة بين الأنواع الثلاثة، لم يكن ذلك سهلاً ، كما يشرح مؤلف الدراسة الأول كارلوس ديفيد دي سانتانا:

شكل الجسم محفوظ للغاية. لم يتغير كثيرًا خلال 10 ملايين عام من التطور، فقط القليل من التفاصيل عن التشكل الخارجي يميزها ، وفقط التحليل المتكامل لمورفولوجيا وعلم الوراثة والبيئة كان قادرًا على التمييز بين الانواع.

على الرغم من أن الاختلافات الجسدية كانت دقيقة ، إلا أنها دعمت نتائج تحليل الحمض النووي، خلص مؤلفو الدراسة إلى أنه بدلاً من نوع واحد ، هناك ثلاثة أنواع بالفعل.

كما قاموا بقياس الشحنة الكهربائية للحيوانات في بيئتهم الطبيعية، أنتج أحد الأنواع الجديدة أعلى جهد مسجل من حيوان: 860 فولت. للسياق ، كان السجل السابق 650 فولت.

وفقا لمؤلفي الدراسة ، فإن هذا يجعل أنواع ثعبان البحر الكهربائية "أقوى مولد للكهرباء الحيوية المعروفة".

أطلق العلماء على هذا النوع الجديد Electrophorus voltai ، على شرف Volta.
لماذا E. voltai قوية جدا


كل من الأنواع الثلاثة يسكن موقع مختلف قليلاً. في حالة E.voltai ، فإنه يميل إلى العيش على ارتفاعات أعلى ، في الماء مع انخفاض مستويات الأملاح الذائبة، هذا يجعل الماء أقل موصل بالكهرباء.

يعتقد مؤلفو الدراسة أن الظروف البيئية تعني أن الجهد العالي ضروري لصيد الفرائس.

قام العلماء بتسمية النوع الجديد الآخر E. varii على اسم ريتشارد باري ، الباحث في معهد سميثسونيان، يشرح سانتانا كيف كان فاري "الباحث الأجنبي الذي أثر بشكل كبير على الطلاب والباحثين البرازيليين وساعدهم في دراسة الأسماك في أمريكا الجنوبية".

على النقيض من E. voltai ، يعيش E. varii بشكل شائع في المناطق المنخفضة حيث يوجد بالمياه مستويات أعلى من الأملاح الذائبة ، وبالتالي يوصل الكهرباء بسهولة أكبر، وفقًا لذلك ، يتراوح نطاق التفريغ الكهربائي لهذا النوع من 151 إلى 572 فولت.

يوضح Santana ، الذي أصيب بالصدمة بسبب الانكماش الكهربائي أكثر من مرة ، أنه على الرغم من أن الجهد يمكن أن يكون مرتفعًا ، إلا أن التيار الكهربي منخفض - وأحيانًا يكون 1 أمبير فقط (أمبير)، بالنسبة للسياق ، يمكن أن يكون منفذ الطاقة القياسي 10-20 أمبير ويتسبب في إصابة خطيرة أو حتى الموت.

أيضا ، تنتج ثعبان البحر الكهرباء في نبضات بدلا من رشقات نارية مستمرة، وبعد حدث كهربائي كبير ، يحتاج الحيوان إلى إعادة الشحن ، الأمر الذي قد يستغرق بعض الوقت.

ومع ذلك ، يوضح سانتانا أنه في مجموعات كبيرة ، هذه الحيوانات هائلة، على الرغم من أن الشخص السليم قد ينجو من الصدمة ، إلا أن الأفراد الأكبر سنا أو الأضعف قد لا يفعلون ذلك.
المزيد قادم

يخطط الباحثون لمواصلة دراسة هذه المخلوقات. إنهم يريدون إجراء المزيد من البحوث الجينية لفهم كيفية ولماذا تباعدت هذه الأنواع المشابهة لتصبح ثلاثة.

إنهم يريدون أيضًا إجراء المزيد من القياسات لتأكيد قراءة السجل 860 فولت.

إن اكتشاف أنواع جديدة من ثعبان البحر الكهربائي في الأمازون ، أحد النقاط الساخنة للتنوع البيولوجي على كوكب الأرض ، يدل على الكم الهائل من الأنواع التي ما زالت في الطبيعة.

يضيف سانتانا ، "إن المنطقة لها أهمية كبيرة في المجالات العلمية الأخرى ، مثل الطب والتكنولوجيا الحيوية ، مما يعزز الحاجة إلى حمايتها والحفاظ عليها.