Гимноти су коштане речне рибе које припадају реду Гимнотиформес. До 2019. била је позната само једна врста, електрична јегуља (Елецтропхорус елецтрицус), која припада породици Гимнотидае.
Упркос уобичајеном називу, ова врста није права јегуља (Ангуиллиформе), већ риба нож, ближе сродници сома или сома.
Неке јединствене рибе
Треба напоменути да назив јегуља потиче од њеног издуженог тела, коме недостају леђно пераје и прсна пераја. Међутим, има изузетно дугачко анално пераје које користи за кретање.
Најфасцинантнија особина гимнотија је њихова способност да генеришу електричне ударе. Ова способност је позната вековима, чак и пре открића електрицитета.
Таква пражњења могу бити велика и повезана су са њиховим стратегијама лова, хватањем плена и одбраном. С друге стране, према мишљењу стручњака, мала електрична пражњења могу бити кључна за електролокацију и комуникацију између субјеката исте врсте.
Како изгледају гимноти?
Занимљиво је знати да гимноти заправо нису јегуље, јер припадају остариофизариосима, иако својим изгледом опонашају праве јегуље. Дакле, ове рибе имају дугачко тело попут змије, без репног, леђног и карличног пераја.
С друге стране, имају изузетно издужено анално пераје, које се користи као средство за кретање и омогућава им да пливају уназад.
Поред тога, имају густу, љигаву кожу без љуске коју користе као заштитни слој. Гимноти варирају од сиве до браон/црне боје, са жућкастим одливом на вентралном предњем делу тела. Можда имају беличасте мрље.
Такође, његова глава има благо спљоштен цилиндрични облик и велика уста. У одраслом стању, то су велике рибе које могу достићи до 2,5 метра и тешке 20 килограма.
Занимљива чињеница је да се сви витални органи гимнотуса налазе у предњем делу тела и заузимају само 20% његове дужине.
Гимноти дишу на уста
Иако гимноти имају шкрге, њихова функција не покрива потребе риба за кисеоником. Према речима стручњака, ове вестигиалне шкрге се користе само за уклањање угљен-диоксида, а не за узимање кисеоника. Као такве, ове рибе обавезно дишу ваздух.
У ствари, скоро 80% њихове потребе за кисеоником добијају се кроз њихова високо васкуларизована уста. Ова адаптација им омогућава да користе своја уста као плућа и тера их да често излазе на површину да дишу.
Ова карактеристика омогућава гимнотанима да удобно преживе у мутној води са веома ниском концентрацијом раствореног кисеоника.
Станиште и географска распрострањеност
Гимноти живе у Венецуели, у сливу река Ориноко, Рио Негро и Кујуни. Они су такође присутни у реци Амазон и њеним притокама и у рекама које одводе Гвајански штит у Гвајани, Суринаму, Француској Гвајани и северном Бразилу.
Уопштено говорећи, насељавају муљевита дна река, потока, бара и мочвара, фаворизујући дубоко засјењена подручја.
Ове ноћне врсте су међу највећим воденим грабежљивцима у поплављеним шумама, познатим као варзеа.
Шума варзеа је шумски екосистем који заузима око 2% слива Амазона. То су шуме које расту у поплавним равницама богатим минералним седиментима.
Треба напоменути да овај екосистем има велику количину типичне и ексклузивне флоре и фауне. Огромна количина седимента чини земљиште у овим областима једним од најплоднијих у Амазону.
Када су поплављене, рибе их користе и за исхрану (постају важни распршивачи семена биљака) и за размножавање.
Сада су познате три врсте гимноти
До 2019. веровало се да једна врста гимнотума (Елецтропхорус елецтрицус) влада у сливу реке Амазон. Ова врста може да генерише јака електрична пражњења (до 650 волти).
Нова студија је објавила постојање две нове врсте електричних јегуља. Један од њих, способан да обезбеди електрична пражњења од 860 волти, идентификован је као Елецтропхорус волтаи.
Штавише, трећа врста је означена као Елетропхорус варии, у част покојног Смитхсониан ихтиолога Ричарда Варија. У поменутој студији, аутори су утврдили да свака врста има јединствен облик лобање.
Они такође имају дефинитивне карактеристике својих прсних пераја и карактеристичан распоред пора на телу. Поред тога, свака врста такође има своју географску дистрибуцију.
Тако, Елецтропхорус елецтрицус живи у висоравни Гвајанског штита, док Елецтропхорус волтаи живи јужније, у Бразилском штиту. Коначно, Елецтропхорус варии се налази у низинама реке Амазон.
Понашање
Ове рибе су ноћне животиње са слабим видом и живе у мутним, тамним водама. Из таквих разлога, морају се ослањати на електричну енергију коју генеришу да би открили друге рибе.
Иако гимноти имају потенцијал да буду прилично агресивне животиње, нису. У стварности, они користе своја снажна пражњења из својих електричних органа само у предаторске и одбрамбене сврхе.
С друге стране, слаба електрична пражњења се користе за електролокацију. Ово је посебно важно због његовог слабог вида.
Гимноти имају позитивно наелектрисање близу главе, док је реп негативно наелектрисан. Треба напоменути да сам поларитет рибе помаже у стварању овог електричног поља које диктира већи део понашања животиње.
Употреба биоелектричности у гимнозама
Важно је напоменути да гимноти имају три електрична органа: главни орган, Хунтеров орган и Сацх орган. Сви се састоје од модификованих мишићних ћелија:
- Главни електрични орган се налази на леђној страни; обухвата средину тела од иза главе до средине репа.
- Друго, Хунтеров орган је паралелан са главним органом, али на трбушној страни. Они стварају високонапонске импулсе који омамљују плен и одвраћају предаторе.
- Сацх орган се налази у задњем делу електричне јегуље. Овај орган производи импулсе нижег напона који омогућавају комуникацију и навигацију у мутним водама.
Одакле долази ова биоелектрична енергија?
Код ових риба, пражњења се јављају зато што њихов нервни систем садржи низ електрогених ћелија (које производе електричну енергију). Ове специјализоване ћелије су у облику диска и називају се електроцити.
Сваки електроцит носи нето негативни електрични набој; унутар ћелија имају високу концентрацију позитивно наелектрисаних јона калијума. Из тог разлога, сваки диск има потенцијалну разлику од нешто мање од 100 миливолти.
У време лова или одбране ослобађа се неуротрансмитер ацетилхолин, који индукује пражњење ових ћелија. Неуротрансмитер развија пут ниског електричног отпора између једне стране ћелије и унутрашњости.
Тако, активним процесом транспорта, јони калијума изван ћелије јуре у ту страну ћелије.
Одмах, неки од јона калијума унутар ћелије излазе на другу страну ћелије да би одржали равнотежу. Овим процесом, ћелија ослобађа око 50 миливолти електричне енергије.
Важно је напоменути да су електрогене ћелије наслагане. Из тог разлога, активност покретања једне ћелије активира друге око себе, стварајући каскаду струје. Колективно пражњење електричне енергије из сваке ћелије је оно што омогућава гимнотуму да испоручи до 860 волти.