Gymnoti са костни речни риби, принадлежащи към разред Gymnotiformes. До 2019 г. беше известен само един вид, електрическата змиорка (Electrophorus electricus), принадлежаща към семейство Gymnotidae.
Въпреки общоприетото име, този вид не е истинска змиорка (Anguilliforme), а риба-нож, по-тясно свързана със сом или сом.
Някои уникални риби
Трябва да се отбележи, че името на змиорката идва от нейното удължено тяло, което няма гръбна перка и гръдни перки. Въпреки това има изключително дълга анална перка, която използва за движение.
Най-очарователната черта на гимнотите е способността им да генерират електрически удари. Тази способност е известна от векове, дори преди откриването на електричеството.
Такива изхвърляния могат да бъдат големи и са свързани с техните стратегии за лов, улавяне на плячка и защита. От друга страна, според мнението на експерти, малките електрически разряди могат да бъдат ключови за електролокацията и комуникацията между субекти от един и същи вид.
Как изглеждат гимнотосите?
Интересно е да се знае, че gymnoti всъщност не са змиорки, тъй като принадлежат към ostariophysarios, въпреки че външният им вид наподобява този на истинските змиорки. Така тези риби имат дълго, подобно на змия тяло, без опашни, гръбни и тазови перки.
От друга страна, те имат изключително удължена анална перка, която се използва като средство за придвижване и им позволява да плуват назад.
Освен това те имат дебела, лигава кожа без люспи, която използват като защитен слой. Gymnoti варират от сиво до кафяво/черно на цвят, с жълтеникав оттенък върху вентралната предна част на тялото. Може да имат белезникави петна.
Освен това главата му има леко сплескана цилиндрична форма и голяма уста. В зряла възраст те са големи риби, които могат да достигнат до 2,5 метра и да тежат 20 килограма.
Любопитен факт е, че всички жизненоважни органи на гимнотите са разположени в предната част на тялото и заемат само 20% от дължината му.
Гимнотите дишат през устата си
Въпреки че gymnoti имат хриле, тяхната функция не покрива нуждата от кислород на рибата. Според експертите тези рудиментарни хриле се използват само за отстраняване на въглероден диоксид, а не за поемане на кислород. Като такива, тези риби задължително дишат въздух.
Всъщност, почти 80% от нуждата им от кислород се получава чрез тяхната силно васкуларизирана уста. Тази адаптация им позволява да използват устата си като бял дроб и ги принуждава да излизат на повърхността доста често, за да дишат.
Тази функция позволява на гимнотаните да оцеляват удобно в мътна вода с много ниска концентрация на разтворен кислород.
Хабитат и географско разпространение
Гимноти живеят във Венецуела, в басейна на реките Ориноко, Рио Негро и Куюни. Те също присъстват в река Амазонка и нейните притоци и в реките, които източват Гвианския щит в Гвиана, Суринам, Френска Гвиана и Северна Бразилия.
Като цяло те обитават тинестите дъна на реки, потоци, езера и блата, като предпочитат силно засенчени зони.
Тези нощни видове са сред най-добрите водни хищници в наводнената гора, известна като varzea.
Гората варцеа е горска екосистема, която заема около 2% от басейна на Амазонка. Това са горите, които растат в заливните низини, богати на минерални утайки.
Трябва да се отбележи, че тази екосистема има голямо количество типична и изключителна флора и фауна. Огромното количество седимент прави почвите в тези райони едни от най-плодородните в Амазонка.
Когато са наводнени, рибите ги използват както за хранене (като стават важни разпръсквачи на растителни семена), така и за размножаване.
Сега са известни три вида гимноти
До 2019 г. се смяташе, че един вид гимнотум (Electrophorus electricus) царува в басейна на река Амазонка. Този вид може да генерира силни електрически разряди (до 650 волта).
Ново проучване съобщава за съществуването на два нови вида електрически змиорки. Един от тях, способен да осигури електрически разряди от 860 волта, беше идентифициран като Electrophorus voltai.
Освен това, третият вид е определен като Eletrophorus varii, в чест на покойния ихтиолог от Смитсоновия институт Ричард Вари. В гореспоменатото изследване авторите установиха, че всеки вид има уникална форма на черепа.
Те също имат определящи характеристики в гръдните си перки и отличително разположение на порите по тялото. Освен това всеки вид има свое собствено географско разпространение.
Така Electrophorus electricus живее във високите части на Гвианския щит, докато Electrophorus voltai живее по на юг, в Бразилския щит. И накрая, Electrophorus varii се среща в низините на река Амазонка.
Поведение
Тези риби са нощни животни с лошо зрение и живеят в мътни, тъмни води. Поради тези причини те трябва да разчитат на електричеството, което генерират, за да открият други риби.
Въпреки че гимнотите имат потенциала да бъдат доста агресивни животни, те не са. В действителност те използват само силните си разряди от електрическите си органи за хищнически и отбранителни цели.
От друга страна, слабите електрически разряди се използват за електролокация. Това е особено важно поради лошото му зрение.
Gymnoti имат положителен заряд близо до главата, докато опашката е отрицателно заредена. Трябва да се отбележи, че полярността на самата риба помага за създаването на това електрическо поле, което диктува голяма част от поведението на животното.
Използването на биоелектричество в гимнотос
Важно е да се отбележи, че гимнотите имат три електрически органа: главният орган, органът на Хънтър и органът на Сач. Всички те са изградени от модифицирани мускулни клетки:
- Основният електрически орган е разположен от дорзалната страна; обхваща средата на тялото от зад главата до средата на опашката.
- Второ, органът на Хънтър е успореден на главния орган, но от вентралната страна. Те генерират импулси с високо напрежение, които зашеметяват плячката и възпират хищниците.
- Органът на Sach се намира в задната част на електрическата змиорка. Този орган произвежда импулси с по-ниско напрежение, които позволяват комуникация и навигация в мътни води.
Откъде идва това биоелектричество?
При тези риби разрядите възникват, защото тяхната нервна система съдържа поредица от електрогенни клетки (които произвеждат електричество). Тези специализирани клетки са с форма на диск и се наричат електроцити.
Всеки електроцит носи нетен отрицателен електрически заряд; вътре в клетките има висока концентрация на положително заредени калиеви йони. Поради тази причина всеки диск има потенциална разлика малко под 100 миливолта.
По време на ловуване или защита се освобождава невротрансмитерът ацетилхолин, който предизвиква освобождаването на тези клетки. Невротрансмитерът развива път с ниско електрическо съпротивление между едната страна на клетката и вътрешността.
По този начин, чрез процес на активен транспорт, калиевите йони извън клетката се втурват в тази страна на клетката.
Веднага някои от калиевите йони вътре в клетката излизат от другата страна на клетката, за да поддържат баланса. При този процес клетката освобождава около 50 миливолта електричество.
Важно е да се отбележи, че електрогенните клетки са подредени. Поради тази причина активността на изстрелване на една клетка активира други около нея, създавайки каскада от ток. Колективното разреждане на електричество от всяка клетка е това, което позволява на гимнотума да достави до 860 волта.