تبلیغات
زیست شناسی گرگان - گیرنده الکتریکی و تولید الکتریسیته در آبزیان

امروز:

گیرنده الکتریکی و تولید الکتریسیته در آبزیان

یکی از اولین ماهیهای که حس الکتریکی آن مورد مطالعه دقیق قرار گرفته است ماهی الکتریکی افریقایی(Gymnarchus niloticus) می باشد . این ماهی که نام متداولی ندارد به ایجاد جریانهای دایم با فرکانسهایی حدود300تا400 بار در هر ثانیه می پردازد. در طی تخلیه الکتریکی بخش انتهایی دم نسبت به سر جانور برای لحظه ای منفی می شود و یک جریان الکتریکی وارد آب اطراف می گردد. وضعیت میدان الکتریکی به رسانایی محیط بستگی دارد و اگر جسمی با رسانایی بیشتر و یا کمتر از آن در این میدان قرار گیرد ، وضعیت مزبور به هم می خورد. چنانچه رسانایی جسم بیشتر از آب باشد خطوط عبور جریان به یکدیگر نزدیک می شوند و بر عکس در صورت وجود رسانایی ضعیفتر این خطوط از یکدیگر دور می گردند.

اندامهای گیرنده ی الکتریکی و مسئول دریافت جریانهای بالا کدامند؟ گیرنده های مزبور به دو شکل درون پوست قراردارند: لوله ای و امپولی. گیرنده های لوله ای ( tuberous receptors) را فقط در ماهی الکتریکی می توان یافت. این گیرنده ها به طور ویژه به تخلیه هایی با فرکانس زیاد (چندین صد هرتز)پاسخ می دهند که از ویژگیهای ماهی الکتریکی است و فرکانس هر گیرنده در هر گونه در سطح تخلیه ویژه همان گونه قرار دارد.


نوع دیگر یعنی گیرنده های الکتریکی آمپولی ( ampullary electroreceptors) را در هر دو دسته از ماهیهای الکتریکی و غیر الکتریکی می توان یافت .این گیرنده ها نسبت به فرکانس های بسیار پایین تر و همچنین به تغییرات میدانهای جریان مستقیم پاسخ می دهند. این گیرنده ها توسط منفذهای کوچکی از خارج باز هستند و از این منفذها کانالهایی مملو از مواد ژله ای به طرف آمپولها کشیده می شوند. که جایگاه سلولهای حسی می باشند. کانالها و گیرنده های مزبور در کوسه ماهیهای دریایی و سفره ماهیها از خارج به آسانی دیده می شوند و حتی مدتها پیش از شناسایی وظیفه آنها، به عنوان آمپولهای لورنزینی(lorenzini) مشهور بوده اند. کانالها در ماهیها و سفره ماهیهای حساس به الکتریسیته ساکن آب شیرین بسیار کوتاهتر هستندو این اندامها آشکار بوده موسوم به میکرو آمپول می باشند .

تفاوت در ساختار گیرنده الکتریکی بین ماهیها آب شور و آب شیرین به سهولت قابل فهم است.در آب دریا یعنی جایی که مقاومت بدن ماهی بیشتر از آب اطراف می باشد خطوط جریان در اطراف ماهی پراکنده است.

بنابراین مجراهای طویل و مملو از مواد ژله ای با رسانایی زیاد باعث کاهش ولتاژ در طول واحد حسی به میزان حداکثر خواهد شد.

در آب شیرین خطوط جریان بر روی بدن ماهی یه علت مقاومت کم آن به یکدیگر نزدیک می شوند. بنابراین مجرای طویل در صورتی می تواند عمل کند که مقاومت پوست زیاد ولی مقاومت کانال کم باشد که ایجاد چنین حالتی به دشواری امکان پذیر است. یعنی باید تراکم نمک ژل درون مجرا زیاد باشد تا مقاومت آن کم شود و یا عایق بندی دیواره آن فوق العاده بالا باشد به همین دلیل مجراهای گیرنده تمام ماهی های آب شیرین که دارای حس الکتریکی هستند فقط آن اندازه عمق دارند که در  محدوده پوست قرار گیرند .

گیرنده های الکتریکی می توانند بسیار حساس باشند و نسبت به شیب ولتاژهایی به اندازه ناچیز 10 به توان منفی 8 ولت در سانیمتر پاسخ دهند .

اکنون چگونگی جلوگیری از تداخل علائم الکتریکی را در بین ماهیها مورد بررسی قرار می دهیم . چنانچه تعداد زیادی ماهی  الکتریکی در منطقه ای زندگی کند چگونه از تداخل علائم خود با علائم سلیر ماهیها جلوگیری می کنند ؟ چنانچه یک ماهی الکتریکی را بر فرکانس های الکتریکی مصنوعی که مشابه فرکانسهای خود ماهی است مواجه سازیم ماهی مزبور به منظور تمایز علائم خود از علائم مصنوعی به سرعت فرکانسهای خود را تغییر می دهد . این روش احتمالا مانع تداخل علائم یک ماهی با علائم سلیر ماهی ها می شود . چنین ادعایی توسط تمایل ماهی الکتریکی برای جابجایی فرکانس خود به هنگام برخورد با ماهی دیگری که دارای همان فرکانس است، قابل آزمایش است .

توانایی استفاده از ایمپالسهایی که خود ماهیها به منظور بررسی محیط خود تولید می کنند تشابه ظاهری با کاربرد پالسهای صوتی توسط خفاشها دارد با وجود این ،این دستگاه الکتریکی متفاوت است، زیرا انعکاس و بازتابی ندارد بلکه متکی بر بهم زدن میدان الکتریکی است.

در گذشته تصور می شد که فقط ماهیها دارای حس الکتریکی هستند اما اکنون شواهد بسیار خوبی وجود دارند که سیستم خط جانبی سمندرها مانند آگزولوتل (ambystoma) نیز در دریافت حس الکتریکی نقش دارند .خط جانبی آگزولوتل دارای دو نوع واحد حسی است یکی حساس یه الکتریسیته و دیگری حساس به عوامل مکانیکی .واحدهای حساس به عوامل مکانیکی نسبت به حرکت در آب از خود حساسیت زیادی نشان می دهند. واحدهای حساس به الکتریسیته تنها به شیبهای ولتازی ضعیف پاسخ میدهند و در برابر محرکهای مکانیکی به استثنای شدیدترین محرکها واکنشی نشان نمی دهند.

نحوه عمل واحدهای حساس به الکتریسیته در سمندرها هم از لحاظ فرکانس و هم از لحاظ حساسیت شبیه چگونگی عمل آنها در ماهیها است. آگزولوتل از بی مهرگان کوچک ،نوزاد قورباغه و ماهی تغذیه می کند و جریان های الکتریکی که به وسیله این جانوران تولید می شود در همان اندازه و سطحی است که دستگاه گیرنده الکتریکی آگزولوتل عمل می کند .

مهره دار دیگری که از جانداران آبزی تغذیه می کند پستاندار تخمگذاری به نام پلاتی پوس متقار اردکی( duck-billed platypus) است . این جانور غذای خود را درون جریانهای گل آلود جستجو می کند و هنگامی که به زیر آب می رود معمولا چشمها وگوشها و بینی خود را می بندد. مدت زمان زیادی است که معلوم شده منقار پلاتی پوس دارای انبوهی از اندامهای حسی است فرض گردیده که این اندامهای گیرنده های مکانیکی حساسی هستند چنین فرضی بدون تردید درست می باشد اما به تازگی حس الکتریکی نیز در پلاتی پوس نشان داده شده است .این جانور می تواند به کمک میدانهای الکتریکی ضعیفی که توسط جانوران شکاری و یا یک منبع مصنوعی به وجود می آید به آشیانه خود بازگردد.

به احتمال زیاد حس الکتریکی در پلاتی پوس مستقل از حس الکتریکی در ماهیها به وجود آمده است این گمان از آنجا سرچشمه می گیرد که عصب رسانی به اندامهای حساس الکتریکی پلاتی پوس از طریق عصب سه شاخه (عصب پنجم مغز )و در ماهیها توسط عصب شنوایی (عصب هشتم مغز) انجام می گیرد .


نوشته شده در : یکشنبه 17 آبان 1394  توسط : شریفی زاده .    نظرات() .

 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر