Одна з риб генерує розряд у 800 вольт – і не завдає собі шкоди: біолог роз’яснив, як це відбувається.

800 вольт – це приблизно рівень побутової електромережі.

Електричні вугрі, відомі своєю здатністю генерувати потужні електричні розряди, насправді не порушують біологічні закони, а лише виводять їх на екстремальний рівень. Американський еволюційний біолог Скотт Треверс у Forbes пояснив, як ці риби здатні створювати напругу до 800 вольт і при цьому не завдають шкоди собі.

Варто зазначити, що 800 вольт – це приблизно рівень побутової електромережі. Водночас вугор може вивільняти цю енергію імпульсами, достатніми для оглушення здобичі або відлякування хижаків. І при цьому риба залишається неушкодженою – не отримує удару струмом і не зазнає внутрішніх ушкоджень.

Як зазначає автор, деякі можуть вважати, що вугор порушує біологічні закони. Але насправді він дуже точно дотримується їх, масштабує до рівня, який здається майже неймовірним.

Як вугрі виробляють електрику

Електричні вугрі (рід Electrophorus) використовують той самий принцип, що й ваша нервова система, – різницю потенціалів між внутрішньою та зовнішньою частинами клітин.

Треверс пояснив, що клітини в вашому організмі – нейрони, м’язові волокна – мають різницю напруги між внутрішньою та зовнішньою сторонами. Це відбувається через нерівномірний розподіл іонів Na⁺ і K⁺, які вибірково проходять через канали в мембрані. Коли ці канали відкриваються, виникає короткий електричний сигнал.

“Електричні вугрі спеціалізували цей базовий механізм. Замість звичайних м’язових клітин вони мають електроцити – сплющені клітини у формі дисків, які вже не скорочуються, але зберігають здатність генерувати електричний потенціал. Кожен електроцит виробляє невелику напругу – приблизно 0,1 вольта”, – розповів науковець.

За його словами, це незначно, але йдеться про з’єднання клітин у “ланцюги”. У дослідженні 2020 року, опублікованому в Journal of Theoretical Biology, вчені з’ясували, що електричні вугрі створюють своєрідну біологічну батарею, розміщуючи тисячі електроцитів послідовно. У такому розташуванні їхні напруги складаються, утворюючи значно більший потенціал. Водночас кілька таких “ланцюгів”, з’єднаних паралельно, дозволяють збільшити силу струму.

“Особливо вражає точність контролю цієї системи. Коли вугор вирішує здійснити розряд, його нервова система подає сигнал, який майже одночасно активує тисячі електроцитів. Іонні канали відкриваються синхронно, а накопичені електрохімічні градієнти вивільняються у вигляді узгодженого імпульсу”, – пише Треверс.

Він пояснює, що ця енергія не виникає з нічого, а накопичується завдяки енергозатратному процесу перекачування іонів, який працює за рахунок АТФ. Простими словами, вугор перетворює їжу на хімічну енергію, потім – на електричний потенціал, який за потреби вивільняє. Результат – короткий, але потужний електричний імпульс тривалістю в мілісекунди, подібний до розряду конденсатора.

Чому вугор не гине від струму

Попри високу напругу, електричні вугрі не зазнають самоураження. Як пояснюють вчені в огляді журналу Trends in Ecology & Evolution, це забезпечується кількома еволюційними адаптаціями, пише Треверс.

По-перше, електричні органи розташовані переважно в хвості – якомога далі від життєво важливих органів. По-друге, тіло вугра має ізоляційні властивості, тому струм іде шляхом найменшого опору – через воду, а не через його тканини.

Крім того, вугор може спрямовувати електричний розряд назовні, а також частково контролювати внутрішній опір, обмежуючи струм у власному організмі. Це дозволяє уникнути пошкоджень навіть при дуже високій напрузі.

Навіщо вуграм така здатність

Якщо врахувати середовище, в якому живуть ці тварини, усе стає зрозумілим, каже біолог. Електричні вугрі мешкають у повільних, часто каламутних прісноводних водоймах, де видимість обмежена. У таких умовах зір працює погано, і знайти здобич, сховану в мулі чи рослинності, складно. Електрика надає їм перевагу.

Як зазначається, дослідження 2025 року показало, що вугрі використовують слабкі електричні поля для навігації та “бачення” навколишнього середовища навіть у повній темряві. Потужніші розряди служать для полювання та захисту.

Учений підкреслює: всі тварини й люди вже використовують електрику. Кожен рух у тілі залежить від електричних сигналів у нервовій системі. Різниця лише в масштабі.

“Електричні вугрі просто підсилили універсальну біологічну властивість. Замість внутрішнього використання сигналів вони навчилися “викидати” їх у зовнішнє середовище, перетворивши фізіологічний процес на інструмент взаємодії з довкіллям”, – зазначив автор.

На його думку, з еволюційної точки зору це дуже вигідно, адже навіть невелика здатність генерувати електричні поля дає переваги: кращий пошук здобичі, ефективніше полювання, захист від хижаків. З часом природний відбір посилює ці якості, приводячи до екстремальних значень, які ми бачимо сьогодні.

“Тож 800 вольт електричного вугра – це не раптовий стрибок, а результат тривалої еволюції, що починається з тих самих біоелектричних принципів, які працюють і у вашому власному тілі”, – підсумував науковець.

Раніше УНІАН писав про рибу з унікальним зором – тихоокеанського бочкоока. Він мешкає на глибині 600–800 метрів, куди світло надходить лише зверху, і до того ж воно є дуже слабким. Але природа наділила бочкоока очима, які мають форму довгих циліндричних структур, спрямованих угору. Це дає змогу рибі сканувати воду над собою в пошуках будь-чого, що проходить між нею і слабким світлом.