Zoologia

Come fanno alcuni pesci a produrre elettricità?

Come fanno alcuni pesci a produrre elettricità?

Elia Magrinelli

dicembre 10th, 2017

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Nel 1800, l’esploratore Alexander Von Humboldt osservò un branco di anguille elettriche balzare al di fuori dell’acqua in risposta all’avvicinarsi di alcuni cavalli. Molti ritennero questa storia talmente strana da pensare che Humboldt l’avesse inventata. Tuttavia l’utilizzo dell’elettricità da parte dei pesci è una pratica tuttavia non così rara e si, le anguille elettriche sono una vera specie di pesci. Questo video di Ted-Ed racconta di come le anguille ed altri pesci utilizzano l’elettricità.

Sott’acqua, dove spesso la luce è scarsa, l’elettricità offre un metodo per comunicare, navigare, scovare prede ed in rare occasioni anche stordirle. Quasi 350 specie di pesci possiedono strutture anatomiche specializzate in grado di generare e rilevare segnali elettrici. Questi pesci vengono suddivisi in due gruppi in base alla quantità di elettricità che riescono a generare. Il primo gruppo è chiamato dei pesci debolmente elettrici: in queste specie di pesci strutture in prossimità della coda, chiamati organi elettrici, sono in grado di produrre 1 Volt di elettricità, quasi 2/3 di una pila AA.

Il sistema nervoso centrale invia segnali che raggiungono gli organelli elettrici, dove si trovano mucchi di centinaia o migliaia di cellula dalla forma discoidale, chiamate elettrociti. In assenza di stimolazione, gli elettrociti espellono attivamente dal loro interno ioni di Sodio e Potassio, ioni dalla carica positiva più abbondanti negli organismi viventi. Questo permette loro di mantenere una carica positiva all’esterno delle cellule e negativa all’interno. Quando lo stimolo nervoso raggiunge gli elettrociti stimola l’apertura di pori in grado di far muovere gli ioni positivi secondo il loro gradiente presenti, dall’esterno all’interno della cellula. Dal momento che questi pori sono presenti su una sola delle due facce dell’elettrocita, le due facce si ritrovano ad avere cariche inverse: una delle due facce ha una carica negativa all’esterno e positiva all’interno, mentre l’altra ha una carica opposta. L’alternanza di queste cariche permetta la creazione di corrente, trasformando l’elettrocita in una batteria biologica.

La chiave per il funzionamento di questi organi è che i segnali nervoso che raggiungono le singole cellule sono coordinati in modo da raggiungere tutte le cellule allo stesso momento, facendo così che i mucchi di elettrociti funzionino come batterie in serie e le piccole cariche elettrica di ciascuna cellula si sommano in un campo elettrico che può viaggiare per diversi metri.

Altre cellule, chiamate elettrorecettori, permettono ai pesci di rilevare il campo elettronico emesso ed i cambiamenti che subisce per via dell’ambiente circostante o da altri animali. Il pesce elefante, ad esempio, possiede un mento allungato, chiamato organo di Schnauzen, il quale è ricoperto di elettrorecettori. Grazie a quest’organo il pesce elefante è in grado di sentire la presenza di altri animali, valutare le distanze dalle possibili prede, nonchè valutarne dimensione e forma, e perfino capire se eventuali insetti sotterrati siano vivi o morti.

Il pesce elefante, come gli altri pesci debolmente elettrici, non possono produrre abbastanza corrente da poter utilizzarla per attaccare le loro prede. Quest’abilità è una prerogativa dei pesci fortemente elettrici, dei quali ne esistono solo alcune specie. Il pesce fortemente elettrico che produce il campo elettrico più potente è l’anguilla elettrica. Lungo quasi tutto il suo corpo, che solitamente è di 2 metri, questo pesce è ricoperto da tre organi elettrici: l’organo di Sachs, l’organo principale e l’organo di Hunter. Come i pesci debolmente elettrici, anche l’anguilla elettrica usa il suo segnale elettrico per navigare e comunicare, ma utilizza le scariche elettriche più potenti solamente per cacciar, utilizzando un attacco a due fasi in grado di svelare e quindi incapacitare le prede: inizialmente emette due o tre forti impulsi, che arrivano fino a 600 Volt, questi impulsi riescono a stimolare la preda mandando i suoi muscoli in forti spasmi, permettendo così di rivelarne la posizione, quindi una veloce raffica di scariche elettriche provoca ulteriori contrazioni muscolari.

Al fine di aumentare l’effetto del campo elettrico prodotto, le anguille sono solito piegarsi su stesse, in modo che i campi elettrici prodotti dalle due metà del corpo possano sommarsi. Le scariche elettriche hanno lo scopo di rendere esausta la preda, che una volta immobile, può venire mangiata.

Altri due pesci fortemente elettrici sono il pesce gatto elettrico, in grado di produrre una campo elettrico di 350 Volt, grazie ad un organo elettrico che occupa la maggior parte del suo torace, e le torpedini, che possiedono due organi elettrici dalla forma di reni posizionati ai due lati della testa, in grado di produrre 220 Volt.

Nel mondo dei pesci elettrici esiste ancora un grosso mistero che non siamo riusciti a comprendere: ovvero, come fanno a non folgorarsi da soli? Una possibilità è che le dimensioni dei pesci fortemente elettrici permettano loro di resistere, o che la corrente esca fuori dal loro corpo molto velocemente. Alcuni scienziati ritengono che proteine speciali siano in grado di schermare gli organi elettrici. In definitiva la vera ragione di questo fenomeno rimane ancora un mistero.

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