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La raya es un pez cartilaginoso, de forma redonda u ovalada, con boca y ojos pequeños. Vive en aguas costeras tropicales y subtropicales y se distribuye en el Mar de China Oriental y el Mar de China Meridional. A menudo entierra la mitad de su cuerpo en la arena o se arrastra por el fondo del mar.
El torpedo tiene un generador de forma ovalada formado por músculos especializados entre la cabeza y las aletas pectorales. El generador está compuesto por varias fibras musculares que forman un tubo cilíndrico hexagonal. En el tubo hay una sustancia gelatinosa incolora que desempeña principalmente una función electrolítica. Hay muchas placas planas dispuestas en el tubo. Estas placas están formadas por pequeñas células químicas que están conectadas a los nervios. Las llamamos "células en placa". Cuando el torpedo atrapa alimento, la señal se transmite a las células de la placa eléctrica a través de los nervios. Las células pequeñas producen sustancias químicas que cambian la distribución de carga dentro y fuera de la membrana celular, generando diferencias de potencial y corrientes. La corriente producida por la batería es muy pequeña. Hay millones de baterías en un torpedo. Cuando se descargan simultáneamente, la corriente es bastante grande. Las rayas gigantes viven en las aguas costeras tropicales y subtropicales de los océanos Atlántico e Índico. Son relativamente grandes y alcanzan una longitud máxima de más de 2 metros. Los científicos probaron este torpedo y descubrieron que puede producir un pulso eléctrico de 60 voltios, 50 amperios y una descarga eléctrica de 3.000 vatios, suficiente para matar a un pez grande que pesa decenas de kilogramos.
La primera batería artificial del mundo: la batería voltaica. Fue diseñado basándose en el modelo de una central eléctrica de torpedos.
Las anguilas eléctricas son muy similares a las anguilas comunes, con una longitud corporal de más de 2 metros y un peso de más de 20 kilogramos. Vive en los ríos Amazonas y Orinoco de América del Sur.
La anguila eléctrica tiene dos pares de generadores, que son largos y fusiformes y están situados a ambos lados de la cola de la médula espinal. El voltaje promedio cuando las anguilas eléctricas se descargan es superior a 350 voltios, pero también hay registros de descargas de 650 voltios. El voltaje máximo de la anguila eléctrica estadounidense supera los 800 voltios, suficiente para matar a una vaca. La corriente producida por una descarga eléctrica de anguila es extremadamente débil, generalmente menos de 1 amperio, sin embargo, a veces se observan descargas de corta duración con un voltaje de 500 voltios y una corriente de 2 amperios, o una potencia de 1000 vatios; Aunque emite corriente continua, la frecuencia de descarga puede alcanzar los 300 pulsos por segundo. El poder destructivo de la descarga depende del tamaño de la anguila y del estado de su organismo. Cuando la anguila mide menos de 1 metro de largo, el voltaje aumenta a medida que la anguila crece. Cuando crece hasta 1 metro, sólo aumenta la intensidad de la corriente. Cuando las anguilas eléctricas cazan en busca de alimento, primero nadan tranquilamente cerca de un banco de peces y luego continúan emitiendo corriente eléctrica. Los peces que fueron electrocutados inmediatamente se desmayaron y sus cuerpos se pusieron rígidos, y las anguilas eléctricas aprovecharon para tragárselos. Las anguilas eléctricas a veces descargan electricidad no necesariamente para cazar, sino también para necesidades fisiológicas. La cantidad de peces electrocutados por las anguilas eléctricas a menudo excede la cantidad necesaria para comer, lo que perjudica la producción pesquera. Después de que una anguila eléctrica se descarga, necesita un período de tiempo para recuperarse antes de poder descargarse. Aprovechando esta característica, cuando los pescadores capturan anguilas eléctricas, primero introducen su ganado en el agua para descargar las anguilas eléctricas y luego las atrapan para evitar lesiones a los pescadores.
El bagre eléctrico también es un pez que puede generar electricidad. El bagre eléctrico vive en el río Nilo en África. Se parece mucho a un bagre. Su cuerpo mide aproximadamente 1 metro de largo y tiene tres pares de bigotes en la boca. No tiene aleta dorsal y tiene una aleta adiposa plana y muy baja en la base de la cola. El bagre eléctrico tiene un par de generadores ubicados debajo de la piel de la espalda. Genera voltajes de hasta 350 voltios que pueden aturdir a personas y ganado.
Por supuesto, no todos los peces eléctricos pueden emitir electricidad fuerte. Hay algunos peces en el océano que pueden emitir corrientes eléctricas débiles. Sus órganos generadores de energía son muy pequeños, con un voltaje máximo de sólo unos pocos voltios. No pueden matar ni aturdir a otros animales, pero pueden utilizarse como sofisticados radares submarinos para explorar el entorno y encontrar comida. Los peces están cubiertos de órganos sensoriales que captan las ondas que regresan. Como cualquier ser vivo tiene una bioelectricidad fuerte y débil, los electrorreceptores de estos peces pueden detectar cambios muy débiles en el campo eléctrico.
Los tiburones son muy sensibles a los cambios en los campos eléctricos. Aprovechando esto, los científicos inventaron el "Repelente electrónico de tiburones", que puede alejar a los tiburones de 1 a 10 metros mediante pulsos de CC. Los buzos que llevan estos instrumentos pueden evitar los ataques de tiburones bajo el agua.
El bagre puede prevenir los terremotos. Los cambios repentinos en la corriente del suelo antes de un terremoto estimulan los electrorreceptores del bagre, provocando que sienta miedo y salte, por lo que podemos encontrar nuevas formas de predecir terremotos a través de la investigación sobre el bagre.
En definitiva, la descarga eléctrica de los peces es una capacidad adaptativa adquirida durante la evolución para defender y atacar a los enemigos y capturar alimento.
Si los humanos pueden aplicar la biónica para simular los órganos generadores de energía de los peces eléctricos para generar electricidad en el océano, entonces los problemas de energía de los barcos y submarinos podrán resolverse bien.
——"Walking in the Ocean Aquarium" de Ma Yingjie y Ma Aijun, Ocean Publishing House, 2006 54 38+0;
¿Por qué se descargan las anguilas eléctricas?
Desde 65438 hasta 2009 se celebró en la Ciudad de las Ciencias francesa una interesante exposición retrospectiva de "El Reloj". Un reloj impulsado por la electricidad liberada por un pez electrizado ha despertado un interés considerable. Este pez cargado eléctricamente descarga electricidad regularmente, y la dirección de la corriente cambia cada minuto, por eso se le llama "reloj natural".
Los peces electrificados comunes incluyen anguilas eléctricas, rayas, bagres, etc. Entre ellos, el más "eléctrico" es la anguila eléctrica. Su voltaje de descarga puede alcanzar los 300-500 voltios, lo que es suficiente para electrocutar a los peces cercanos y paralizar a humanos y animales. Según los cálculos, la energía eléctrica de 1.000 anguilas eléctricas es suficiente para hacer funcionar una locomotora eléctrica durante varios minutos.
La anguila eléctrica parece una serpiente. Mide unos 2 metros de largo y pesa unos 20 kilogramos. Vive en ríos de Sudamérica, Centroamérica y otros lugares. A menudo permanece inmóvil en el fondo del agua y ocasionalmente sale a la superficie para respirar. Detecta cambios en el entorno a través de "inductancia". Una vez que encuentra a su presa, la mata o la aturde con una descarga eléctrica y luego se alimenta de ella. Debido a que las anguilas eléctricas tienen una habilidad única para matar presas, se les llama "demonios de río".
¿Cómo descargan electricidad las anguilas eléctricas?
Resulta que las anguilas eléctricas son "generadores" vivientes. Los músculos a ambos lados de su cola están compuestos por entre 6.000 y 10.000 piezas musculares dispuestas regularmente, separadas por tejido conectivo, y muchos nervios conducen directamente al sistema nervioso central. Cada porción de músculo es como una pequeña batería, que sólo puede producir un voltaje de 150 milivoltios, pero cerca de 10.000 "pequeñas baterías" conectadas en serie pueden producir voltajes extremadamente altos.
La corriente eléctrica en la cola de la anguila eléctrica fluye hacia los receptores en su cabeza, formando un campo eléctrico débil alrededor de su cuerpo. Hay células especiales en el sistema nervioso central de la anguila eléctrica que monitorean la actividad de los electrorreceptores y pueden dirigir el comportamiento de la anguila en función de los resultados del monitoreo y análisis, y decidir adoptar un comportamiento depredador, de evitación u otros comportamientos. Alguien ha hecho un experimento de este tipo: puso dos cables verticales en una piscina, puso una anguila eléctrica en ellos y puso la piscina en un ambiente oscuro. Se descubrió que la anguila eléctrica siempre se movía entre los cables sin tocarlos en absoluto; cuando los cables estaban energizados, las anguilas eléctricas repentinamente regresaban. Esto muestra que las anguilas eléctricas dependen de la "electricidad" para juzgar el entorno que las rodea.
Después de que la anguila eléctrica descarga la energía eléctrica almacenada en su cuerpo, todavía necesita un período de acumulación antes de poder continuar descargándose. Por lo tanto, cuando los brasileños capturan anguilas eléctricas, siempre conducen ganado al río para atraer a las anguilas a descargar, o usan redes de arrastre para hacer que las anguilas se descarguen en línea y luego matan fácilmente a las anguilas que han perdido su capacidad de defenderse.