- Манифест музея
- История музея
- Совет попечителей
- Территория
- Работа
- контакт
- Официальные документы
- Соглашения и предложения
-
Разные люди — новый музей
- Совет представителей
- Учебные пособия
- Анимационная студия
- Большой музей
- Коллекции и коллекции
- Панорамные туры
- Онлайн-выставки
- Научные семинары
-
Конференции
- XVI международная конференция «История науки и техники. Музейная деятельность»
- Методический центр
- Степень магистра
- Ассоциация музеев науки и техники
-
Памятники науки и техники в музеях России
- Знание памятников.
- Работа экспертного совета
- Издания
- Поиск книг и журналов
- История
- Пожертвовать книгу Технологическому университету
- контакт
-
Библиотечные услуги
- Прайс-лист
- Читальный зал
- Крейсер
- фондовая биржа
- Справочно-библиографические услуги
- Депозит научных работ
- Электронный читальный зал
- Google+
- Одноклассники
- Серфингберд
- Мой круг
- Живой Журнал
- Мой Мир
- Пинтерест
- Я.ру
Технополис Москва
Волгоградский проспект, д. 42. 42, с. 5
+7 495 780-60-27Разные люди — новый музей
Наш выбор
- «Открытая коллекция Политехнического музея
- Библиотека Технологического университета
- Выставка «Дом жизни.
ярлык. * * Если вы не хотите разбираться в тонкостях секции noscript *, удалите тег (z). В среднем тег noscript вызывают менее 1% интернет-пользователей*. * / ->
Политехникум
Подписка на рассылку
Живое электричество
Электрический ток вырабатывают клетки почти всех живых организмов — но лишь немногие усовершенствовали эту способность, охотясь и отбиваясь от противников с помощью электричества. Знаменитости, такие как электрические скаты и угри, могут генерировать заряд в сотни вольт, оглушая свою добычу так же легко, как электрошокер. Несчастная жертва перестает владеть собственными мышцами и лишь судорожно дергается на месте, пока не окажется у него во рту.
Этот ток генерируется не нервными клетками, а видоизмененными мышечными клетками, электроцитами. Каждый из них выглядит как тонкая пластинка, соединенная плоской стороной с тонким нейронным проводом. По его сигналу заряженные ионы начинают активно прокачиваться через клеточную мембрану. Однако противоположная сторона плоской клетки усеяна ямками и узелками, площадь ее поверхности значительно больше, и заряд в этой части мембраны изменяется гораздо медленнее. Таким образом, на электроцитарной пластинке накапливается напряжение.
Соленая вода в океане очень хорошо проводит электричество, но пресная вода в реках проводит электричество гораздо хуже. Поэтому электрические угри, обитающие в Амазонке, должны генерировать особенно сильный заряд (до 600 В), в то время как их собратья, морские скаты, могут позволить себе ограничиваться менее высокими напряжениями.
Хвостов столб
Однако один электроцит сам по себе не воин. В том же углероде они способны выдавать максимум 0,15В. Чтобы понять, как рыбы генерируют колоссальное напряжение, посетите выставку на ВДНХ — и вспомните историю.
В начале 19 века Алессандро Вольта обнаружил, что если мы поместим две пластины — цинковую и медную — в кислоту и соединим их проводом, то в ней потечет электричество. Положив целую кучу этих элементов друг на друга, ученый получил напряжение, к которому уже был чувствителен человек — именно такой вольтов столб можно увидеть на выставке Политехнического института.
Аналогично — последовательно — устроены углеродные электроциты: пусть каждый из них вырабатывает очень мало, но их напряжение складывается. «Столбец» из 4000 ячеек даст 600 В, а множество таких параллельно соединенных «столбцов» дадут достаточную силу тока. Электрический угорь должен пойти на серьезные жертвы ради такого эффективного оружия. «Батарейки» занимают видимую часть его тела, начиная с хвоста и перемещая внутренние органы ближе к передней части.
Исторически давно устоявшееся название электрических угрей неверно: южноамериканская рыба Electrophorus electricus, внешне похожая на настоящего угря, относится к группе гимнастических, родственница сома.
Чувство тока
Электричество играет огромную роль в жизни многих рыб — не только угрей и скатов. Их способность улавливать электрические сигналы из окружающей среды позволяет им ориентироваться даже в самых темных водах.
Притаившаяся на дне камбала останется для нас невидимой, но проходящий мимо хищник, оснащенный чувствительными электрорецепторными органами, может «уловить» даже слабые сигналы, приводящие в движение мускулы, поднимающие его жабры. Некоторые гимнархи способны реагировать на токи силой до 0,00001 мкА/см2.
Некоторые амфибии и даже некоторые млекопитающие — утконосы — также способны к электрорецепции. Некоторым рыбам он помогает не только при ориентации в пространстве, но и при «общении» друг с другом и установлении контактов во время нереста и оплодотворения. Но вернемся к настоящим «мастерам электричества».
Сам себя не ударишь…
Некоторые электрические угри и скаты способны наносить удары, довольно уязвимы даже для таких крупных животных, как мы с вами. Но никто до сих пор не может точно сказать, почему этот «электрошок» на них не действует. Возможно, есть более чем одна причина.
Во-первых, как мы уже знаем, жизненно важные органы электрического угря смещены в одну часть тела. Здесь они изолированы дополнительными слоями жировой ткани, плохо проводящей электричество. Во-вторых, нападают они обычно только на мелкую рыбу, и при своих, вполне солидных размерах (электрические угри могут достигать 20 кг веса и 2 м длины) разряд для них не так опасен. Наконец, можно сделать еще одно предположение, исходя из законов школьной физики.
Две рыбы в воде, большой электрический угорь и его добыча, можно представить себе как два резистора R.
1
и р
2
. Сумма токов, протекающих по ним, равна току в начальной и конечной (неразветвленной) частях цепи: I
1
+ я
2
= I и напряжения одинаковы: U
1
= U
2
= U. Тогда:Ток, протекающий через угря: I.
1
= У / Р
1
Ток, протекающий через жертву:
2
= У / Р
2
Если рыба в десять раз меньше атакующего ее угря, ее сопротивление также будет значительно ниже: R.
1
>
>
р
2
. Таким образом, их «суммарный» ток будет почти полностью протекать через жертву, причиняя вред, не совместимый с побегом, а может быть, даже с жизнью.
