Электрические угри, известные способностью создавать мощные разряды тока, на самом деле не нарушают законы биологии, а лишь доводят их до экстремального уровня. Американский эволюционный биолог Скотт Треверс на страницах Forbes объяснил, как эти рыбы генерируют напряжение до 800 вольт и при этом не получают от этого вреда.
Отмечается, что напряжение 800 вольт – это примерно уровень бытовой электросети. Между тем угорь может высвобождать эту энергию импульсами, достаточно сильными, чтобы оглушить добычу или отпугнуть хищников. И при этом рыба выживает без каких-либо последствий для себя – не получает удара током, не испытывает внутренних повреждений.
Как пишет автор, некоторые могут подумать, что угорь нарушает законы биологии. Но на самом деле он очень точно им следует, масштабирует их до уровня, который кажется почти невероятным.
Как угри вырабатывают электричество
Электрические угри (род Electrophorus) используют тот же принцип, что и ваша собственная нервная система, – разницу потенциалов между внутренней и внешней частями клеток.
Треверс объяснил, что клетки в вашем организме – нейроны, мышечные волокна – имеют разницу напряжения между внутренней и внешней сторонами. Это происходит из-за неравномерного распределения ионов Na⁺ и K⁺, которые избирательно проходят через каналы в мембране. Когда эти каналы открываются, возникает короткий электрический сигнал.
"Электрические угри специализировали этот базовый механизм. Вместо обычных мышечных клеток у них есть электроциты – сплющенные клетки в форме дисков, которые уже не сокращаются, но сохраняют способность генерировать электрический потенциал. Каждый электроцит вырабатывает небольшое напряжение – примерно 0,1 вольта", – рассказал ученый.
По его словам, это ничтожно мало, но речь идет о соединении клеток в "цепи". В исследовании 2020 года, опубликованном в Journal of Theoretical Biology, ученые выяснили, что электрические угри создают своеобразную биологическую батарею, располагая тысячи электроцитов последовательно. В таком расположении их напряжения складываются, образуя значительно больший потенциал. В то же время несколько таких "цепей", соединенных параллельно, позволяют увеличить силу тока.
"Особенно впечатляет точность управления этой системой. Когда угорь решает произвести разряд, его нервная система подает сигнал, который почти одновременно активирует тысячи электроцитов. Ионные каналы открываются синхронно, а накопленные электрохимические градиенты высвобождаются в виде согласованного импульса", – пишет Треверс.
Он объясняет, что эта энергия не возникает из ничего, а накапливается благодаря энергозатратному процессу перекачки ионов, который работает за счет АТФ. Проще говоря, угорь преобразует пищу в химическую энергию, затем – в электрический потенциал, который при необходимости высвобождает. Результатом становится короткий, но мощный электрический импульс продолжительностью в миллисекунды, подобный разряду конденсатора.
Почему угорь не погибает от тока
Несмотря на высокое напряжение, электрические угри не получают поражения от собственного тока. Как объясняют ученые в обзоре журнала Trends in Ecology & Evolution, это обеспечивается несколькими эволюционными адаптациями, пишет Треверс.
Во-первых, электрические органы расположены преимущественно в хвосте – как можно дальше от жизненно важных органов. Во-вторых, тело угря обладает изоляционными свойствами, поэтому ток идет по пути наименьшего сопротивления – через воду, а не через его ткани.
Кроме того, угорь может направлять электрический разряд наружу, а также частично контролировать внутреннее сопротивление, ограничивая ток в собственном организме. Это позволяет избежать повреждений даже при очень высоком напряжении.
Зачем угрям такая способность
Если учесть среду, в которой живут эти животные, все становится понятно, говорит биолог. Электрические угри обитают в медленных, часто мутных пресноводных водоемах, где видимость ограничена. В таких условиях зрение работает плохо, и найти добычу, спрятанную в иле или растительности, сложно. Электричество дает им преимущество.
Как отмечается, исследование 2025 года показало, что угри используют слабые электрические поля для навигации и "видения" окружающей среды даже в полной темноте. Более мощные разряды служат для охоты и защиты.
Ученый подчеркивает: все животные и люди уже используют электричество. Каждое движение в теле зависит от электрических сигналов в нервной системе. Разница лишь в масштабе.
"Электрические угри просто усилили универсальное биологическое свойство. Вместо внутреннего использования сигналов они научились "выбрасывать" их во внешнюю среду, превратив физиологический процесс в инструмент взаимодействия с окружающей средой", – отметил автор.
По его мнению, с эволюционной точки зрения это очень выгодно, ведь даже небольшая способность генерировать электрические поля дает преимущества: лучший поиск добычи, более эффективная охота, защита от хищников. Со временем естественный отбор усиливает эти качества, приводя к экстремальным значениям, которые мы видим сегодня.
"Поэтому 800 вольт электрического угря – это не внезапный скачок, а результат длительной эволюции, начинающейся с тех же биоэлектрических принципов, которые работают и в вашем собственном теле", – подытожил ученый.
Ранее УНИАН писал о рыбе с уникальным зрением – тихоокеанском бочкоглазе. Он обитает на глубине 600–800 метров, куда свет поступает только сверху, и к тому же он очень слабый. Но природа наделила бочкоглаза глазами, имеющими форму длинных цилиндрических структур, направленных вверх. Это позволяет рыбе сканировать воду над собой в поисках всего, что проходит между ней и слабым светом.
