Электрические скаты — группа скатов , уплощенных хрящевых рыб с увеличенными грудными плавниками , входящих в отряд Torpediniformes / t ɔːr ˈ p ɛ d ɪ n ɪ f ɔːr m iː z / . Они известны тем, что способны производить электрический разряд напряжением от 8 до 220 вольт в зависимости от вида, используемый для оглушения добычи и для защиты. [2] Существует 69 видов в четырех семействах.
Возможно, наиболее известными представителями являются представители рода Torpedo . Подводное оружие торпеда названо в честь него. Название происходит от латинского torpere , «быть застывшим или парализованным», от эффекта, который он производит на того, кто касается рыбы. [3]
Электрические скаты имеют округлый грудной диск с двумя умеренно большими округло-угловыми (не заостренными или крючковатыми) спинными плавниками ( редуцированными у некоторых Narcinidae ) и крепкий мускулистый хвост с хорошо развитым хвостовым плавником . Тело толстое и дряблое, с мягкой свободной кожей без дермальных зубчиков или шипов. Пара почковидных электрических органов находится у основания грудных плавников. Рыло широкое, большое у Narcinidae, но редуцированное у всех других семейств. Рот, ноздри и пять пар жаберных щелей находятся под диском. [2] [4]
Электрические скаты встречаются в мелководных прибрежных водах на глубине не менее 1000 м (3300 футов). Они вялые и медленно двигаются, передвигаясь с помощью хвоста, а не грудных плавников, как другие скаты. Они питаются беспозвоночными и мелкой рыбой. Они подстерегают добычу под песком или другим субстратом, используя свое электричество, чтобы оглушить и поймать ее. [5]
Электрогенные свойства электрических лучей были известны с античности, хотя их природа не была понята. Древние греки использовали электрические лучи, чтобы заглушить боль при родах и операциях. [2] В своем диалоге «Менон » Платон заставляет персонажа Менона обвинять Сократа в том, что он «оглушает» людей своими загадочными вопросами, подобно тому, как рыба-торпеда оглушает электричеством. [6] Римский врач Скрибоний Ларгус записал использование рыбы-торпеды для лечения головных болей и подагры в своих «Compositiones Medicae» 46 г. н. э. [7]
В 1770-х годах электрические органы ската-торпеды были предметом статей Королевского общества Джона Уолша [ 8] и Джона Хантера . [9] [10] Они, по-видимому, повлияли на мышление Луиджи Гальвани и Алессандро Вольта — основателей электрофизиологии и электрохимии. [11] [12] Генри Кавендиш предположил, что электрические скаты используют электричество; он построил искусственный скат, состоящий из лейденских банок в форме рыб, чтобы успешно имитировать их поведение в 1773 году. [13]
Рыба-торпеда, или электрический скат, постоянно появляется в досовременной естественной истории как магическое существо, и ее способность вызывать оцепенение у рыбаков, не прикасаясь к ним, была важным источником доказательств веры в оккультные качества природы в течение веков до открытия электричества как объяснительного способа. [14]
У электрических скатов есть специализированные электрические органы . У многих видов скатов и коньков, не входящих в семейство, электрические органы находятся в хвосте; однако у электрического ската есть два больших почковидных электрических органа с каждой стороны головы, где ток проходит от нижней к верхней поверхности тела. Нервы, которые подают сигнал органу о разряде, многократно разветвляются, а затем прикрепляются к нижней стороне каждой пластины в батареях. [2] Они состоят из шестиугольных столбиков, плотно упакованных в сотовую структуру. Каждый столбик состоит из 500–1000 пластинок модифицированных поперечно-полосатых мышц, адаптированных из жаберных мышц (жаберных дуг). [2] [15] [16] У морских рыб эти батареи соединены в параллельную цепь, тогда как пресноводные батареи расположены последовательно. Это позволяет пресноводным скатам передавать разряды более высокого напряжения, поскольку пресная вода не может проводить электричество так же хорошо, как соленая. [17] С помощью такой батареи электрический скат может поразить более крупную добычу током напряжением от 8 вольт у некоторых нарцинид до 220 вольт у Torpedo nobiliana , атлантического ската. [2] [18]
Около 60 видов электрических скатов сгруппированы в 12 родов и два семейства. [19] Narkinae иногда возводятся в семейство Narkidae. Torpedinidae питаются крупной добычей, которую оглушают с помощью своих электрических органов и проглатывают целиком, в то время как нарциниды специализируются на мелкой добыче на или в донном субстрате. Обе группы используют электричество для защиты, но неясно, используют ли нарциниды электричество для питания. [20]