Strętwa wyskakuje z wody, by porazić szokiem elektrycznym potencjalnego drapieżnika

Zacznijmy od streszczenia nowego artykułu (Kennetha Catania w Proc. Nat. Acad. Sci. USA; odnośnik i link poniżej) z opisem wydarzenia historycznego, które pomogło mu w pracy. Oto jak Catania zaczyna swój artykuł:

W 1807r. Alexander von Humboldt opublikował relację z bitwy między strętwami a końmi. Scena tego wydarzenia została przygotowana, kiedy Humboldt zatrudnił miejscowych rybaków, by dostarczyli mu strętwy do badań. Stosowali oni metodę „łowienia z końmi”. Wprowadzono około 30 koni i mułów do stawu, gdzie były strętwy, które (według Humboldta) wyłoniły się z mułu, podpłynęły do powierzchni i zaatakowały przez przyciskanie się do koni i równoczesne wyładowywanie. Rybacy nie pozwalali koniom na ucieczkę, otoczyli staw i wdrapali się na pobliskie drzewa ze zwisającymi gałęziami, skąd krzyczeli i wymachiwali trzcinami. Dwa konie utonęły, a inne wydostały się z stawu i padły na ziemię. Humboldt myślał, że zginie więcej koni, ale strętwy były wyczerpane zanim to się zdarzyło. Złapano pięć strętw i Humboldt mógł przeprowadzić swoje eksperymenty.

Tutaj jest ilustracja tej epickiej bitwy, w której dwa straszliwie zmaltretowane konie padły, żeby Humboldt mógł zaspokoić swoją ciekawość o strętwach. Zignoruj na chwilowo fotografię pod rysunkami:

Autor artykułu kontynuuje:

Tę słynną historię ilustrowano i opisywano wiele razy (Fig. 1A). Niektórzy jednak wątpili w jej ścisłość. Sachs sugerował, że to raczej licentia poetika, Coates kategorycznie uważał ją za “duby smalone”, a Moller [i Catania] delikatnie sugerowali, że relacja Humboldta była “opowiadaniem”. Agresywne zachowanie strętw, przypuszczenie ofensywy na konie, wydawało się najbardziej fantastyczną i wątpliwą częścią historii. Dlaczego strętwy miałyby to robić? Od czasu publikacji Humboldta nie doniesiono o żadnych podobnych zachowaniach. Tutaj informuję, że strętwy atakują duże, poruszające się, częściowo zanurzone przewodniki przez wyskakiwanie z wody i przyciskanie się do zagrożenia oraz wyładowywanie salw o wysokim napięciu. (Fig. 1B). To zachowanie okazuje się powszechne dla stosunkowo dużych strętw (ponad 60 cm).

Opowieść nie była jednak dubami smalonymi, jak odkrył Catania przy okazji innych swoich badań nad zachowaniem strętw (Electrophorus electricus). Obserwując je odkrył, że istotnie potrafią wyskakiwać z wody, jeśli niepokoi je intruz i wymierzyć mu potężny szok elektryczny. Pełna wersja tej pracy zawiera kilka filmów, które pokazują to szokujące zachowanie, ale żaden nie jest tak przykuwający uwagę, jak ten (tweetowany przez prezenterkę programów naukowych Ziyę Tong), w którym atrapa głowy aligatora, zawierająca LED, by pokazać prąd elektryczny, rozświetla się, kiedy skacze na nią strętwa:

Aby obejrzeć film kliknij na poniższy link:
https://twitter.com/ziyatong/status/739981670548307969?ref_src=twsrc%5Etfw

Na wszystkich tych filmach strętwa wyskakuje z wody dotykając głową i brzuchem nieszczęsnego intruza i dając mu potężny szok elektryczny. Ten szok jest bardziej zlokalizowany niż gdyby strętwa pozostała w wodzie, gdzie impuls elektryczny rozpłynąłby się w wodzie. Przy kontakcie z dużym zwierzęciem, całe zwierzę otrzymuje szok, jak widać na diagramie poniżej (strzałka pionowa):

Dla strętwy jest więc znacznie skuteczniejsze opuszczenie wody i dostarczenie szoku bezpośrednio. Jak silny jest to szok? Bardzo silny: tutaj jest diagram pokazujący, że może przekroczyć 200 wolt (kliknij tutaj, żeby przeczytać, jak strętwa wytwarza te szoki – jest to cudo ewolucji):

Niektóre strętwy potrafią wytworzyć niemal 900 wolt, a to wystarcza, by zabić człowieka przez zatrzymanie pracy jego serca lub spowodowanie, że utonie, choć nie znalazłem raportów o jakimkolwiek człowieku zabitym przez strętwę. Kajmany jednak ginęły, kiedy próbowały pożreć strętwę – możesz zobaczyć film wideo tutaj.

Już wspomniałem, dlaczego strętwa opuszcza wodę: może dostarczyć więcej wolt niż gdyby pozostała w wodzie. Zachowanie skakania niemal z pewnością wyewoluowało, nie zaś jest wyuczone; jest prawdopodobne, że strętwy, które już mogły wymierzać szoki elektryczne, by ogłuszać zwierzynę, miały większą szansę przeżycia, jeśli potrafiły wyskoczyć z wody i zranić potencjalnego drapieżnika.

Dlaczego wyewoluowało to zachowanie? Według Catania, strętwy żyją często w płytkich wodach lub nawet izolowanych stawach, które tworzą się podczas suchej pory roku (strętwy oddychają powietrzem i mogą przeżyć w takiej sytuacji). Naraża je to na ataki większych zwierząt, a więc szok elektryczny, który wyewoluował do ogłuszania zdobyczy (połykanej w całości) mógł zostać dokooptowany – i zintensyfikowany przez dobór naturalny – by chronić samą strętwę przed zjedzeniem.

Życie przyrodnika zainteresowanego ewolucją jest ekscytujące, bo cały czas pojawiają się fantastyczne historie, takie jak ta. Znane powiedzenie brzmi: „Ewolucja jest mądrzejsza od ciebie”. Kto mógłby przewidzieć, że po tylu latach obserwacja Humboldta, zbywana jako androny, zostanie potwierdzona?

Można zadać pytanie, dlaczego same strętwy nie są ogłuszane własnymi szokami elektrycznymi, szczególnie w wodzie. Ze wszystkiego co wiemy pozostaje to tajemnicą.

h/t: Ant

_________

Catania, K. C. 2016. Leaping eels electrify threats, supporting Humboldt’s account of a battle with horses. Proc. Nat. Acad. Sci. USA. Published online before print, June 6, 2016, doi:10.1073/pnas.1604009113

Electric eels jump out of water to shock potential predators

Why Evolution Is True, 9 czerwca 2016

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska