Gymnoti so koščene rečne ribe, ki pripadajo redu Gymnotiformes. Do leta 2019 je bila znana le ena vrsta, električna jegulja (Electrophorus electricus), ki je pripadala družini Gymnotidae.
Kljub splošnemu imenu ta vrsta ni prava jegulja (Anguilliforme), ampak nož, ki je bolj soroden somu ali somu.
Edinstvene ribe
Poudariti je treba, da ime jegulja izvira iz njenega podolgovatega telesa, ki nima hrbtne in prsnih plavuti. Ima pa izjemno dolgo analno plavut, ki jo uporablja za premikanje.
Najbolj fascinantna lastnost gymnoti je njihova sposobnost ustvarjanja električnih sunkov. Ta sposobnost je bila znana že stoletja, še pred odkritjem elektrike.
Takšni izpusti so lahko veliki in so povezani z njihovimi strategijami lova, ujetja plena in obrambe. Po drugi strani pa so lahko majhne električne razelektritve po mnenju strokovnjakov ključne pri elektrolokaciji in komunikaciji med subjekti iste vrste.
Kako izgledajo gimnoti?
Zanimivo je vedeti, da gymnoti pravzaprav niso jegulje, saj spadajo med ostariophysarios, čeprav po videzu spominjajo na prave jegulje. Tako imajo te ribe dolgo, kačasto telo, brez repne, hrbtne in medenične plavuti.
Po drugi strani pa imajo izjemno podolgovato analno plavut, ki se uporablja kot sredstvo za gibanje in jim omogoča, da plavajo nazaj.
Poleg tega imajo debelo, sluzasto kožo brez lusk, ki jo uporabljajo kot zaščitno plast. Gymnoti se razlikujejo od sive do rjave/črne barve, z rumenkastim odlivom na ventralnem sprednjem delu telesa. Lahko imajo belkaste lise.
Poleg tega ima njegova glava rahlo sploščeno cilindrično obliko in velika usta. V odrasli dobi so velike ribe, ki lahko dosežejo do 2,5 metra in tehtajo 20 kilogramov.
Nenavadno dejstvo je, da se vsi vitalni organi gymnoti nahajajo v sprednjem delu telesa in zavzemajo le 20 % njegove dolžine.
Gymnots dihajo skozi usta
Čeprav imajo gymnoti škrge, njihova funkcija ne pokriva potrebe rib po kisiku. Po mnenju strokovnjakov se te ostanke škrg uporabljajo samo za odstranjevanje ogljikovega dioksida in ne za sprejem kisika. Kot take te ribe obvezno dihajo zrak.
Pravzaprav skoraj 80 % potrebe po kisiku pridobijo skozi močno vaskularizirana usta. Ta prilagoditev jim omogoča, da svoja usta uporabljajo kot pljuča in jih prisili, da pogosto dihajo na površje.
Ta funkcija omogoča gimnotanom udobno preživetje v blatni vodi z zelo nizko koncentracijo raztopljenega kisika.
Habitat in geografska razširjenost
Gymnoti živijo v Venezueli, v porečju rek Orinoco, Río Negro in Cuyuní. Prisotni so tudi v reki Amazonki in njenih pritokih ter v rekah, ki odvajajo Gvajanski ščit v Gvajani, Surinamu, Francoski Gvajani in severni Braziliji.
Na splošno naseljujejo blatna dna rek, potokov, ribnikov in močvirij, pri čemer imajo raje globoko zasenčena območja.
Te nočne vrste so med glavnimi vodnimi plenilci poplavnega gozda, znanega kot varzea.
Gozd varzea je gozdni ekosistem, ki zavzema približno 2 % porečja Amazonije. To so gozdovi, ki rastejo na poplavnih ravnicah, bogatih z mineralnimi sedimenti.
Opozoriti je treba, da ima ta ekosistem veliko tipičnih in ekskluzivnih rastlinskih in živalskih vrst. Zaradi ogromne količine usedlin so prsti na teh območjih med najbolj rodovitnimi v Amazoniji.
Ko so poplavljene, jih ribe uporabljajo za hranjenje (postanejo pomembne raznašalke rastlinskih semen) in za razmnoževanje.
Zdaj so znane tri vrste gymnoti
Do leta 2019 je veljalo, da v porečju reke Amazonke kraljuje ena sama vrsta gimnotuma (Electrophorus electricus). Ta vrsta lahko povzroči močne električne razelektritve (do 650 voltov).
Nova študija je poročala o obstoju dveh novih vrst električnih jegulj. Eden od njih, ki lahko zagotovi 860-voltne električne razelektritve, je bil identificiran kot Electrophorus voltai.
Poleg tega je bila tretja vrsta označena kot Eletrophorus varii v čast pokojnega ihtiologa Smithsonian Richarda Varija. V zgoraj omenjeni študiji so avtorji ugotovili, da ima vsaka vrsta edinstveno obliko lobanje.
Imajo tudi značilne značilnosti prsnih plavuti in značilno razporeditev por na telesu. Poleg tega ima vsaka vrsta svojo geografsko razširjenost.
Tako Electrophorus electricus živi v visokogorju Gvajanskega ščita, medtem ko Electrophorus voltai živi južneje, v Brazilskem ščitu. Nazadnje, Electrophorus varii najdemo v nižinah reke Amazonke.
Vedenje
Te ribe so nočne živali s slabim vidom in živijo v motnih, temnih vodah. Zaradi teh razlogov se morajo za zaznavanje drugih rib zanašati na električno energijo, ki jo proizvedejo.
Čeprav so gymnoti potencialno precej agresivne živali, niso. V resnici svoje močne izpuste iz svojih električnih organov uporabljajo samo za plenilske in obrambne namene.
Po drugi strani pa se za elektrolokacijo uporabljajo šibke električne razelektritve. To je še posebej pomembno zaradi njegovega slabega vida.
Gymnoti imajo pozitiven naboj v bližini glave, medtem ko je rep negativno nabit. Upoštevati je treba, da sama polarnost rib pomaga ustvariti to električno polje, ki narekuje velik del vedenja živali.
Uporaba bioelektrike v gymnotosu
Pomembno je omeniti, da imajo gymnoti tri električne organe: glavni organ, Hunterjev organ in Sachov organ. Vsi so sestavljeni iz spremenjenih mišičnih celic:
- Glavni električni organ se nahaja na hrbtni strani; obsega sredino telesa od zadaj do sredine repa.
- Drugič, Hunterjev organ je vzporeden z glavnim organom, vendar na ventralni strani. Ti ustvarjajo visokonapetostne impulze, ki omamijo plen in odvrnejo plenilce.
- Sachov organ se nahaja v zadnji četrtini električne jegulje. Ta organ proizvaja impulze nižje napetosti, ki omogočajo komunikacijo in navigacijo v motnih vodah.
Od kod ta bioelektrika?
Pri teh ribah do izpustov pride, ker njihov živčni sistem vsebuje niz elektrogenih celic (ki proizvajajo elektriko). Te specializirane celice so v obliki diska in se imenujejo elektrociti.
Vsak elektrocit nosi neto negativni električni naboj; znotraj celic imajo visoko koncentracijo pozitivno nabitih kalijevih ionov. Iz tega razloga ima vsak disk potencialno razliko nekaj manj kot 100 milivoltov.
V času lova ali obrambe se sprošča nevrotransmiter acetilholin, ki povzroči razelektritev teh celic. Nevrotransmiter razvije pot nizkega električnega upora med eno stranjo celice in notranjostjo.
Tako z aktivnim transportnim procesom kalijevi ioni izven celice hitijo na tisto stran celice.
Takoj pride nekaj kalijevih ionov v celici na drugo stran celice, da ohrani ravnovesje. S tem procesom celica sprosti približno 50 milivoltov električne energije.
Pomembno je omeniti, da so elektrogene celice zložene. Iz tega razloga sprožilna aktivnost ene celice aktivira druge okoli nje in ustvari kaskado toka. Skupno praznjenje električne energije iz vsake celice je tisto, kar omogoča gymnotumu, da odda do 860 voltov.