Eläimelliset voimalat

Etälamauttimet, silmissä leiskuvat salamat ja elävät aurinkokennot. Osa eläimistä turvautuu sähköön esimerkiksi saalistaessaan, suunnistaessaan tai kiivetessään pysty­suoraa kallionseinämää tai puunrunkoa.

Katse voi tappaa

Astroscopus-taivaantähystäjä viettää suurimman osan ajasta hiekkaan hautautuneena. Sen etuevät toimivat lapioina, joilla kala voi kaivautua niin syvälle, että hiekasta pilkistävät vain silmät, kidukset ja sieraimet. Vetämällä sisään ja työntämällä ulos vettä taivaantähystäjä luo merenpohjaan väreilyä, joka muistuttaa pikkukalojen liikettä.

Se herättää petojen uteliaisuuden ja saa ne tulemaan paikalle. Kun ne ovat sopivan matkan päässä tähystäjästä, salama lyö: vaanijalla on silmissään neljän lihaksen muodostama sähköelin, joka tuottaa jopa 50 voltin iskun. Se riittää pökerryttämään saaliseläimen. Tähystäjä imaisee sen siinä samassa kitaansa.

Herhiläinen tuottaa itselleen aurinkovoimaa

Vespa orientalis -herhiläisellä on erikoisia soluja vartalonsa pinnalla: ne toimivat kuin rakennuksen katolle asennettavat aurinkopaneelit.

Pitkään luultiin, että vain kasvit ja osa bakteereista pystyvät vastaanottamaan suoraan auringon energiaa. Sittemmin on paljastunut, että Vespa orientalis -herhiläinen kykenee tuottamaan sähköä ulkoisen tukirankansa soluilla.

Herhiläisen tukirangan keltaiset osat sisältävät ksantopteriini-nimistä pigmenttiä. Kun sitä käytettiin aurinkokennon elektrodissa, johon kohdistettiin voimakas valo, energia siirtyi pigmenttiliuokseen, joka puolestaan tuotti sähkövirtaa. Koska herhiläisen aurinkopaneelit toimivat vain 0,335 prosentin hyötysuhteella, hyönteinen ei pysty elämään yksistään niiden varassa, vaan se tarvitsee myös syötävää.

Pigmentti muuttaa säteet virraksi

Herhiläisen nahkan pinta- ja pohjakerrokset toimivat kuin ylä- ja alaelektrodi aurinkokennossa.

Kahden kerroksen välissä on keltaista pigmenttiä, jota aurinkokennossa vastaavat keinotekoiset väriaineet.

Kun valo osuu pigmenttiin, sen energia muuttuu elektronivirraksi.

Norsukala luotaa sähköllä

Afrikkalainen norsukala voi saalistaa pilkkopimeässä sen ansiosta, että se kykenee lähettämään pyrstöllään renkaina leviäviä sähköpulsseja ja nappaamaan mahdollisten saaliseläinten kaiut kuonollaan.

Norsukala lähettää sähköpulsseja pyrstönsä kahdella lihaskimpulla jopa sata kertaa sekunnissa. Sähköpulssit leviävät vedessä renkaina norsukalan ympärille ja heijastuvat takaisin, kun ne osuvat johonkin esteeseen, kuten mahdolliseen saaliseläimeen.

Norsukala ottaa ne vastaan herkillä sähkökentän häiriöihin reagoivilla reseptoreilla, jotka ovat yhteydessä sen aivoihin. Koska reseptoreja on paljon, aivot pystyvät luomaan kolmiulotteisen luotauskuvan ympäristöstä yksityiskohtineen. Näin norsukala voi löytää itselleen ravintoa pimeässä.

Hait tuntevat toisten sydämenlyönnit

Hait havainnoivat ympäristöään sähkön avulla. Ja etenkin vasarahai on täysin riippuvainen terävästi toimivasta sähköaististaan.

Hait täydentävät näkö- ja hajuaistiaan kuononsa niin sanotuilla Lorenzinin ampulloilla eli pullosilla, jotka ovat sähköä johtavan hyytelön täyttämiä rakkuloita. Ampullat reagoivat hyvin heikkoihin sähkövarauksiin ja välittävät virran pohjassaan olevaan hermosyykimppuun, joka puolestaan on yhteydessä aivoihin.

Ampulloissa reaktion aiheuttavan jännitteen ei tarvitse olla viittä voltin miljardisosaa suurempi. Käytännössä tämä tarkoittaa, että hai kykenee aistimaan esimerkiksi katkaravun sydämen sähkötoiminnan.

Vasarahailla on runsaasti ampulloja leveän, litteän päänsä alaosassa. On esitetty, että erikoisen pään­muotonsa ansiosta kala ei ainoastaan näe hyvin sivuille, vaan se myös pystyy muodostamaan sähköisen kolmi­ulotteisen kuvan pään alta.

Yhdistelmä on hyödyllinen, sillä pää luo muodollaan valtavan alaspäin suuntautuvan katvealueen. Kokeet, joissa vasarahait eivät voineet turvautua sähköaistiinsa, paljastivat, että sillä on ratkaiseva merkitys saalistuksen onnistumiselle.

Hait tuntevat toisten sydämenlyönnit

Vasarahai havaitsee herkästi sähköä aistivilla ampulloilla näkymättömissä olevia eläimiä.

Hyytelö nappaa sähköärsykkeet

Vasarahain pään alaosassa on paljon Lorenzinin ampulloiksi kutsuttuja rakkuloita. Pieni pullomainen pussi sisältää hyytelöä, joka johtaa sähköä.

Sähkökentän vaikutus välittyy

Kun hai liikkuu toisen eläimen sähkökentässä, vaikutus välittyy ihon kautta ampulliin. Ärsytys paljastaa esimerkiksi kalan, vaikka tämä olisi hautautunut kokonaan hiekkaan.

Aivot tulkitsevat impulssin

Ärsyke kulkee hyytelössä hermosyihin asti. Sitten se jatkaa matkaansa hermoimpulssina aivoihin. Ne tulkitsevat, mikä eläin hiekassa piileskelee.

Gekon jalat on varustettu sähkömagneeteilla

Kun gekko kävelee oksan alapuolta pitkin, sitä eivät pidä kiinni imukupit eivätkä liimatipat. Kiipeilijä käyttää sen sijaan hyväksi niin sanottuja dispersiovoimia.

Gekot tunnetaan eläiminä, jotka pystyvät liikkumaan erilaisilla pinnoilla pystysuorista seinämistä lasitasojen alapintaan. Kyky perustuu van der Waalsin voimiksi kutsuttuun ilmiöön.

Kaikki atomit koostuvat positiivisesti varautuneista protoneista ja pilvestä negatiivisia elektroneja, jotka ovat jatkuvassa liikkeessä. Moniatomisissa molekyyleissä elektronit voivat liikkua vapaasti ytimiä ympäröivien pilvien välillä.

Gekon polkuanturoissa jopa kaksi miljardia sähkömagneettista sidosta, jotka kiinnittävät sen mihin tahansa.

Kuitenkin siinä tapauksessa, että elektronit kertyvät molekyylin toiseen päähän, tästä tulee negatiivisesti varautunut ja toinen pää muuttuu positiivisesti varautuneeksi. Tuloksena on vaihteleva sähkömagneettinen kenttä, joka hetkellisesti liittää gekon jalkojen ja vaikka lasipinnan molekyylit toisiinsa.

Sähkösolut lamauttavat

Eteläamerikkalainen sähköankerias voi jysäyttää 600 voltin jännitteellä sekä puolustautuessaan että saalistaessaan. Kova sähköisku tainnuttaa suurenkin eläimen. Kun uhri on täysin lamaantunut, kala saa syödä sen tai poistua paikalta rauhassa.

Kolme pitkulaista elintä saa aikaan sähköä

Sähköankerias on pohjimmiltaan uiva paristosarja. Kalalla on kolme elintä, jotka muistuttavat pinosta sinkki- ja kuparilevyjä koostuvaa sähköparia, vuonna 1799 keksittyä Voltan patsasta.

Suunnistuselin rekisteröi magneettikentät.

Pääelin ampuu sähköimpulsseja.

Voimakas sähköelin, jonka tehtävää ei vielä tiedetä.

Sähkösolut lamauttavat

Kalan sähköelimet sisältävät laattamaisia sähkösoluja, elektrosyyttejä, jotka voivat kytkeytyä sekä sarjaan että rinnan.

Biologiset pumput elektrosyyttien solukalvossa siirtävät negatiivisesti varautuneita ioneja ulos ja posi­tiivisesti varautuneita ioneja sisään.

Sisä- ja ulkopuolen välille syntyvä noin 0,1 voltin jännite-ero tekee solusta pienen pariston.

Kun kala haluaa antaa sähköiskun, hermosto vapauttaa välittäjäaine asetyylikoliinia. Se saa lähimmät elektrosyytit purkamaan 0,1 voltin sähkökipinänsä ja aiheuttamaan sillä saman tapahtumasarjan koko solusarjassa ketjureaktiona.

Purkausaalto kulkee pitkän kalan läpi vain kahdessa millisekun­nissa. Täysikasvuinen yksilö sisältää jopa 6 000 elektrosyyttiä. Sarjaan kytkeytymisen ansiosta elektrosyyttien yhteisen virran jännite voi nousta yli 600 volttiin.

Kuudes aisti paljastaa madot ja muurahaiset

Nokkasiileillä näyttää olevan paljon yhteistä muurahaiskarhujen ja siilien kanssa, mutta vain Australiassa, Tasmaniassa ja Uudessa-Guineassa elävät lajit kuuluvat harvinaisiin muniviin nisäkkäisiin. Lisäksi nokkasiileillä on sähköaisti.

Kuonollaan nokkasiilit kykenevät erottamaan usein melko huomaamattomien pienten eläinten tuottamia heikkoja sähköärsykkeitä. Siten nokkasiilit löytävät maassa tai lahoavassa puussa piileviä matoja, muurahaisia ja termiittejä, joihin ne ovat hyönteissyöjinä erityisen mieltyneitä.

Sähköimpulsseja syntyy eläinten hermostossa esimerkiksi silloin, kun ne käyttävät lihaksiaan liikkumiseen. Nokkasiilit aistivat sähköisiä ilmiöitä kuononpäänsä vapailla hermopäätteillä, joiden määrä vaihtelee lajin mukaan 400:sta 2 000:een.

Lue myös:

talviaika
Vuodenajat

Talviaika alkaa taas tikuttaa kelloissa

3 minuuttia
Luonto

Näin Ayers Rock syntyi

2 minuuttia
Ilmasto
Ilmastonmuutos

Piilevät kuviot paljastavat ilmaston vuonna 2100

10 minuuttia

Kirjaudu sisään

Virhe: Tarkista sähköpostiosoite
Salasana vaaditaan
NäytäPiilota

Oletko jo tilaaja? Oletko jo lehden tilaaja? Napsauta tästä

Uusi käyttäjä? Näin saat käyttöoikeuden!