Gymnoti ir kaulainas upes zivis, kas pieder pie Gymnotiformes kārtas. Līdz 2019. gadam bija zināma tikai viena suga, elektriskais zutis (Electrophorus electricus), kas pieder pie Gymnotidae dzimtas.
Neskatoties uz vispārpieņemto nosaukumu, šī suga nav īsts zutis (Anguilliforme), bet gan knifefish, kas vairāk radniecīgs sams vai sams.
Dažas unikālas zivis
Jāpiebilst, ka zuša nosaukums cēlies no tā iegarenā ķermeņa, kuram trūkst muguras spuras un krūšu spuras. Tomēr tai ir ārkārtīgi gara anālā spura, ko tas izmanto, lai pārvietotos.
Visapburošākā ģimnoti īpašība ir to spēja radīt elektriskās strāvas triecienus. Šī spēja ir bijusi zināma gadsimtiem ilgi, pat pirms elektrības atklāšanas.
Šādas izplūdes var būt lielas un ir saistītas ar to medību stratēģijām, medījuma sagūstīšanu un aizsardzību. No otras puses, saskaņā ar ekspertu atzinumu, nelielas elektriskās izlādes var būt galvenais elements elektrolokācijā un saziņā starp vienas sugas subjektiem.
Kā izskatās vingrotāji?
Interesanti zināt, ka gymnoti nav īsti zuši, jo tie pieder pie ostariophysarios, lai gan to izskats atgādina īstu zušu izskatu. Tādējādi šīm zivīm ir garš, čūskai līdzīgs ķermenis, bez astes, muguras un iegurņa spurām.
No otras puses, tiem ir ārkārtīgi iegarena anālā spura, kas tiek izmantota kā pārvietošanās līdzeklis un ļauj peldēt atmuguriski.
Turklāt tiem ir bieza, gļotaina, bezzvīņaina āda, ko viņi izmanto kā aizsargslāni. Gymnoti krāsa atšķiras no pelēkas līdz brūnai/melnai, ar dzeltenīgu nokrāsu uz ķermeņa ventrālās priekšējās daļas. Tiem var būt bālgani plankumi.
Arī tās galvai ir nedaudz saplacināta cilindriska forma un liela mute. Pieaugušā stāvoklī tās ir lielas zivis, kas var sasniegt pat 2,5 metrus un sver 20 kilogramus.
Ziņkārīgs fakts ir tas, ka visi svarīgie vingrošanas orgāni atrodas ķermeņa priekšējā daļā un aizņem tikai 20% no tā garuma.
Vingrotājas elpo caur muti
Lai gan ģimnotēm ir žaunas, to funkcija nesedz zivju skābekļa patēriņu. Pēc ekspertu domām, šīs paliekošās žaunas tiek izmantotas tikai oglekļa dioksīda izvadīšanai, nevis skābekļa uzņemšanai. Šīs zivis ir obligātas gaisa elpas.
Patiesībā gandrīz 80% no viņu skābekļa pieprasījuma tiek iegūti caur viņu augsti vaskularizēto muti. Šī adaptācija ļauj viņiem izmantot savu muti kā plaušas un liek viņiem diezgan bieži pacelties virspusē, lai elpotu.
Šī funkcija ļauj vingrotājiem ērti izdzīvot dubļainā ūdenī ar ļoti zemu izšķīdušā skābekļa koncentrāciju.
Dzīvotne un ģeogrāfiskā izplatība
Gymnoti dzīvo Venecuēlā, Orinoco, Río Negro un Cuyuní upju baseinā. Tie ir sastopami arī Amazones upē un tās pietekās, kā arī upēs, kas notecina Gviānas vairogu Gviānā, Surinamā, Franču Gviānā un Brazīlijas ziemeļos.
Kopumā tie apdzīvo upju, strautu, dīķu un purvu dubļainos dibenus, dodot priekšroku dziļi ēnainām vietām.
Šīs nakts sugas ir vienas no lielākajām ūdens plēsējām b altūdens applūstošajā mežā, kas pazīstams kā varzea.
Varzea mežs ir meža ekosistēma, kas aizņem apmēram 2% no Amazones baseina. Tie ir meži, kas aug minerālu nogulumiem bagātajās palienēs.
Jāatzīmē, ka šajā ekosistēmā ir liels daudzums tipiskas un ekskluzīvas floras un faunas. Milzīgais nogulumu daudzums padara augsni šajos apgabalos par vienu no auglīgākajām Amazonē.
Applūstot zivis tos izmanto gan barošanai (kļūstot par nozīmīgiem augu sēklu izplatītājiem), gan vairošanai.
Tagad ir zināmas trīs ģimnožu sugas
Tika uzskatīts, ka Amazones upes baseinā līdz 2019. gadam valdīja viena ģimnožu suga (Electrophorus electricus). Šī suga var radīt spēcīgu elektrisko izlādi (līdz 650 voltiem).
Jauns pētījums ziņoja par divu jaunu elektrisko zušu sugu esamību. Viens no tiem, kas spēj nodrošināt 860 voltu elektriskās izlādes, tika identificēts kā Electrophorus voltai.
Turklāt trešā suga tika apzīmēta kā Eletrophorus varii par godu mirušajam Smitsona ihtiologam Ričardam Vari. Iepriekš minētajā pētījumā autori konstatēja, ka katrai sugai ir unikāla galvaskausa forma.
Tām ir arī raksturīgas krūšu spuras un raksturīgs poru izvietojums uz ķermeņa. Turklāt katrai sugai ir arī savs ģeogrāfiskais izplatība.
Tādējādi Electrophorus electricus dzīvo Gviānas vairoga augstienē, savukārt Electrophorus voltai dzīvo tālāk uz dienvidiem, Brazīlijas vairogā. Visbeidzot, Electrophorus varii ir sastopams Amazones upes zemienē.
Uzvedība
Šīs zivis ir nakts dzīvnieki ar vāju redzi un dzīvo duļķainos, tumšos ūdeņos. Šo iemeslu dēļ viņiem ir jāpaļaujas uz elektrību, ko tie rada, lai atklātu citas zivis.
Lai gan gymnoti var būt diezgan agresīvi dzīvnieki, tie nav. Patiesībā viņi spēcīgo izlādi no elektriskajiem orgāniem izmanto tikai plēsonīgiem un aizsardzības mērķiem.
Savukārt elektrolokācijai tiek izmantotas vājas elektriskās izlādes. Tas ir īpaši svarīgi viņa sliktās redzes dēļ.
Gymnoti ir pozitīvs lādiņš pie galvas, savukārt aste ir negatīvi uzlādēta. Jāņem vērā, ka pašas zivs polaritāte palīdz radīt šo elektrisko lauku, kas nosaka lielu daļu dzīvnieka uzvedības.
Bioelektrības izmantošana vingrošanā
Ir svarīgi atzīmēt, ka gymnoti ir trīs elektriskie orgāni: galvenais orgāns, Hantera orgāns un Sach orgāns. Tās visas sastāv no modificētām muskuļu šūnām:
- Galvenais elektriskais orgāns atrodas muguras pusē; aptver ķermeņa vidu no galvas aizmugures līdz astes vidum.
- Otrkārt, Hantera orgāns atrodas paralēli galvenajam orgānam, bet vēdera pusē. Tie rada augstsprieguma impulsus, kas apdullina laupījumu un atbaida plēsējus.
- Sahas ērģeles atrodas elektriskā zuša aizmugurējā kvartālā. Šis orgāns rada zemāka sprieguma impulsus, kas nodrošina saziņu un navigāciju neskaidros ūdeņos.
No kurienes nāk šī bioelektrība?
Šajās zivīs izlādes rodas tāpēc, ka to nervu sistēmā ir virkne elektrogēnu šūnu (kas ražo elektrību). Šīs specializētās šūnas ir diska formas un tiek sauktas par elektrocītiem.
Katrs elektrocīts nes neto negatīvu elektrisko lādiņu; šūnās ir augsta pozitīvi lādētu kālija jonu koncentrācija. Šī iemesla dēļ katra diska potenciālu atšķirība ir nedaudz mazāka par 100 milivoltiem.
Medīšanas vai aizstāvēšanās laikā izdalās neiromediators acetilholīns, kas izraisa šo šūnu izdalīšanos. Neirotransmiters attīsta zemas elektriskās pretestības ceļu starp šūnas vienu pusi un iekšpusi.
Tādējādi aktīva transporta procesa rezultātā kālija joni no ārpuses šūnas ieplūst šajā šūnas pusē.
Tūlīt daži no kālija joniem šūnā izplūst šūnas otrā pusē, lai saglabātu līdzsvaru. Ar šo procesu šūna atbrīvo apmēram 50 milivoltus elektroenerģijas.
Ir svarīgi ņemt vērā, ka elektrogēnās šūnas ir sakrautas. Šī iemesla dēļ vienas šūnas šaušanas aktivitāte aktivizē citus ap to, radot strāvas kaskādi. Kolektīva elektrības izlāde no katras šūnas ir tas, kas ļauj sporta zālei piegādāt līdz pat 860 voltiem.