Gymnoti är beniga flodfiskar som tillhör ordningen Gymnotiformes. Fram till 2019 var endast en art känd, den elektriska ålen (Electrophorus electricus), som tillhör familjen Gymnotidae.
Trots det vanliga namnet är denna art inte en äkta ål (Anguilliforme), utan en knivfisk, närmare besläktad med havskatt eller havskatt.
Några unika fiskar
Det bör noteras att namnet ål kommer från dess långsträckta kropp, som saknar ryggfena och bröstfenor. Den har dock en extremt lång analfena som den använder för att röra sig.
Den mest fascinerande egenskapen hos gymnoti är deras förmåga att generera elektriska stötar. Denna förmåga har varit känd i århundraden, även innan upptäckten av elektricitet.
Sådana utsläpp kan vara stora och är förknippade med deras jaktstrategier, fångst av bytesdjur och försvar. Å andra sidan, enligt experternas åsikt, kan små elektriska urladdningar vara nyckeln till elektrolokalisering och kommunikation mellan försökspersoner av samma art.
Hur ser gymnotos ut?
Det är intressant att veta att gymnoti egentligen inte är ål, eftersom de tillhör ostariophysarios, även om deras utseende efterliknar det hos äkta ål. Således har dessa fiskar en lång, ormliknande kropp, utan stjärt-, rygg- och bäckenfenor.
Å andra sidan har de en extremt långsträckt analfena, som används som förflyttningsmedel och gör att de kan simma bakåt.
Dessutom har de tjock, slemmig, fjällfri hud som de använder som ett skyddande lager. Gymnoti varierar från grå till brun/svart i färg, med ett gulaktigt gips på den ventrala främre delen av kroppen. De kan ha vitaktiga fläckar.
Dess huvud har också en något tillplattad cylindrisk form och en stor mun. I vuxet tillstånd är de stora fiskar som kan nå upp till 2,5 meter och väga 20 kilogram.
Ett konstigt faktum är att alla vitala organ i gymnoti är belägna i den främre delen av kroppen och upptar bara 20 % av dess längd.
Gymnoter andas genom munnen
Även om gymnoti har gälar täcker deras funktion inte fiskens syrebehov. Enligt experter används dessa rudimentära gälar endast för att avlägsna koldioxid och inte för syreupptagning. Som sådan är dessa fiskar obligatoriska luftventiler.
Faktum är att nästan 80 % av deras syrebehov erhålls genom deras mycket vaskulariserade mun. Denna anpassning tillåter dem att använda munnen som en lunga och tvingar dem att komma upp till ytan ganska ofta för att andas.
Denna funktion tillåter gymnotaner att överleva bekvämt i lerigt vatten med mycket låg koncentration av löst syre.
Habitat och geografisk spridning
Gymnoti bor i Venezuela, i floderna Orinoco, Río Negro och Cuyuní. De finns också i Amazonfloden och dess bifloder och i floderna som dränerar Guyana-skölden i Guyana, Surinam, Franska Guyana och norra Brasilien.
I allmänhet bor de i lerbottnar av floder, bäckar, dammar och träsk, och gynnar djupt skuggade områden.
Dessa nattaktiva arter är bland de bästa vattenlevande rovdjuren i den översvämmade skogen, känd som varzea.
Varzeaskogen är ett skogsekosystem som upptar cirka 2 % av Amazonas. De är skogarna som växer i översvämningsslätterna rika på mineralsediment.
Det bör noteras att detta ekosystem har en stor mängd typisk och exklusiv flora och fauna. Den enorma mängden sediment gör att jordarna i dessa områden är några av de mest bördiga i Amazonas.
När de är översvämmade använder fiskarna dem både för utfodring (bli viktiga spridare av växtfrön) och för reproduktion.
Tre arter av gymnoti är nu kända
Fram till 2019 troddes en enda art av gymnotum (Electrophorus electricus) härska i Amazonas flodbassäng. Denna art kan generera starka elektriska urladdningar (upp till 650 volt).
En ny studie rapporterade förekomsten av två nya arter av elektriska ålar. En av dem, som kan ge 860 volt elektriska urladdningar, identifierades som Electrophorus voltai.
Dessutom kallades den tredje arten Eletrophorus varii, för att hedra den framlidne Smithsonian iktyologen Richard Vari. I den tidigare nämnda studien fastställde författarna att varje art har en unik skalleform.
De har också definierande egenskaper i sina bröstfenor och ett distinkt arrangemang av porer på kroppen. Dessutom har varje art också sin egen geografiska utbredning.
Därmed lever Electrophorus electricus i höglandet på Guyana-skölden, medan Electrophorus voltai bor längre söderut, i den brasilianska skölden. Slutligen finns Electrophorus varii i Amazonflodens lågland.
Beteende
Dessa fiskar är nattdjur med nedsatt syn och lever i grumliga, mörka vatten. Av sådana skäl måste de förlita sig på elektriciteten de genererar för att upptäcka andra fiskar.
Även om gymnoti har potential att vara ganska aggressiva djur, är de inte det. I verkligheten använder de bara sina starka urladdningar från sina elektriska organ för rovdrift och försvarsändamål.
Å andra sidan används svaga elektriska urladdningar för elektrolokalisering. Detta är särskilt viktigt på grund av hans dåliga syn.
Gymnoti har en positiv laddning nära huvudet, medan svansen är negativt laddad. Det bör noteras att fiskens polaritet bidrar till att skapa detta elektriska fält som dikterar mycket av djurets beteende.
Användningen av bioelektricitet i gymnotos
Det är viktigt att notera att gymnoti har tre elektriska organ: huvudorganet, Hunter-organet och Sach-organet. De består alla av modifierade muskelceller:
- Det elektriska huvudorganet är beläget på ryggsidan; spänner över mitten av kroppen från bakom huvudet till mitten av svansen.
- För det andra är Hunter-organet parallellt med huvudorganet men på den ventrala sidan. Dessa genererar högspänningspulser som bedövar byten och avskräcker rovdjur.
- Sach-orgeln är placerad i den bakre fjärdedelen av den elektriska ålen. Detta organ producerar lägre spänningspulser som möjliggör kommunikation och navigering i grumliga vatten.
Var kommer denna bioelektricitet ifrån?
I dessa fiskar sker urladdningarna eftersom deras nervsystem innehåller en serie elektrogena celler (som producerar elektricitet). Dessa specialiserade celler är skivformade och kallas elektrocyter.
Varje elektrocyt bär en netto negativ elektrisk laddning; inne i cellerna har en hög koncentration av positivt laddade kaliumjoner. Av denna anledning har varje skiva en potentialskillnad på strax under 100 millivolt.
Vid tiden för jakt eller försvar frigörs signalsubstansen acetylkolin, vilket inducerar utsläpp av dessa celler. Signalsubstansen utvecklar en väg med lågt elektriskt motstånd mellan ena sidan av cellen och det inre.
Genom en aktiv transportprocess rusar alltså kaliumjoner utanför cellen in i den sidan av cellen.
Genast kommer några av kaliumjonerna inuti cellen ut på andra sidan av cellen för att upprätthålla balansen. Med denna process frigör cellen cirka 50 millivolt elektricitet.
Det är viktigt att notera att elektrogena celler är staplade. Av denna anledning aktiverar avfyrningsaktiviteten i en cell andra runt den, vilket skapar en kaskad av ström. Den kollektiva urladdningen av elektricitet från varje cell är det som gör att gymnotumet kan leverera upp till 860 volt.