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La scienza dimostra che le anguille elettriche possono saltare dall'acqua all'attacco

Gli uomini del posto radunarono 30 cavalli selvaggi e muli della savana circostante nelle pianure del Venezuela e li costrinsero in una pozza fangosa d'acqua piena di anguille elettriche. Era il 19 marzo 1800 e Alexander von Humboldt, un esploratore prussiano, naturalista e geografo, aveva intenzione di condurre un esperimento a cielo aperto sulla potenza dello shock delle anguille. Lui e il suo seguito osservarono mentre i pesci emersero dal loro rifugio fangoso sul fondo dello stagno e si raccolsero sulla superficie dell'acqua. Le anguille hanno sparato scosse elettriche e in pochi minuti due cavalli erano già sbalorditi e affogati.

La gente del posto continuava a rimescolare i cavalli selvaggi nello stagno mentre le anguille continuavano ad attaccare. Un disegno improbabile prodotto quattro decenni dopo raffigura persino le anguille che saltano fuori dall'acqua, volando in aria verso i fianchi dei cavalli terrorizzati.

Alla fine le anguille persero forza ed emisero meno elettricità. La gente del posto si radunò attorno alle rive dello stagno e si appollaiò su rami sporgenti e arpionò le anguille, tirandole dentro quando le corde attaccate erano abbastanza asciutte da ridurre il potenziale shock.

"È quella che potresti definire una grande storia di pesci dalle avventure di [von Humboldt] in Sud America", afferma Kenneth Catania, professore di scienze biologiche alla Vanderbilt University e autore di un nuovo studio pubblicato negli Atti della National Academy of Sciences .

elettrico-anguilla illustration.jpg Questa illustrazione delle anguille che saltano è stata pubblicata nel 1843 come frontespizio di The Naturalist Library, Ittiologia, Volume V, Parte II, I pesci della Guiana, scritto da Robert H. Schomburgk, amico e protetto di Humboldt.

Mentre è un punto cardine del secondo volume della narrativa personale di von Humboldt dei viaggi verso le regioni equinoziali americane durante gli anni 1799-1804, la natura sensazionalista del racconto dell'esploratore e la relativa illustrazione hanno sollevato le sopracciglia nella maggior parte dei moderni biologi dell'anguilla.

"Ho pensato che fosse pazzo", dice Catania. Le anguille elettriche, mentre animali affascinanti che usano il loro potere scioccante per cacciare e proteggersi, non erano note per saltare fuori dall'acqua o attaccare intenzionalmente creature più grandi. " credo che probabilmente sarebbe successo. "

Fino a quando non è stato testimone da solo.

Mentre metteva reti e altri oggetti conduttivi in ​​una vasca per anguille nel suo laboratorio, notò che i pesci - specialmente quelli più grandi - si lanciavano occasionalmente fuori dall'acqua con le pinne caudali in un attacco esplosivo e premevano contro l'oggetto invasore.

Le anguille elettriche, che tecnicamente non sono anguille ma pesce coltello, sono in grado di emettere uno shock fino a 600 volt - una forza più potente di un Taser - che usano in natura per cacciare le prede.

Il pesce fa anche zapping per la difesa, stordendo un potenziale predatore prima di tagliare una rapida fuga nei fiumi.

"La forza delle correnti e la profondità dell'acqua, impediscono loro di essere catturati dagli indiani", scrisse von Humboldt nella sua narrazione. "Vedono questi pesci meno frequentemente di quanto ne avvertano gli shock quando nuotano o fanno il bagno nel fiume".

Ma effettivamente fare di tutto per attaccare un grosso animale sembrava controintuitivo fino a quando Catania non stabilì il collegamento tra ciò che stava accadendo nei carri armati e il racconto di von Humboldt.

L'esploratore era in visita a marzo, che di solito è la stagione secca nei Llanos, o nelle grandi pianure, nell'area del Venezuela. Molte delle zone umide dei Llanos evaporano durante questo periodo, intrappolando la vita acquatica come anguille elettriche in piccoli stagni, che non sono diversi dagli acquari di Catania. In entrambe le situazioni, le anguille non possono scappare da nessuna parte e potrebbero essere costrette all'offesa per proteggersi dai potenziali predatori.

Credito: Ken Catania, PNAS, 2016

Quindi quando Catania ha fatto penzolare materiali conduttivi nella sua vasca di anguille a forma di cose come armi umane o teste di coccodrillo, il pesce coltello saltò in parte fuori dall'acqua bassa e attaccò, sfregando la testa contro l'oggetto invasore per diversi secondi.

Nel frattempo i microfoni che il biologo aveva inserito nel serbatoio confermavano che gli attacchi erano coordinati con un tiro al volo ad alta tensione. "È importante sottolineare che non stanno solo saltando a caso. Stanno davvero seguendo il conduttore fuori dall'acqua", dice. "È affascinante per me perché è chiaramente un meccanismo di difesa molto impressionante e molto utile."

Credito: Ken Catania, PNAS, 2016

In un certo senso, il comportamento aggressivo delle anguille facilita il lavoro di Catania.

In precedenza, i ricercatori prendevano le anguille fuori dall'acqua e le mettevano su un tavolo per misurare la tensione dei loro scioperi - un calvario che era tutt'altro che piacevole per i pesci e per i ricercatori che cercavano di gestire gli scivolosi, a volte più di sei piedi -lungo pesce elettrificato.

Von Humboldt non era in grado di prendere adeguate precauzioni di sicurezza ai suoi tempi. Dopo aver appoggiato entrambi i piedi su un'anguilla appena estratta dall'acqua, l'esploratore ha subito uno "shock terribile" che ha provocato un violento dolore alle ginocchia e alla maggior parte delle articolazioni per il resto della giornata.

Lo stesso Catania è stato scioccato per caso mentre maneggiava le anguille, e sebbene sia una forza difficile da descrivere in termini profani, dice che è qualcosa di simile allo zap che potresti sentire da una presa a muro.

Ma attraverso la sua stimolante ricerca ha determinato che le anguille usano un sofisticato senso di elettro-ricezione per identificare i conduttori, che probabilmente interpretano come esseri viventi (di solito non attaccano i non conduttori come la plastica).

elettrico-anguilla diagram.jpg Un'anguilla elettrica emerge dall'acqua per scuotere un predatore simulato. I diodi luminosi sono alimentati dall'anguilla attraverso una striscia conduttiva sulla parte anteriore dell'elica. Le luci sono più luminose quando l'anguilla raggiunge l'altezza massima. (Ken Catania)

Ora che Catania ha più familiarità con il comportamento delle anguille, può usare la conoscenza a suo vantaggio in quanto nuoteranno di propria iniziativa e scuoteranno una piastra di metallo agganciata a un voltmetro.

Ha scoperto che le anguille possono erogare uno shock più concentrato proiettando fuori dall'acqua e premendo il mento contro gli animali. "Le anguille potrebbero non essere molto brave a scioccare qualcosa che non è completamente nell'acqua, quindi questo comportamento è la soluzione", dice. "Maggiore è l'anguilla, maggiore è il potere che passa attraverso ciò che tocca e meno ritorna attraverso l'acqua dalla sua coda. Queste anguille si sono evolute per avere un risultato notevole, e si è scoperto che hanno sviluppato un comportamento davvero notevole per accompagnarlo. "

Altri ricercatori scettici sul racconto di von Humboldt si sono anche convinti dopo aver visto i video prodotti da Catania su anguille elettriche che attaccavano i conduttori.

"In combinazione con gli studi precedenti di [Catania], questi risultati stanno letteralmente riscrivendo il libro su ciò che sappiamo sui comportamenti elettrici dell'anguilla elettrica", afferma James Albert, un biologo dell'Università della Louisiana a Lafayette che ha studiato come le anguille hanno evoluto le loro anguille capacità di usare l'elettricità a loro favore. "Ken è uno sperimentatore straordinario con un occhio per l'osservazione delle sfumature del comportamento animale."

Per quanto riguarda von Humboldt, lui e il suo seguito lasciarono Calabozo il 24 marzo, "molto soddisfatti" del loro soggiorno e degli esperimenti che avevano condotto su un oggetto "così degno dell'attenzione dei fisiologi". Alla fine avrebbe continuato a esplorare i fiumi Orinoco e Amazon, tra le altre parti delle Americhe, pubblicando i suoi conti e discutendoli personalmente con artisti del calibro di Simón Bolívar, futuro liberatore di gran parte del Sud America spagnolo.

L'eredità naturalistica dell'esploratore è ancora oggi onorata in vari modi, tra cui il nome di un potente movimento d'acqua che spinge verso nord lungo la costa del Cile e del Perù: la corrente di Humboldt.

La scienza dimostra che le anguille elettriche possono saltare dall'acqua all'attacco