Gymnoti su riječne koštane ribe koje pripadaju redu Gymnotiformes. Do 2019. bila je poznata samo jedna vrsta, električna jegulja (Electrophorus electricus), koja pripada obitelji Gymnotidae.
Unatoč uobičajenom nazivu, ova vrsta nije prava jegulja (Anguilliforme), već riba nož, sličnija somu ili somu.
Jedinstvena riba
Treba napomenuti da ime jegulja dolazi od njenog izduženog tijela, koje nema leđnu peraju i prsne peraje. Međutim, ima izuzetno dugu analnu peraju koju koristi za kretanje.
Najfascinantnija osobina gymnotija je njihova sposobnost generiranja električnih šokova. Ta je sposobnost poznata stoljećima, čak i prije otkrića elektriciteta.
Takva ispuštanja mogu biti velika i povezana su s njihovim strategijama lova, hvatanja plijena i obrane. S druge strane, prema mišljenju stručnjaka, mala električna pražnjenja mogu biti ključna u elektrolokaciji i komunikaciji između subjekata iste vrste.
Kako izgledaju gimnoti?
Zanimljivo je znati da gymnoti zapravo nisu jegulje, jer pripadaju ostariophysariosima, iako izgledom podsjećaju na prave jegulje. Dakle, ove ribe imaju dugo, zmijoliko tijelo, bez repne, leđne i zdjelične peraje.
S druge strane, imaju izrazito izduženu analnu peraju, koja im služi kao sredstvo za kretanje i omogućuje im plivanje unatrag.
Osim toga, imaju debelu, sluzavu kožu bez ljuskica koju koriste kao zaštitni sloj. Gymnoti variraju od sive do smeđe/crne boje, sa žućkastim odsjajem na trbušnom prednjem dijelu tijela. Mogu imati bjelkaste mrlje.
Također, njegova glava ima blago spljošten cilindrični oblik i velika usta. U odraslom stanju to su velike ribe koje mogu doseći i do 2,5 metra i težiti 20 kilograma.
Zanimljiva činjenica je da su svi vitalni organi gymnoti smješteni u prednjem dijelu tijela i zauzimaju samo 20% njegove dužine.
Gimnoti dišu na usta
Iako gimnoti imaju škrge, njihova funkcija ne pokriva potrebu ribe za kisikom. Prema stručnjacima, ove zaostale škrge koriste se samo za uklanjanje ugljičnog dioksida, a ne za unos kisika. Kao takve, ove ribe obavezno udišu zrak.
Zapravo, gotovo 80% svoje potrebe za kisikom dobivaju kroz vrlo vaskularizirana usta. Ova im prilagodba omogućuje korištenje usta kao pluća i tjera ih da često izranjaju na površinu kako bi disali.
Ova značajka omogućuje gimnotanima da udobno prežive u mutnoj vodi s vrlo niskom koncentracijom otopljenog kisika.
Stanište i geografska rasprostranjenost
Gymnoti žive u Venezueli, u slivu rijeka Orinoco, Río Negro i Cuyuní. Također su prisutni u rijeci Amazoni i njezinim pritokama te u rijekama koje isušuju Gvajanski štit u Gvajani, Surinamu, Francuskoj Gvajani i sjevernom Brazilu.
Općenito, nastanjuju muljevita dna rijeka, potoka, bara i močvara, preferirajući duboko zasjenjena područja.
Ove noćne vrste među glavnim su vodenim predatorima poplavne šume bijele vode, poznate kao varzea.
Šuma varzea je šumski ekosustav koji zauzima oko 2% amazonskog bazena. To su šume koje rastu u poplavnim područjima bogatim mineralnim sedimentima.
Treba napomenuti da ovaj ekosustav ima veliku količinu tipične i ekskluzivne flore i faune. Ogromna količina sedimenta čini tla u ovim područjima jednima od najplodnijih u Amazoniji.
Kada su poplavljene, ribe ih koriste i za hranjenje (postaju važni raspršivači sjemena biljaka) i za razmnožavanje.
Sada su poznate tri vrste gimnotija
Do 2019. vjerovalo se da jedna vrsta gimnotuma (Electrophorus electricus) vlada slivom rijeke Amazone. Ova vrsta može generirati jaka električna pražnjenja (do 650 volti).
Novo istraživanje izvijestilo je o postojanju dvije nove vrste električnih jegulja. Jedan od njih, sposoban proizvesti električno pražnjenje od 860 volti, identificiran je kao Electrophorus voltai.
Nadalje, treća vrsta je označena kao Eletrophorus varii, u čast pokojnog Smithsonian ihtiologa Richarda Varija. U gore navedenoj studiji, autori su utvrdili da svaka vrsta ima jedinstveni oblik lubanje.
Također imaju značajne karakteristike u svojim prsnim perajama i karakterističan raspored pora na tijelu. Osim toga, svaka vrsta ima i vlastitu geografsku distribuciju.
Dakle, Electrophorus electricus živi u gorju Gvajanskog štita, dok Electrophorus voltai živi južnije, u Brazilskom štitu. Konačno, Electrophorus varii nalazi se u nizinama rijeke Amazone.
Ponašanje
Ove ribe su noćne životinje sa slabim vidom i žive u mutnim, tamnim vodama. Iz tih razloga, moraju se oslanjati na električnu energiju koju proizvode kako bi otkrili druge ribe.
Iako gimnoti imaju potencijal da budu prilično agresivne životinje, oni to nisu. U stvarnosti, oni samo koriste svoja jaka pražnjenja iz svojih električnih organa u predatorske i obrambene svrhe.
S druge strane, slaba električna pražnjenja koriste se za elektrolokaciju. Ovo je posebno važno zbog njegovog slabog vida.
Gymnoti imaju pozitivan naboj u blizini glave, dok je rep negativno nabijen. Treba napomenuti da polaritet same ribe pomaže u stvaranju ovog električnog polja koje diktira velik dio ponašanja životinje.
Korištenje bioelektriciteta u gymnotosu
Važno je napomenuti da gymnoti imaju tri električna organa: glavni organ, Hunterov organ i Sachov organ. Svi se sastoje od modificiranih mišićnih stanica:
- Glavni električni organ nalazi se na dorzalnoj strani; obuhvaća sredinu tijela od iza glave do sredine repa.
- Drugo, Hunterov organ je paralelan s glavnim organom, ali na ventralnoj strani. Oni stvaraju visokonaponske impulse koji omamljuju plijen i odvraćaju predatore.
- Sachov organ nalazi se u stražnjoj četvrtini električne jegulje. Ovaj organ proizvodi impulse nižeg napona koji omogućuju komunikaciju i plovidbu u mutnim vodama.
Odakle dolazi ovaj bioelektricitet?
Kod ovih riba do pražnjenja dolazi jer njihov živčani sustav sadrži niz elektrogenih stanica (koje proizvode elektricitet). Ove specijalizirane stanice imaju oblik diska i nazivaju se elektrociti.
Svaki elektrocit nosi neto negativan električni naboj; unutar stanica imaju visoku koncentraciju pozitivno nabijenih iona kalija. Iz tog razloga svaki disk ima potencijalnu razliku nešto ispod 100 milivolti.
U vrijeme lova ili obrane oslobađa se neurotransmiter acetilkolin koji potiče pražnjenje ovih stanica. Neurotransmiter razvija put niskog električnog otpora između jedne strane stanice i unutrašnjosti.
Dakle, aktivnim procesom transporta, ioni kalija izvan stanice hrle u tu stranu stanice.
Odmah neki od iona kalija unutar stanice izlaze s druge strane stanice kako bi održali ravnotežu. Ovim procesom ćelija oslobađa oko 50 milivolti elektriciteta.
Važno je napomenuti da su elektrogene ćelije naslagane. Iz tog razloga, aktiviranje jedne stanice aktivira druge oko sebe, stvarajući kaskadu struje. Zajedničko pražnjenje električne energije iz svake ćelije je ono što omogućuje gimnotumu da isporuči do 860 volti.