Lorenziniho ampule

Lorenziniho ampule je smyslový orgán u několika řádů ryb, zodpovědný za elektrorecepci a největšího rozvoje dosahuje u chrupavčitých ryb ( žraloci , rejnoci a chiméry ). Umožňuje zachytit elektrická pole a zaznamenat extrémně malé změny v jejich intenzitě . Lorenziniho ampule mají pravděpodobně další funkce, jejichž studie nebyla dokončena.

Budova

Ampulky Lorenziniho jsou soustředěny hlavně na hlavě ryby v blízkosti čenichu, kolem očí a nosních dírek, ale jsou také přítomny (i když v menším počtu) na jiných částech těla. Jsou to poměrně dlouhé (až několik centimetrů ) tubuly-kanálky uvnitř těla ryby, vyplněné rosolovitou slizniční hmotou a na povrchu těla se otevírají póry. Na řečišti mnoha žraloků jsou tyto póry dobře viditelné a tvoří celou síť malých otvorů o průměru 1–2 mm [1] . Uvnitř těla jsou kanály zakončeny ampulovitým prodloužením. Délka kanálů je různá. Takže ve středně velkém svahu o šířce 40 cm dosáhl nejdelší kanál 160 mm o průměru 2 mm; nejmenší je 5 mm dlouhý a 0,5 mm v průměru. Tvar ampule se liší v závislosti na druhu ryby [2] .

Ampulky jsou často seskupeny a obklopeny pojivovou tkání , která tvoří dobře označené kapsle [2] . Vnitřní povrch ampulí je bohatě inervován ; pro každého je vhodných několik nervových vláken - obvykle 6, ale někdy i mnohem více (např. u mramorovaného elektrického rejnoka ( lat.  Torpedo marmorata ) se jejich počet pohybuje od 26 do 32) [3] .

Anatomické útvary podobné ampulkám Lorenziniho jsou kromě chrupavčitých přítomny u některých ryb s elektrickými orgány - elektrických úhořů , některých sumců , u hymnarcha nilského ( lat.  Gymnarchus niloticus ) [3] .

Historie studia

Tento orgán poprvé vědecky popsal italský přírodovědec Stefano Lorenzini.v roce 1678, po kterém byl pojmenován. Funkční účel Lorenziniho ampulí zůstával dlouho nejasný. Zpočátku sám Lorenzini naznačoval, že hlavní úlohou ampulí, které objevil, byla produkce hlenu , ale brzy o tomto pohledu pochyboval a naznačoval, že orgán má jiný účel [4] . Biologové, kteří tento orgán studovali, předložili řadu hypotéz, které naznačují, že je zodpovědný za dotek , pocit tlaku, teplotu nebo slanost mořské vody [3] [4] .

Práce britských zoologů v roce 1957 umožnila dojít k závěru, že Lorenziniho ampule byly elektricky citlivé. Vědci z University of Birmingham , kteří testovali reakci smyslů žraloků na změny slanosti, náhodně vystavili Lorenziniho ampule elektrickému poli a zaznamenali v nich elektrické výboje. Novější studie ukázaly, že Lorenziniho ampule u žraloků reagují na neuvěřitelně slabá elektrická pole řádově 10 µV/m [5] . Speciální elektrofyziologické studie potvrdily jedinečně vysokou citlivost ampulí na elektrická pole. Pro reakci postačoval rozdíl v síle proudu mezi povrchem kůže žraloka a vnitřkem Lorenziniho ampulky 0,005 mA . Pokud byla elektroda odsunuta od póru ampule pouze o 0,5 mm, pak pro dosažení stejného výsledku bylo nutné znatelně zvýšit proudovou sílu. To potvrdilo, že hlavním vodivým kanálem orgánu je právě kanálek-tubul [3] .

Funkční

Kanálky ampulí naplněné rosolovitou hmotou fungují jako izolované vodiče elektřiny spojující povrch rybího těla se samotnou ampulkou. Stěny ampulí a kanálků jsou dobrým izolantem - jejich elektrický odpor je 160 tisíckrát větší než odpor látky, která je vyplňuje. Elektrická vodivost slizničního želé v kanálcích ampule je přitom přibližně stejná jako u mořské vody, v ostatních částech těla ryby je přibližně poloviční [1] . Podrobná studie Lorenziniho ampulí americkými specialisty ukázala, že látka, která je vyplňuje, má polovodičové vlastnosti [4] . Díky specifické struktuře ampulí se vysokofrekvenční elektrické výboje v jejich kanálech rozpadají rychleji než nízkofrekvenční výboje. Proto se má za to, že delší ampule Lorenziniho vnímají hlavně nízkofrekvenční výboje a krátké - vysokofrekvenční [3] .

Ve výživě žraloků hraje důležitou roli extrémní citlivost žraloků na sebemenší výkyvy elektrického pole. I v bahnité vodě je žralok schopen doručit své kořisti kousnutí s vysokou přesností, aniž by ji dokonce viděl, ale zachytil elektrické impulsy z ní vycházející. Navíc, po prvním kousnutí žraloka, když krev vstoupí do mořské vody , Lorenziniho ampule vnímají poměrně silný elektrický signál způsobený reakcí mořské vody a krve. To umožňuje žralokovi úspěšně pokračovat v útoku i na neviditelný cíl [6] .

Také se věří, že ampule Lorenzini vám umožňují cítit změny teploty vody. Otázka doplňkových funkcí tohoto orgánu však vyžaduje nový výzkum. Pravděpodobně pomáhají rybám orientovat se v magnetickém poli Země [1] [3] .

Viz také

Poznámky

  1. ↑ 1 2 3 Lorenziniho ampule u žraloků . Vše o žralocích. Získáno 20. listopadu 2012. Archivováno z originálu 16. ledna 2013.
  2. ↑ 1 2 Ampule (elektrické) Lorenzini . Biologie a medicína. Získáno 20. listopadu 2012. Archivováno z originálu 22. prosince 2011.
  3. ↑ 1 2 3 4 5 6 Lorenziniho ampule . fish-collection.com - Ryby. Získáno 20. listopadu 2012. Archivováno z originálu 9. ledna 2013.
  4. ↑ 1 2 3 R. Douglas Fields, Kyle D. Fields, Melanie C. Fields. Polovodičový gel ve smyslových orgánech žraloka?  (anglicky) . Státní zdravotní ústav (6. září 2007). Získáno 20. listopadu 2012. Archivováno z originálu 11. listopadu 2020.
  5. ↑ Berkinblit M. B., Glagoleva E. G. Elektřina v živých organismech . — M .: Nauka, 1988. — 288 s. - 123 000 výtisků.  — ISBN 5020138770 .
  6. ↑ Lorenziniho ampule . Moderní encyklopedie o žralocích s fotografiemi, videy a vědeckými informacemi. Získáno 20. listopadu 2012. Archivováno z originálu 24. listopadu 2012.
  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie