شعاع كهربائي

📅 آخر تحديث: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة

تُعدّ أسماك الراي الكهربائية مجموعة من أسماك الراي ، وهي أسماك غضروفية مُسطّحة ذات زعانف صدرية مُتضخمة ، تُشكّل رتبة Torpediniformes . وتُعرف بقدرتها على إنتاج تفريغ كهربائي يتراوح بين 8 و220 فولتًا ، حسب النوع ، يُستخدم لصعق الفريسة وللدفاع عن النفس. [ 1 ] يوجد 69 نوعًا ضمن أربع عائلات .

لعلّ أشهر أنواعها هي تلك التي تنتمي إلى جنس التوربيدو . وقد سُمّي سلاح الطوربيد تحت الماء تيمناً بها. ويأتي الاسم من الكلمة اللاتينية torpere ، التي تعني "أن يُصاب بالتصلب أو الشلل"، وذلك نسبةً إلى تأثيرها على من يلمسها. [ 2 ]

وصف

تتميز أسماك الراي الكهربائية بقرص صدري مستدير، وزعانف ظهرية متوسطة الحجم مستديرة الزوايا (ليست مدببة أو معقوفة) ( مختزلة في بعض أنواع عائلة نارسينيداي )، وذيل عضلي قوي مزود بزعنفة ذيلية متطورة . جسمها سميك ومرن، بجلد ناعم فضفاض خالٍ من الحراشف الجلدية أو الأشواك. يوجد زوج من الأعضاء الكهربائية على شكل كلية عند قاعدة الزعانف الصدرية. الخطم عريض، كبير في عائلة نارسينيداي، ولكنه مختزل في جميع العائلات الأخرى. يقع الفم والمنخران وخمسة أزواج من الشقوق الخيشومية أسفل القرص. [ 1 ] [ 3 ]

تتواجد أسماك الراي الكهربائية في المياه الساحلية الضحلة وصولاً إلى عمق 1000 متر (3300 قدم) على الأقل . وهي بطيئة الحركة، وتدفع نفسها بذيلها، لا بزعانفها الصدرية كما تفعل أنواع الراي الأخرى. تتغذى على اللافقاريات والأسماك الصغيرة. تتربص بفريستها تحت الرمال أو أي قاع آخر، مستخدمةً طاقتها الكهربائية لصعقها واصطيادها. [ 4 ]  

العلاقة بالبشر

تاريخ البحث

عُرفت الخصائص الكهروكيميائية للأشعة الكهربائية منذ القدم، على الرغم من عدم فهم طبيعتها آنذاك. استخدم الإغريق القدماء الأشعة الكهربائية لتخدير آلام الولادة والعمليات الجراحية. [ 1 ] في حواره "مينو" ، يتهم أفلاطون شخصية مينو، سقراط ، بـ"إبهار" الناس بأسئلته المحيرة، على غرار الطريقة التي تُبهر بها سمكة التوربيدو بالكهرباء. [ 5 ] سجّل سكريبونيوس لارجوس ، وهو طبيب روماني، استخدام سمكة التوربيدو لعلاج الصداع والنقرس في كتابه " المؤلفات الطبية" عام 46  ميلادي. [ 6 ]

في سبعينيات القرن الثامن عشر ، كانت الأعضاء الكهربائية لسمكة الراي موضوعًا لأبحاث الجمعية الملكية التي نشرها جون والش [ 7 ] وجون هنتر [ 8 ] [ 9 ] . ويبدو أن هذه الأبحاث قد أثرت في فكر لويجي جالفاني وأليساندرو فولتا ، مؤسسي علم وظائف الأعضاء الكهربائية والكيمياء الكهربائية [ 10 ] [ 11 ] . اقترح هنري كافنديش أن أسماك الراي الكهربائية تستخدم الكهرباء؛ فقام ببناء نموذج اصطناعي لسمكة الراي يتكون من أوعية ليدن على شكل سمكة لمحاكاة سلوكها بنجاح في عام 1773 [ 12 ].

في الفولكلور

تظهر سمكة الطوربيد، أو سمكة الراي الكهربائية، باستمرار في كتب التاريخ الطبيعي ما قبل الحداثة ككائن سحري، وكانت قدرتها على تخدير الصيادين دون أن يبدو أنها تلمسهم مصدرًا مهمًا للأدلة على الاعتقاد بالخصائص الخفية في الطبيعة خلال العصور التي سبقت اكتشاف الكهرباء كوسيلة تفسيرية. [ 13 ]

الطاقة الحيوية

موضع العضوين الكهربائيين
رسم تخطيطي لبنية الأعضاء الكهربائية والخلايا الكهربائية المتراصة

تمتلك أسماك الراي الكهربائية أعضاءً كهربائية متخصصة . تمتلك العديد من أنواع أسماك الراي والشفنين خارج هذه العائلة أعضاءً كهربائية في الذيل؛ إلا أن سمكة الراي الكهربائية تمتلك عضوين كهربائيين كبيرين على شكل كلى على جانبي رأسها، حيث يمر التيار من السطح السفلي للجسم إلى السطح العلوي. تتفرع الأعصاب التي تُرسل إشارات إلى العضو لتفريغ الشحنة الكهربائية بشكل متكرر، ثم تتصل بالجانب السفلي لكل صفيحة في الخلايا الكهربائية. [ 1 ] تتكون هذه الخلايا من أعمدة سداسية الشكل، متراصة بإحكام على شكل خلية نحل. يتكون كل عمود من 500 إلى أكثر من 1000 صفيحة من العضلات المخططة المُعدلة، والمُقتبسة من عضلات الخياشيم. [ 1 ] [ 14 ] [ 15 ] في الأسماك البحرية ، تُوصل هذه الخلايا الكهربائية على التوازي، بينما تُوصل خلايا المياه العذبة على التوالي. يسمح هذا لأسماك الراي في المياه العذبة بنقل شحنات كهربائية ذات جهد أعلى، لأن المياه العذبة لا تُوصل الكهرباء بكفاءة المياه المالحة. [ 16 ] باستخدام هذه البطارية، قد يقوم سمك الراي الكهربائي بصعق فرائس أكبر حجماً بجهد يتراوح بين 8 فولت في بعض أنواع الراسينيدات و220 فولت في سمكة التوربيدو نوبيليانا ، وهي سمكة طوربيد أطلسية. [ 1 ] [ 17 ]

علم التصنيف

تُصنَّف الأنواع الستين تقريبًا من أسماك الراي الكهربائية ضمن 12 جنسًا وعائلتين. [ 18 ] تُصنَّف أسماك الراي الكهربائية (Narkinae) أحيانًا ضمن عائلة مستقلة تُسمى عائلة الراي (Narkidae). تتغذى أسماك الراي الكهربائية (Torpedinidae) على فرائس كبيرة تُصعقها بأعضائها الكهربائية ثم تبتلعها كاملة، بينما تتخصص أسماك الراي الكهربائية (Narcinidae) في افتراس الفرائس الصغيرة الموجودة على قاع البحر أو داخله. تستخدم كلتا المجموعتين الكهرباء للدفاع، ولكن من غير الواضح ما إذا كانت أسماك الراي الكهربائية (Narcinidae) تستخدم الكهرباء في التغذية. [ 19 ] تُصنَّف أسماك الراي الشوكية (Platyrhinidae) ضمن رتبة أسماك الراي الشوكية (Torpediniformes) من قِبَل بعض العلماء، ولكنها لا تمتلك أعضاءً كهربائية.

يصنف فهرس الأسماك لإشماير العائلات التالية في رتبة Torpediniformes: [ 20 ]

  • عائلة Platyrhinidae D. S. Jordan ، 1923 (أشعة الظهر الشوكية أو أشعة المروحة)
  • عائلة Narkidae Fowler ، 1934 (أسماك الراي النائمة)
  • عائلة Narcinidae Gill ، 1862 (الأشعة الكهربائية)
  • عائلة Hypnidae Gill، 1862 (أسماك الراي التابوتية)
  • عائلة Torpedinidae Henle ، 1834 (أسماك الراي الكهربائية الطوربيدية أو أسماك الراي الطوربيدية)

انظر أيضاً

مراجع

  1. ١ ٢ ٣ ٤ ٥ ٦ مارتن، ر. أيدان. "الأشعة الكهربائية" . مركز ريف كويست لأبحاث أسماك القرش. مؤرشف من الأصل في ١٥ أكتوبر ٢٠٠٨. تم الاطلاع عليه في ١٢ أكتوبر ٢٠٠٨ .
  2. ↑ كيد، د.أ. (1973). "طوربيد". قاموس كولينز اللاتيني للأحجار الكريمة: لاتيني-إنجليزي، إنجليزي-لاتيني . قاموس كولينز اللاتيني للأحجار الكريمة . لندن: كولينز. ​​ISBN 0-00-458641-7.
  3. ↑ هاملت، ويليام سي. (1999). أسماك القرش والشفنين والورنكات: بيولوجيا الأسماك الغضروفية . بالتيمور ولندن: مطبعة جامعة جونز هوبكنز. ISBN 0-8018-6048-2.
  4. ↑ ستيفنز، ج.؛ لاست، ب.ك. (1998). باكستون، ج.ر.؛ إيشماير، و.ن. (محرران). موسوعة الأسماك . سان دييغو: أكاديميك برس. ص 66. ISBN  0-12-547665-5.
  5. ↑ ويكي المصدر: مينو
  6. ↑ ثيودور هولمز بولوك؛ كارل د. هوبكنز؛ ريتشارد ر. فاي (28 سبتمبر 2006). الاستقبال الكهربائي . سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا. ص 6. ISBN  978-0-387-28275-6.
  7. ↑ والش، جون (1773). "حول الخاصية الكهربائية للطوربيد: في رسالة إلى بنجامين فرانكلين". المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية في لندن (64): 461-480 .
  8. ↑ هنتر، جون (1773). "ملاحظات تشريحية على الطوربيد". المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية في لندن (63): 481-489 .
  9. ↑ هنتر، جون (1775). "وصف لـ Gymnotus electricus ". المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية في لندن (65): 395-407 .
  10. ↑ ألكسندر، ماورو (1969). "دور البطارية الفولتية في جدل غالفاني-فولتا حول الكهرباء الحيوانية مقابل الكهرباء المعدنية". مجلة تاريخ الطب والعلوم المساعدة . 24 (2): 140-150 . doi : 10.1093/jhmas/xxiv.2.140 . PMID 4895861 . 
  11. ↑ إدواردز، بول (10 نوفمبر 2021). "تصحيح لسجل أبحاث الفيزيولوجيا الكهربائية المبكرة بمناسبة الذكرى السنوية الـ 250 لرحلة استكشافية تاريخية إلى جزيرة ري" . أرشيف HAL ​​مفتوح الوصول . تم الاطلاع عليه في 6 مايو 2022 .
  12. ↑ الخليلي، جيم . "الصدمة والرهبة: قصة الكهرباء" . بي بي سي . تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 يونيو 2022 .
  13. ↑ كوبنهافر، برايان ب. (سبتمبر 1991). "حكاية سمكتين: الأشياء السحرية في التاريخ الطبيعي من العصور القديمة وحتى الثورة العلمية". مجلة تاريخ الأفكار . 52 (3): 373-398 . doi : 10.2307/2710043 . JSTOR 2710043. PMID 11622951 .  
  14. ↑ بيجلو، إتش بي؛ شرودر، دبليو سي (1953). أسماك غرب شمال المحيط الأطلسي، الجزء 2. مؤسسة سيرز للأبحاث البحرية، جامعة ييل. الصفحات 80-104 . 
  15. ↑ لانغستروث، ل. ونيوبيري، ت. (2000). خليج حي: العالم تحت الماء لخليج مونتيري . مطبعة جامعة كاليفورنيا. ص 222. ISBN  0-520-22149-4.
  16. ↑ كريمر، بيرند (2008). "تفريغ العضو الكهربائي" . في: مارك د. بيندر؛ نوبوتاكا هيروكاوا؛ أوفه ويندهورست (محررون). موسوعة علم الأعصاب . برلين، هايدلبرغ: سبرينغر. ص 1050-1056 . ISBN  978-3-540-23735-8تم الاطلاع عليه بتاريخ 25-03-2012 .
  17. ↑ بيرتون، ر. (2002). الموسوعة الدولية للحياة البرية ( الطبعة الثالثة). مارشال كافنديش. ص 768. ISBN   0-7614-7266-5.
  18. ↑ نيلسون، جيه إس (2006). أسماك العالم ( الطبعة الرابعة). جون وايلي. الصفحات 69-82 . ISBN   0-471-25031-7.
  19. ↑ كومباغنو، ليونارد جيه في وهيمسترا، فيليب سي. (مايو 2007) " إلكترولوكس أديسوني، جنس ونوع جديدان من أسماك الراي الكهربائية من الساحل الشرقي لجنوب إفريقيا (راجيفورميس: توربيدينويدي: ناركيداي)، مع مراجعة لتصنيف التوربيدينويد. مؤرشف في 9 سبتمبر 2017 على موقع Wayback Machine ". سميثيانا، منشورات في التنوع البيولوجي المائي، النشرة 7 : 15-49. تم الاطلاع عليه في 22 أكتوبر 2008.
  20. ↑ "كتالوج إيشماير لتصنيف الأسماك" . كتالوج إيشماير للأسماك . أكاديمية كاليفورنيا للعلوم . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 أكتوبر 2024 .