Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen
Hur fungerar en elektrisk ål?
Fråga:
Arbetar bl a som resurs för NO-undervisning för de lägre åldrarna i Härryda kommun. Har tänkt på detta som jag inte hittar någon förklaring till:
På t ex Universeum finns det elektriska ålar (som nog inte är just ålar). Dessa kan bedöva sina fiender eller sin mat med en elektrisk stöt med hjälp av inbyggda "batterier" i kroppen.
Om jag alltså av misstag stöter mot fisken när jag är ute och simmar kan jag få en förlamande stöt.
Hur kan man förklara hur strömmen går för att åsamka mig en skada? Var finns "potentialfallet" mellan fisk och mig? Vad är det som däckar mig i vattnen? Vatten - speciellt smutsigt vatten som i t ex Amazonfloden - måste väl leda ström på ett sådant sätt så att ålen blir kortsluten och laddas ur? Hur kan man mäta upp spänning på flera hundra volt i ålen? (Var är fiskens poler?)
Du fattar att jag är fundersam och inte hittar svaren i de traditionella fysikböckerna...
Lovar att berätta svaren för alla nyfikna elever när jag är på Universeum nästa gång.
/Crister C, Mölnlycke 2007-01-31
Arbetar bl a som resurs för NO-undervisning för de lägre åldrarna i Härryda kommun. Har tänkt på detta som jag inte hittar någon förklaring till:
På t ex Universeum finns det elektriska ålar (som nog inte är just ålar). Dessa kan bedöva sina fiender eller sin mat med en elektrisk stöt med hjälp av inbyggda "batterier" i kroppen.
Om jag alltså av misstag stöter mot fisken när jag är ute och simmar kan jag få en förlamande stöt.
Hur kan man förklara hur strömmen går för att åsamka mig en skada? Var finns "potentialfallet" mellan fisk och mig? Vad är det som däckar mig i vattnen? Vatten - speciellt smutsigt vatten som i t ex Amazonfloden - måste väl leda ström på ett sådant sätt så att ålen blir kortsluten och laddas ur? Hur kan man mäta upp spänning på flera hundra volt i ålen? (Var är fiskens poler?)
Du fattar att jag är fundersam och inte hittar svaren i de traditionella fysikböckerna...
Lovar att berätta svaren för alla nyfikna elever när jag är på Universeum nästa gång.
/Crister C, Mölnlycke 2007-01-31
Svar:
Hej Crister! Intressant fråga. Jag vet inte så mycket om elektriska ålar, men man kan väl läsa på :-).
Jens Carlsson har svarat i Frågor om fisk, Umeå:
Några fysikaliska kommentarer till detta:
Det är inget konstigt att en spänning kan genereras i levande celler. Muskelceller och nervceller skapar t.ex. elektriska fält genom att transportera kaliumjoner.
Enskilda celler hos den elektriska ålen har mycket låga spänningar (c:a 0.1V), men med flera tusen seriekopplade celler kan fisken generera en spänning på flera hundra volt.
Bilden nedan visar schematiskt hur fisken ser ut. De elektriska cellerna finns alltså längs sidorna. När de aktiveras får man en positiv potential fram och negativ bak. Strömmen kommer då att gå genom vattnet som linjerna visar. Om ett bytesdjur eller ett rovdjur kommer i närheten (representeras av den röda cirkeln), går strömmen igenom denna i stort sett på samma sätt som den skulle göra om det bara var vatten. Strömmen kommer i snabba pulser - fisken måste "ladda batterierna" efter varje puls.
Den elektriska ålen lever ofta i ganska grumliga vatten. Den har därför utvecklat en "svagströmsvariant" (i själva verket har denna säkert utvecklats först) av det elektriska fältet. Från ett bytesdjurs påverkan av strömmarna kan den elektriska ålen bestämma bytets position. Fisken har alltså utvecklat ett "elektriskt sinne" som komplement till synen.
Se vidare Elektricitet som skydd och vägledning
, Electric_eel och
Darrål
.
När fisken aktiverar musklerna bildas även ett knäppande ljud, se och hör i videon här:
Hej Crister! Intressant fråga. Jag vet inte så mycket om elektriska ålar, men man kan väl läsa på :-).
Jens Carlsson har svarat i Frågor om fisk, Umeå:
En elektrisk ål (Electrophorus electricus) är egentligen ingen ål utan tillhör ordningen karpfiskar, underordning Gymnotoidei. Den påträffas i Central- och Sydamerikanska vatten (alltid i sötvatten) där den lever solitärt. Den kan bli upp 2.2 m lång och lever på både andra fiskar och olika frukter.
Fisken är känd för att kunna avge starka elektriska chockar (upp till 550 volt och 1 ampere). Den använder elektriciteten både för att bedöva byten och för att försvara sig mot angripare. Dessutom kan den kommunicera med andra ålar och navigera mha elektricitet.
Man ansåg förr att den "elektriska chocken" var tillräckligt stark för att döda en människa vilket inte är helt sant. Chocken är visserligen väldigt obehaglig men endast personer med hjärtbesvär ligger i riskgruppen för att dö. Man kan dock avlida om man utsätts för upprepade stötar.
Fiskens inre organ är placerade i kroppens främre del. Den resterande delen utgörs av stjärten där är också de strömalstrande organen är lokaliserade. Dessa organ består av muskler som enskilt producerar elektricitet. Varje muskel ligger ordnad som seriekopplade batterier där huvudet utgör plus-polen och stjärten minus-polen. När ålen vilar alstras ingen ström men så fort den rör sig avger den ca. 25 pulser per sekund. När fisken är stressad kan frekvensen gå ända upp till 50 pulser per sekund.
Några fysikaliska kommentarer till detta:
Det är inget konstigt att en spänning kan genereras i levande celler. Muskelceller och nervceller skapar t.ex. elektriska fält genom att transportera kaliumjoner.
Enskilda celler hos den elektriska ålen har mycket låga spänningar (c:a 0.1V), men med flera tusen seriekopplade celler kan fisken generera en spänning på flera hundra volt.
Bilden nedan visar schematiskt hur fisken ser ut. De elektriska cellerna finns alltså längs sidorna. När de aktiveras får man en positiv potential fram och negativ bak. Strömmen kommer då att gå genom vattnet som linjerna visar. Om ett bytesdjur eller ett rovdjur kommer i närheten (representeras av den röda cirkeln), går strömmen igenom denna i stort sett på samma sätt som den skulle göra om det bara var vatten. Strömmen kommer i snabba pulser - fisken måste "ladda batterierna" efter varje puls.
Den elektriska ålen lever ofta i ganska grumliga vatten. Den har därför utvecklat en "svagströmsvariant" (i själva verket har denna säkert utvecklats först) av det elektriska fältet. Från ett bytesdjurs påverkan av strömmarna kan den elektriska ålen bestämma bytets position. Fisken har alltså utvecklat ett "elektriskt sinne" som komplement till synen.
Se vidare Elektricitet som skydd och vägledning
, Darrål
.När fisken aktiverar musklerna bildas även ett knäppande ljud, se och hör i videon här:
Länkar till externa sidor kan inte garanteras bibehålla informationen som fanns vid tillfället när frågan besvarades.
Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons: Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar