دانش جدید: سه نوع مارماهی الکتریکی وجود دارد

September 12, 2019 مطالعه قوی‌ترین شوک الکتریکی تولید شده از طریق بیولوژیک را مستند می‌کند

رودخانه‌های آمریکای جنوبی میزبان حداقل سه نوع مختلف از مارماهی‌های الکتریکی هستند، از جمله نوعی که به تازگی شناسایی شده است که می‌تواند شوک الکتریکی قوی‌تری ایجاد کند. بیش از هر حیوان شناخته شده دیگری این منجر به تجزیه و تحلیل 107 نمونه جمع آوری شده در سال های اخیر در برزیل، گویان فرانسه، گویان و سورینام شد.

بیش از 250 سال است که دانشمندان می دانند که مارماهی های الکتریکی طعمه خود را در حوضه آمازون با برق شوک می دهند. آنها در باتلاق‌ها، نهرها و رودخانه‌ها در سراسر شمال آمریکای شمالی گسترده هستند و مدت‌هاست که یکی از گونه‌های آن محسوب می‌شوند. با این حال، با تجزیه و تحلیل‌های ژنتیکی و محیطی مدرن، محققان موزه ملی تاریخ طبیعی اسمیتسونیان دریافته‌اند که مارماهی‌های الکتریکی آمازون متعلق به سه گونه مجزا هستند که میلیون‌ها سال پیش از یک اجداد مشترک تکامل یافته‌اند. این یافته ها اکنون در مجله Nature Communications منتشر شده است.

جنگل های بارانی آمازون نقطه داغ تنوع زیستی زمین است. سی دیوید د سانتانا، رهبر مطالعه می گوید: مارماهی ها هفت تا هشت فوت طول دارند و واقعاً چشم نواز هستند. "پس از 250 سال تحقیق علمی، اگر بتوانید ماهی جدیدی به طول هشت فوت کشف کنید، می توانید تصور کنید چه چیز دیگری در این منطقه کشف کنید؟"

حدود 250 گونه ماهی نیروزا در این منطقه شناخته شده است. آمریکای جنوبی با مارماهی ها (که در واقع ماهی هایی با ظاهری شبیه به مارماهی هستند) تنها ماهیانی هستند که از انرژی خود برای شکار و دفاع شخصی استفاده می کنند. مانند سایر ماهی های برقی، آنها نیز حرکت می کنند و با برقی که تولید می کنند ارتباط برقرار می کنند.

د سانتانا به همراه همکارانش مارماهی های الکتریکی را که او و همکارانش در شش سال گذشته در آمازون جمع آوری کرده بودند مورد مطالعه قرار دادند. همه آنها تقریباً شبیه به هم بودند. د سانتانا هیچ ویژگی خارجی در ماهی پیدا نکرد که در نگاه اول به وضوح گروه های مختلف را متمایز کند، و به DNA حیوانات روی آورد و تفاوت های ژنتیکی پیدا کرد که نشان می دهد 107 نمونه او سه گونه متفاوت را نشان می دهد. هنگام بررسی مجدد حیوانات با نتایج ژنتیکی حاضر، او تفاوت های فیزیکی ظریفی را یافت که مربوط به سه گروه ژنتیکی است. او دریافت که هر گونه شکل جمجمه منحصر به فرد خود، ویژگی های مشخص در باله سینه ای و ترتیب مشخصی از منافذ روی بدن دارد.

هر گونه همچنین دارای توزیع جغرافیایی خاص خود است. به نظر می رسد که الکتروفوروس الکتریکوس شناخته شده دیرینه، که زمانی گسترده در نظر گرفته می شد، به ارتفاعات سپر گویان محدود می شود، یک سازند زمین شناسی باستانی که در آن آب شفاف بر فراز تپه ها و آبشارها جریان دارد. Electrophorus voltai، یکی از دو گونه تازه کشف شده، عمدتا در جنوب در سپر برزیل، یک منطقه کوهستانی مشابه، زندگی می کند. گونه سوم، Electrophorus varii، که به نام ریچارد واری، گیاه شناس فقید نامگذاری شده است، در میان آب کدر و کم جریان در دشت های آمازوناس شناور است.

بر اساس مقایسه های ژنتیکی، د سانتانا و همکارانش دریافتند که حدود 7.1 میلیون سال پیش در آمریکای جنوبی، دو گروه از مارماهی های الکتریکی شروع به رشد کردند. یکی، جد مشترک E. voltai و E. electricus، در آب های زلال ارتفاعات قدیمی زندگی می کرد، در حالی که E. varii در دشت ها زندگی می کرد، که آب های تیره آن پر از مواد معدنی بود و بنابراین به طور موثرتری از برق استفاده می کرد. تفاوت مهم برای مارماهی‌های الکتریکی، شوک الکتریکی آن‌ها در محیط‌های با رسانایی پایین آنقدر پیش نمی‌رود.

طبق تجزیه و تحلیل، E. voltai و E. electricus حدود 3.6 میلیون سال پیش زمانی که آمازون مسیر خود را تغییر داد، از هم جدا شدند. از قاره عبور کرد و از مناطق مرتفع عبور کرد. به طور خاص، تیم د سانتانا کشف کردند که E. voltai می تواند تا 860 ولت برق تخلیه کند - بسیار بیشتر از 650 ولت تولید شده توسط E. electricus. این گونه را به قوی‌ترین مولد بیوالکتریک شناخته شده تبدیل می‌کند و ممکن است سازگاری با رسانایی پایین‌تر آب کوهستانی باشد.

مارماهی الکتریکی ویدئویی:
https://youtu.be/JMiIkcU8qfo