تقرير عن ثعبان البحر الكهربائي .. واضرار صعقاته الكهربائية

• يمكن لثعابين البحر الكهربائية إطلاق كمية كافية من الكهرباء لصدم الإنسان.
• تعتبر ثعابين البحر الكهربائية مخلوقات بطيئة تفضل المياه العذبة بحركة بطيئة، وتطفو على السطح لبضع دقائق لامتصاص الهواء من الفم واستخدام الأوعية الدموية في الفم كرئة.
• تُستخدم الخياشيم الأثرية فقط لإزالة ثاني أكسيد الكربون، وليس لامتصاص الأكسجين .
• تُعَدُّ الأفاعي الكهربائية من بين الحيوانات المفترسة الرئيسية للغابات التي غمرتها المياه البيضاء والمعروفة باسم فارزيا
• تتغذى الثعابين الكهربائية على الفواكه التي تسقط من الأشجار المعلقة فوق الأنهار.

النظام الغذائي وسلوك الثعابين الكهربائية

تعيش ثعابين البحر الكهربائية في المياه الغامضة والبرك الصغيرة في الأمازون وأورينوكو في أمريكا الجنوبية، وتتغذى هذه الثعابين بشكل أساسي على الأسماك، ولكنها تتغذى أيضًا على الزواحف وحتى الطيور والثدييات الصغيرة.

نظرًا لأنها تتنفس الهواء، فإنه يجب على السلاحف الخروج إلى السطح بشكل متكرر. كما أن لديهم ضعف في البصر، ولكنهم قادرون على إصدار شحنة منخفضة المستوى، تقل عن 10 فولت، والتي يستخدمونها مثل الرادار للتنقل وتحديد موقع الفريسة.

يمكن أن يتسبب ثعبان البحر الكهربائي في إحداث صدمة لأن نظامه العصبي يحتوي على مجموعة من الخلايا الكهربائية بشكل قرص (المولدة للكهرباء) وتسمى المنحل بالكهرباء، حيث تحمل كل خلية كهربائية شحنة كهربائية سالبة صافية؛ وبالتالي، المحيط الداخلي للكهرباء مشحون سالبا وله فرق جهد أقل قليلا من 100 ملي فولت بالنسبة للأجزاء الأعمق داخل الخلية (التي تحتوي على تركيز عال من أيونات البوتاسيوم ذات الشحنة الموجبة).

عندما يتم تسليم أمر الصدمة إلى هذه الخلايا عن طريق الناقل العصبي أستيل كولين، يحدث مسار من المقاومة الكهربائية المنخفضة بين جانب واحد من الخلية والجهة الداخلية من خلال النقل النشط، مما يؤدي إلى دفع أيونات البوتاسيوم خارج الخلية على هذا الجانب، وبالتالي خروج بعض أيونات البوتاسيوم داخل الخلية من الجانب الآخر للحفاظ على توازن الخلية.

بهذه العملية يتم إطلاق حوالي 50 ملي فولت من الكهرباء من الخلية، ونظرًا لأن الخلايا الكهربية مكدسة بجانب بعضها البعض، فإن إطلاق نشاط خلية واحدة يؤدي إلى إطلاق خلايا أخرى حولها، مما يؤدي إلى إنشاء سلسلة من التيار الجماعي لتفريغ الكهرباء من كل خلية كهربائية في السلسلة لثعبان السمك الكهربائي بإطلاق ما يصل إلى 860 فولت.

عملية التفريغ الكهربائي لثعبان البحر

حصلت هذه الحيوانات المفترسة المعروفة في المياه العذبة على اسمها من الشحنات الكهربائية الهائلة التي يمكن أن تنتجها لإصابة الفريسة وردع الحيوانات المفترسة. تحتوي أجسامها على أعضاء كهربائية تعمل بحوالي 6000 خلية مخصصة تسمى الخلايا الكهربائية، وتخزن الطاقة مشابهة للبطاريات الصغيرة. عند تهديد الفريسة أو مهاجمتها، تفرز هذه الخلايا شحناتها الكهربائية في وقت واحد.

يقع العضو الرئيسي الكهربائي لثعبان البحر الكهربائي على الجانب الظهري للجسم، ويمتد من منتصف الرأس مباشرة إلى منتصف الذيل على الجانب الأوسط من الجسم، ويوازيه على الجانب البطني عضو هنتر.

تتولد من هذه الأعضاء نبضات عالية الجهد التي تُصعق الفريسة وتردع الحيوانات المفترسة، ويحتوي الجزء الخلفي من جسم ثعبان السمك الكهربائي على عضو Sach الذي ينتج نبضات منخفضة الجهد، مما يسمح للثعبان الكهربائي بالاتصال والتنقل في المياه العكرة.

أضرار الصعق الكهربائي لثعابين البحر الكهربائية

أظهرت الدراسات أن هجمات الثعابين الكهربائية التي تحدث من خلال القفز يمكن أن تطلق أكثر من 120 فولت، ويمكن أن تنقل 40-50 ملي أمبير من التيار على ضحيتها، وهي كمية كافية لإحداث ألم شديد في الإنسان.

على الرغم من ندرة حالات وفاة البشر جراء لدغات الثعابين الكهربائية، إلا أن الصدمات المتعددة يمكن أن تسبب قصورًا في الجهاز التنفسي أو القلب، ومن المعروف أن الأشخاص يمكن أن يغرقوا في المياه الضحلة بعد تعرضهم لهذه الصدمات.

إذا كانت الثعابين البحرية تعيش في الهواء الطلق، فإن التيار يمكن أن يصل إلى أمبير واحد، مما يجعل جسم هذا المخلوق مشابهًا لبطارية بقوة 500 فولت، ولكن عندما تعيش الثعابين في الماء، فهي تحصل على منافذ إضافية لتدفق التيار، مما يجعلها تولد جهدًا أعلى، ولكن التيار يتم توزيعه وتقسيمه، مما يجعله أقل شدة.

لا توجد دراسات محددة حول سبب قدرة الثعابين على صدمة الحيوانات الأخرى دون أن تتأثر هي نفسها، ومن بين التفسيرات المحتملة لذلك هو أن شدة الصدمة الكهربائية تعتمد على كمية ومدة التيار الكهربائي الذي يمر عبر منطقة معينة من جسم الثعبان.

وللمقارنة، فإن جسم ثعبان البحر له نفس أبعاد ذراع الرجل البالغ تقريبًا. لإحداث تشنج في الذراع، يجب أن يتدفق تيار 200 مللي أمبير فيه لمدة 50 مللي ثانية، يولد ثعبان البحر طاقة أقل بكثير من ذلك لأن تياره الحالي يتدفق لمدة 2 مللي ثانية فقط، بالإضافة إلى ذلك، يتبدد جزء كبير من التيار في الماء عبر الجلد.

أساليب الصيد عند ثعبان البحر الكهربائي

تتفاجأ الفريسة بالصعق الكهربائي الذي يجعلها غير قادرة على التعبير عن أي رد فعل لفترة كافية ليتمكن الثعبان من ابتلاعها مباشرة إلى المعدة. وفي بعض الأحيان، لا يحتاج ثعبان السمك الكهربائي إلى صعق الفريسة، ولكنه ببساطة يبتلعها بسرعة قبل أن تتمكن الفريسة من التفاعل.

يمكن استخدام التفريغ الكهربائي لمنع الفريسة من الهروب، أو لتحفيز الفريسة الحية الخفية لتظهر موقعها، وتستخدم هذه الأساليب في صيد الفرائس عادة بواسطة ثعابين البحر المفردة.

الإفتراس الجماعي “صيد القطيع”

يشارك ثعابين فولتا الكهربائية (E. voltai) في الافتراس الاجتماعي (صيد القطيع) بتنسيق تحركاتهم وتوقيت وقوة تفريغهم الكهربائي في الكمائن أو أسراب الأسماك قبل صعقها والتقاط الفريسة الفردية على الأقل.

تمت دراسة أن الثعابين الكهربائية تجعد أجسادها حول فريستها الأكبر أو الأكثر مراوغة، ويتم استخدام هذه الاستراتيجية لتضاعف قوة المجال الكهربائي بين القطب الموجب لثعبان السمك الكهربائي (الذي يقع بالقرب من الرأس) والقطب السالب (الذي يقع بالقرب من الذيل).

يقوم ثعبان السمك الكهربائي بتسليم سلسلة من الصدمات التي تحدث على فترات قصيرة ، وتؤدي كل صدمة إلى تقلص عضلي لا إرادي يؤدي إلى إجهاد عضلات فريسته، مما يسمح لثعبان السمك الكهربائي بالتحكم فيها بشكل أفضل للاستفادة منها.

عندما يكون ثعبان السمك الكهربائي مغمورا بالكامل في الماء، فإن تفريغ الكهرباء يكون أضعف لأن الصدمة تتوزع في الماء المحيط به. ومع ذلك، يمكن أن تكون الصدمات قوية عندما يقفز الثعبان خارج الماء أو يمتد رأسه خارج الماء لوضع الذقن على حيوان مغمور جزئيا. في هذه الحالات، يتم توصيل التيار الكهربائي بشكل مباشر إلى جسم الحيوان، وبالتالي، فإن قوة التيار الكهربائي لا تضعف في الماء. وبعد أن يدخل التيار الكهربائي إلى جسم الحيوان، يمر عبر الأجزاء التي تغمر في الماء قبل أن يعود إلى ذيل الثعبان السمك الكهربائي، وبذلك يتم إكمال الدائرة الكهربائية.