Gymnoti er benede flodfisk, der tilhører ordenen Gymnotiformes. Indtil 2019 var der kun kendt én art, den elektriske ål (Electrophorus electricus), der tilhører familien Gymnotidae.
På trods af det almindelige navn er denne art ikke en ægte ål (Anguilliforme), men en knivfisk, nærmere beslægtet med havkat eller havkat.
Nogle unikke fisk
Det skal bemærkes, at navnet ål kommer fra dens aflange krop, som mangler en rygfinne og brystfinner. Den har dog en ekstrem lang analfinne, som den bruger til at bevæge sig med.
Det mest fascinerende træk ved gymnoti er deres evne til at generere elektriske stød. Denne evne har været kendt i århundreder, selv før opdagelsen af elektricitet.
Sådanne udledninger kan være store og er forbundet med deres jagtstrategier, byttefangst og forsvar. På den anden side, ifølge eksperternes udtalelse, kan små elektriske udladninger være nøglen til elektrolokalisering og kommunikation mellem forsøgspersoner af samme art.
Hvordan ser gymnotos ud?
Det er interessant at vide, at gymnoti ikke rigtig er ål, da de tilhører ostariophysarios, selvom deres udseende efterligner ægte ål. Disse fisk har således en lang, slangelignende krop, uden hale-, ryg- og bækkenfinner.
På den anden side har de en ekstremt aflang analfinne, som bruges som bevægelsesmiddel og giver dem mulighed for at svømme baglæns.
Desuden har de tyk, slimet, skælløs hud, som de bruger som et beskyttende lag. Gymnoti varierer fra grå til brun/sort i farve, med en gullig afstøbning på den ventrale forreste del af kroppen. De kan have hvidlige pletter.
Dens hoved har også en let flad cylindrisk form og en stor mund. I voksen tilstand er de store fisk, der kan nå op til 2,5 meter og veje 20 kilo.
En mærkelig kendsgerning er, at alle de vitale organer i gymnoti er placeret i den forreste del af kroppen og kun optager 20 % af dens længde.
Gymnoter trækker vejret gennem munden
Selvom gymnoti har gæller, dækker deres funktion ikke fiskens iltbehov. Ifølge eksperter bruges disse rudimentære gæller kun til at fjerne kuldioxid og ikke til iltoptagelse. Som sådan er disse fisk obligatoriske luftpustere.
Faktisk opnås næsten 80 % af deres iltbehov gennem deres stærkt vaskulariserede mund. Denne tilpasning giver dem mulighed for at bruge deres mund som en lunge og tvinger dem til overfladen ret ofte for at trække vejret.
Denne funktion gør det muligt for gymnotaner at overleve komfortabelt i mudret vand med meget lav koncentration af opløst ilt.
Habitat og geografisk fordeling
Gymnoti bor i Venezuela, i floderne Orinoco, Río Negro og Cuyuní. De er også til stede i Amazonas-floden og dens bifloder og i floderne, der dræner Guyana-skjoldet i Guyana, Surinam, Fransk Guyana og det nordlige Brasilien.
Generelt beboer de den mudrede bund af floder, vandløb, damme og sumpe, og favoriserer områder med dybt skygge.
Disse nataktive arter er blandt de bedste akvatiske rovdyr i den hvidvandsoversvømmede skov, kendt som varzea.
Varzea-skoven er et skovøkosystem, der optager omkring 2 % af Amazonas-bassinet. Det er skovene, der vokser i flodsletterne, der er rige på mineralsedimenter.
Det skal bemærkes, at dette økosystem har en stor mængde typisk og eksklusiv flora og fauna. Den enorme mængde sediment gør jorden i disse områder til nogle af de mest frugtbare i Amazonas.
Når de er oversvømmet, bruger fisk dem både til fodring (ved at blive vigtige spredere af plantefrø) og til reproduktion.
Tre arter af gymnoti er nu kendt
Indtil 2019 mente man, at en enkelt art af gymnotum (Electrophorus electricus) herskede i Amazonas-flodbassinet. Denne art kan generere stærke elektriske udladninger (op til 650 volt).
En ny undersøgelse rapporterede eksistensen af to nye arter af elektriske ål. En af dem, der er i stand til at levere 860 volt elektriske udladninger, blev identificeret som Electrophorus voltai.
Yderligere blev den tredje art betegnet Eletrophorus varii til ære for den afdøde Smithsonske ikthyolog Richard Vari. I den førnævnte undersøgelse fastslog forfatterne, at hver art har en unik kranieform.
De har også definerende egenskaber i deres brystfinner og et karakteristisk arrangement af porer på kroppen. Derudover har hver art også sin egen geografiske fordeling.
Electrophorus electricus lever således i højlandet på Guyana-skjoldet, mens Electrophorus voltai lever længere mod syd, i det brasilianske skjold. Endelig findes Electrophorus varii i Amazonflodens lavland.
Adfærd
Disse fisk er natlige dyr med dårligt syn og lever i grumsete, mørke farvande. Af sådanne grunde skal de stole på den elektricitet, de genererer for at opdage andre fisk.
Selvom gymnoti har potentialet til at være ret aggressive dyr, er de det ikke. I virkeligheden bruger de kun deres stærke udladninger fra deres elektriske organer til rovdrift og defensive formål.
På den anden side bruges svage elektriske udladninger til elektrolokalisering. Dette er især vigtigt på grund af hans dårlige syn.
Gymnoti har en positiv ladning nær hovedet, mens halen er negativt ladet. Det skal bemærkes, at selve fiskens polaritet er med til at skabe dette elektriske felt, der dikterer meget af dyrets adfærd.
Brugen af bioelektricitet i gymnotos
Det er vigtigt at bemærke, at gymnoti har tre elektriske organer: hovedorganet, Hunter-organet og Sach-organet. De består alle af modificerede muskelceller:
- Det elektriske hovedorgan er placeret på den dorsale side; spænder over midten af kroppen fra bag hovedet til midten af halen.
- For det andet er Hunter-organet parallelt med hovedorganet, men på den ventrale side. Disse genererer højspændingsimpulser, der bedøver byttedyr og afskrækker rovdyr.
- Sach-orgelet er placeret i den bagerste fjerdedel af den elektriske ål. Dette organ producerer lavere spændingsimpulser, der tillader kommunikation og navigation i grumsete farvande.
Hvor kommer denne bioelektricitet fra?
Hos disse fisk sker udledningerne, fordi deres nervesystem indeholder en række elektrogene celler (som producerer elektricitet). Disse specialiserede celler er skiveformede og kaldes elektrocytter.
Hver elektrocyt bærer en netto negativ elektrisk ladning; inde i cellerne har en høj koncentration af positivt ladede kaliumioner. Af denne grund har hver disk en potentialforskel på lige under 100 millivolt.
På tidspunktet for jagt eller forsvar frigives neurotransmitteren acetylcholin, som inducerer udledning af disse celler. Neurotransmitteren udvikler en vej med lav elektrisk modstand mellem den ene side af cellen og det indre.
Ved en aktiv transportproces strømmer kaliumioner udefra cellen således ind i den side af cellen.
Med det samme kommer nogle af kaliumionerne inde i cellen ud på den anden side af cellen for at opretholde balancen. Med denne proces frigiver cellen omkring 50 millivolt elektricitet.
Det er vigtigt at bemærke, at elektrogene celler er stablet. Af denne grund aktiverer affyringsaktiviteten af en celle andre omkring den, hvilket skaber en kaskade af strøm. Den kollektive udledning af elektricitet fra hver celle er det, der tillader gymnotum at levere op til 860 volt.