Gymnoti er benete elvefisk som tilhører ordenen Gymnotiformes. Fram til 2019 var bare én art kjent, den elektriske ål (Electrophorus electricus), som tilhører familien Gymnotidae.
Til tross for det vanlige navnet, er denne arten ikke en ekte ål (Anguilliforme), men en knivfisk, nærmere beslektet med steinbit eller steinbit.
Noen unike fisker
Det skal bemerkes at navnet ål kommer fra den langstrakte kroppen, som mangler ryggfinne og brystfinner. Den har imidlertid en ekstremt lang analfinne som den bruker for å bevege seg.
Det mest fascinerende ved gymnoti er deres evne til å generere elektriske støt. Denne evnen har vært kjent i århundrer, selv før oppdagelsen av elektrisitet.
Slike utslipp kan være store og er assosiert med deres jaktstrategier, byttedyrfangst og forsvar. På den annen side, ifølge eksperter, kan små elektriske utladninger være nøkkelen i elektrolokalisering og kommunikasjon mellom forsøkspersoner av samme art.
Hvordan ser gymnotos ut?
Det er interessant å vite at gymnoti egentlig ikke er ål, siden de tilhører ostariophysarios, selv om utseendet deres etterligner det til ekte ål. Dermed har disse fiskene en lang, slangelignende kropp, uten hale-, rygg- og bekkenfinner.
På den annen side har de en ekstremt langstrakt analfinne, som brukes som bevegelsesmiddel og lar dem svømme bakover.
I tillegg har de tykk, slimete, skjellfri hud som de bruker som et beskyttende lag. Gymnoti varierer fra grå til brun/svart i fargen, med en gulaktig gips på den ventrale fremre delen av kroppen. De kan ha hvitaktige flekker.
Hodet har også en litt flatt sylindrisk form og en stor munn. I voksen tilstand er de store fisker som kan nå opptil 2,5 meter og veie 20 kilo.
Et merkelig faktum er at alle de vitale organene til gymnoti er lokalisert i den fremre delen av kroppen og kun opptar 20 % av lengden.
Gymnoter puster gjennom munnen
Selv om gymnoti har gjeller, dekker ikke funksjonen deres oksygenbehovet til fisken. Ifølge eksperter brukes disse rudimentære gjellene kun for å fjerne karbondioksid og ikke for oksygenopptak. Som sådan er disse fiskene obligatoriske luftpustere.
Faktisk oppnås nesten 80 % av deres oksygenbehov gjennom deres svært vaskulariserte munn. Denne tilpasningen lar dem bruke munnen som en lunge og tvinger dem til overflaten ganske ofte for å puste.
Denne funksjonen lar gymnotaner overleve komfortabelt i gjørmete vann med svært lav konsentrasjon av oppløst oksygen.
Habitat og geografisk distribusjon
Gymnoti bor i Venezuela, i bassenget til elvene Orinoco, Río Negro og Cuyuní. De er også til stede i Amazonas-elven og dens sideelver og i elvene som drenerer Guyana-skjoldet i Guyana, Surinam, Fransk Guyana og Nord-Brasil.
Generelt bor de i gjørmete bunner av elver, bekker, dammer og sumper, og favoriserer dypt skyggefulle områder.
Disse nattaktive artene er blant de beste akvatiske rovdyrene i den oversvømte skogen, kjent som varzea.
Varzea-skogen er et skogøkosystem som okkuperer omtrent 2 % av Amazonasbassenget. De er skogene som vokser i flomslettene rike på mineralsedimenter.
Det bør bemerkes at dette økosystemet har en stor mengde typisk og eksklusiv flora og fauna. Den enorme mengden sediment gjør jordsmonnet i disse områdene til noe av det mest fruktbare i Amazonas.
Når de er oversvømmet, bruker fisk dem både til fôring (blir viktige spredere av plantefrø) og til reproduksjon.
Tre arter av gymnoti er nå kjent
Fram til 2019 ble det antatt at en enkelt art av gymnotum (Electrophorus electricus) hersket i Amazonas-bassenget. Denne arten kan generere sterke elektriske utladninger (opptil 650 volt).
En ny studie rapporterte eksistensen av to nye arter av elektriske ål. En av dem, i stand til å gi 860 volt elektriske utladninger, ble identifisert som Electrophorus voltai.
Videre ble den tredje arten betegnet Eletrophorus varii, til ære for den avdøde Smithsonian iktyologen Richard Vari. I den nevnte studien bestemte forfatterne at hver art har en unik hodeskalleform.
De har også definerende egenskaper i brystfinnene og et særegent arrangement av porer på kroppen. I tillegg har hver art også sin egen geografiske fordeling.
Dermed bor Electrophorus electricus i høylandet på Guyana-skjoldet, mens Electrophorus voltai bor lenger sør, i det brasilianske skjoldet. Til slutt finnes Electrophorus varii i lavlandet i Amazonas-elven.
Atferd
Disse fiskene er nattaktive dyr med dårlig syn og lever i grumsete, mørke vann. Av slike grunner må de stole på elektrisiteten de genererer for å oppdage andre fisker.
Selv om gymnoti har potensial til å være ganske aggressive dyr, er de ikke det. I virkeligheten bruker de bare sine sterke utladninger fra sine elektriske organer til rovdrift og defensive formål.
På den annen side brukes svake elektriske utladninger til elektrolokalisering. Dette er spesielt viktig på grunn av hans dårlige syn.
Gymnoti har en positiv ladning nær hodet, mens halen er negativt ladet. Det bør bemerkes at polariteten til fisken i seg selv bidrar til å skape dette elektriske feltet som dikterer mye av dyrets oppførsel.
Bruken av bioelektrisitet i gymnotos
Det er viktig å merke seg at gymnoti har tre elektriske organer: hovedorgelet, Hunter-orgelet og Sach-orgelet. De består alle av modifiserte muskelceller:
- Det elektriske hovedorganet er plassert på ryggsiden; spenner over midten av kroppen fra bak hodet til midten av halen.
- For det andre er Hunter-organet parallelt med hovedorganet, men på ventralsiden. Disse genererer høyspentpulser som bedøver byttedyr og avskrekker rovdyr.
- Sach-orgelet er plassert i den bakre delen av den elektriske ålen. Dette organet produserer lavere spenningspulser som tillater kommunikasjon og navigering i grumsete farvann.
Hvor kommer denne bioelektrisiteten fra?
I disse fiskene skjer utslippene fordi nervesystemet deres inneholder en serie elektrogene celler (som produserer elektrisitet). Disse spesialiserte cellene er skiveformede og kalles elektrocytter.
Hver elektrocytt har en netto negativ elektrisk ladning; inne i cellene har en høy konsentrasjon av positivt ladede kaliumioner. Av denne grunn har hver disk en potensialforskjell på i underkant av 100 millivolt.
På jakt- eller forsvarstidspunktet frigjøres nevrotransmitteren acetylkolin, som induserer utslipp av disse cellene. Nevrotransmitteren utvikler en bane med lav elektrisk motstand mellom den ene siden av cellen og det indre.
Derfor, ved en aktiv transportprosess, strømmer kaliumioner fra utsiden av cellen inn på den siden av cellen.
Med en gang kommer noen av kaliumionene inne i cellen ut på den andre siden av cellen for å opprettholde balansen. Med denne prosessen frigjør cellen omtrent 50 millivolt elektrisitet.
Det er viktig å merke seg at elektrogene celler er stablet. Av denne grunn aktiverer avfyringsaktiviteten til en celle andre rundt den, og skaper en kaskade av strøm. Den kollektive utladningen av elektrisitet fra hver celle er det som gjør at gymnotumet kan levere opptil 860 volt.