Ампулы Лоренцини
А́мпулы Лоренци́ни — орган чувств у нескольких отрядов рыб, отвечающий за электрорецепцию и достигающий наибольшего развития у хрящевых рыб (акул, скатов и химер). Позволяет улавливать электрические поля и замечать чрезвычайно малые изменения в их напряженности. Вероятно, у ампул Лоренцини есть и другие функции, изучение которых не завершено.
Строение
Ампулы Лоренцини сосредоточены в основном на голове рыбы вблизи рыла, вокруг глаз и ноздрей, но присутствуют (хотя и в меньшем количестве) и на других частях тела. Они представляют собой довольно длинные (до нескольких сантиметров) трубочки-каналы внутри тела рыбы, заполненные желеобразным слизистым веществом и открывающиеся на поверхности тела порами. На роструме многих акул эти поры хорошо заметны и образуют целую сеть небольших отверстий диаметром 1—2 мм. Внутри тела каналы оканчиваются ампулообразным расширением. Длина каналов различна. Так, у среднего по размеру ската шириной 40 см самый длинный канал достигал 160 мм при диаметре в 2 мм; самый маленький — 5 мм в длину и 0,5 мм в диаметре. Форма ампулы различается в зависимости от вида рыбы.
Ампулы часто бывают сгруппированы и окружены соединительной тканью, образующей хорошо заметные капсулы. Внутренняя поверхность ампул богато иннервирована; к каждой подходит несколько нервных волокон — обычно 6, но иногда гораздо больше (например, у мраморного электрического ската (лат. Torpedo marmorata) их количество колеблется от 26 до 32).
Анатомические образования, подобные ампулам Лоренцини, имеются, кроме хрящевых, у некоторых рыб, обладающих электрическими органами, — электрических угрей, некоторых сомов, у (лат. Gymnarchus niloticus).
История изучения
Данный орган был впервые научно описан итальянским натуралистом [англ.] в 1678 году, по имени которого и получил название. Функциональное назначение ампул Лоренцини долгое время оставалось неясным. Вначале сам Лоренцини предположил, что основная роль открытых им ампул — выработка слизи, но скоро усомнился в такой точке зрения, предположив, что орган имеет иное назначение. Изучавшие этот орган биологи выдвигали самые разные гипотезы, предполагая, что он отвечает за осязание, ощущение давления, температуры или солёности морской воды.
Работы британских зоологов в 1957 году позволили прийти к выводу об электрочувствительности ампул Лоренцини. Учёные из Бирмингемского университета, испытывая реакцию органов чувств акул на изменения солёности воды, случайно воздействовали на ампулы Лоренцини электрическим полем и зафиксировали в них электрические разряды. Более поздние исследования показали, что ампулы Лоренцини у акул реагируют на невероятно слабые электрические поля — порядка 10 мкВ/м. Специальные электрофизиологические исследования подтвердили уникально высокую чувствительность ампул к электрическим полям. Для реакции было достаточно разницы в силе тока между поверхностью шкуры акулы и внутренней частью ампулы Лоренцини в 0,005 мА. Если электрод смещали в сторону от поры ампулы всего на 0,5 мм, то для достижения такого же результата силу тока приходилось заметно увеличивать. Это подтвердило, что основным токопроводящим каналом органа является именно канал-трубочка.
Функционирование
Заполненные желеобразной массой протоки ампул выполняют функцию изолированных проводников электричества, соединяющих поверхность тела рыбы с собственно ампулой. Стенки ампул и каналов являются хорошим изолятором — их электрическое сопротивление в 160 тыс. раз больше сопротивления вещества, заполняющего их. При этом электропроводность слизистого желе в протоках ампулы приблизительно такая же, как у морской воды, у остальных частей тела рыбы — примерно вдвое меньше. Детальное изучение ампул Лоренцини американскими специалистами показало, что заполняющее их вещество обладает полупроводниковыми свойствами. В связи со специфическим строением ампул электрические разряды высокой частоты затухают в их каналах быстрее, чем разряды низкой частоты. Поэтому считается, что более длинные ампулы Лоренцини воспринимают в основном низкочастотные разряды, а короткие — высокочастотные.
Чрезвычайная чувствительность акул к малейшим колебаниям электрического поля играет важную роль в питании акул. Даже в мутной воде акула способна с высокой точностью наносить укус добыче, даже не видя её, но улавливая исходящие от неё электрические импульсы. Кроме того, после нанесения акулой первого укуса, когда в морскую воду попадает кровь, ампулы Лоренцини воспринимают довольно сильный электрический сигнал, вызванный реакцией морской воды и крови. Это позволяет акуле успешно продолжать атаку даже на невидимую цель.
Считается также, что ампулы Лоренцини позволяют чувствовать изменения температуры воды. Однако вопрос о дополнительных функциях этого органа требует новых исследований. Они, вероятно, помогают рыбам при ориентации по магнитному полю Земли.
См. также
- Орган боковой линии
- Биолокация
Примечания
- Ампулы Лоренцини у акул. Все об акулах. Дата обращения: 20 ноября 2012. Архивировано 16 января 2013 года.
- Ампулы (электрические) Лоренцини. Биология и медицина. Дата обращения: 20 ноября 2012. Архивировано 22 декабря 2011 года.
- Ампулы Лоренцини. fish-collection.com — Рыбы. Дата обращения: 20 ноября 2012. Архивировано 9 января 2013 года.
- R. Douglas Fields, Kyle D. Fields, Melanie C. Fields. Semiconductor Gel in Shark Sense Organs? (англ.). National Institute of Health (6 сентября 2007). Дата обращения: 20 ноября 2012. Архивировано 11 ноября 2020 года.
- Беркинблит М. Б., Глаголева Е. Г. Электричество в живых организмах. — М.: Наука, 1988. — 288 с. — 123 000 экз. — ISBN 5020138770. Архивировано 8 февраля 2013 года.
- Ампулы Лоренцини. Современная энциклопедия про акул с фотографиями, видеоматериалами и научной информацией. Дата обращения: 20 ноября 2012. Архивировано 24 ноября 2012 года.
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер, Информация о Ампулы Лоренцини, Что такое Ампулы Лоренцини? Что означает Ампулы Лоренцини?
A mpuly Lorenci ni organ chuvstv u neskolkih otryadov ryb otvechayushij za elektrorecepciyu i dostigayushij naibolshego razvitiya u hryashevyh ryb akul skatov i himer Pozvolyaet ulavlivat elektricheskie polya i zamechat chrezvychajno malye izmeneniya v ih napryazhennosti Veroyatno u ampul Lorencini est i drugie funkcii izuchenie kotoryh ne zaversheno Naruzhnye otverstiya ampul Lorencini na morde tigrovoj akulyAmpuly LorenciniStroenieAmpuly Lorencini sosredotocheny v osnovnom na golove ryby vblizi ryla vokrug glaz i nozdrej no prisutstvuyut hotya i v menshem kolichestve i na drugih chastyah tela Oni predstavlyayut soboj dovolno dlinnye do neskolkih santimetrov trubochki kanaly vnutri tela ryby zapolnennye zheleobraznym slizistym veshestvom i otkryvayushiesya na poverhnosti tela porami Na rostrume mnogih akul eti pory horosho zametny i obrazuyut celuyu set nebolshih otverstij diametrom 1 2 mm Vnutri tela kanaly okanchivayutsya ampuloobraznym rasshireniem Dlina kanalov razlichna Tak u srednego po razmeru skata shirinoj 40 sm samyj dlinnyj kanal dostigal 160 mm pri diametre v 2 mm samyj malenkij 5 mm v dlinu i 0 5 mm v diametre Forma ampuly razlichaetsya v zavisimosti ot vida ryby Ampuly chasto byvayut sgruppirovany i okruzheny soedinitelnoj tkanyu obrazuyushej horosho zametnye kapsuly Vnutrennyaya poverhnost ampul bogato innervirovana k kazhdoj podhodit neskolko nervnyh volokon obychno 6 no inogda gorazdo bolshe naprimer u mramornogo elektricheskogo skata lat Torpedo marmorata ih kolichestvo kolebletsya ot 26 do 32 Anatomicheskie obrazovaniya podobnye ampulam Lorencini imeyutsya krome hryashevyh u nekotoryh ryb obladayushih elektricheskimi organami elektricheskih ugrej nekotoryh somov u lat Gymnarchus niloticus Istoriya izucheniyaDannyj organ byl vpervye nauchno opisan italyanskim naturalistom angl v 1678 godu po imeni kotorogo i poluchil nazvanie Funkcionalnoe naznachenie ampul Lorencini dolgoe vremya ostavalos neyasnym Vnachale sam Lorencini predpolozhil chto osnovnaya rol otkrytyh im ampul vyrabotka slizi no skoro usomnilsya v takoj tochke zreniya predpolozhiv chto organ imeet inoe naznachenie Izuchavshie etot organ biologi vydvigali samye raznye gipotezy predpolagaya chto on otvechaet za osyazanie oshushenie davleniya temperatury ili solyonosti morskoj vody Shema raspolozheniya ampul Lorencini na golove akuly Raboty britanskih zoologov v 1957 godu pozvolili prijti k vyvodu ob elektrochuvstvitelnosti ampul Lorencini Uchyonye iz Birmingemskogo universiteta ispytyvaya reakciyu organov chuvstv akul na izmeneniya solyonosti vody sluchajno vozdejstvovali na ampuly Lorencini elektricheskim polem i zafiksirovali v nih elektricheskie razryady Bolee pozdnie issledovaniya pokazali chto ampuly Lorencini u akul reagiruyut na neveroyatno slabye elektricheskie polya poryadka 10 mkV m Specialnye elektrofiziologicheskie issledovaniya podtverdili unikalno vysokuyu chuvstvitelnost ampul k elektricheskim polyam Dlya reakcii bylo dostatochno raznicy v sile toka mezhdu poverhnostyu shkury akuly i vnutrennej chastyu ampuly Lorencini v 0 005 mA Esli elektrod smeshali v storonu ot pory ampuly vsego na 0 5 mm to dlya dostizheniya takogo zhe rezultata silu toka prihodilos zametno uvelichivat Eto podtverdilo chto osnovnym tokoprovodyashim kanalom organa yavlyaetsya imenno kanal trubochka FunkcionirovanieZapolnennye zheleobraznoj massoj protoki ampul vypolnyayut funkciyu izolirovannyh provodnikov elektrichestva soedinyayushih poverhnost tela ryby s sobstvenno ampuloj Stenki ampul i kanalov yavlyayutsya horoshim izolyatorom ih elektricheskoe soprotivlenie v 160 tys raz bolshe soprotivleniya veshestva zapolnyayushego ih Pri etom elektroprovodnost slizistogo zhele v protokah ampuly priblizitelno takaya zhe kak u morskoj vody u ostalnyh chastej tela ryby primerno vdvoe menshe Detalnoe izuchenie ampul Lorencini amerikanskimi specialistami pokazalo chto zapolnyayushee ih veshestvo obladaet poluprovodnikovymi svojstvami V svyazi so specificheskim stroeniem ampul elektricheskie razryady vysokoj chastoty zatuhayut v ih kanalah bystree chem razryady nizkoj chastoty Poetomu schitaetsya chto bolee dlinnye ampuly Lorencini vosprinimayut v osnovnom nizkochastotnye razryady a korotkie vysokochastotnye Chrezvychajnaya chuvstvitelnost akul k malejshim kolebaniyam elektricheskogo polya igraet vazhnuyu rol v pitanii akul Dazhe v mutnoj vode akula sposobna s vysokoj tochnostyu nanosit ukus dobyche dazhe ne vidya eyo no ulavlivaya ishodyashie ot neyo elektricheskie impulsy Krome togo posle naneseniya akuloj pervogo ukusa kogda v morskuyu vodu popadaet krov ampuly Lorencini vosprinimayut dovolno silnyj elektricheskij signal vyzvannyj reakciej morskoj vody i krovi Eto pozvolyaet akule uspeshno prodolzhat ataku dazhe na nevidimuyu cel Schitaetsya takzhe chto ampuly Lorencini pozvolyayut chuvstvovat izmeneniya temperatury vody Odnako vopros o dopolnitelnyh funkciyah etogo organa trebuet novyh issledovanij Oni veroyatno pomogayut rybam pri orientacii po magnitnomu polyu Zemli Sm takzheOrgan bokovoj linii BiolokaciyaPrimechaniyaAmpuly Lorencini u akul neopr Vse ob akulah Data obrasheniya 20 noyabrya 2012 Arhivirovano 16 yanvarya 2013 goda Ampuly elektricheskie Lorencini neopr Biologiya i medicina Data obrasheniya 20 noyabrya 2012 Arhivirovano 22 dekabrya 2011 goda Ampuly Lorencini neopr fish collection com Ryby Data obrasheniya 20 noyabrya 2012 Arhivirovano 9 yanvarya 2013 goda R Douglas Fields Kyle D Fields Melanie C Fields Semiconductor Gel in Shark Sense Organs angl National Institute of Health 6 sentyabrya 2007 Data obrasheniya 20 noyabrya 2012 Arhivirovano 11 noyabrya 2020 goda Berkinblit M B Glagoleva E G Elektrichestvo v zhivyh organizmah M Nauka 1988 288 s 123 000 ekz ISBN 5020138770 Arhivirovano 8 fevralya 2013 goda Ampuly Lorencini neopr Sovremennaya enciklopediya pro akul s fotografiyami videomaterialami i nauchnoj informaciej Data obrasheniya 20 noyabrya 2012 Arhivirovano 24 noyabrya 2012 goda
