Strętwa – opis gatunku, występowanie, ciekawostki

Strętwa to słodkowodna ryba z dorzecza Amazonki i Orinoko, zdolna do wytwarzania wyładowań elektrycznych o napięciu 300–600 V i natężeniu poniżej 1 A. Potocznie bywa nazywana węgorzem elektrycznym, choć nie jest z węgorzami spokrewniona. W artykule znajdziesz opis gatunku, informacje o występowaniu oraz ciekawostki na temat tej niezwykłej ryby.

Czym jest Electrophorus electricus?

Electrophorus electricus to gatunek słodkowodnej ryby promieniopłetwej z rzędu Gymnotiformes. Został opisany w 1766 roku przez Linneusza, a pierwszy polski opis pod nazwą Gymnotus electricus – trzęsawiec – sporządził Krzysztof Kluk w 1780 roku. Początkowo zwierzę to klasyfikowano wśród ryb węgorzokształtnych (Anguilliformes), co wynikało wyłącznie z wydłużonego kształtu ciała.

Późniejsze badania wykazały, że bliżej mu do karpiowatych (Cyprinidae) i sumokształtnych (Siluriformes). Obecnie gatunek zalicza się do rodzaju Electrophorus i rodziny Gymnotidae, zwanej nożowcami. Starsze źródła wyodrębniały go jako jedynego przedstawiciela rodziny strętwowatych (Electrophoridae). Dane taksonomiczne są też dostępne w Integrated Taxonomic Information System, FishBase oraz Wikispecies.

Polską nazwę strętwa wprowadził Antoni Wałecki w 1844 roku. Był zoologiem Uniwersytetu Warszawskiego i znawcą fauny polskich kręgowców. W 2019 roku rewizja taksonomiczna C. Davida de Santany wyodrębniła z tego gatunku dwie nowe formy – Electrophorus varii i Electrophorus voltai. Ta druga uchodzi za najsilniejszy znany generator bioelektryczny.

Jak zbudowane jest ciało strętwy?

Budowa tej ryby łączy cechy przystosowane do życia w mętnej wodzie i wytwarzania silnych impulsów elektrycznych.

Jak wygląda budowa zewnętrzna?

Ciało jest wydłużone, cylindryczne i pozbawione łusek. Dorasta do 2,5 m długości i osiąga masę do 20 kg, choć najczęściej spotyka się osobniki o długości około 1 m. Głównym narządem ruchu jest długa płetwa odbytowa, która ciągnie się niemal przez całe ciało. Ryba nie ma płetwy grzbietowej ani płetw brzusznych, a płetwa ogonowa jest szczątkowa.

Tuż za pokrywami skrzelowymi znajdują się niewielkie, okrągłe płetwy piersiowe. Głowa jest lekko spłaszczona, pysk duży i bezzębny, a oczy maleńkie. Starsze osobniki potrafią całkowicie utracić wzrok z powodu uszkodzeń wywoływanych przez własne wyładowania. Ubarwienie grzbietu jest szare do ciemnobrązowego, a podgardle ma charakterystyczny pomarańczowy odcień. Narządy wewnętrzne są skompresowane w przednich 20% ciała, tuż za głową, a otwór odbytowy przesunął się w okolice gardła.

Jak działają narządy elektryczne?

Najważniejszą część ciała stanowią narządy elektryczne, które zajmują 80% długości ryby. Powstały z mięśni brzusznych i są zbudowane z tysięcy dyskowatych komórek zwanych elektrocytami. Każdy elektrocyt tworzy różnicę potencjałów rzędu 150 miliwoltów. Ułożone szeregowo działają jak połączone ogniwa, dzięki czemu cała ryba wytwarza napięcie od 300 do 600 V i natężenie poniżej 1 A. Stosunek masy narządów elektrycznych do masy ciała wynosi 1:2,9.

Poza głównym narządem ten gatunek posiada narząd Sachsa i narząd Huntera. Narząd Sachsa emituje słabe sygnały o napięciu około 10 V, które służą do orientacji i komunikacji. Narząd Huntera aktywuje się w czasie ataku i odpowiada za silniejsze wyładowanie wysokonapięciowe. Dodatkowo aparat Webera wzmacnia odbieranie dźwięków, a receptory bulwiaste rozmieszczone na ciele wykrywają wysokie częstotliwości.

Strętwa wytwarza napięcie od 300 do 600 V przy natężeniu poniżej 1 A, a najsilniejsze osobniki potrafią przekroczyć 860 V.

Jak elektryczna ryba poluje i broni się?

Elektryczność pełni u tego drapieżnika kilka funkcji – od orientacji po zabijanie i obronę.

Czym jest elektrolokacja i narząd Sachsa?

W mętnych wodach wzrok bywa mało przydatny, dlatego ryba opiera się na elektropercepcji. Wysyła słabe impulsy z narządu Sachsa i odbiera zaburzenia pola elektrycznego wywołane przez obiekty w wodzie. Takie zachowanie nazywa się elektrolokacją i pozwala wykrywać ofiary, przeszkody oraz potencjalnego partnera. Mniejsze napięcie pomaga również w poruszaniu się, zwłaszcza że z wiekiem wzrok słabnie.

Jak działa wysokie napięcie i dublety?

Podczas ataku na większą zdobycz aktywowany jest narząd Huntera. Pojedynczy impuls trwa około 2 milisekund, a w trakcie ataku ryba może wysłać ich ponad 400 na sekundę. Dla porównania taser policyjny wysyła 19 impulsów na sekundę. Ofiara zostaje unieruchomiona już po trzech milisekundach od początku wyładowania.

W trakcie ataku strętwa może wysyłać ponad 400 impulsów na sekundę, a ofiara zostaje unieruchomiona już po trzech milisekundach.

W 1838 roku Michael Faraday opisał pole elektryczne tej ryby jako dipol z dodatnim biegunem przy głowie i ujemnym przy ogonie. Ryba potrafi też wysyłać tak zwane dublety, czyli pary impulsów wysokiego napięcia oddzielone o dwie milisekundy. Richard Bauer opisał je już w 1977 roku. Dublety wywołują nagły skurcz mięśni ukrytej ofiary, a ruch wody zdradza jej pozycję. Drapieżnik atakuje dopiero wtedy, gdy wyczuje drgnięcie.

Gdy zdobycz jest duża lub niebezpieczna, ryba przytrzymuje ją szczękami i zagina wokół niej ogon. Dzięki zbliżeniu dwóch biegunów pola elektrycznego natężenie na celu wzrasta ponad dwukrotnie. Taki atak przypomina skupienie światła latarki w jednym punkcie i działa jak elektryczna neurotoksyna.

Jak wygląda obrona z wyskoku?

W sytuacji zagrożenia ryba potrafi wyskoczyć z wody i docisnąć żuchwę do napastnika. W ten sposób prąd przestaje płynąć przez wodę wokół ogona, a zamiast tego przechodzi bezpośrednio przez cel. Im wyżej wynurzy się zwierzę, tym większy prąd płynie przez ofiarę, co działa jak stopniowe zwiększanie głośności.

Takie zachowanie opisał już Alexander von Humboldt po obserwacji z 1800 roku, gdy te drapieżniki atakowały konie w płytkiej wodzie. Relacja przez lata budziła wątpliwości, ale eksperymenty Catani oraz ilustracja Roberta Schomburgka potwierdziły, że skoki obronne naprawdę występują.

Czy porażenie jest groźne dla człowieka?

Silne wyładowanie może wywołać kilka poważnych skutków:

• gwałtowne skurcze mięśni,
• utratę kontroli nad ciałem,
• problemy z oddychaniem,
• zaburzenia rytmu serca,
• utratę przytomności.

Pojedynczy impuls zwykle nie zabija zdrowego człowieka, ale wielokrotne wyładowania mogą być śmiertelne. Największym zagrożeniem jest utrata możliwości pływania i utonięcie. Dlatego w Amazonii lepiej unikać brodzenia w miejscach, gdzie te ryby mogą żerować.

Gdzie występuje strętwa?

Zasięg gatunku obejmuje północno-wschodnią część Ameryki Południowej – przede wszystkim dorzecze Amazonki i Orinoko. Wybiera muliste, bagniste i wolno płynące wody, często stojące. W takich środowiskach woda jest bogata w sole mineralne, co ułatwia przewodzenie prądu.

W 2019 roku uznano, że pod nazwą Electrophorus electricus kryją się populacje z Wyżyny Gujańskiej. Pozostałe przeniesiono do Electrophorus varii i Electrophorus voltai. Zwierzę prowadzi samotniczy tryb życia, a co 10–15 minut wypływa na powierzchnię, by zaczerpnąć powietrza atmosferycznego. Silnie unaczyniona jama gębowa działa jak prymitywne płuco. Skrzela są słabo rozwinięte, więc aż 80% tlenu ryba pobiera z powietrza. Poza wodą może przeżyć kilka godzin, jeśli ciało pozostaje wilgotne.

Węgorz elektryczny w akwarium i badaniach

Utrzymanie tego gatunku wymaga bardzo dużego zbiornika i zachowania szczególnych środków ostrożności.

Jakie warunki trzeba zapewnić w akwarium?

To ryba zdecydowanie dla zaawansowanych akwarystów. Pojedyncza młoda ryba wymaga zbiornika o pojemności co najmniej 2000 litrów, a z wiekiem potrzeby rosną. Woda powinna mieć temperaturę 23–28°C, odczyn pH 5,5–7,0 i miękkość do średnio twardej. Ruch wody trzeba ograniczyć do minimum, a oświetlenie najlepiej przyciemnić.

Podstawowe parametry hodowlane przedstawia poniższa tabela:

Podłoże piaszczyste lub błotniste odwzorowuje naturalne środowisko, choć niektórzy hodowcy rezygnują z niego dla łatwiejszego utrzymania czystości. W zbiorniku nie mogą przebywać inne gatunki, bo nawet duże ryby mogą zostać zabite. Konieczna jest mocna pokrywa, a pod nią kilkunastocentymetrowa warstwa powietrza, by zwierzę mogło oddychać. Podczas prac pielęgnacyjnych należy używać długich gumowych rękawic.

W naturze młode ryby jedzą bezkręgowce, a dorosłe polują także na ryby, płazy i małe ssaki. W akwarium dość szybko przyjmują martwy pokarm mięsny. Rozmnażanie w niewoli nie zostało udokumentowane. W naturalnym środowisku samiec buduje gniazdo ze śliny, a samica składa do 3000 jaj. Rozwój narządów elektrycznych zaczyna się bardzo wcześnie – słabe narządy widoczne są już u osobników mierzących 15 mm, a silne pojawiają się po osiągnięciu około 40 mm.

Jakie badania prowadzono nad tym gatunkiem?

Badania nad tą rybą zainspirowały Alessandra Voltę do zbudowania pierwszej baterii elektrycznej. Michael Faraday w 1838 roku pracował z tymi zwierzętami, by wyjaśnić pole dipolowe. Kenneth Catania opublikował wyniki doświadczeń między innymi w Science (tom 346, strony 1231–1234), Nature Communications oraz Current Biology (tom 27, numer 18). Wykazał, że impulsy wysokiego napięcia pełnią także funkcję śledzenia zdobyczy.

W jednym z eksperymentów Catania użył wirującego dysku z przewodzącym i nieprzewodzącymi krążkami. Ryba bezbłędnie atakowała przewodnik podczas serii impulsów. Mierzył też prąd podczas skoku