Электрические процессы в живых организмах. Как вы уже успе ли заметить, для живого тоже характерна определенная электрическаа активность. Живые эукариотические клетки имеют…

Электрические процессы в живых организмах. Как вы уже успе ли заметить, для живого тоже характерна определенная электрическаа активность. Живые эукариотические клетки имеют электрически за ряженную мембрану. Еще большую электрическую активность имеют мембраны энергетических органоидов: хлоропластов и митохондрий. Но если клеточные электрические процессы имеют микроскопические за ряды, то скопления клеток способны вырабатывать уже более серьезные импульсы. Если говорить об электрической активности представителей разных царств живого, то на первом месте непременно будут стоять животные. Изначально именно представители царства животных более активны, затрачивают больше энергии. Активное передвижение требует механи. ческой энергии, которая в свою очередь преобразована из химической энергии (АТФ, расщепление белков, жиров и углеводов пищи). То есть представители царства животных сами по себе находятся на более вы соком уровне, чем представители всех других царств живого. В ходе эволюции многоклеточные животные оказываются более продвинуты, в том числе и энергетически, чем одноклеточные. А позвоночные более совершенны в плане выработки, преобразования и использования энер гии, чем беспозвоночные. Неудивительно, что электрически активные ор ганы сформировались именно у позвоночных животных. Методы изучения электрической активности в организме челове это уже известные вам электроэнцефалографы и электрокардио ка графы. Оба типа этих приборов фиксируют электрическую активность клеток мозга и сердца (записывают «кривую»), отображая электрические колебания в их клетках. Это очень чувствительные приборы, так как электрическая активность клеток сердца и мозга невелика. Поэтому мозг можно назвать электрически активным органом, но неверно называть его электрическим органом. В биологии электрическими называют орга ны, способные вырабатывать ток большой силы, для фиксации которого не нужны специальные высокочувствительные приборы. Факт выработки в таких органах электрического тока воспринимается другими живыми организмами из-за большой величины электрического разряда. Электрические органы лучше всего развиты у позвоночных живот ных, которые эволюционно всегда обитали в водной среде. Это и неудиви тельно, ведь именно водная среда, в отличие от воздушной (наземно-воз- душной) или почвенной, лучше всего проводит электрический токЖизнь зародилась в Мировом океане. Самыми древними позвоночны ма животными обитателями водной среды являются рыбы. Вокруг тела любой рыбы существует электрическое поле. Но оно на столько слабое, что для его фиксации нужны специальные приборы, как а для фиксации электрической активности мозга человека. Вода не только электропроводная, но и значительно более плотная среда, чем воздух. В связи с этим у рыб сформировался специфический орган чувств боковая линия (рис. 34). Она позволяет даже полностью слепой хищной рыбе настигать добычу, так как воспринимает измене ния давления воды. А когда уплывающая жертва двигается, расходя щиеся от ее движений волны фикси руется рецепторами боковой линии. Боковая линия представляет собой углубления в коже, расположенные вдоль позвоночника, в которых нахо дятся барорецепторы, реагирующие на изменения давления окружающей воды. Электрические рецепторные ор ганы рыб сформировались на основе боковой линии. Они способны вырабатывать элек трические разряды большой мощности от 300 В у скатов и до 650 В у электри ческих угрей (рис. 35). Эти органы слу жат средством защиты и нападения, позволяют парализовать или убивать добычу, превосходящую по размеру рыбу носителя этих органов. Эволюционно электрические орга ны образовались из самых активных в электрическом плане клеток воз будимых тканей. Хотя расположение электрических органов у разных рыб различно, но общий план их строениясходен (рис. 36). Они представляют собой столбики на электрических пластинок видоизмененных возбудимых клеток нервных, мышечных или железистых. Благодаря работе мембран этих клеток на поверхности пластинок возникает электрический зарад. Причем клетки электриче ских органов способны работать непрерывно, пока к ним поступают не обходимые вещества и удаляются шлаки неиспользуемые результаты химических реакций. Чтобы выработать ток достаточной силы, электрические пластинки собираются и электрические столбики. Количество клеток-пластинок в столбиках может быть разным. Так у скатов в одном органе (а их ор ганы парные) расположено около 500 столбиков, в каждом на которых находится еще по 400 клеток-пластинок. То есть задействовано значи тельное количество клеток. Электрорецепторы чувствительные образования у животных, способные ощущать электрические сигналы из окружающей среды. Они используются для поиска добычи, восприятия магнитного поля Земли и обнаружения других электрически активных особей. Электрорецепторы обнаружены у электрических рыб, Возможно, что они есть и у других видов рыб. Основанием для этого, в частности, слу жит наличие природных электрических токов в водах морей и океанов, плотность которых достигает 3-10° А/см³, по ним, возможно, ориентиру ются рыбы при своих миграциях. По строению и происхождению электрорецепторы сходны с боковой линней. Сами чувствительные клетки располагаются на дне кожных углублений и свободно омываются внешней водой. По своей чувстви тельности они значительно превышают чувствительность барорецепторовбоковой линии. Так, у представителей одного из видов электрических скатов рецепторы улавливают электрическое поле с напряжением всего 0,01 мкВ/см. Импульсы от электрорецепторов поступают в нервы боковой линии, а далее в головной мозг. сократить информацию