Информация об электрических рыбах известна людям с давних времён: ещё в Древнем Египте электрического ската использовали для лечения эпилепсии, анатомия электрического угря вдохновила Алессандро Вольту на создание его знаменитых батарей, а Майкл Фарадей, известный как «отец электричества», применял этого угря в своих научных экспериментах.
Современные биологи осведомлены о возможностях этих рыб (почти двухметровый угорь способен генерировать 600 вольт). Кроме того, стало известно, какие гены отвечают за этот уникальный признак: этим летом группа генетиков из Университета Висконсина в Мадисоне (США) опубликовала исследование с полным секвенсом генома электрического угря. Назначение его «электроспособностей» также стало ясным: они необходимы для охоты, ориентации в пространстве и защиты от хищников. Однако оставался неясным один вопрос — как именно рыбы используют свои электрошоки и какую стратегию применяют.
Зоолог Кеннет Катания (Kenneth Catania) из Университета Вандербильта (США), наблюдая за электрическими угрями в специально созданном аквариуме, заметил, что рыбы могут разряжать свою батарею тремя различными способами. Первый способ — это низковольтные импульсы, предназначенные для ориентации в пространстве. Второй — последовательность двух-трёх высоковольтных импульсов, продолжающихся несколько миллисекунд. Наконец, третий способ — это относительно длительный залп высоковольтных и высокочастотных разрядов.
Когда угорь нападает, он посылает жертве множество вольт на высокой частоте (третий способ). Трёх-четырёх миллисекунд такого воздействия достаточно, чтобы парализовать жертву, что позволяет утверждать, что угорь использует дистанционный электрошок. При этом частота его разрядов значительно превышает показатели искусственных устройств: например, дистанционный шокер Тайзер подаёт 19 импульсов в секунду, тогда как угорь — целых 400. Парализовав жертву, угорь должен быстро схватить её, иначе добыча может прийти в себя и уплыть.
В статье, опубликованной в журнале Science, Кеннет Катания отмечает, что «живой электрошокер» действует аналогично искусственному, вызывая сильные непроизвольные сокращения мышц. Механизм действия был установлен в ходе эксперимента, когда в аквариум к угрю помещали рыбу с повреждённым спинным мозгом; между ними находился электропроницаемый барьер. Контролировать свои мышцы рыба не могла, однако они сокращались в ответ на электроимпульсы извне (угря провоцировали на разряд, подкидывая ему червей в качестве корма). Если же рыбе с повреждённым спинным мозгом вводили нервнопаралитический яд кураре, электричество от угря не оказывало на неё никакого воздействия. Это подтверждает, что мишенью электроразрядов были именно моторные нейроны, управляющие мышцами.
Однако всё это происходит, когда угорь уже определил свою добычу. А что, если жертва затаилась? По движению воды её не удастся обнаружить. Кроме того, сам угорь охотится ночью и не может похвастаться хорошим зрением. Чтобы найти добычу, он использует разряды второго типа: короткие последовательности из двух-трёх высоковольтных импульсов. Такой разряд имитирует сигнал моторных нейронов, заставляя сокращаться все мышцы потенциальной жертвы. Угорь как бы приказывает ей проявить себя: по телу жертвы проходит мышечный спазм, она начинает дёргаться, а угорь улавливает колебания воды и понимает, где спряталась добыча. В аналогичном эксперименте с рыбой с повреждённым спинным мозгом её отделяли от угря уже электронепроницаемым барьером, однако угорь всё равно мог чувствовать волны воды от неё. Одновременно рыбу соединяли со стимулятором, так что её мышцы сокращались по желанию экспериментатора. Оказалось, что если угорь испускал короткие «импульсы обнаружения», и одновременно рыбу заставляли дёргаться, то угорь нападал на неё. Если же рыба не реагировала, угорь, естественно, не реагировал — он просто не знал, где она находится.
Таким образом, электрический угорь демонстрирует довольно сложную охотничью стратегию. Периодически посылая во внешнюю среду «псевдомышечные» разряды, он заставляет затаившихся жертв проявить себя, затем подплывает к источнику колебаний воды и подаёт уже другой разряд, парализующий добычу. Иными словами, угорь получает контроль над мышцами жертвы, приказывая им двигаться или замереть в нужный момент.