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Electrophorus electricus

De Wikipedia, la enciclopedia libre
Anguila eléctrica
Estado de conservación
Preocupación menor (LC)
Preocupación menor(UICN 3.1)[1]
Taxonomía
Reino: Animalia
Filo: Chordata
Clase: Actinopterygii
Orden: Gymnotiformes
Familia: Gymnotidae
Género: Electrophorus
Especie: E. electricus
(Linnaeus,1766)
Sinonimia
  • Gymnotus electricusLinnaeus, 1766
  • Gymnotus regiusChiaje, 1847
  • Electrophorus multivalvulusNakashima, 1941

La llamadaanguila eléctrica(Electrophorus electricus), también llamadatemblón,temblador,gimnoto,pilakéoporaquê,es unaespeciedepezde lafamiliaGymnotidae.[2]​ Puede emitir descargas eléctricas de hasta 850voltiosa partir de un grupo decélulasespecializadas.[3]​ Emplea las descargas eléctricas para cazar presas, para defenderse y para comunicarse.[2]​ Es la especie tipo del géneroElectrophorus,el cual está integrado por otras dos especies.[4]

Descripción

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La similitud con la anguila está dada sobre todo por su cuerpo fusiforme y largo, de hasta 2 metros y medio y 20 kilogramos de peso, cubierto por una piel de color verdoso desprovista casi completamente de escamas. La cabeza es aplanada y la boca grande, con una hilera de dientes cónicos en cada mandíbula. No presentadimorfismo sexualapreciable. A pesar de su nombre común, este pez no es una anguila verdadera, sino un pez miembro de la familia de los gimnótidos, los cuales son del mismo orden que lospeces hacha.

Fisiología

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E. electricustiene tres pares de órganos abdominales que producen electricidad: el órgano principal, el órgano de Hunter y el órgano de Sachs. Estos órganos ocupan una gran parte de su cuerpo, y dan a la anguila eléctrica la capacidad de generar dos tipos de descargas eléctricas de órganos: de bajo y de alto voltaje. Estos órganos están formados porelectrocitos,alineados para que una corriente de iones pueda fluir a través de ellos y apilados para que cada uno se sume a una diferencia de potencial.[5]​ Los tres órganos eléctricos se desarrollan a partir del músculo y presentan varias propiedades bioquímicas y características morfológicas del sarcolema muscular; se encuentran simétricamente a lo largo de ambos lados de la anguila.[6]

Cuando la anguila encuentra su presa, el cerebro envía una señal a través delsistema nerviosoa los electrocitos. Esto abre los canales deiones,permitiendo que fluya elsodio,invirtiendo la polaridad momentáneamente. Al provocar una diferencia repentina depotencial eléctrico,genera unacorriente eléctricade manera similar a unabatería,en la que las placas apiladas producen cada una una diferencia de potencial eléctrico.[5]​ Las anguilas eléctricas también son capaces de controlar los sistemas nerviosos de sus presas con sus habilidades eléctricas; al controlar el sistema nervioso y los músculos de su víctima a través de pulsos eléctricos, pueden evitar que la presa se escape u obligarla a moverse para poder localizar su posición.[7][8]

La anguila eléctrica utiliza la electricidad de varias maneras. Los voltajes bajos se utilizan para percibir el entorno circundante. Los altos voltajes se utilizan para detectar a las presas y, por separado, aturdirlas, momento en el que la anguila eléctrica aplica una mordida de succión.[9]

Anatomía de los órganos eléctricos de una anguila eléctrica.

El órgano de Sachs está asociado a la electrolocación. En el interior del órgano hay muchas células de tipo muscular, llamadas electrocitos. Cada célula produce 0,15 V, y las células están apiladas en serie para permitir que el órgano genere casi 10 V a unos 25 Hz de frecuencia. Estas señales son emitidas por el órgano principal; el órgano de Hunter puede emitir señales a velocidades de varios cientos de hercios.[10]

Existen varias diferencias fisiológicas entre los tres órganos eléctricos, que les permiten tener funciones muy diferentes. El órgano eléctrico principal y la sección de alto voltaje del órgano de Hunter son ricos encalmodulina,una proteína que participa en la producción de alto voltaje.[11]​ Además, los tres órganos tienen cantidades variables deNa+/K+-ATPasa,que es una bomba de iones Na+/K+que es crucial en la formación de voltaje. Los órganos principal y de Hunter tienen una alta expresión de esta proteína, lo que le confiere una alta sensibilidad a los cambios en la concentración de iones, mientras que el órgano de Sachs tiene una baja expresión de esta proteína.[12]

La potencia típica es suficiente para aturdir o disuadir a prácticamente cualquier animal. Las anguilas pueden variar la intensidad de la descarga eléctrica, utilizando descargas menores para cazar y mayores intensidades para aturdir a las presas o defenderse. También pueden concentrar la descarga enroscándose y haciendo contacto en dos puntos a lo largo de su cuerpo.[13]​ Cuando se agitan, pueden producir estas descargas eléctricas intermitentes durante al menos una hora sin cansarse.

E. electricustambién posee receptores tubulares sensibles a la alta frecuencia, que se distribuyen en parches por su cuerpo. Esta característica es aparentemente útil para cazar otros Gymnotiformes.[10]E. electricusha sido prominente en elestudio de la bioelectricidad desde el sigloXVIII.[14]​ La especie es de cierto interés para los investigadores, que hacen uso de suacetilcolinesterasayadenosina trifosfato.[15][16]

A pesar de ser la primera especie descrita del género y, por tanto, el ejemplo más famoso,E. electricustiene en realidad el voltaje máximo más débil de las tres especies del género, con sólo 480 voltios (frente a los 572 voltios deE. variiy los 860 voltios deE. voltai).[3]

Distribución y hábitat

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Esta especie es nativa deMéxico[17][18]​y del norte deSudamérica,donde se encuentran en la cuenca delOrinocoy en los ríos que bajan desde elescudo guayanéshacia el océano, con desembocaduras enlas Guayanas.Habita en aguas con buena oxigenación, bajas en conductividad, con sustratos rocosos y con presencia de rápidos y cascadas. Su cráneo deprimido puede ser una especialización morfológica, estando adaptado a alimentarse en sustratos rocosos y ofrecer menos resistencia a los fuertes flujos de las corrientes.[4]

Referencias

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  1. Reis, R y Lima, F. (2009).«Electrophorus electricus».Lista Rojade especies amenazadas de laUICN2011.2(en inglés).ISSN2307-8235.Consultado el 5 de abril de 2012.
  2. ab«Electrophorus electricus(TSN 163322)».Sistema Integrado de Información Taxonómica(en inglés).
  3. abde Santana, C. David; Crampton, William G. R. (September 2019).«Unexpected species diversity in electric eels with a description of the strongest living bioelectricity generator».Nature Communications10(1): 4000.Bibcode:2019NatCo..10.4000D.PMC6736962.PMID31506444.doi:10.1038/s41467-019-11690-z.Archivado desdeel originalel 10 de septiembre de 2019.Consultado el 10 de septiembre de 2019.
  4. abC. David de Santana, William G.R. Crampton, Casey B. Dillman, Renata G. Frederico, Mark H. Sabaj, Raphaël Covain, Jonathan Ready, Jansen Zuanon, Renildo R. de Oliveira, Raimundo N. Mendes-Júnior, Douglas A. Bastos8, Tulio F. Teixeira, Jan Mol, Willian Ohara, Natália Castro e Castro, Luiz A. Peixoto, Cleusa Nagamachi, Leandro Sousa, Luciano F. A. Montag, Frank Ribeiro, Joseph C. Waddell, Nivaldo M. Piorsky, Richard P. Vari, and Wolmar B. Wosiacki (2019). Unexpected species diversity in electric eels with a description of the strongest living bioelectricity generator. Nature Communications 10(1) DOI: 10.1038/s41467-019-11690-z.
  5. abXu, Jian; Lavan, David A. (Noviembre 2008).«Diseño de células artificiales para aprovechar el gradiente biológico de concentración de iones».Nature Nanotechnology3(11): 666-70.Bibcode:2008NatNa...3..666X.PMC2767210.PMID18989332.doi:10.1038/nnano.2008.274.
  6. Mermelstein, Claudia Dos Santos; Costa, Manoel Luis; Moura Neto, Vivaldo (September 2000). «The cytoskeleton of the electric tissue of Electrophorus electricus, L.».Anais da Academia Brasileira de Ciências72(3): 341-351.ISSN0001-3765.PMID11028099.doi:10.1590/S0001-37652000000300008.
  7. Gill, Victoria (4 de diciembre de 2014).«Las anguilas eléctricas "controlan a distancia a sus presas"».BBC News.
  8. «Las anguilas eléctricas controlan a distancia los sistemas nerviosos de sus presas».17 de febrero de 2015.
  9. Catania, Kenneth C. (Abril 2019). «Shock & Awe».Science American320(4): 62-69.
  10. abFishBase, genus=Electrophorus, species=electricus, December 2005
  11. Traeger, Lindsay L.; Sabat, Grzegorz; Barrett-Wilt, Gregory A.et al.(Julio 2017).«Una cola de dos voltajes: Comparación proteómica de los tres órganos eléctricos de la anguila eléctrica».Science Advances3(7): e1700523.Bibcode:2017SciA....3E0523T.PMC5498108.PMID28695212.doi:10.1126/sciadv.1700523.
  12. Ching, Biyun; Woo, Jia M.; Hiong, Kum C.et al.(20 de marzo de 2015).«Isoformas de la subunidad α de la Na+/K+-ATPasa (nkaα) y sus niveles de expresión de ARNm, abundancia global de la proteína Nkaα y las propiedades cinéticas de Nka en el músculo esquelético y tres órganos eléctricos de la anguila eléctrica, Electrophorus electricus».PLOS ONE10(3): e0118352.Bibcode:2015PLoSO..1018352C.PMC4368207.PMID25793901.doi:10.1371/journal.pone.0118352.
  13. Catania, Kenneth C. (Noviembre 2015). «Las anguilas eléctricas concentran su campo eléctrico para inducir la fatiga involuntaria en presas que luchan».Current Biology25(22): 2889-98.PMID26521183.doi:10.1016/j.cub.2015.09.036.
  14. Albert, J. S.; Zakon, H. H.; Stoddard, P. K.et al.(2008). «El caso de la secuenciación del genoma de la anguila eléctrica, Electrophorus electricus».Journal of Fish Biology72(2): 331-354.doi:10.1111/j.1095-8649.2007.01631.x.
  15. Simon, Stéphanie; Massoulié, J. (December 1997). «Clonación y expresión de la acetilcolinesterasa de Electrophorus. Splicing pattern of the 3' exons in vivo and in transfected mammalian cells».The Journal of Biological Chemistry272(52): 33045-55.PMID9407087.doi:10.1074/jbc.272.52.33045.
  16. Zimmermann, H.; Denston, C. R. (Julio 1976). «Trifosfato de adenosina en vesículas colinérgicas aisladas del órgano eléctrico de Electrophorus electricus».Brain Research111(2): 365-76.PMID949609.S2CID5619963.doi:10.1016/0006-8993(76)90780-0.
  17. «El animal más eléctrico de la naturaleza, una anguila recién descubierta; 860 voltios de descarga».Consultado el 10 de septiembre de 2019.
  18. Romina Castagnino.«En realidad existen tres especies de anguilas eléctricas en la Amazonía».Consultado el 22 de junio de 2024.

Bibliografía

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Enlaces externos

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