Neue elektrische Aalarten bieten den stärksten Schlag
Bisher hatten Wissenschaftler nur eine Art von elektrischem Aal erkannt. Ein neues Studienpapier kommt jedoch zu dem Schluss, dass es drei Arten gibt und dass eine davon die stärkste elektrische Entladung aufweist, die Wissenschaftler jemals an einem Tier gemessen haben.
Der elektrische Aal (Electrophorus electricus), das Wissenschaftler vor 250 Jahren erstmals beschrieben haben, bewohnt die Flüsse Amazonas und Orinoco in Südamerika.
Ihre Fähigkeit, starke elektrische Entladungen zu erzeugen, hat die breite Öffentlichkeit und Wissenschaftler gleichermaßen fasziniert.
Tatsächlich war es der elektrische Aal, der Alessandro Volta dazu inspirierte, 1799 die erste elektrische Batterie zu entwerfen.
Diese Kreaturen verwenden drei elektrische Organe, um Schocks zu erzeugen, und diese elektrischen Entladungen helfen ihnen, Beute zu fangen und Raubtiere abzuwehren. Sie erzeugen auch schwächere Entladungen, die die Navigation und Kommunikation unterstützen.
Überraschenderweise sind elektrische Aale keine echten Aale - sie sind eine Art Messerfisch. Alle Messerfische können ein elektrisches Feld erzeugen, aber nur der elektrische Aal hat einen Schlag, der stark genug ist, um anzugreifen und zu verteidigen.
Bis vor kurzem glaubten Experten, dass es nur eine Art von elektrischem Aal gab. Ein kürzlich veröffentlichtes Papier in Naturkommunikation argumentiert, dass es tatsächlich drei Arten gibt.
Testen der Einzelspezies-Theorie
Zur Untersuchung untersuchte ein Forscherteam 107 elektrische Aalproben aus verschiedenen Regionen des Großraums Amazonien.
Sie verglichen die DNA, die Gesamtform und -struktur der Tiere (Morphologie), die Umweltdaten und die Leistung ihrer elektrischen Ladung.
Um das Erbgut der elektrischen Aale zu untersuchen, sequenzierten und verglichen die Wissenschaftler 10 mitochondriale und nukleare Gene.
Bei der morphologischen Analyse stellten die Forscher bestimmte geringfügige Unterschiede zwischen den drei Arten fest. Dies war nicht einfach, wie der Erststudienautor Carlos David de Santana erklärt:
„Ihre Körperform ist sehr gut erhalten. Es hat sich in 10 Millionen Jahren Evolution nicht viel geändert. Nur wenige Details ihrer äußeren Morphologie unterscheiden sie, und nur eine integrierte Analyse von Morphologie, Genetik und Ökologie konnte robuste Unterscheidungen zwischen den Arten treffen. “
Obwohl die physikalischen Unterschiede gering waren, stützten sie die Ergebnisse der DNA-Analyse. Die Autoren der Studie kommen zu dem Schluss, dass es statt einer Art tatsächlich drei gibt.
Sie haben auch die elektrische Ladung der Tiere in ihrer natürlichen Umgebung gemessen. Eine der neuen Arten erzeugte die höchste aufgezeichnete Spannung eines Tieres: 860 Volt. Für den Kontext betrug der vorherige Datensatz 650 Volt.
Laut den Autoren der Studie ist die elektrische Aalart damit „der stärkste bekannte Bioelektrizitätsgenerator“.
Die Wissenschaftler nannten diese neue Art Electrophorus Voltaizu Ehren von Volta.
Warum ist E. Voltai so mächtig?
Jede der drei Arten lebt an einem etwas anderen Ort. Im E.voltai ’In diesem Fall neigt es dazu, in höheren Lagen in Wasser mit geringeren Gehalten an gelösten Salzen zu leben. Dies macht das Wasser weniger elektrisch leitend.
Die Autoren der Studie glauben, dass aufgrund der Umgebungsbedingungen eine höhere Spannung erforderlich ist, um Beute zu fangen.
Die Wissenschaftler nannten die anderen neuen Arten E. varii nach Richard P. Vari, einem Smithsonian-Forscher. Santana erklärt, wie Vari "der ausländische Forscher war, der brasilianische Studenten und Forscher bei der Untersuchung von Fischen in Südamerika am meisten beeinflusst und unterstützt hat".
Im Kontrast zu E. Voltai, E. varii lebt am häufigsten in Tieflandregionen, in denen das Wasser einen höheren Gehalt an gelösten Salzen aufweist und daher Strom leichter leitet. Dementsprechend beträgt der Bereich der elektrischen Entladung dieser Art 151–572 Volt.
Santana, der mehr als einmal von elektrischen Aalen geschockt wurde, erklärt, dass die Spannung zwar hoch sein kann, die Stromstärke jedoch niedrig ist - manchmal nur 1 Ampere (Ampere). Im Kontext kann eine Standardsteckdose 10 bis 20 Ampere betragen und schwere oder sogar tödliche Verletzungen verursachen.
Außerdem erzeugt ein elektrischer Aal Elektrizität in Impulsen und nicht in kontinuierlichen Stößen. und nach einem großen elektrischen Ereignis muss sich das Tier aufladen, was einige Zeit dauern kann.
Trotzdem erklärt Santana, dass diese Tiere in großen Gruppen beeindruckend sind. Obwohl eine gesunde Person wahrscheinlich einen Schock überlebt, können ältere oder schwächere Personen dies nicht tun.
Da kommt noch mehr
Die Forscher planen, diese Kreaturen weiter zu untersuchen. Sie wollen mehr genetische Forschung betreiben, um besser zu verstehen, wie und warum diese ähnlichen Arten auseinander gingen, um drei zu werden.
Sie möchten auch weitere Messungen durchführen, um den rekordverdächtigen 860-Volt-Messwert zu bestätigen.
"Die Entdeckung neuer elektrischer Aalarten in Amazonien, einem der Hotspots der Artenvielfalt auf dem Planeten, lässt auf die große Anzahl von Arten schließen, die in der Natur noch entdeckt werden müssen."
Carlos David de Santana
Santana fügt hinzu: „Die Region ist für andere wissenschaftliche Bereiche wie Medizin und Biotechnologie von großem Interesse, was die Notwendigkeit verstärkt, sie zu schützen und zu erhalten.“
