| Men
vraagt ons wat ... |
| |
Hallo
Peter,
Onze
sidderaal leeft in zijn aquarium samen met een tiental vuurneons.
Wanneer we hem een dood prooidier aanbieden met een pincet dan duurt
het gewoonlijk niet lang eer dit beestje wordt “geëlektrocuteerd”
en verorberd. Niet zelden laten we dat ook zien terwijl we een groepje
bezoekers rondleiden en te woord staan. Ze kunnen dan de dodelijke
elektrische ontladingen goed waarnemen via de luidspreker.
Maar niet zelden krijgen we dan de vraag waarom die andere visjes
die daar rondzwemmen dan niet mee geëlektrocuteerd worden. En
ik moet bekennen dat ik daar al vaak “’k weet het niet”
op geantwoord heb. Daarom wil ik gebruik maken van de “Men vraagt
ons...”-service van Aquariumwereld.
Ik vermoed dat daar, een misschien wel heel eenvoudige, verklaring
voor moet zijn. Kan jij, zonder al te veel “peterdebatistwoorden”
te gebruiken een samenhangende verklaring geven waarmee ik ook bij
nieuwsgierige en kritische bezoekers kan uitpakken?
Wilfried Van der Elst - Aquarium ZOO Antwerpen
|
Er
is een – vrij – eenvoudige verklaring voor dit verschijnsel,
maar ik weet niet of ik dat op een eenvoudige manier duidelijk kan
maken.
De sidderaal Electrophorus electricus
is uit Zuid-Amerika afkomstig. Hij is de grootste van alle “elektrische
vissen”.
(Foto: Arend van den Nieuwenhuizen) |
Proberen maar...
Omdat ik momenteel een boekje schrijf over de MORMYRIDAE van het Congo-bekken
ben ik over EOD (Electric Organ Discharge – Ontlading van Elektrische
Organen) zeer ruim gedocumenteerd. MORMYRIDAE, beter bekend als olifantsvisjes
hebben een zogenaamd “Sach-orgaan” dat zich situeert in
de spiertjes van de staartwortel. De elektriciteit in dergelijke organen
wordt opgewekt in spierstrengen die opgebouwd zijn uit talloze kleine
units. Concentratieverschillen in kalium-, natrium- en chloridenionen
zorgen voor een spanning van 0,1 V (volt). Dat Sachs-orgaan geeft
elektrische impulsen van lage spanning (voltage). Deze lage spanning
wordt uitsluitend aangewend als locatiesysteem om een prooi of een
partner of een concurrent (ook prooien dus) te vinden of te waarschuwen
indien er wat aankomt dat als vijand kan beschouwd worden. Daaruit
vloeit voort dat vissen die een dergelijk orgaan bezitten, eveneens
toegerust zijn om dergelijke signalen op te vangen en te interpreteren.
Dat is op zich niet zo bijzonder. De impulsen die door de zenuwen
worden doorgegeven maken eigenlijk ook gebruik van elektrische stroom
en alle vissen tasten hun waterige omgeving af via het kopkanaal-
en zijlijnsysteem. Veranderingen in de zoutensamenstelling, ruwe bewegingen
of de elektrische uitstraling van een “school” vertalen
zich als een veranderend elektrisch potentiaal. De zenuwen geven die
info aan de hersenen door, die daar gepast op reageren. Vissen met
een orgaan van Sachs hebben dat systeem echter ruimschoots geperfectioneerd.
Hun detectie heeft een analytisch vermogen van 0,03 µV per centimeter
of 0,04 µA (microampères) per cm². Het Sachs-orgaan
komt verder nog voor bij Zuid-Amerikaanse mesvissen van de familie
GYMNOTIDAE.
Andere “elektrische vissen” zoals de, eveneens uit het
Congo-bekken stammende, siddermeerval (Malapterurus electricus)
b.v. hebben een hoogspanningssysteem dat men het “orgaan van
Hunter” noemt. Dit wordt gebruikt als jachtwapen. Dus om een
prooidier te verschalken en ook nog om vijanden op afstand te houden.
Het orgaan van Sachs levert maar 0,5-2 V. Het orgaan van Hunter daarentegen
kan occasioneel stoten tot 600 V produceren. Weliswaar slechts enkele
duizendsten van een seconde lang. Maar daarom niet minder effectief.
Dat heb ik bij de siddermeerval ooit eens aan den lijve ondervonden.
Bij een zending van deze vissen die in een visimportbedrijf in quarantaine
gehouden werden dreven er enkele rond met de buik naar boven. Exemplaren
van een kleine 20 cm. Omdat ik ervan overtuigd was dat ze dood waren
en omdat de andere toch allemaal op de bodem vertoefden, wou ik de
ongelukkige slachtoffers er snel even met de hand uithalen. Wat ik
beter niet had gedaan want een elektrische schok die ik schat op 150-180
V, en gepaard gaande met een hevige pijnscheut over de gehele arm,
liet me die vis ogenblikkelijk loslaten. Op de grond begon hij loom
rond te spartelen. Mogelijk had die elektrische activiteit hem helemaal
uitgeput maar ik had opeens geen zin meer om dat uit te proberen.
Te bedenken dat dit eigenlijk jonge visjes zijn: Malapterurus electricus
kan tot 122 cm lang worden! De andere vissen heb ik dan maar lafhartig
met een netje uit het water gehaald en ze in een nieuw quarantaineaquarium
onder verse medicatie geplaatst. Ze zijn er allemaal doorgekomen.
Sterke vissen! Achteraf was ik toch wel blij met deze onverwachte
ervaring omdat ik nu echt “uit ervaring” kon spreken.
Het krachtigste orgaan van Hunter vinden we bij de in de Atlantische
Oceaan levende sidderrog (Torpedo sp.) waarvan er –
dacht ik – in de collectie van het zooaquarium ook een exemplaar
aanwezig is.
De Zuid-Amerikaanse sidderaal (Electrophorus electricus)
mag er qua kracht ook wel wezen. Zijn orgaan van Hunter is overigens
bijzonder groot (meer dan de helft van zijn lichaamsgewicht). De elektriciteitsopwekkende
spierbundels bevinden zich in 2 strengen aan elke zijde en over nagenoeg
het hele lichaam. Reken maar op een 5 à 6000 units die elk
0,1 V kunnen opwekken, dan zwemt zo een vis daar met een behoorlijk
elektrisch potentieel rond (tot 600 V).
Electrophorus
electricus heeft zowel een orgaan van Sachs in de staartwortel
(A) als een krachtig orgaan van Hunter (B) dat zich over het
grootste deel van de rompspieren uitstrekt (naar MYRBERG, 1967)
Een prooi wordt door de sidderaal langszij benaderd (B) omdat
de stroomstoot dan het grootste effect heeft. Een prooi die
voorop zwemt en zich dichterbij bevindt, wordt ongemoeid gelaten
(naar BAUER, 1979)
 Het
verloop van een korte elektrische stroomstoot van 600 V en het
effect ervan op diverse vissen. De kracht ebt exponentieel weg
en naarmate het prooidier zich verder van de sidderaal bevindt,
wordt de spanning steeds minder dodelijk. De spanning is dodelijker
naarmate het potentieelverschil groter is. Zowel de grootte
van de vis als zijn positie ten opzichte van de stroomstoot
zijn dus van belang.
Vis A bevindt zich op de rand van het gevaarlijke gebied. In
deze zone geeft dat slechts een gering potentiaalverschil (a).
Dit is niet dodelijk en hij kan vluchten.
De kleine vis B heeft een geringer potentieelverschil (b)...
... dan de grotere vis C die dan weer iets meer weerstand kan
hebben. Toch zijn de potentiaalverschillen b en c allebei dodelijk.
Vis D is ver genoeg verwijderd. Het potentiaalverschil d = 0.
|
Bovendien is de
sidderaal van alle elektrische vissen de enige die zowel een orgaan
van Sachs als van Hunter heeft. Het orgaan van Sachs blijkt enkel
actief te zijn in rust – ± 1 Hz – en bij het gewone
zwemmen – 5-10 Hz – en soms ook tot 25 of zelfs uitzonderlijk
tot 45 Hz op te klimmen bij kleine vissen (Hz = hertz = de eenheid
van frequentie = het aantal pulsen per tijdseenheid). De tijdsduur
waarin deze impulsen geregistreerd kunnen worden, variëren tussen
100 en 200 µs. Men begrijpe dat er heel wat onderzoek met elektronische
meetapparatuur nodig was eer men een beetje zicht begon te krijgen
op de structuur van die ontladingen. Het orgaan van Hunter komt bij
de sidderaal zowel tijdens het jagen als tijdens het slaan van de
prooi in actie.
Bij de jacht gaat het om lagere spanningsontladingen – veeleer
een teken van opwinding – maar bij het slaan van de prooi kan
dat tot 300 V stroomstoten bij een frequentie van 500 Hz komen. Als
men dat even in gedachte houdt dan zullen we proberen te verklaren
hoe een groepje vissen blijkbaar ongeschonden kan samenleven en hoe
een prooi toch als dusdanig herkend kan worden. Bij dat groepje vissen
in het aquarium zal de factor gewenning wel een grote rol spelen maar
er zijn verder nog 3 andere belangrijke zaken – twee in het
gedrag van de sidderaal en één in het gedrag van een
elektrische stroomstoot in water – die samen een plausibele
verklaring voor het fenomeen geven.
Onderzoekers stelden namelijk vast dat, telkens wanneer een sidderaal
al jagend begint rond te zwemmen, hij eerst een lage en dan een hoge
stroomstoot geeft. In dat artikel werd daar geen bijzondere betekenis
aan gehecht maar ik kan me heel goed voorstellen dat dit individu
soortgenoten wil waarschuwen dat hij op het punt staat om al zijn
elektrische registers open te trekken. Na een langdurig verblijf in
een aquarium samen, met een volwassen sidderaal, wordt dat signaal
dus ook door de medebewoners als een waarschuwing opgevat. Een tweede
punt in het gedrag van de jagende sidderaal is zijn veeleer steelse
voortbewegingstechniek. Alleen de lange anaalvin wordt golvend bewogen
en op die manier probeert hij op slaan-afstand van het prooidier te
komen. Een “ongetraind” waterdier zal de elektrische ontladingen
allicht waarnemen maar er niet direct een gevaarbetekenis aan koppelen.
Het slaan van de prooi gebeurt overigens steeds op dezelfde wijze:
de sidderaal probeert langszij van het gekozen prooidier te komen(
figuur 2). Op die manier heeft hij niet alleen een beter visueel overzicht,
maar bovendien komt het prooidier binnen bereik van de sterke elektrische
organen. Een eventueel tweede prooidier dat vooruit zwemt wordt steeds
ongemoeid gelaten, ook al bevindt het zich dichter bij de sidderaal.
En dan
is er nog het gedrag van een elektrische stroomstoot in het water.
De jachttechniek van de sidderaal – en van andere “elektrische
vissen” trouwens ook – is erop gericht zo dicht mogelijk
in de nabijheid van het prooidier te komen. De intensiteit van een
dergelijke ontlading neemt immers niet lineair maar logaritmisch af
naarmate ze dieper in het water doordringt (figuur 3). Een sidderaal
heeft er dus alle belang bij zijn prooi quasi aan te raken om hem
de laatste finale stroomstoot te kunnen geven. De intensiteit van
de stroomstoot wordt dus wel geregistreerd door de registratieapparatuur
maar in de opgetekende Interpuls Interval Histogrammen (IIV) in de
in de bibliografie geciteerde studies, was duidelijk dat afnemende
verloop te zien. Dus hoe verder een vis van een jagende elektrische
vis verwijderd blijft, hoe minder hij kans maakt op een onprettige
en eenmalige ervaring. Een belangrijke bijkomstigheid is de grootte
van de vis. Elektrocutie gebeurt immers tengevolge het potentiaalverschil
tussen de kop en de staart van de vis. De gevolgen van dit verschijnsel
kunnen ook mooi afgeleid worden uit die figuur.
Heeft een sidderaal trouwens een prooi bemachtigd dan blijven zijn
elektriciteitsopwekkende spieren van het Hunter-orgaan nog een tijdje
actief tot het dier verorberd is. Daarna schakelt hij, tijdens het
verteringsproces, weer over op het orgaan van Sachs om de boel onder
controle te houden.
Onze dank aan redactielid Walter Van der Jeught die het elektrische
gedeelte heeft nagezien.
BIBLIOGRAFIE
BAUER R. - 1979 - Electric Organ Discharge (EOD) and Prey Capture
Behaviour in the Electric Eel, Electrophorus electricus - Behavioral
Ecology and Sociobiology - 4, 311-319 - Springer Verlag – Heidelberg.
BELBENOIT P., MOLLER P., Serrier J. & PUSH S. - 1979 - Ethological
Observations on the Electric Organ Discharge Behaviour of the Electric
Catfish, Malapterurus electricus (Pisces) - Behavioral Ecology and
Sociobiology - 4, 321-330 - Springer Verlag – Heidelberg.
MYRBERG A.A. Jr. - 1967 - Electric Location by Fishes - in : Signals
in the Animal World - P. 86-89 - George Allen & Unwin –
London. |
|
