§ 5. Строение электрических органов

Электрические органы представляют собой столбики, состо­ящие из клеток плоской формы, — электрические пластинки, расположенные по бокам тела. Толщина этих клеток не превы­шает 10 мкм. Электрические клетки у большинства рыб имеют мышечное происхождение, у электрического сома они происходят из клеток кожи, а у рыб из семейства стернархид — из нерв­ных клеток. Каждую клетку покрывает оболочка — электролем­ма. Форма клеток разнообразна: округлая и цилиндрическая (у гимнотид), розеткообразная (у электрического сома), чаше­образная и дискообразная (у скатов). Та сторона пластинки, к которой подходят нервные окончания, называется лицевой и под обыкновенным микроскопом выглядит гладкой, а под электрон­ным видны канальцы, по которым проходят нервные волокна. Благодаря наличию полупроницаемой клеточной мембраны про­исходит перераспределение ионов натрия, калия, кальция, хло­ра. С противоположной стороны клетки подходят кровеносные сосуды, здесь же располагаются и ядра. Эта сторона поверхно­сти у большинства рыб губчатая, морщинистая, и ее называют нутритивным (питательным) слоем.

У электрических рыб различают два вида мембран: возбу­димые при помощи химических медиаторов и возбудимые не только химическим, но и электрическим путем. Мембраны пер­вого вида имеются у таких морских рыб, как электрические скаты, звездочеты и др. мембраны второго вида встречаются у пресноводных рыб.

Неровная поверхность пластинки при возбуждении является электроотрицательной по отношению к ее обратной стороне. Исключение составляет электрический сом. Если поставить элек­троды на разные точки одной стороны пластинки, то регистри­рующий прибор не покажет наличия тока, т. е. лицевая сторона работает как единое целое. Если один электрод поставить на лицевую сторону пластинки, а другой погрузить в ее цитоплаз­му или поставить на противоположную сторону, то возникает ток напряжением 90—150 мВ. Таким образом, разряд электри­ческого органа имеет всегда определенное направление. У элек­трического угря нервные окончания подходят к хвостовой по верхности пластинки и разряд происходит от хвоста к голове. У гнюса -столбики пластинок расположены в вентро-дорзальном направлении, нервные окончания находятся на вентральной сто­роне, разряд идет в вентро-дорзальном направлении. У элек­трического сома нервные окончания расположены в головной части пластинок, а отрицательно заряженным является хвост. Это можно связать с тем, что у электрического сома электри­ческий орган происходит не из мышечных клеток, как у боль­шинства рыб, а из клеток кожи.

Пластинки в электрических органах рыб расположены по принципу последовательного соединения. На лицевой стороне клетки, заряженной отрицательно, лежит задняя сторона выше- расположенной пластинки, заряженная положительно, и т. д. При таком соединении увеличивается общий потенциал разря­да (увеличение напряжения). Столбики из клеток контактируют друг с другом по принципу параллельного соединения. При этом отрицательно заряженные лицевые стороны и положитель­но заряженные задние стороны соединяются между собой, что ведет к увеличению суммарного разряда (увеличение силы то­ка). От ориентации столбиков зависит ориентация электричес­кого органа в целом. Если лицевая сторона столбиков ориен­тирована в сторону головы, то голова заряжена отрицательно относительно хвоста.

В морской воде содержится больше солей, чем в пресной, и поэтому морская вода обладает большей электропроводностью. По проводнику с большей электропроводностью более целесо­образна передача тока большей силы, а по проводнику с мень­шей электропроводностью — тока высокого напряжения, поэто­му у рыб, обитающих в пресной воде, большую роль играет последовательное соединение, а в морской — параллельное.