< Return to Video

كيف تولد الأسماك الكهرباء؟ - إليانور نيلسون

  • 0:01 - 0:06
    [ " وفى لحظة صُعِقَت السمكة لتصبح بلا حركة
    كما لو كان البرق هو من صعقها" فاراداي ]
  • 0:08 - 0:12
    فى عام 1800، شهد المستكشف
    ألكسندر فون هومبولت
  • 0:12 - 0:16
    سرب من أسماك الإنقليس الرَّعَّاد
    ( ثعابين ماء كهربية) تقفز من الماء
  • 0:16 - 0:20
    لتحمي نفسها من الأحصنة القادمة نحوها
  • 0:20 - 0:24
    ظن معظم الناس أن القصة غريبة جداً
    لدرجة أنهم ظنوا أن هومبولت ألفها.
  • 0:24 - 0:29
    و لكن الأسماك التي تستخدم الكهرباء
    منتشرة أكثر مما تظن؛
  • 0:29 - 0:33
    و نعم، الإنقليس الكهربي هو
    أحد أنواع الأسماك.
  • 0:33 - 0:35
    تحت الماء، يكون الضوء شحيحاً،
  • 0:35 - 0:38
    لذا، فالإشارات الكهربية
    تمثل طريقة للتواصل،
  • 0:38 - 0:39
    التَّنقُّل،
  • 0:39 - 0:44
    و إيجاد - بالإضافة إلى،
    حالات نادرة من، صعق - الفريسة.
  • 0:44 - 0:49
    تمتلك قرابة 350 فصيلة من الأسماك
    هياكل تشريحية
  • 0:49 - 0:53
    تولِّد و تلتقط الإشارات الكهربية.
  • 0:53 - 0:55
    وتنقسم هذه الأسماك إلى مجموعتين،
  • 0:55 - 0:59
    على حسب كمية الكهرباء التي تنتجها.
  • 0:59 - 1:04
    يُسَمِّي العلماء المجموعة الأولى
    بالأسماك الكهربية الضعيفة.
  • 1:04 - 1:06
    تقوم الهياكل القريبة من ذيولها،
    والمُسماة بالأعضاء الكهربية،
  • 1:06 - 1:13
    بتوليد فولط من الكهرباء بحدٍ أقصى،
    أي ما يقرب من ثلثي بطارية AA
  • 1:13 - 1:15
    كيف يحدث هذا؟
  • 1:15 - 1:19
    يقوم عقل السمكة بإرسال إشارة من خلال
    جهازها العصبي إلى العضو الكهربي،
  • 1:19 - 1:21
    و الذي يمتليء بأكوام من مئات
  • 1:21 - 1:27
    أو آلاف الخلايا قرصية الشكل
    والمُسَمَّاة بالخلايا الكهربية.
  • 1:27 - 1:31
    فى العادة، تقوم الخلايا الكهربية
    بطرد أيونات الصوديوم والبوتاسيوم
  • 1:31 - 1:37
    لتحافظ على شحنة موجبة فى الخارج
    وشحنة سالبة فى الداخل.
  • 1:37 - 1:40
    ولكن عندما تصل الإشارة العصبية
    إلى الخلية الكهربية،
  • 1:40 - 1:44
    فإنها تدفع بوابات الأيونات لتفتح.
  • 1:44 - 1:48
    وعندها تتدفق الأيونات موجبة الشحنة
    عائدة إلى الداخل مرة أخرى.
  • 1:48 - 1:52
    والآن، جانب من الخلايا الكهربية
    مشحون بشحنة سالبة من الخارج،
  • 1:52 - 1:55
    وبشحنة موجبة من الداخل.
  • 1:55 - 1:59
    ولكن يمتلك الجانب البعيد
    عكس نمط هذه الشحنة.
  • 1:59 - 2:01
    وتناوب هذه الشحنات المغايرة
    يمكنه أن يولد تيارًا،
  • 2:01 - 2:06
    محولاً الخلايا الكهربية
    إلى بطارية بيولوجية.
  • 2:06 - 2:11
    مفتاح طاقة هذه الأسماك،
    هو الإشارات الكهربية التي تصل
  • 2:11 - 2:15
    متناسقة في نفس الوقت بالضبط.
  • 2:15 - 2:21
    مما يجعل أكوام الخلايا الكهربية تعمل
    كأنها آلاف البطاريات المتسلسلة.
  • 2:21 - 2:24
    وتضيف الشحنات متناهية الصغر
    من كل خلية إلى المجال الكهربي
  • 2:24 - 2:27
    والذي يمكنه الانتقال لعدة أمتار.
  • 2:27 - 2:30
    أما الخلايا المسماة بالمستقبلات الكهربية
    والمدفونة بعمق في البشرة
  • 2:30 - 2:33
    فإنها تُمَكِّن السمكة من استشعار
    هذا المجال باستمرار،
  • 2:33 - 2:38
    واستشعار التغيّرات التى تحدث له
    بسبب البيئة المحيطة أو الأسماك الأخرى.
  • 2:38 - 2:40
    سمكة أنف الفيل، على سبيل المثال،
  • 2:40 - 2:44
    لديها ذقن مُطَوَّلة تسمى "شنوزناورجان"
  • 2:44 - 2:46
    مُثَقَّبة بخلايا المستقبلات الكهربية.
  • 2:46 - 2:49
    والتي تمكنها من اعتراض الإشارات
    القادمة من الأسماك الأخرى،
  • 2:49 - 2:51
    حساب المسافات،
  • 2:51 - 2:54
    اكتشاف شكل وحجم الأجسام القريبة،
  • 2:54 - 2:59
    وحتى تحديد إذا ما كانت
    حشرة مدفونة حية أم ميتة.
  • 2:59 - 3:01
    ولكن، سمكة أنف الفيل
    والأسماك الكهربية الضعيفة الأخرى
  • 3:01 - 3:05
    لا تولِّد كهرباء كافية لمهاجمة فرائسها.
  • 3:05 - 3:09
    فتلك القدرة تنتمي
    للأسماك الكهربية القوية،
  • 3:09 - 3:12
    و التي تقتصر فقط على حفنة من الفصائل.
  • 3:12 - 3:16
    تُعَد أسماك السكين
    أقوى الأسماك الكهربية القوية على الإطلاق،
  • 3:16 - 3:21
    والتي تعرف أكثر باسم الإنقليس الرَّعَّاد.
  • 3:21 - 3:25
    حيث تمتد ثلاث أعضاء كهربية
    لتغطي جسدها ذي المترين بالكامل تقريباً.
  • 3:25 - 3:27
    ومثل الأسماك الكهربية الضعيفة،
  • 3:27 - 3:31
    يستخدم الإنقليس الكهربي
    إشاراته للملاحة والتواصل،
  • 3:31 - 3:35
    ولكنه يحتفظ بطلقاته الكهربية الأقوى للصيد،
  • 3:35 - 3:40
    باستخدام هجوم ذي مرحلتين والذى
    يستكشف الفريسة أولاً ثم يشل حركتها.
  • 3:40 - 3:44
    أولاً تطلق نبضتين أو ثلاث نبضات قوية،
  • 3:44 - 3:46
    بقدر 600 فولط تقريباً.
  • 3:46 - 3:50
    مما يحفز عضلات الفريسة، ويدخلها في تقلصات
  • 3:50 - 3:53
    مما يحدث موجات تكشف مكان اختبائها.
  • 3:53 - 3:56
    ثم يقوم وابل من طلقات
    الفولط العالي السريعة
  • 3:56 - 3:59
    بإحداث تقلصات عضلية شديدة.
  • 3:59 - 4:03
    بإمكان الإنقليس الكهربي أيضاً،
    أن يتكور ليجعل المجالات الكهربية
  • 4:03 - 4:07
    المولدة من كل طرف من
    أطراف العضو الكهربي، تتداخل.
  • 4:07 - 4:11
    وفي النهاية تتسبب هذه العاصفة الكهربية
    فى إجهاد وشل حركة الفريسة،
  • 4:11 - 4:15
    وعندها يمكن للإنقليس الكهربي
    أن يبتلع وجبته حية.
  • 4:15 - 4:19
    السمكتين الكهربيتين القويتين الأخريين
    هما سمكة السلور،
  • 4:19 - 4:21
    والتي تستطيع توليد 350 فولط
  • 4:21 - 4:24
    من خلال عضو كهربي يشمل معظم جسدها،
  • 4:24 - 4:29
    وسمكة الرَّعاد، والتي تمتلك أعضاء كهربية
    بشكل الكلية على كل جانب من جانبي دماغها
  • 4:29 - 4:33
    والتي تولد حوالي 220 فولط.
  • 4:33 - 4:36
    هناك لغز في عالم الأسماك الكهربية:
  • 4:36 - 4:39
    لماذا لا يكهربون أنفسهم؟
  • 4:39 - 4:42
    من الممكن أن يكون هذا بسبب
    أن حجم الأسماك الكهربية القوية
  • 4:42 - 4:45
    يسمح لها باحتمال صدماتها الخاصة،
  • 4:45 - 4:48
    أو أن التيار يخرج من جسدها بسرعة فائقة.
  • 4:48 - 4:53
    يظن بعض العلماء أن هناك بروتينات خاصة
    تحمي الأعضاء الكهربية،
  • 4:53 - 4:58
    ولكن الحقيقة هي،
    أن هذا ما يزال لغزاً لم يضيئه العلم بعد.
Title:
كيف تولد الأسماك الكهرباء؟ - إليانور نيلسون
Description:

لمشاهدة الدرس بالكامل: https://ed.ted.com/lessons/how-do-fish-make-electricity-eleanor-nelsen

يمتلك قرابة ٣٥٠ نوعًا من الأسماك هياكل تشريحية تولِّد وتلتقط الإشارات الكهربية. فتحت الماء، عندما يكون الضوء قليلًا جداً، تكون هذه الإشارات بمثابة طريقة للتواصل، والتحرك، والعثور على الفريسة وفى بعض الأحيان لصعقها. و لكن كيف تولد هذه الأسماك الكهرباء؟ و لماذا؟ في هذا الدرس يضيء لنا إليانور نيلسون العلم وراء الأسماك الكهربية.

هذا الدرس بواسطة إليانور نيلسون، إخراج ستوديو TOTEM
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
05:15

Arabic subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.