Como peixes criam eletricidade? - Eleanor Nelsen

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Quase 350 espécies de peixes têm estruturas anatômicas especializadas que geram e detectam sinais elétricos. Debaixo d'água, onde a luz é escassa, os sinais elétricos oferecem formas de se comunicar, navegar, encontrar e, às vezes, atordoar presas. Mas como esses peixes produzem eletricidade? E por quê? Eleanor Nelsen "ilumina" a ciência por trás dos peixes-elétricos.

Lição de Eleanor Nelsen, direção de TOTEM Studio.

Em 1800, o explorador
Alexander von Humboldt

testemunhou um cardume
de enguias-elétricas saltando da água

para se defenderem de cavalos
que se aproximavam.

A maioria das pessoas pensou, por ser tão
incomum, que Humboldt inventou a história.

Mas peixes que usam eletricidade
são mais comuns do que se pensa;

e sim, enguias-elétricas
são um tipo de peixe.

Debaixo d'água, onde a luz é escassa,

sinais elétricos oferecem
formas de se comunicar,

navegar, encontrar

e, em casos raros, atordoar presas.

Quase 350 espécies de peixes
têm estruturas anatômicas especializadas

que geram e detectam sinais elétricos.

Esses peixes são divididos em dois grupos,

dependendo de quanta
eletricidade eles produzem.

Cientistas chamam o primeiro grupo
de peixes fracamente elétricos.

Estruturas perto de suas caudas
chamadas de órgãos elétricos

produzem até um volt de eletricidade,
cerca de dois terços de uma pilha AA.

Como isso funciona?

O cérebro do peixe envia um sinal através
de seu sistema nervoso ao órgão elétrico,

que está carregado com centenas
ou milhares de empilhamentos

de células em forma de discos
chamadas eletrólitos.

Normalmente, eletrólitos
expulsam sódio e íons de potássio

para manter uma carga positiva
externa e carga negativa interna.

Mas quando o sinal nervoso
chega ao eletrólito,

isso permite que portões
de íons sejam abertos.

Os íons carregados positivamente
entram de volta.

Agora, um lado do eletrólito
é carregado negativamente fora

e positivamente dentro.

Mas o lado distante tem
o padrão de carga oposta.

Essas cargas alternadas
podem conduzir uma corrente,

transformando o eletrólito
numa bateria biológica.

O segredo para os poderes destes peixes
é que sinais nervosos são coordenados

para chegar à cada célula
exatamente ao mesmo tempo.

Isso faz com que os eletrólitos empilhados
ajam como milhares de baterias em série.

As pequenas cargas de cada uma
adiciona-se a um campo elétrico

que pode viajar vários metros.

Células chamadas eletrorreceptoras
enterradas na pele

permitem que os peixes sintam
este campo constantemente

e as mudanças causadas
pelos arredores ou outros peixes.

O peixe-elefante, por exemplo,

tem um queixo alongado
chamado "schnauzenorgan"

que é crivado com eletrorreceptores.

Isso permite a ele interceptar
sinais de outros peixes,

julgar distâncias,

detectar a forma e o tamanho
de objetos próximos,

e até mesmo determinar se um inseto
enterrado está morto ou vivo.

Mas o peixe-elefante
e outros peixes fracamente elétricos

não produzem eletricidade suficiente
para atacar suas presas.

Essa habilidade pertence
aos peixe fortemente elétricos,

dos quais existem apenas
um punhado de espécies.

O mais poderoso entre eles
é o peixe-elétrico,

mais conhecido como enguia-elétrica.

Três órgãos elétricos cobrem
quase todo seu corpo de dois metros.

Como o peixe fracamente elétrico,

a enguia-elétrica usa seus sinais
para navegar e se comunicar,

mas reserva suas descargas elétricas
mais fortes para a caça

usando um ataque em duas fases
que descobre e depois incapacita a presa.

Primeiro, ela emite
dois ou três pulsos fortes,

de até 600 volts.

Isso estimula os músculos da presa,
causando-lhe espasmos

e gerando ondas que revelam
o seu esconderijo.

Então, uma onda de descargas
rápidas e de alta tensão

causam contrações musculares
ainda mais intensas.

A enguia-elétrica também pode se enrolar
de modo que os campos elétricos

gerados em cada extremidade
do órgão elétrico se sobreponham.

A tempestade elétrica finalmente
esgota e imobiliza a presa,

e a enguia-elétrica pode
engolir sua refeição com vida.

Os outros dois peixes fortemente elétricos
são o peixe-gato elétrico,

que pode liberar 350 volts

com um órgão elétrico que ocupa
a maior parte do seu torso,

e a raia-elétrica, com órgãos elétricos
no formato de rim de cada lado da cabeça

que produzem até 220 volts.

Existe um mistério no mundo
dos peixes-elétricos:

por que eles não se electrocutam?

Pode ser que o tamanho
do peixe fortemente elétrico

permita a ele resistir
a seus próprios choques,

ou que a corrente passe
por seu corpo muito rapidamente.

Alguns cientistas acham
que proteínas especiais

podem proteger os órgãos elétricos,

mas o fato é que este é um mistério
que a ciência ainda não "iluminou".