Den elektriske ål er måske et af de mest bemærkelsesværdige rovdyr i hele dyreriget.

Det er konklusionen fra Kenneth Catania, Stevenson-professor i biologiske videnskaber ved Vanderbilt University, som har brugt de sidste tre år på at studere den måde, hvorpå denne tilbagetrukne sydamerikanske fisk bruger elektriske felter til at navigere gennem det mudrede vand i Amazonas- og Orinoco-bassinerne, hvor den lever, lokalisere skjulte byttedyr og bedøve dem til underkastelse.

Elektriske ål kan blive over to meter lange og veje mere end 44 pund. Over to tredjedele af ålens krop er fyldt med specialiserede celler kaldet elektrocytter, der lagrer elektricitet som små biologiske batterier. Når ålen er truet eller angriber et bytte, aflader disse celler sig samtidig og udsender elektriske udladninger på mindst 600 volt, hvilket er fem gange så meget som spændingen i en almindelig amerikansk stikkontakt.

“Historisk set er elektriske ål blevet betragtet som usofistikerede, primitive væsener, der kun har et enkelt spil i deres spilbog: at chokere deres bytte til døde”, siger Catania. “Men det viser sig, at de kan manipulere deres elektriske felter på en indviklet måde, der giver dem en række bemærkelsesværdige evner.”

En af biologens seneste opdagelser, der blev rapporteret i 29. oktober i tidsskriftet Current Biology, er, at ålene har en særlig manøvre, der gør det muligt for dem at fordoble det elektriske stød, som de kan give til særligt store eller vanskelige byttedyr.

Ålens elektriske system giver den i bund og grund en trådløs Taser, som den bruger til at bedøve sit bytte. I en undersøgelse, der blev offentliggjort sidste år, rapporterede Catania, at ålene producerer tre forskellige former for elektriske udladninger: lavspændingsimpulser til at mærke deres omgivelser; korte sekvenser af to eller tre millisekunder af højspændingsimpulser, der afgives under jagt; og salver af højspændings- og højfrekvensimpulser, når ålen fanger byttet eller forsvarer sig selv. I en række eksperimenter viste han, at de elektriske impulser, som ålen producerer, ikke virker på selve musklerne, men på de nerver, der styrer byttets muskler. Dette giver kraftige, ufrivillige muskelsammentrækninger.

Det, der især fascinerer biologen, er, at ålens elektriske system giver den i det væsentlige fjernkontrol over byttets muskler. “Jeg kender ikke noget andet dyr, der bogstaveligt talt kan tage kontrol over et andet dyrs krop på denne måde,” siger Catania.

Ålen finjusterer sine zaps, så de passer til byttets størrelse

Normalt undertrykker ålen mindre foderfisk ved at svømme ind i deres nærhed og derefter skyde dem med en salve af Taser-lignende impulser. Dette forårsager muskelsammentrækninger i hele kroppen, hvilket midlertidigt lammer byttet. Hvis ålen af en eller anden grund ikke straks griber fisken i munden, vil dens offer normalt komme sig og svømme væk uden synlige skader.

For nylig opdagede Catania, at ålen havde en anden angrebsform, når den indså, at den stod over for større, vanskeligere bytte som store krebs. I dette tilfælde begynder ålen med at bide sit bytte. Derefter krøller den sin hale rundt om byttets krop, indtil halen ligger direkte over for kroppen fra ålens hoved. Derefter øger ålen kraftigt hastigheden af sine elektriske højspændingsimpulser.

Denne adfærd var blevet observeret før, men ingen havde givet en forklaring. Catania indså, at manøvren bringer den positive pol af ålens elektriske organ, som befinder sig i hovedet, tæt på den negative pol, som befinder sig i halen. Ved at bringe de to poler tæt på hinanden, med byttet klemt ind imellem, øger ålen den elektriske ladning, som den afgiver til sit offer, forstod han. Så han udformede nogle eksperimenter for at måle denne effekt og fandt ud af, at det mere end fordoblede styrken af de elektriske impulser, som byttedyret modtog.

Som de Taser-lignende impulser virker de forstærkede udladninger på de nerver, der styrer byttedyrets muskler. Men Catanias undersøgelser viste, at den øgede styrke og høje pulsfrekvens havde en yderligere effekt: Den driver byttedyrenes muskler så hurtigt og hårdt, at de lider af dyb muskeltræthed.

“Byttedyrene bliver fuldstændig lammet,” siger Catania. “Effekten kan sammenlignes med at indgive en dosis af et lammende middel som curare.”

Aal bruger impulser til at scanne efter byttedyr i mudret vand

Et andet eksempel på, hvordan ålen drager fordel af denne fjernstyringskapacitet, er dens brug af doublets og triplets – korte sekvenser af to eller tre millisekunder af højspændingsimpulser, som ålen afgiver, mens den er på jagt.

Det tog Catania en længere periode med undersøgelser og observationer at finde ud af formålet med disse signaler. Han indså til sidst, at impulserne blev produceret ved præcise frekvenser, der fremkalder muskelspasmer i hele kroppen.

“Et af ålens største problemer er at finde bytte i første omgang,” siger Catania. “Deres miljø i Amazonas er fyldt med mudret vand og alle former for vegetation, der giver fiskene mange steder at gemme sig. Så mens ålen glider frem, udsender den en doublet eller triplet. Hvis der er en fisk, der gemmer sig i nærheden, så vil dens krop krampe, og krampen vil generere trykbølger i vandet. Selv om de elektriske ål ikke kan se særlig godt, er de meget gode til at opfange vandbevægelser. Så det afslører positionen for dens næste måltid.”

Og de bruger zaps til at spore hurtigt bevægende bytte

Catania har også opdaget, at ålen bruger sine elektriske højspændingsudladninger som et radar-system med høj præcision, der gør det muligt for den at spore hurtigt bevægende bytte.

I nogen tid har biologer vidst, at elektriske fisk i almindelighed og elektriske ål i særdeleshed bruger et elektrisk lavspændingsfelt til at navigere. I en artikel offentliggjort online i Nature Communications den 20. oktober rapporterede Catania, at den elektriske ål har en sekundær anvendelse for sit elektriske højspændingssystem: at spore hurtigt bevægende bytte.

Ålen har brug for en måde at holde styr på placeringen af sit bytte på, efter at det er bedøvet. Ved at tilrettelægge en række eksperimenter, der forhindrede ålene i at bruge andre sanseindtryk, viste Catania, at ålene brugte feedback fra deres højspændingsbølger til at finde frem til deres byttes position.

“Denne dobbelte brug af højspændingssystemet som både våben og sensorisk system indikerer, at ålenes jagtadfærd er langt mere sofistikeret, end vi har troet,” siger Catania.

Catanias forskning blev finansieret af National Science Foundation grant 1456472, et John Simon Guggenheim Fellowship og en Pradel Award fra National Academy of Sciences.