Sähköankerias saattaa olla yksi koko eläinkunnan merkittävimmistä saalistajista.

Tällaiseen johtopäätökseen on päätynyt Vanderbiltin yliopiston biologisten tieteiden Stevenson-professori Kenneth Catania, joka on viimeiset kolme vuotta tutkinut tapaa, jolla tämä eristäytyvä eteläamerikkalainen kala käyttää sähkökenttiä navigoidakseen Amazonin ja Orinocon altaiden mutaisissa vesissä, joissa se elää, paikantaakseen piilossa olevat saaliseläimet ja tainnuttaakseen ne alistumaan.

Sähköankerias voi kasvaa yli kahdeksan jalan pituiseksi ja yli 44 kilon painoiseksi. Yli kaksi kolmasosaa ankeriaan kehosta on täynnä erikoistuneita soluja, joita kutsutaan sähkösoluiksi ja jotka varastoivat sähköä kuin pienet biologiset paristot. Kun ankerias on uhattuna tai hyökkää saaliin kimppuun, nämä solut purkautuvat samanaikaisesti, jolloin sähköpurkaukset ovat vähintään 600 voltin suuruisia, mikä on viisi kertaa enemmän kuin tavallisen yhdysvaltalaisen seinäpistorasian jännite.

”Historiallisesti sähköankeriaita on pidetty kehittymättöminä, primitiivisinä olentoina, joilla on yksi ainoa keino pelikirjassaan: saaliinsa kuoliaaksi sokkiin saattaminen”, Catania sanoo. ”Kävi kuitenkin ilmi, että ne pystyvät manipuloimaan sähkökenttäänsä monimutkaisella tavalla, joka antaa niille useita merkittäviä kykyjä.”

Yksi biologin viimeisimmistä löydöistä, joista raportoidaan Current Biology -lehden 29. lokakuuta ilmestyneessä numerossa, on se, että ankeriailla on erityinen manööveri, jonka avulla ne pystyvät kaksinkertaistamaan sähköiskun, jonka ne pystyvät antamaan erityisen suurelle tai vaikealle saaliille.

Ankeriaan sähköjärjestelmä tarjoaa sille periaatteessa langattoman tainnutuspistoolin, jota se käyttää tainnuttaakseen saaliinsa. Viime vuonna julkaistussa tutkimuksessaan Catania raportoi, että ankeriaat tuottavat kolmenlaisia sähköpurkauksia: matalajännitteisiä pulsseja ympäristönsä aistimiseen; lyhyitä kahden tai kolmen millisekunnin mittaisia korkeajännitteisiä pulsseja, joita ne lähettävät metsästäessään; ja korkeajännitteisten, korkeataajuisten pulssien sarjoja, kun ankerias pyydystää saalista tai puolustautuu. Kokeissa hän osoitti, että ankeriaan tuottamat sähköimpulssit eivät vaikuta itse lihaksiin vaan saaliin lihaksia ohjaaviin hermoihin. Tämä saa aikaan voimakkaita, tahattomia lihassupistuksia.

Biologia kiehtoo erityisesti se, että ankeriaan sähköjärjestelmä antaa ankeriaalle käytännössä etähallinnan saaliinsa lihaksiin. ”En tiedä mitään muuta eläintä, joka voi kirjaimellisesti hallita toisen eläimen kehoa tällä tavoin”, Catania sanoo.

Aalet hienosäätävät sähköiskunsa saaliinsa koon mukaan

Normaalisti ankerias nujertaa pienemmät ruokakalat uimalla niiden läheisyyteen ja räjäyttämällä ne sitten tasereita muistuttavien pulssien sarjalla. Tämä aiheuttaa koko kehon lihassupistuksia, jotka halvaannuttavat saaliin väliaikaisesti. Jos ankerias ei jostain syystä heti nappaa kalaa suuhunsa, sen uhri yleensä toipuu ja ui pois ilman näkyviä vaurioita.

Viime aikoina Catania havaitsi, että ankeriaalla on toinenkin hyökkäystapa, kun se huomaa kohtaavansa isompia ja vaikeampia saaliita, kuten suuria rapuja. Tällöin ankerias aloittaa puremalla saalistaan. Sitten se kiertää pyrstönsä saaliinsa vartalon ympärille, kunnes pyrstö on suoraan vartalon vastapäätä ankeriaan päätä. Sitten ankerias lisää huomattavasti korkeajännitteisten sähköimpulssiensa nopeutta.

Tämä käyttäytyminen oli havaittu aiemmin, mutta kukaan ei ollut tarjonnut selitystä. Catania tajusi, että manööveri tuo ankeriaan sähköelimen positiivisen napan, joka sijaitsee sen päässä, lähelle sen negatiivista napaa, joka sijaitsee sen pyrstössä. Tuomalla nämä kaksi napaa lähelle toisiaan saaliin ollessa niiden välissä ankerias kasvattaa sähkövarauksen määrää, jonka se antaa uhrilleen, hän ymmärsi. Niinpä hän suunnitteli joitakin kokeita tämän vaikutuksen mittaamiseksi ja havaitsi, että se yli kaksinkertaisti saaliin saamien sähköpulssien voimakkuuden.

Taserin kaltaisten pulssien tavoin vahvistuneet purkaukset vaikuttavat saaliseläimen lihaksia ohjaaviin hermoihin. Mutta Catanian tutkimuksissa havaittiin, että lisääntyneellä teholla ja korkealla pulssinopeudella oli lisävaikutus: se ajaa saaliseläinten lihaksia niin nopeasti ja kovaa, että ne kärsivät syvästä lihasväsymyksestä.

”Saaliseläimet halvaantuvat täysin”, Catania sanoo. ”Vaikutus on verrattavissa kurareen kaltaisen halvaannuttavan aineen annosteluun.”

Akeriaat käyttävät pulsseja saaliin etsimiseen mutaisissa vesissä

Toinen esimerkki siitä, miten ankerias hyötyy tästä kauko-ohjauskyvystä, on sen käyttämät dupletit ja tripletit – lyhyet kahden tai kolmen millisekunnin pituiset korkeajännitepulssien sarjat, joita ankeriaat lähettävät metsästäessään.

Catanialta kesti pitkän tutkimus- ja havainnointivaiheen selvittääkseen näiden signaalien tarkoituksen. Lopulta hän tajusi, että pulssit tuotetaan tarkoilla taajuuksilla, jotka saavat aikaan koko kehon lihaskouristuksia.

”Yksi ankeriaan suurimmista ongelmista on saaliin löytäminen ylipäätään”, Catania sanoi. ”Niiden ympäristö Amazonissa on täynnä mutavettä ja kaikenlaista kasvillisuutta, joka antaa kaloille paljon piilopaikkoja. Kun ankerias liukuu eteenpäin, se lähettää kaksois- tai kolmoisvuotoa. Jos lähistöllä piileskelee kala, ankeriaan vartalo kouristuu, ja kouristus synnyttää veteen paineaaltoja. Vaikka sähköankeriaat eivät näe kovin hyvin, ne ovat erittäin hyviä havaitsemaan veden liikettä. Tämä siis paljastaa sen seuraavan aterian sijainnin.”

Ja ne käyttävät sähköpurkauksia seuratakseen nopeasti liikkuvaa saalista

Catania on myös havainnut, että ankerias käyttää korkeajännitteisiä sähköpurkauksiaan korkean tarkkuuden tutkajärjestelmänä, jonka avulla se voi seurata nopeasti liikkuvaa saalista.

Biologit ovat jo jonkin aikaa tienneet, että sähkökalat yleensä ja erityisesti sähköankerias käyttävät matalajännitteistä sähkökenttää navigointiin. Nature Communications -lehdessä 20. lokakuuta verkossa julkaistussa artikkelissa Catania raportoi, että sähköankerias käyttää korkeajännitteistä sähköjärjestelmäänsä toissijaiseen tarkoitukseen: nopeasti liikkuvan saaliin jäljittämiseen.

Ankeriaalla on oltava keino seurata saaliinsa sijaintia sen tainnuttamisen jälkeen. Suunnittelemalla koesarjan, joka esti ankeriaita käyttämästä muita aistivihjeitä, Catania osoitti, että ankeriaat käyttivät korkeajännitelaukaustensa palautetta saaliinsa sijainnin määrittämiseen.

”Tämä suurjännitejärjestelmän kaksoiskäyttö sekä aseena että aistijärjestelmänä osoittaa, että ankeriaiden metsästyskäyttäytyminen on paljon kehittyneempää kuin olemme luulleet”, Catania sanoi.

Catanian tutkimusta rahoitti National Science Foundationin apuraha 1456472, John Simon Guggenheim -apuraha ja kansallisen tiedeakatemian Pradel Award -palkinto.