A villanyangolna lehet az egyik legfigyelemreméltóbb ragadozó az egész állatvilágban.

Ez a következtetése Kenneth Cataniának, a Vanderbilt Egyetem biológiai tudományok Stevenson professzorának, aki az elmúlt három évet azzal töltötte, hogy tanulmányozta, hogyan használja ez a visszahúzódó dél-amerikai hal az elektromos mezők segítségével az Amazonas és az Orinoco medencéjének iszapos vizében, ahol él, hogy megtalálja rejtett zsákmányát, és elkábítsa azt, hogy behódoljon.

A villanyangolnák akár több mint két méter hosszúra és több mint 44 kilósra is megnőhetnek. Az angolna testének több mint kétharmada tele van speciális sejtekkel, úgynevezett elektrocitákkal, amelyek kis biológiai akkumulátorokhoz hasonlóan tárolják az elektromosságot. Amikor az angolna veszélyben van, vagy megtámadja a zsákmányt, ezek a sejtek egyszerre kisülnek, és legalább 600 voltos elektromos kisülést bocsátanak ki, ami ötszöröse egy hagyományos amerikai konnektor feszültségének.

“Történelmileg az elektromos angolnákat kifinomult, primitív élőlényeknek tekintették, amelyeknek egyetlen játék van a játékkönyvükben: halálra sokkolni a zsákmányt” – mondta Catania. “De kiderült, hogy olyan bonyolult módon tudják manipulálni elektromos mezejüket, amely számos figyelemre méltó képességgel ruházza fel őket.”

A biológus egyik legújabb felfedezése, amelyről a Current Biology című folyóirat október 29-i számában számolt be, az, hogy az angolnáknak van egy különleges manővere, amely lehetővé teszi számukra, hogy megduplázzák az elektromos sokkot, amelyet különösen nagy vagy nehéz prédáknak tudnak adni.

Az angolna elektromos rendszere lényegében egy vezeték nélküli sokkolót biztosít számára, amelyet zsákmánya elkábítására használ. Egy tavaly közzétett tanulmányában Catania arról számolt be, hogy az angolnák háromféle elektromos kisülést produkálnak: alacsony feszültségű impulzusokat a környezetük érzékelésére; rövid, két-három milliszekundumos, nagyfeszültségű impulzusokat, amelyeket vadászat közben bocsátanak ki; és nagyfeszültségű, nagy frekvenciájú impulzusok sorozatát, amikor az angolna zsákmányt ejt el vagy védekezik. Kísérletsorozatban kimutatta, hogy az angolna által kibocsátott elektromos impulzusok nem magukra az izmokra, hanem a zsákmány izmait irányító idegekre hatnak. Ez erős, önkéntelen izomösszehúzódásokat eredményez.

A biológust különösen lenyűgözi, hogy az angolna elektromos rendszere lényegében távvezérlést biztosít számára a zsákmány izmai felett. “Nem ismerek más olyan állatot, amely szó szerint ilyen módon képes átvenni az irányítást egy másik állat teste felett” – mondta Catania.

Az angolna finomhangolja áramütéseit a zsákmány méretének megfelelően

Normális esetben az angolna úgy igázza le a kisebb táplálékhalakat, hogy beúszik a közelükbe, majd egy sor, sokkolóhoz hasonló impulzussal lövi le őket. Ez egész testre kiterjedő izomösszehúzódást okoz, ami átmenetileg megbénítja a zsákmányt. Ha az angolna valamilyen okból kifolyólag nem kapja azonnal a szájába a halat, áldozata általában magához tér és látható sérülés nélkül elúszik.

Nemrégiben Catania felfedezte, hogy az angolnának van egy második támadási módja is, amikor rájön, hogy nagyobb, nehezebb zsákmánnyal, például nagy rákokkal áll szemben. Ebben az esetben az angolna azzal kezdi, hogy megharapja a zsákmányát. Ezután a farkát a zsákmány teste köré tekeri, amíg a farok közvetlenül az angolna fejével szemben fekszik. Ezután az angolna nagymértékben megnöveli a nagyfeszültségű elektromos impulzusok sebességét.

Ezt a viselkedést már korábban is megfigyelték, de senki sem adott rá magyarázatot. Catania rájött, hogy a manőver az angolna elektromos szervének pozitív pólusát, amely a fejében található, közel hozza a negatív pólusához, amely a farkában található. Azzal, hogy a két pólus közel kerül egymáshoz, és a zsákmány a kettő közé szorul, az angolna megnöveli az elektromos töltés mennyiségét, amelyet az áldozatának ad – állapította meg. Ezért néhány kísérletet tervezett ennek a hatásnak a mérésére, és megállapította, hogy több mint kétszeresére növeli a zsákmányállat által kapott elektromos impulzusok erősségét.

Az erősített kisülések a Taser-szerű impulzusokhoz hasonlóan a zsákmányállat izmait irányító idegekre hatnak. Catania vizsgálatai azonban azt találták, hogy a megnövelt erőnek és a magas impulzusszámnak volt egy további hatása is: olyan gyorsan és keményen hajtja a zsákmányállatok izmait, hogy azok mélységes izomfáradtságot szenvednek.

“A zsákmányállatok teljesen lebénultak” – mondta Catania. “A hatás ahhoz hasonlítható, mintha egy adag bénító szert, például kurarét adnánk be.”

Az angolnák impulzusokkal keresik a zsákmányt az iszapos vizekben

Egy másik példa arra, hogy az angolna hogyan profitál ebből a távvezérlési képességből, a duplák és triplák használata – rövid, két vagy három milliszekundumból álló, nagyfeszültségű impulzusok, amelyeket az angolnák vadászat közben bocsátanak ki.

Hosszú ideig tartó vizsgálat és megfigyelés kellett Cataniának ahhoz, hogy rájöjjön, mi a célja ezeknek a jeleknek. Végül rájött, hogy az impulzusokat olyan pontos frekvenciákon bocsátják ki, amelyek egész testes izomgörcsöket váltanak ki.

“Az angolnák egyik legnagyobb problémája, hogy egyáltalán megtalálják a zsákmányt” – mondta Catania. “A környezetük az Amazonasban tele van iszapos vízzel és mindenféle növényzettel, ami rengeteg búvóhelyet biztosít a halaknak. Így, ahogy az angolna siklik, kettős vagy hármas hangot bocsát ki. Ha a közelben egy hal rejtőzik, akkor a teste görcsbe rándul, és a görcs nyomáshullámokat generál a vízben. Bár az elektromos angolnák nem látnak túl jól, nagyon jól érzékelik a víz mozgását. Így ez elárulja a következő táplálékának helyzetét.”

És a gyors mozgású zsákmány követésére is használják a sújtásokat

Catania azt is felfedezte, hogy az angolna a nagyfeszültségű elektromos kisüléseket nagy pontosságú radarrendszerként használja, amely lehetővé teszi számára a gyorsan mozgó zsákmány követését.

A biológusok egy ideje már tudják, hogy az elektromos halak általában, és különösen az elektromos angolnák alacsony feszültségű elektromos mezőt használnak a navigációhoz. A Nature Communications online folyóiratban október 20-án megjelent cikkében Catania arról számolt be, hogy az elektromos angolnának van egy másodlagos felhasználási módja a nagyfeszültségű elektromos rendszerének: a gyorsan mozgó zsákmány követésére.

Az angolnának szüksége van egy módra, hogy nyomon tudja követni a zsákmány helyét, miután azt elkábították. Egy kísérletsorozat megtervezésével, amely megakadályozta, hogy az angolnák más érzékszervi jeleket használjanak, Catania kimutatta, hogy az angolnák a nagyfeszültségű röppentyűk visszajelzéseit használják arra, hogy meghatározzák a zsákmányuk helyzetét.

“A nagyfeszültségű rendszernek ez a kettős használata fegyverként és érzékszervként is azt jelzi, hogy az angolnák vadászati viselkedése sokkal kifinomultabb, mint eddig gondoltuk” – mondta Catania.

Catania kutatását a National Science Foundation 1456472-es ösztöndíja, a John Simon Guggenheim-ösztöndíj és a Nemzeti Tudományos Akadémia Pradel-díja támogatta.