Strętwa – opis gatunku, występowanie, ciekawostki

Strętwa (Electrophorus electricus) to słodkowodna ryba, która potrafi wytwarzać wyładowania elektryczne o napięciu 300–600 V. Potocznie bywa nazywana węgorzem elektrycznym, choć nie jest spokrewniona z węgorzami. W dalszej części artykułu znajdziesz opis gatunku, jego systematykę, miejsce występowania oraz najciekawsze fakty o elektryczności i zachowaniu.

Czym jest strętwa?

Strętwa to gatunek słodkowodnej ryby promieniopłetwej z rzędu Gymnotiformes. W polskim piśmiennictwie pierwszy opis pojawił się w 1780 roku za sprawą Krzysztofa Kluka, który użył nazwy Gymnotus electricus – trzęsawiec. Współczesną polską nazwę strętwa wprowadził Antoni Wałecki w 1844 roku, zoolog Uniwersytetu Warszawskiego. W 1991 roku Eugeniusz Grabda i Tomasz Heese w publikacji Polskie nazewnictwo popularne przywrócili nazwę strętwa, zastępując nią błędne określenie węgorz elektryczny.

Pod względem systematycznym Electrophorus electricus należy do rodzaju Electrophorus i rodziny Gymnotidae, nazywanej potocznie nożowcami. Dawniej był wyodrębniany jako jedyny przedstawiciel rodziny strętwowatych (Electrophoridae). Mimo podobieństwa do węgorzokształtnych, bliżej mu do karpiowatych (Cyprinidae) i sumokształtnych (Siluriformes). Dorosłe osobniki osiągają zwykle około 1 m długości, ale maksymalnie mogą dorastać do 2,5 m i ważyć do 20 kg.

Ciało strętwy jest długie, cylindryczne i pozbawione łusek. Brakuje u niej płetwy grzbietowej i płetw brzusznych, a płetwa ogonowa jest szczątkowa. Głównym narządem ruchu jest długa płetwa odbytowa, która ciągnie się wzdłuż całego ciała, tuż za pokrywami skrzelowymi widoczne są niewielkie okrągłe płetwy piersiowe. Głowa jest lekko spłaszczona, pysk bezzębny, a oczy maleńkie. Ubarwienie waha się od szarego przez brązowe do czarnego, z charakterystycznym pomarańczowym podgardlem. Skrzela są słabo rozwinięte – aż 80% tlenu ryba pobiera z powietrza atmosferycznego dzięki silnie unaczynionej jamie gębowej. Otwór odbytowy znajduje się nietypowo w okolicy gardła, a ogon zajmuje 80% długości ciała.

Strętwa nie jest węgorzem – to ryba z rzędu Gymnotiformes, bliżej spokrewniona z karpiowatymi i sumokształtnymi, a jej narządy elektryczne zajmują 80% ciała.

Gdzie występuje strętwa?

Naturalny zasięg strętwy obejmuje północno-wschodnią Amerykę Południową, głównie obszary zalewowe, bagniste i wolno płynące wody dorzecza Amazonki i Orinoko. Gatunek ten zasiedla muliste cieki wzbogacone solami i minerałami, które lepiej przewodzą prąd. W 2019 roku zespół C. Davida de Santany opublikował w Nature Communications rewizję systematyczną – do Electrophorus electricus zaliczono wtedy jedynie populacje z Wyżyny Gujańskiej, a pozostałe przeniesiono do odrębnych gatunków Electrophorus varii i Electrophorus voltai.

Strętwa przystosowała się do życia w wodach o bardzo niskiej zawartości tlenu. Co 10–15 minut wypływa na powierzchnię, aby zaczerpnąć powietrza atmosferycznego, a pozbawiona tej możliwości ginie pomimo posiadania skrzeli. W porze suchej często bywa uwięziona w płytkich stawach i rozlewiskach, co ma bezpośredni związek z wykształceniem obronnych wyskoków. Prowadzi samotniczy tryb życia, największą aktywność wykazuje nocą.

W warunkach naturalnych młode strętwy żywią się bezkręgowcami, a dorosłe polują na ryby, płazy oraz małe ssaki. Z wiekiem wiele osobników całkowicie traci wzrok, dlatego do orientacji w mętnej wodzie używa elektropercepcji i elektrolokacji. Właśnie te zdolności rekompensują słaby wzrok i pozwalają sprawnie polować po zmroku.

Jak strętwa wytwarza prąd?

Narządy elektryczne strętwy powstały z mięśni brzusznych i zajmują 80% ciała, a pozostałe 20% przypada na głowę i jamę brzuszną. Ich masa w stosunku do masy całego ciała wynosi 1:2,9. W okolicy głowy zwierzę ma ładunek dodatni, natomiast w pobliżu końca ciała ujemny. Podstawową jednostką funkcjonalną narządów są elektrocyty – komórki, w których różnica potencjałów wynosi około 150 mV i które działają jak miniaturowe baterie. Całość generuje napięcie 300–600 V i natężenie poniżej 1 A, a najsilniejsze osobniki potrafią przekroczyć 860 V.

Już w 1838 roku Michael Faraday traktował pole elektryczne strętwy jako dipol. Linie pola wychodzą z dodatnio naładowanej głowy i kończą się na ujemnym ogonie, a natężenie pola szybko maleje wraz z odległością. Strętwa potrafi jednak zagiąć ogon wokół ofiary i przytrzymać ją szczękami, co ponad dwukrotnie zwiększa natężenie pola oddziałującego na zdobycz.

Jak działa narząd Sachsa?

Narząd Sachsa to główny narząd komunikacyjny strętwy. Emituje słabe impulsy o napięciu zaledwie 10 V, które służą do elektrolokacji, czyli skanowania otoczenia w mętnej wodzie. Dzięki niemu ryba wykrywa przeszkody, znajduje potencjalne ofiary i wybiera partnera. Przy małych zdobyczach ten narząd może też wystarczyć do ich zamroczenia.

Jak działa narząd Huntera?

Podczas ataku na większą ofiarę strętwa aktywuje narząd Huntera oraz narząd główny, które biegną wzdłuż ciała i odpowiadają za wyładowania o wysokim napięciu. W trakcie ataku może wysyłać ponad 400 impulsów na sekundę, a pojedynczy impuls trwa około dwóch milisekund. To znacznie szybszy rytm niż w paralizatorach. Każdy taki impuls wytwarza w nerwach motorycznych ofiary potencjał czynnościowy, który wywołuje gwałtowne skurcze mięśni i unieruchomienie.

Zdolności elektryczne strętwy zainspirowały Alessandra Voltę do zbudowania pierwszej baterii. Obecnie naukowcy z Uniwersytetu Yale i National Institute of Standards and Technology pracują nad sztucznymi komórkami wzorowanymi na elektrocytach, które miałyby zasilać implanty medyczne i inne niewielkie urządzenia. Wzmocnieniem słuchu zajmuje się u tej ryby aparat Webera, a wyspecjalizowane receptory bulwiaste pomagają wykrywać wysokie częstotliwości.

Jak poluje i broni się strętwa?

Badania Kennetha Catani z Vanderbilt University wykazały, że elektryczny atak strętwy unieruchamia pobliskie ryby już po trzech milisekundach. Efekt przypomina działanie tasera, ponieważ ryba zakłóca zdolność układu nerwowego ofiary do kontrolowania mięśni. Różnica polega na tym, że w wodzie prąd przewodzi naturalnie, a strętwa nie potrzebuje przewodów.

Silne wyładowanie strętwy u człowieka może wywołać:

• gwałtowne skurcze mięśni,
• utratę kontroli nad ciałem,
• problemy z oddychaniem,
• zaburzenia rytmu serca,
• utratę przytomności.

Jak strętwa wykrywa ukrytą ofiarę?

W 1977 roku Richard Bauer wykazał, że polujące strętwy wysyłają dublety, czyli pary impulsów wysokiego napięcia oddzielone o dwie milisekundy. Takie podwójne impulsy wywołują u ofiary krótkie, silne drgania całego ciała. Jeśli zwierzę drgnie, strętwa interpretuje to jako sygnał, że zdobycz jest żywa i atakuje. W ten sposób demaskuje ryby ukryte w roślinności lub mule. Późniejsze eksperymenty Catani z prętami węglowymi i wirującym dyskiem potwierdziły, że impulsy wysokiego napięcia służą również do precyzyjnego śledzenia ofiary.

Jak strętwa broni się przed drapieżnikiem?

Osaczona duża strętwa może gwałtownie wyskoczyć z wody i przycisnąć żuchwę do napastnika, a następnie wysłać długą serię impulsów wysokiego napięcia. Gdy jej ciało unosi się nad powierzchnię, prąd przestaje rozpraszać się w wodzie i przepływa bezpośrednio przez cel, co zwiększa siłę porażenia. Takie zachowanie zaobserwowano w laboratorium i powiązano z relacją Aleksandra von Humboldta z 1800 roku, który opisał ataki strętw na konie w płytkim basenie Amazonii. Mało znana ilustracja zamówiona przez brytyjskiego odkrywcę Roberta Schomburgka przedstawia strętwę wyskakującą do klatki piersiowej konia. Wyniki tych badań opublikowano m.in. w Science w 2014 roku oraz w Current Biology w 2017 roku.

Strętwa w akwarium

Strętwa to gatunek wyłącznie dla zaawansowanych akwarystów z dużym doświadczeniem. Pojedynczy młody osobnik potrzebuje zbiornika o pojemności co najmniej 2000 l, a z wiekiem wymagania przestrzenne rosną. Nie należy trzymać jej z innymi rybami, ponieważ nawet duże gatunki mogą zostać porażone. Akwarium musi mieć mocną pokrywę, a między powierzchnią wody a pokrywą trzeba zostawić kilkunastocentymetrowy odstęp, umożliwiający oddychanie powietrzem atmosferycznym.

Dno powinno być piaszczyste lub błotniste, choć wielu hodowców rezygnuje z podłoża, aby ułatwić utrzymanie czystości. W zbiorniku nie może zabraknąć kryjówek z kamieni, korzeni lub solidnych kawałków drewna. System filtracji musi być wydajny, a podczas prac serwisowych zaleca się długie gumowe rękawice. Młode strętwy nie zabiją człowieka, ale ich wyładowanie jest bolesne i może być niebezpieczne dla zdrowia.

Jak karmić strętwę?

W hodowli strętwa dość szybko przyjmuje martwy pokarm mięsny. Można jej podawać dżdżownice, krewetki oraz filety rybne, choć w naturze dorosłe osobniki polują głównie na ryby, płazy i drobne ssaki. Pokarm żywy bywa chętniej przyjmowany, zwłaszcza w pierwszych tygodniach po przeniesieniu. Rozmnażanie w akwarium nie zostało dotychczas udokumentowane – w naturze samiec buduje gniazdo ze śliny, a samica składa kilkanaście tysięcy jajeczek. Młode rozwijają narządy elektryczne bardzo wcześnie: słabe narządy pojawiają się już przy długości 15 mm, a silne po osiągnięciu około 40 mm. W niewoli samce żyją zwykle 10–15 lat, a samice 12–22 lata.