Strętwa – opis gatunku, występowanie, ciekawostki

Strętwa to słodkowodna ryba dorastająca do 2,5 m i 20 kg, potrafiąca wytwarzać impulsy elektryczne o napięciu 300–600 V, a wyjątkowo nawet ponad 860 V. Zwierzę to bywa nazywane węgorzem elektrycznym, choć biologicznie nie jest węgorzem. Poniżej znajdziesz dokładny opis gatunku, informacje o siedlisku oraz najciekawsze fakty dotyczące tej nietypowej ryby.

Czym jest strętwa?

Pod nazwą strętwa kryje się gatunek Electrophorus electricus, opisany przez Karola Linneusza w 1766 roku. W polskim piśmiennictwie pierwszy opis pojawił się w 1780 roku, a Krzysztof Kluk nazwał rybę Gymnotus electricus, czyli trzęsawiec. Dopiero w 1844 roku Antoni Wałecki, zoolog Uniwersytetu Warszawskiego, uporządkował polskie nazewnictwo i przywrócił nazwę strętwa.

Potoczne określenie węgorz elektryczny wzięło się wyłącznie z węgorzowatego kształtu ciała. W rzeczywistości gatunek ten należy do rzędu Gymnotiformes i rodziny Gymnotidae, a dawniej bywał wyodrębniany jako jedyny przedstawiciel strętwowatych, czyli Electrophoridae. Jest bliżej spokrewniony z rybami karpiowatymi i sumokształtnymi niż z prawdziwymi węgorzokształtnymi.

W 2019 roku zespół C. Davida de Santany dokonał rewizji taksonomicznej i wydzielił z Electrophorus electricus dwa osobne gatunki – Electrophorus varii oraz Electrophorus voltai. Do pierwszego z nich obecnie zalicza się populacje z Wyżyny Gujańskiej, a pozostałe trafiły do nowo opisanych taksonów. W polszczyźnie słowo strętwa jest rzeczownikiem rodzaju żeńskiego, a jego brzmienie nawiązuje do morskiej drętwy, która również potrafi razić prądem.

Gdzie żyje ten gatunek?

Naturalny zasięg tej ryby obejmuje północno-wschodnią Amerykę Południową, przede wszystkim dorzecza Amazonki i Orinoko. Strętwa wybiera muliste, wolno płynące lub stojące wody, rozlewiska, bagniste obszary zalewowe i zacienione odcinki rzek. Często zasiedla miejsca o niskiej zawartości tlenu, bo potrafi oddychać powietrzem atmosferycznym.

Ważnym środowiskiem są wody bogate w sole mineralne, które lepiej przewodzą prąd. Dzięki temu wyładowania elektryczne rozchodzą się skuteczniej zarówno podczas polowania, jak i obrony. Mętna woda nie stanowi dużego problemu, ponieważ ryba orientuje się w niej głównie przez elektropercepcję, a nie wzrok. Dorosłe osobniki prowadzą samotniczy tryb życia, a ich aktywność przypada zwykle na noc.

Jak zbudowana jest ta ryba?

Ciało jest długie, cylindryczne i nagie, bez łusek, płetwy grzbietowej oraz płetw brzusznych. Głównym narządem ruchu pozostaje długa płetwa odbytowa, która ciągnie się wzdłuż ciała, wspierana przez niewielkie, okrągłe płetwy piersiowe. Płetwa ogonowa ma charakter szczątkowy. Ryba osiąga maksymalnie 2,5 m długości i 20 kg masy, choć najczęściej spotykane są osobniki około 1 m.

Najbardziej osobliwą cechą jest rozmieszczenie narządów. Aż 80% długości ciała zajmują narządy elektryczne, a serce, żołądek, jelita i gonady są ściśnięte w przednich 20%, tuż za głową. Otwór odbytowy znajduje się przez to w okolicy gardła. Skrzela są słabo rozwinięte, dlatego zwierzę pobiera 80% tlenu z powietrza atmosferycznego za pomocą silnie unaczynionej jamy gębowej. Co 10–15 minut musi wypłynąć na powierzchnię, aby zaczerpnąć powietrza.

Narządy elektryczne zajmują aż 80% długości ciała strętwy, a najważniejsze organy wewnętrzne są ściśnięte w przedniej części tuż za głową.

Ubarwienie bywa szare, brązowe lub niemal czarne, z pomarańczowym podgardlem. Oczy są maleńkie, a starsze osobniki często całkowicie ślepną w wyniku uszkodzeń wywołanych własnymi wyładowaniami. Dodatkowy narząd, jakim jest aparat Webera, wzmacnia odbiór dźwięków, a bulwiaste receptory rozmieszczone na ciele wykrywają bodźce o wysokiej częstotliwości. Stosunek masy narządów elektrycznych do masy całego ciała wynosi 1:2,9.

Najważniejsze wartości liczbowe dla gatunku przedstawiają się następująco:

Jak powstają impulsy elektryczne?

Strętwa wytwarza dwa rodzaje wyładowań. Słabsze służą do nawigacji i komunikacji, a silniejsze do polowania oraz obrony. Ładunek dodatni gromadzi się w okolicy głowy, ujemny przy ogonie, co tworzy pole w formie dipola. Kiedy ryba zamyka obwód przez wodę, wokół jej ciała powstaje coś w rodzaju elektrycznej chmury, która paraliżuje lub uśmierca drobne organizmy. W świecie ryb elektrycznych podobne zdolności mają sum elektryczny, mruki i drętwy, ale to strętwa wytwarza najwyższe napięcie.

Jak działają narządy elektryczne?

Podstawą są miliony komórek zwanych elektrocytami. Każda z nich działa jak mała biologiczna bateria, utrzymując różnicę potencjałów rzędu 150 mV. Gdy impuls nerwowy dotrze do komórek, zmieniają one na chwilę ładunek i generują wyładowanie. Komórki ułożone szeregowo tworzą narząd główny oraz narząd Huntera, odpowiedzialne za wysokie napięcie, a także narząd Sachsa, który wytwarza stałe sygnały o niskim napięciu około 10 V.

Narząd Sachsa pełni funkcję radaru. Emituje słabe pole elektryczne, a ryba odczytuje zaburzenia wywołane przez obiekty o innej przewodności niż woda. Narząd Huntera i narząd główny aktywują się przy ataku na większą zdobycz. Dzięki nim strętwa może wysłać serię impulsów o napięciu 300–600 V, przy natężeniu poniżej 1 A. W jednym z ogrodów zoologicznych w Stanach Zjednoczonych zmierzono napięcie wynoszące 600 V, a według nowszych danych rekordowe wartości przekraczają 860 V.

Podczas ataku strętwa może wysłać ponad 400 impulsów na sekundę, a pojedynczy impuls trwa tylko około 2 milisekund.

Jak przebiega polowanie?

W mętnych, nocnych wodach wzrok ma drugorzędne znaczenie. Ryba stosuje elektrolokację, czyli analizę własnego pola elektrycznego do wykrywania przeszkód i ofiar. Zjawisko dubletów opisał już Richard Bauer w 1977 roku. Kenneth Catania z Vanderbilt University wykazał, że strętwa wysyła pary impulsów zwane dubletami oddzielone o 2 ms. Taki podwójny sygnał wywołuje u ukrytej ofiary krótki skurcz mięśni, a ruch wody zdradza jej położenie.

Po wykryciu celu drapieżnik przechodzi do silnych impulsów, które działają na nerwy motoryczne ofiary jak zdalny paralizator. Krótkie serie unieruchamiają rybę, a energia nie musi bezpośrednio aktywować mięśni. Impulsy pobudzają nerwy, które wysyłają sygnały do mięśni, co tworzy jedną z najbardziej wyrafinowanych taktyk łowieckich u zwierząt elektrycznych.

W eksperymentach z martwą rybą i dżdżownicami skurcze mięśni ofiary pojawiały się po 3 ms od wyładowania. Badacz potwierdził też, że strętwa potrafi wykorzystywać impulsy wysokiego napięcia jako system śledzenia. W testach z wirującym dyskiem i przewodzącym krążkiem bezbłędnie wykrywała przewodnik, atakując go zamiast identycznych, ale nieprzewodzących elementów.

Jak wygląda obrona przed drapieżnikami?

W sytuacji zagrożenia strętwa potrafi wyskoczyć z wody i przycisnąć żuchwę do napastnika, co kieruje prąd bezpośrednio przez jego ciało. Takie zachowanie w warunkach laboratoryjnych filmował Kenneth Catania. W ten sposób rośnie natężenie prądu w celu, bo powietrze jest złym przewodnikiem i prąd zamiast uciekać zwykłą drogą przez wodę, przepływa przez zaatakowany obiekt.

W 1800 roku Alexander von Humboldt opisał, jak rdzenni mieszkańcy łowili strętwy, wpędzając do płytkiego stawu konie i muły. Zwierzęta były wielokrotnie rażone, a dwa konie zdechły. Ilustrację do tej relacji zamówił później Robert Schomburgk. Choć opisy przez lata budziły wątpliwości, współczesne nagrania potwierdzają, że duże okazy rzeczywiście atakują częściowo zanurzone przewodniki, traktując je jak drapieżnika.

Pojedyncze porażenie zdrowego człowieka zwykle nie jest śmiertelne, ale powtarzane impulsy mogą być niebezpieczne. Największe ryzyko w wodzie to utrata kontroli nad mięśniami i utonięcie. Silne wyładowanie może wywołać:

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

Jak badano wyładowania elektryczne?

Narządy elektryczne tej ryby od dawna interesują fizyków i biologów. Michael Faraday już w 1838 roku pracował ze strętwami i opisywał ich pole jako dipol. Wcześniej obserwacje elektrycznych ryb zainspirowały Alessandra Voltę do skonstruowania pierwszej baterii. W nowszych badaniach Kenneth Catania mierzył natężenie prądu przepływającego przez własną rękę, posługując się małym osobnikiem o napięciu 198 V i oporze wewnętrznym 960 Ω. U jednego badanego osobnika o długości około 90 cm zmierzono napięcie 382 V i opór 450 Ω, co dawało natężenie bliskie 1 A.

Zespoły z Uniwersytetu Yale i National Institute of Standards and Technology pracują nad sztucznymi ogniwami wzorowanymi na elektrocytach, które mogłyby zasilać implanty medyczne i małe urządzenia. To jeden z przykładów bioniki, w którym rozwiązanie wykształcone przez naturę staje się wzorem dla technologii medycznej.

Czy można ją trzymać w akwarium?

Trzymanie strętwy w akwarium jest możliwe, ale wymaga bardzo dużej przestrzeni i ścisłych środków ostrożności. Młody osobnik potrzebuje zbiornika o pojemności minimum 2000 l, a wraz z wiekiem wymagania rosną. Woda powinna mieć temperaturę 23–28 °C, pH 5,5–7,0 i twardość od miękkiej do średnio twardej.

Jak przygotować zbiornik?

Najlepiej sprawdza się dno piaszczyste lub błotniste, choć niektórzy hodowcy rezygnują z podłoża, aby łatwiej utrzymać czystość. W zbiorniku nie może zabraknąć kamieni, korzeni i solidnych kawałków drewna, które tworzą kryjówki. Ruch wody powinien być minimalny, a oświetlenie bardzo słabe, bo gatunek prowadzi nocny tryb życia.

Konieczna jest mocna pokrywa, ponieważ ryba ma skłonność do ucieczek. Pomiędzy powierzchnią wody a pokrywą trzeba zostawić kilkunastocentymetrową przerwę, aby zwierzę mogło oddychać powietrzem. Niezbędny jest wydajny system filtracji, a podczas prac w zbiorniku należy używać długich gumowych rękawic.

Jak karmić i zachować bezpieczeństwo?

W naturze dorosłe osobniki polują na ryby, płazy, małe ssaki i bezkręgowce. W akwarium szybko przyjmują martwy pokarm mięsny, na przykład dżdżownice, krewetki i filety rybne. Młode żywią się głównie bezkręgowcami. Rozmnażanie w niewoli nie zostało udokumentowane, a w naturze samiec buduje gniazdo ze śliny, do którego samica składa do 3000 jaj, choć część opracowań podaje kilkanaście tysięcy.

Gatunek ma agresywne usposobienie i należy go trzymać pojedynczo, bez innych ryb, nawet dużych, bo mogą zostać porażone lub zabite. Samce żyją w niewoli 10–15 lat, samice 12–22 lata. Lokalnie ryby te są poławiane w celach konsumpcyjnych. Ich mięso uchodzi za tłuste i smaczne, po usunięciu narządów elektrycznych.