전기뱀장어랑 전기가오리가 전기를 만드는 원리가 같은지요?
전기뱀장어랑 전기가오리가 전기를 만드는 원리가 같은지요?
(전기를 만들어 내는 전기뱀장어랑 전기가오리가는 같은 방법으로 전기를 만드나요)
전기뱀장어의 몸 속에는 5000개가 넘는 전기판 100개 이상이 직렬 구조로 나열되어 있고,
이 전기판들이 병렬로 나란히 연결되어 꼬리 근육을 이루고 있습니다.
그리고 뱀장어 몸 속의 세포의 80%가 전기세포인데, 이 세포가 직렬로 연결되어있어 강한 전기를 만들어 냅니다.
발전어(發電魚) 혹은 전기물고기라고 불리는 것들인데 전기뱀장어, 전기메기, 전기가오리 등이 대표적인 발전어이다.
전기뱀장어는 몸의 4분의 3을 차지하는 꼬리 부분에 전기 생산 근육 시스템을 갖고 있다. 수영에 사용되는 근육 아래에 양쪽으로 세 쌍의 발전기관이 있다. 각 발전기관은 근육세포가 변해 만들어진 전기생산 뉴런(전극판) 몇 천 개가 일정한 간격을 두고 직렬로 배열돼 있다. 두 쌍은 수백 볼트에 이르는 강한 전기를 한 쌍은 10볼트 가량의 약한 전기를 생산한다.
전기생산 뉴런의 양끝에는 나트륨과 칼륨의 이온 채널이 있고 뉴런이 신호 자극을 받으면 이 채널들이 열리거나 닫히며 안팎의 이온 농도차를 만들어 낸다. 이때 양극과 음극이 형성되면서 전류가 생기고 양극과 음극 간 에너지 차이인 전위차 즉 전압이 된다.
전기뱀장어는 두꺼운 피하 지방층이 전기세포를 감싸는 절연체의 역할을 함으로써 스스로 감전되는 것은 방지한다. 전기뱀장어가 무한한 전기를 계속 생산할 수 있는 것은 아니다. 한 번 고압의 전기를 뿜어내려면 엄청난 체력이 소진되고 자주 쓸수록 전압은 크게 낮아지기 때문에 전기뱀장어는 자신이 크게 위협을 받을 때만 큰 전력의 전기를 발산한다.전기가오리 역시 몸 양쪽에 발전기 역할을 하는 젤라틴 형태의 거대한 판이 있는데 이 발전기관으로 50~200V에 전기를 발생시킨다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.
최대 859볼트의 전압과 3.2 암페어의 전류[3]를 만들 수 있다. 저런 극적인 상황보다 보통 10볼트 정도의 전압을 만들어내서 자기장에 간섭하는 물질을 확인해 자신의 부족한 시력을 대체하기도 하고, 이걸로 먹이도 찾는다.
전기뱀장어 구조
전기 생산 근육 기관이 신체의 거의 대부분을 차지할 정도로 많으며, 대부분의 내장은 거의 머리 쪽에 쏠려있는 상태이다.[4] 그래서 실제로 보면 머리와 연결된 배쪽이 불쑥 튀어나와 있어 마치 꼬리가 엄청 긴 올챙이처럼 보인다. 500V라는 전기를 지속적으로 방출하면 금방 지치기 때문에 원주민들은 막대기로 수면을 쳐서 지치게 하고 그물로 잡는다고 한다.[5] 치명적인 전기 공격을 하는 만큼 전기뱀장어 자신도 감전에서 무사할 수는 없다. 대신 중요내장기관을 몸 앞쪽에 배치하여 발전기관과 최대한 거리를 두고 있으며 절연체 역할을 하는 두꺼운 피하지방으로 대미지를 상당 부분 방어한다. 물론 100% 상쇄시키는 것은 아니다