Gymnoti sono pesci di fiume ossuti appartenenti all'ordine Gymnotiformes. Fino al 2019 era nota una sola specie, l'anguilla elettrica (Electrophorus electricus), appartenente alla famiglia Gymnotidae.
Nonostante il nome comune, questa specie non è una vera anguilla (Anguilliforme), ma un pesce coltello, più strettamente imparentato con il pesce gatto o il pesce gatto.
Un pesce unico
Va notato che il nome anguilla deriva dal suo corpo allungato, privo di pinne dorsale e pettorali. Tuttavia, ha una pinna anale estremamente lunga che usa per muoversi.
La caratteristica più affascinante dei gymnoti è la loro capacità di generare scosse elettriche. Questa capacità è nota da secoli, anche prima della scoperta dell'elettricità.
Tali scarichi possono essere grandi e sono associati alle loro strategie di caccia, cattura delle prede e difesa. D' altra parte, secondo il parere degli esperti, piccole scariche elettriche possono essere fondamentali nell'elettrolocalizzazione e nella comunicazione tra soggetti della stessa specie.
Che aspetto hanno i gymnotos?
È interessante sapere che i gymnoti non sono realmente anguille, poiché appartengono all'ostariophysarios, anche se il loro aspetto emula quello delle vere anguille. Pertanto, questi pesci hanno un corpo lungo, simile a un serpente, senza pinne caudali, dorsali e pelviche.
D' altra parte, hanno una pinna anale estremamente allungata, che serve come mezzo di locomozione e permette loro di nuotare all'indietro.
Inoltre, hanno una pelle spessa, viscida e senza squame che usano come strato protettivo. I gimnoti variano dal grigio al marrone/nero, con una sfumatura giallastra sulla parte ventrale anteriore del corpo. Possono avere macchie biancastre.
Inoltre, la sua testa ha una forma cilindrica leggermente appiattita e una grande bocca. Allo stato adulto, sono pesci di grandi dimensioni che possono raggiungere i 2,5 metri e pesare 20 chilogrammi.
Un fatto curioso è che tutti gli organi vitali dei gymnoti si trovano nella parte anteriore del corpo e occupano solo il 20% della sua lunghezza.
I ginnasti respirano con la bocca
Sebbene i gimnoti abbiano le branchie, la loro funzione non copre il fabbisogno di ossigeno del pesce. Secondo gli esperti, queste branchie rudimentali vengono utilizzate solo per rimuovere l'anidride carbonica e non per l'assorbimento di ossigeno. In quanto tali, questi pesci respirano aria obbligatoria.
Infatti, quasi l'80% del loro fabbisogno di ossigeno viene ottenuto attraverso la loro bocca altamente vascolarizzata. Questo adattamento permette loro di usare la bocca come un polmone e li costringe a emergere abbastanza spesso per respirare.
Questa funzione consente ai gimnotani di sopravvivere comodamente in acque fangose con una concentrazione molto bassa di ossigeno disciolto.
Habitat e distribuzione geografica
I Gymnoti vivono in Venezuela, nel bacino dei fiumi Orinoco, Río Negro e Cuyuní. Sono presenti anche nel Rio delle Amazzoni e nei suoi affluenti e nei fiumi che drenano lo Scudo della Guiana in Guyana, Suriname, Guyana francese e Brasile settentrionale.
In genere abitano i fondali fangosi di fiumi, torrenti, stagni e paludi, prediligendo le zone profondamente ombreggiate.
Queste specie notturne sono tra i principali predatori acquatici della foresta allagata di acque bianche, nota come varzea.
La foresta di varzea è un ecosistema forestale che occupa circa il 2% del bacino amazzonico. Sono le foreste che crescono nelle pianure alluvionali ricche di sedimenti minerali.
Va notato che questo ecosistema ha una grande quantità di flora e fauna tipiche ed esclusive. L'enorme quantità di sedimenti rende i suoli di queste aree tra i più fertili dell'Amazzonia.
Quando vengono allagate, i pesci le utilizzano sia per l'alimentazione (diventando importanti dispersori di semi delle piante) che per la riproduzione.
Sono ora note tre specie di gimnoti
Fino al 2019, si credeva che una sola specie di gymnotum (Electrophorus electricus) regnasse nel bacino del Rio delle Amazzoni. Questa specie può generare forti scariche elettriche (fino a 650 Volt).
Un nuovo studio ha riportato l'esistenza di due nuove specie di anguille elettriche. Uno di questi, in grado di fornire scariche elettriche a 860 volt, è stato identificato come Electrophorus voltai.
Inoltre, la terza specie è stata designata Eletrophorus varii, in onore del defunto ittiologo smithsoniano Richard Vari. Nello studio di cui sopra, gli autori hanno determinato che ogni specie ha una forma del cranio unica.
Hanno anche caratteristiche distintive nelle loro pinne pettorali e una disposizione distintiva dei pori sul corpo. Inoltre, ogni specie ha anche una propria distribuzione geografica.
Così, Electrophorus electricus vive negli altopiani dello Scudo della Guiana, mentre Electrophorus voltai vive più a sud, nello Scudo brasiliano. Infine, Electrophorus varii si trova nelle pianure del Rio delle Amazzoni.
Comportamento
Questi pesci sono animali notturni ipovedenti e vivono in acque torbide e scure. Per tali motivi, devono fare affidamento sull'elettricità che generano per rilevare altri pesci.
Sebbene i gimnoti abbiano il potenziale per essere animali piuttosto aggressivi, non lo sono. In re altà, usano le loro forti scariche dai loro organi elettrici solo per scopi predatori e difensivi.
D' altra parte, scariche elettriche deboli vengono utilizzate per l'elettrolocalizzazione. Questo è particolarmente importante a causa della sua scarsa vista.
Gymnoti ha una carica positiva vicino alla testa, mentre la coda è carica negativamente. Va notato che la polarità del pesce stesso aiuta a creare questo campo elettrico che determina gran parte del comportamento dell'animale.
L'uso della bioelettricità nei gymnotos
È importante notare che i gimnoti hanno tre organi elettrici: l'organo principale, l'organo Hunter e l'organo Sach. Sono tutti costituiti da cellule muscolari modificate:
- L'organo elettrico principale si trova sul lato dorsale; copre la metà del corpo da dietro la testa al centro della coda.
- In secondo luogo, l'organo Hunter è parallelo all'organo principale ma sul lato ventrale. Questi generano impulsi ad alta tensione che stordiscono la preda e scoraggiano i predatori.
- L'organo Sach si trova nel quarto posteriore dell'anguilla elettrica. Questo organo produce impulsi a bassa tensione che consentono la comunicazione e la navigazione in acque torbide.
Da dove viene questa bioelettricità?
In questi pesci, le scariche si verificano perché il loro sistema nervoso contiene una serie di cellule elettrogeniche (che producono elettricità). Queste cellule specializzate sono a forma di disco e sono chiamate elettrociti.
Ogni elettrocita porta una carica elettrica netta negativa; all'interno delle cellule hanno un' alta concentrazione di ioni di potassio caricati positivamente. Per questo motivo ogni disco ha una differenza di potenziale di poco inferiore ai 100 millivolt.
Al momento della caccia o della difesa, viene rilasciato il neurotrasmettitore acetilcolina, che induce la scarica di queste cellule. Il neurotrasmettitore sviluppa un percorso di bassa resistenza elettrica tra un lato della cellula e l'interno.
Così, mediante un processo di trasporto attivo, gli ioni di potassio dall'esterno della cellula si precipitano in quel lato della cellula.
Subito, alcuni degli ioni di potassio all'interno della cellula escono dall' altro lato della cellula per mantenere l'equilibrio. Con questo processo, la cella rilascia circa 50 millivolt di elettricità.
È importante notare che le celle elettrogeniche sono impilate. Per questo motivo l'attività di accensione di una cellula ne attiva altre intorno, creando una cascata di corrente. La scarica collettiva di elettricità da ogni cella è ciò che consente al gymnotum di erogare fino a 860 volt.
