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De anguilas eléctricas a sillas de ejecución: la electricidad tiene algunas historias impactantes

از مارماهی‌های الکتریکی تا صندلی اعدام: الکتریسیته چند ماجرای تکان‌دهنده در خودش دارد

¿Cómo utilizaron los científicos la naturaleza para frenar esta fuerza misteriosa? Vemos la electricidad como algo moderno y creado por el hombre. Pero, de hecho, esta fuerza está biológicamente presente en todos nosotros, y fue al descubrir un pez, que puede destruirnos a 600 voltios, que pudimos descubrir cómo producirlo artificialmente.

Esta criatura, llamada Electrophorus electricus, es una especie nativa del río Amazonas. Este gran animal marino (que técnicamente es un pez, pero a menudo se confunde con una anguila) genera tanta electricidad que puede hacer sufrir a los caballos.

El cuerpo de este pez consta de tres órganos (extremidades) hechos de material electrolítico, o “celdas de batería”, dispuestos de tal manera que una corriente de iones pueda pasar a través de ellos, y ensamblados de tal manera que estén hechos de energía. Se ha añadido. La biología de este pez jugó un papel tan central en la comprensión humana de la electricidad que el inventor de la batería copió este compuesto.

Hay muy pocos animales eléctricos y la mayoría son peces. El bagre, que se encuentra en África tropical y el Nilo, emite 350 voltios de electricidad. El rayo eléctrico, o torpedo, puede generar 220 voltios de electricidad, y los antiguos griegos lo documentaron como “pez anestésico” porque se usaba como anestésico básico en medicina.

También hay animales que utilizan la electricidad para encontrar su presa o camino en aguas turbias. Los tiburones son conocidos por su percepción eléctrica única, razón por la cual son tan buenos cazadores. Los tiburones te encontrarán si tus músculos emiten una chispa eléctrica (que ciertamente lo harían si estuvieras vivo).

La mayoría de los animales que tienen percepción eléctrica viven en el agua. Pero también hay una pequeña cantidad de mamíferos eléctricos; Por ejemplo, la hormiga terrestre (también conocida como hormiga espinosa), y su pariente pariente, que vive tanto en el agua como en la tierra.

Tanto la hormiga como el pato tienen receptores debajo de la nariz (en el pato el número de estos receptores llega a más de 40.000), que detectan corrientes eléctricas y así pueden atravesar el barro o suelo seco hasta la presa con los ojos cerrados. .

Las habilidades eléctricas de las hormigas son aún más interesantes porque están en el suelo. Una especie de delfín descubierta recientemente, el conejillo de indias (que técnicamente es un mamífero), utiliza receptores eléctricos.

En el suelo, sabemos que la abeja bate sus alas tan rápido que se genera una carga eléctrica, que esta vez se transfiere a la flor polinizada. Cuando la otra abeja llega a la flor, detecta una carga eléctrica y se da cuenta de que no debe buscar comida allí.

“Es posible que muchos animales acuáticos, y potencialmente otros mamíferos, utilicen la electricidad de formas que no podemos o no entendemos todavía”, dijo Jack Ashby, director del Gran Museo de Zoología del University College de Londres. No lo he descubierto. “Debido a que los humanos no son muy buenos en eso, no se le presta suficiente atención”.

El hecho de que nos haya llamado la atención sobre la anguila eléctrica es que este animal puede emitir cantidades extraordinarias de electricidad. En América del Sur, las anguilas eléctricas se conocen desde hace generaciones, y los primeros experimentos se realizaron en ellas en el siglo XVIII. Pero en Europa y América del Norte, estos animales, como el unicornio, eran una especie de mito.

Con todo, la electricidad fue una sorpresa en ese momento. Los humanos medievales y renacentistas vieron eventos como la producción de luz como milagrosos y misteriosos, como la ira mágica o divina.

Choque

Cuando los naturalistas escucharon por primera vez sobre las anguilas eléctricas a mediados del siglo XVIII, cuando Benjamin Franklin estaba experimentando con pararrayos, el descubrimiento de estos animales provocó una ola de curiosidad en la comunidad científica.

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Prueba de cometa de Benjamin Franklin para demostrar la naturaleza eléctrica de los rayos y la conducción de electricidad

Ruth Garde, curadora del Museo Electricidad: La chispa de la vida en la Colección Wellcom, dice: “Las anguilas fueron enviadas a América del Norte y Londres y se convirtieron en parte de la magia científica que estaba teniendo lugar en ese momento. Eran prevalentes. “Fueron exhibidos en los cines como maravillas y maravillas de la electricidad, y la gente pagó mucho dinero para verlos”.

En aquellos días, el término “electricidad” se usaba para describir a los científicos interesados ​​en experimentos eléctricos. Los electricistas en su investigación tuvieron que almacenar la carga eléctrica en botellas Leiden (botellas de vidrio con revestimiento interior de metal), lo que provocó que recibieran descargas eléctricas severas ocasionales. Estos científicos se centraron en probar la existencia de electricidad atmosférica.

El estudio de un animal que podría generar voluntariamente un voltaje mayor que la capacidad de cada botella ayudó mucho a mejorar su comprensión de la electricidad.

Uno de los primeros (y más dramáticos) informes de anguilas eléctricas en Europa fue registrado por Alexander von Humboldt, un naturalista prusiano, alrededor de 1800. Visitó la llamada Guayana Holandesa, entre los ríos Orinoco y Amazonas en América del Sur, y escribe que vio serpientes que producen voltajes muy altos y que los lugareños, como monstruos, les tenían miedo.

Humboldt describe la “vista espectacular” de los pescadores que arrastran caballos a un pantano para impactar a las anguilas, ya que las anguilas pueden sacarse del agua de manera segura y usarse para investigación y experimentación después de descargar la electricidad.

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Alexander von Humboldt es un naturalista

“Algunos de los caballos resultaron heridos o murieron, y los pescadores locales los dejaron en el pantano”, dice el guardia. “Es una historia muy aterradora, pero es tan fascinante como la describe Humboldt”.

Pero la llegada de la anguila eléctrica a América del Norte y Europa no fue solo un gran problema en términos de venta de boletos. “Las anguilas eléctricas fueron vitales para comprender cómo se desarrollan las corrientes eléctricas para nuestro propio uso”, dice el guardia.

Alessandro Volta, el físico italiano que inventó la batería eléctrica (o celda de voltaje) a quien se le da el nombre de la unidad de potencial eléctrico, basó su trabajo en la anatomía de una anguila eléctrica.

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Batería volta

“Volta llamó a su primer dispositivo un ‘órgano’, una referencia directa a sus raíces biológicas”, dice el guardia. De hecho, la invención de la batería eléctrica fue una de las consecuencias inesperadas pero satisfactorias de la controvertida investigación de Volta sobre la electricidad animal. Fue el inventor de uno de los experimentos de Luigi Galvani en la década de 1780, que conectó los nervios de una rana muerta a un alambre de metal y la expuso al cielo durante un día tormentoso. Las ancas de la rana se movieron como si estuviera viva.

Al mismo tiempo que Volta y Galvani discutían sobre si la electricidad tenía un origen biológico o externo, Mary Shelley estaba tan impresionada por la idea de resucitar a los muertos con electricidad que inspiró la idea de su novela, Frankenstein.

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Ensayo galvánico

Galvani demostró más tarde de manera concluyente la existencia de electricidad en los animales. Pero su trabajo no convenció a Volta, se opuso a la idea por razones religiosas. Según Marco Piccolino, coautor de La impactante historia de los peces eléctricos, la teoría de Galvani fue ampliamente ignorada en la comunidad científica hasta que se volvió a probar décadas después.

La ciencia moderna reconoce que todas las células musculares, tanto en humanos como en animales, tienen potencial eléctrico. Dos siglos de experimentación científica han demostrado que las contracciones musculares comienzan con impulsos nerviosos eléctricos y que existe un potencial eléctrico a lo largo de la membrana de todas las células.

¿Por qué algunos animales son más eléctricos que otros? Parece que se trata de un cambio evolutivo en el que algunas células musculares se han convertido en electrolitos durante millones de años, produciendo voltajes mucho más altos que las células musculares normales.

“El pez eléctrico dio forma a nuestra comprensión de la electricidad”, dice el guardia. “Nos hizo darnos cuenta de que hay electricidad en nuestro cuerpo, cómo funciona y cómo se puede aplicar la electricidad al cuerpo para ayudarlo”.

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