बिजली के छटके देने में माहिर हैं ये इलेक्ट्रिक फिश!

Electric Fish in Hindi

वैज्ञानिकों ने आनुवांशिक अध्ययनों का उपयोग करते हुए, इलेक्ट्रिक मछलियों के पीछे के रहस्यों का पता लगाया है, जिससे पता चला है कि कैसे इन प्राणियों ने एक ऐसे अंग को विकसित किया है जो बिजली के छटके दे सकता है।

About Electric Fish in Hindi

इलेक्ट्रिक फिश के बारे में

इन प्रसिद्ध मीठे पानी के शिकारियों को बड़े पैमाने पर बिजली के चार्ज से अपना नाम मिला है जो वे शिकार करने और शिकारियों को दूर भगाने के लिए कर सकते हैं। उनके शरीर में लगभग 6,000 विशेष कोशिकाओं वाले विद्युत अंग होते हैं जिन्हें इलेक्ट्रोसाइट्स कहा जाता है जो कि छोटी बैटरी जैसी शक्ति को स्टोर करते हैं। जब शॉक दी जाती है या शिकार पर हमला किया जाता है, तो ये कोशिकाएं एक साथ डिस्चार्ज हो जाएंगी।

इलेक्ट्रिक फिश कोई भी मछली होती है जो इलेक्ट्रिक फील्ड उत्पन्न कर सकती है। एक मछली जो विद्युत क्षेत्रों को उत्पन्न कर सकती है, उसे electrogenic कहा जाता है, जबकि एक मछली जिसमें विद्युत क्षेत्रों का पता लगाने की क्षमता होती है, को electroreceptive कहा जाता है। अधिकांश इलेक्ट्रोजेनिक मछलियाँ भी विद्युतीय हैं।

इलेक्ट्रिक फिश प्रजातियां समुद्र में और दक्षिण अमेरिका की ताजे पानी की नदियों (जिमनोटिफॉर्म) और अफ्रीका (मोरमाइरिडा) में पाई जा सकती हैं। कई मछलियाँ जैसे शार्क, रेज और कैटफ़िश, विद्युत क्षेत्रों का पता लगा सकती हैं और इस प्रकार विद्युत-ग्रहणशील हैं, लेकिन उन्हें इलेक्ट्रिक मछली के रूप में वर्गीकृत नहीं किया जाता है क्योंकि वे बिजली उत्पन्न नहीं कर सकती।

How Electricity Produced in Electric Fish in Hindi

ये सभी इलेक्ट्रिक मछलियां पूंछ में एक अंग से बिजली का उत्पादन करती हैं जिसे ‘इलेक्ट्रिक ऑर्गन’ कहा जाता है।

इनकी कोशिकाएं इलेक्ट्रिकल चार्जेस उत्पन्न करती हैं। एक इलेक्ट्रिक मछली (इलेक्ट्रोफोरस इलेक्ट्रीस) की मोटी पूंछ में, हजारों संशोधित मांसपेशियों की कोशिकाएं टॉर्च की तरह बैटरी से पंक्तिबद्ध होती हैं। हालांकि प्रत्येक सेल केवल 0.15 volts का उत्पादन करता है, एक बड़ी इलेक्ट्रिक मछली  में, एक विशाल बैटरी बनाने के लिए छह हजार कोशिकाएं हो सकती है जो कि 600 volts तक का एक छोटा पल्स उत्पन्न कर सकती है।

एक स्‍टैंडर्ड कार बैटरी 12 volts उत्पन्न करती है, इसलिए एक इलेक्ट्रिक मछली में कार बैटरी के पचास गुना चौंकाने वाली शक्ति (हालांकि कम ampere के साथ) होती है।

उनके नाम के बावजूद, इलेक्ट्रिक मछली वास्तव में मछली  (Anguilliformes) नहीं हैं। दक्षिण अमेरिका की मूल निवासी, मछली की दिखने वाली वास्तव में knifefish, जिमनोटिफ़ॉर्मेस क्रम में हैं।

इलेक्ट्रिक मछली कमजोर विद्युत क्षेत्र बनाकर महसूस किए गए शिकार के लिए बिजली का उपयोग करती हैं। ऐसा लगता है कि इलेक्ट्रिक मछली की अधिक शक्तिशाली चौंकाने वाली क्षमता मूल रूप से विद्युत संवेदन से संबंधित अंगों से विकसित हुई है। अन्य मछलियों की तुलना में, इलेक्ट्रिक मछली में, हृदय और जिगर जैसे अंग इसके सिर के बहुत करीब स्थित होते हैं। यहां तक ​​कि इसकी आंत को छोटा और लूप किया जाता है, जिससे यह शरीर के सामने के हिस्से के करीब रहता है। यह इलेक्ट्रिक मछली के शरीर के शेष हिस्से को तैराकी की मांसपेशियों और इलेक्ट्रोलाइट्स, “बैटरी कोशिकाओं” को देने की अनुमति देता है।

इलेक्ट्रिक मछली लंबाई में 6 फीट (2 मीटर) तक पहुंच सकती है और इसका वजन लगभग 45 पाउंड (20 किलोग्राम) होता है।

इलेक्ट्रिक मछली से झटका बहुत दर्दनाक हो सकता है क्योंकि इसमें वोल्टेज अधिक है, हालांकि इससे एक व्यक्ति या बड़े जानवर को नुकसान पहुंचाने की संभावना नहीं है। हालांकि, एक इलेक्ट्रिक मछली का झटका छोटी मछली और केकड़े जैसे कड़े खोल वाला जानवर को मार सकता हैं।

यह मछली, आम तौर पर अंधेरे, गंदे पानी में रहती है और फिर अपनी विद्युत इंद्रियों का उपयोग कर स्तब्ध शिकार को ढूंढती हैं और उसे कुछ समझने से पहले निगल लेती हैं।

बैटरियों और इलेक्ट्रिक मछलीयों के बारे में अधिक समझे

कैसे इलेक्ट्रिक मछली इतना हाई वोल्टेज उत्पन्न कर सकती हैं यह जानने के लिए आपको बैटरी in series और in parallel के बारे में समझना होगा।

एक बैटरी इलेक्ट्रिक चार्जेस में अंतर पैदा करके काम करती है। बैटरी का पॉजिटिव (+) छोर निगेटिव (-) छोर से अधिक विद्युत क्षमता पर होता है।

उदाहरण के लिए, यदि ये दो छोर लाइट बल्ब की तरह विद्युत उपकरण के तारों के माध्यम से कनेक्‍ट किए जाते हैं, कणों को प्रवाहित किया जाएगा ताकि चार्जेस को बराबर किया जा सके। स्‍टोर एनर्जी जो उन इलेक्ट्रॉनों को बल्ब के तार फिलामेंट में स्थानांतरित करती है, जिसे हम वोल्टेज कहते हैं।

Series में दो बैटरी को लगाएं ताकि एक बैटरी का निगेटिव छोर अगले के पॉजिटिव छोर से कनेक्‍ट हो जाए और वोल्टेज बढ़ जाए। ये दो 1.5 volt बैटरीज, series में कनेक्‍ट करने पर, टॉर्च के अंदर 3.0 वोल्ट विद्युत ऊर्जा का उत्पादन करती है।

लेकिन बैटरी in parallel जोड़ने का क्या मतलब है? कल्पना करें कि बैटरियों को एंड टू एंड कनेक्ट करने के बजाय, आप उन्हें साइड-अप लाइन करते हैं और एक बैटरी के पॉजिटिव सिरे को दूसरे के पॉजिटिव सिरे को तारों से कनेक्‍ट करते हैं। फिर दो बैटरी के निगेटिव छोर को कनेक्ट करें। अब संयुक्त बैटरी को लाइट बल्ब से कनेक्ट करें। हालांकि यह आपको वही ऊर्जा नहीं देता जो series में कनेक्‍टेड कई बैटरीज देते है, लेकिन यह आपको अधिक विद्युत कणों को स्थानांतरित करने की क्षमता देता है।

लेकिन अब बहुत सारी बैटरिज को बहुत बड़ी संख्या में एंड-टू-एंड कनेक्‍ट कर उनका एक सेट और फिर ऐसे कई बैटरिज के कई सेट को एक साथ जोड़ने से, ड्राइविंग ऊर्जा (वोल्टेज), और बिजली उत्पादन करने की क्षमता दोनों को बढ़ाना संभव है।

अब, इलेक्ट्रिक मछली पर वापस जाएं। इलेक्ट्रिक मछली के इलेक्ट्रोसाइट्स को स्टैक में ऑर्गनाइज किया जाता है, प्रत्येक स्टैक अगले से अछूता रहता है। हजारों इलेक्ट्रोसाइट्स के प्रत्येक स्टैक एक अलग “बैटरी” के रूप में कार्य करते हैं जो 600 वोल्ट के रूप में हाई वोल्टेज उत्पन्न कर सकते हैं। कोशिकाओं के अलग-अलग स्टैक फिर इलेक्ट्रिक मछली को बिजली की बड़े आकार की पल्स उत्पन्न करने की क्षमता प्रदान करते हैं।

आप जानते हैं की, शुद्ध पानी बिजली का एक खराब कंडक्टर होता है, लेकिन जिस पानी में यह इलेक्ट्रिक मछली रहती हैं, उनमें कंडक्टर बनाने के लिए पर्याप्त नमक और अन्य खनिज होते हैं। जब कोई इलेक्ट्रिक मछली पानी को झटके देती है, पानी के माध्यम से करंट उसके शरीर के सामने के हिस्से से मछली की पूंछ पर प्रवाहित होता है। आसपास के किसी भी अन्य जीव इस शक्तिशाली प्रवाह के तेजस्वी प्रभाव को महसूस करेंगे क्योंकि यह उनके माध्यम से जाता है।

इलेक्ट्रोसाइट कोशिकाएं कैसे बिजली का उत्पादन करती हैं: जैसा कि मैंने ऊपर उल्लेख किया है, प्रत्येक कोशिका छोटे इलेक्ट्रिकल चार्जेस उत्पन्न करती है। यह मुख्य रूप से सेल से बाहर सोडियम, पोटेशियम, और कैल्शियम जैसे धातुओं के विभिन्न पॉजिटिव आयनों (चार्ज एटम या मॉलिकूल) को स्थानांतरित करके किया जाता है, जो सेल के अंदर की तुलना में सेल के बाहर को पॉजिटिव बनाता है।

ये आयन चार्ज अंतर को बराबर करने के लिए सेल में वापस आ सकते हैं, लेकिन सेल से आयनों को लगातार “पंप” करने के लिए रासायनिक ऊर्जा का उपयोग करते हैं। यह सभी सामान्य कोशिका रसायन विज्ञान का हिस्सा है। यह resting voltage आमतौर पर लगभग 0.085 वोल्ट है। अधिकांश सेल में, यह चार्ज बैटरी के रूप में ज्यादा उपयोग नहीं किया जाता है, हालांकि, क्योंकि यह सेल के बाहर समान रूप से फैला हुआ है। सेल के बाहर पॉजिटिव चार्ज किया जाता है और अंदर निगेटिव चार्ज किया जाता है। ऐसी अरेंजमेंट के असंख्य ढेर उच्च वोल्टेज उत्पन्न करना असंभव बना देती है। हालाँकि, इलेक्ट्रिक मछली की इलेक्ट्रोसाइट कोशिकाएँ अलग होती हैं।

वे सममित नहीं हैं। उनके पास एक अपेक्षाकृत चिकनी साइड है जो तंत्रिका तंतुओं से जुड़ी हुई होती है, और एक अपेक्षाकृत जटिल साइड है। और एक स्टैक के सभी इलेक्ट्रोसाइट्स एक ही दिशा में उन्मुख होते हैं, चिकनी साइड में पूंछ की ओर और जटिल साइड में सिर की तरफ।

जब तंत्रिका तंतु एक इलेक्ट्रोसाइट को एक संकेत भेजते हैं, तो कोशिका के चिकनी तरफ विशेष छिद्र होते हैं, जिससे पॉजिटिव आयन कोशिका में आते हैं। यह अस्थायी रूप से सेल के उस साइड में सेल लगभग 0.065 वोल्ट का एक अतिरिक्त चार्ज बनाता है।

अब, अंदर एक निगेटिव और एक पॉजिटिव साइड होने के बजाय, सेल में अस्थायी रूप से दृढ़ पक्ष में 0.085 वोल्ट का अंतर होता है, और इसी तरह चिकनी साइड पर लगभग 0.065 वोल्ट का उन्मुख प्रभार होता है। इन चार्ज को आवश्यक रूप से रिरिज में स्टैक किया गया है, ताकि अंत में लगभग 0.15 वोल्ट (0.085 +0.065) के पूरे सेल में एक संक्षिप्त चार्ज हो।

लेकिन यहाँ समस्या है। चार्ज का यह उन्मुखीकरण लंबे समय तक नहीं रहता। कम क्रम में, चिकनी ओर बंद छिद्र, और कोशिका वापस अपनी आराम अवस्था में लौट आती है। इसलिए यदि एक सामान्य तंत्रिका संकेत मस्तिष्क से प्रत्येक इलेक्ट्रोटेक्स पर जाता है, तो संकेत सभी कोशिकाओं तक एक साथ नहीं पहुंचता। यह पहली पहली कोशिकाओं तक पहुंचता हैं और बाद में स्टैक के अंत वाली कोशिकाओं तक। इससे जब अंत की कोशिकाओं से करंट उत्पन्न होने लगता हैं तब तक पहली वाली कोशिकाएं करंट उत्पन्न करना बंद कर देती हैं।

इसलिए, इलेक्ट्रिक मछली को एक स्टैक में हजारों इलेक्ट्रोसाइट्स की फायरिंग को सिंक्रनाइज़ करना पड़ता है, ताकि वे एक ही समय में चालू हो जाएं और मछली के शिकार को झटका देने के लिए आवश्यक बड़े वोल्टेज बना सके। वास्तव में यह कैसे काम करता है अभी तक ज्ञात नहीं है, लेकिन ऐसा लगता है कि कम से कम तीन कारक शामिल हैं:

1) सिर के करीब तंत्रिका तंतु पूंछ के पास की तुलना में छोटे होते हैं।

2) सिर के करीब तंत्रिकाएं भी पूंछ के पास की नसों की तुलना में अधिक घुमावदार पथ लेती हैं।

3) धीमी रासायनिक संकेतों का उपयोग सिर के करीब तंत्रिका तंतुओं में किया जाता है।

ये सभी कारक सिर के पास तंत्रिका संकेतों को धीमा करते हैं और पूंछ के पास वाले को गति देते हैं। यह सिग्नल के आगमन को बराबर करता है, और एक ही समय में सभी इलेक्ट्रोकाइट्स को ढेर में आग लगाने की अनुमति देता है।

Electric Organ Discharges of Electric Fish in Hindi

इलेक्ट्रोसाइट्स की एक साथ फायरिंग के परिणामस्वरूप Electric Organ Discharges (EOD) होते हैं जो आसपास के पानी में उत्सर्जित होते हैं। स्‍ट्रॉंग इलेक्ट्रिक मछलियों में, जैसे की इलेक्ट्रिक कैटफ़िश और इलेक्ट्रिक रेज में, विद्युत अंग विशाल होते हैं जिसमें कई विद्युत प्रवाह होते हैं। इसलिए, उनका डिस्चार्ज वोल्टेज 600 वोल्ट तक पहुंच सकता है। कमजोर इलेक्ट्रिक मछलियों में, जो नेविगेशन और संचार के लिए बिजली का उपयोग करते हैं, डिस्चार्ज वोल्टेज छोटा है – अक्सर 1 वोल्ट से कम होता है।

EOD दो प्रकार के होते हैं, pulse type और wave type। सभी स्‍ट्रॉंग इलेक्ट्रिक मछलियां और कुछ कमजोर इलेक्ट्रिक मछलियां पल्स-टाइप इलेक्ट्रिक मछलियां होती हैं। वे छोटे विद्युत पल्स को रुक-रुक कर डिस्चार्ज करती हैं। कुछ कमजोर इलेक्ट्रिक मछलियां wave टाइप की होती हैं। वे wave की तरह निरंतर A.C बिजली का उत्पादन करती हैं।

क्यों इलेक्ट्रिक मछली अपने आप को बिजली के झटके नहीं देती?

Electric Fish in Hindi – इलेक्ट्रिक मछली  की अद्भुत शक्तियों के बारे में जानने वाले लोगों द्वारा पूछा गया एक बहुत ही सामान्य प्रश्न है ” इलेक्ट्रिक मछली को खुद झटका क्यों लगता?” आखिरकार, वे अपने शिकार के समान पानी में हैं – और करंट उनके अंदर उत्पन्न हो रहा है। उस सवाल के जवाब का एक हिस्सा यह है कि वे शायद उन्हें खुद झटका लग सकता हैं। शॉकिंग की प्रक्रिया में इलेक्ट्रिक मछली को थोड़ा सिकुड़ने और जोर से झटपटाते हुए लिए देखा गया है, जब वे करंट छोड़ती हैं। लेकिन स्पष्ट रूप से, ऐसे झटके, जब वे बार-बार अनुभव करेंगी, तो उन्हें इसका अहसास नहीं होता। एक संभावना यह है कि मछली झटके से होने वाले दर्द और क्षति के लिए प्रतिरोधी हो गए हैं। वे झटका महसूस करते हैं, लेकिन यह उन्हें उतना परेशान नहीं करता जितना कि अन्य जानवरों को परेशान कर सकता है। यह भी हो सकता है कि मछली अपने ही झटके से अछूती हो। बेशक, यह पूरी तरह से अछूती नहीं हो सकती है। यदि यह पानी और इसके शिकार को झटका देती है, तो इसे इलेक्ट्रिकली ओपन होनी चाहिए ताकि करंट इसके शरीर से आरपार निकल जाए। हालांकि, याद रखें कि मछली के सभी महत्वपूर्ण अंग उसके सिर के बहुत करीब स्थित हैं। यह संभव है कि मछली को विद्युत रूप से निर्मित किया गया है ताकि उसके सिर और आंतरिक अंग ज्यादातर अछूते रहे और करंट उसके शरीर से बाहर निकल सके और बाकी हिस्सों से वापस बह सके।

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