Элктрический угорь - очень интересная рыба. Она охотится, оглушая добычу электрическим разрядом напряжением 300-600 вольт, а генерировать может разряд напряжением более 1000 вольт и силой тока около 1 ампера.
Длина электрического угря может достигать 3 метров, 4/5 от которой занимает специальный электрический орган, представляющий собой этакую батарею из шестисот электрических дисков, каждый из которых связан с мозгом независимыми нейронами.
Во время охоты угорь генерирует серию (4-8) коротких разрядов длительностью 2-3 миллисекунды. Для такого короткого разряда все диски электрического органа должны сработать практически одновременно.
Проблема в том, что разница в расстоянии между, например, первым и последним диском электрического органа угря весьма значительная, и сигнал от мозга должен доходить по нейронам до них (дисков) с большой разницей во времени, не позволяющей одновременного срабатывания.
Как Природа справилась с этой проблемой?
Re: Электрический угорь и Яблочков
При чём же тут Яблочков? Надеюсь, что догадаетесь, решив эту задачу.
Re: Электрический угорь и Яблочков
Намек на Яблочкова помог... Нейроны работают параллельно?
Спасибо,
AlexZ
Re: Электрический угорь и Яблочков
Так в условии и сказано, что каждый диск связан с мозгом независимо т.е. параллельно.
Но расстояние разное и, поэтому, сигнал должен запаздывать тем сильнее, чем дальше диск от мозга.
Но сигналы приходят одновременно!
Как такое может быть?
Re: Электрический угорь и Яблочков
Коллеги,
Я бы хотел уточнить один момент. Предлагаемые решения должны удовлетворять четырём классическим требованиям ИКР:
1. Устранять нежелательный эффект;
2. Сохранять или даже усиливать положительный эффект;
3. Не усложнять (или незначительно усложнять - всё таки реальные задачи из реального мира) систему;
4. Не вызывать (или вызывать очень незначительные - всё таки реальные задачи из реального мира) дополнительные нежелательные эффекты;
Спасибо!
Re: Электрический угорь и Яблочков
Не знаю, как там у угря реально, но может быть аксон (который передаёт сигнал) в середине угря раздваивается, а потом ещё раз раздваивается и т.д. Длина пути до каждого диска будет плюс-минус одинакова вроде.
Re: Электрический угорь и Яблочков
Гадайте дальше, но лучше используйте приём обращения исследовательской задачи и подумайте, как это сделать.
Re: Электрический угорь и Яблочков
Пусть длина угря 8 см. по 1 диску на сантиметр. Сначала от мозга тащим аксон на расстояние 4 см. Далее ветвим его на 2см влево и 2см вправо. Далее каждую ветку еще делим по 1см влево-вправо, и потом эти 4 веточки еще по полсантиметра в стороны. До каждого диска длина пути от мозга одинакова и составляет 4+2+1+0.5 = 7.5см
Re: Электрический угорь и Яблочков
Каждый диск соединается с мозгом независимо. Это, кстати, есть в условии т.е. "ствола и веточек" там нет.
P.S. Почитайте, как работает нейрон и от чего зависит скорость прохождения в нём сигнала - не только от длины. И снова задайте себе вопрос: "Как соединить нейронами диски с мозгом, чтобы время прохождения сигнала было одинаковым?" Т.е. решите обращённую исследовательскую задачу.
Re: Электрический угорь и Яблочков
Предполагаю, что чередуются "быстрые" и "медленные" участки аксонов пропорционально длине пути до диска.
Re: Электрический угорь и Яблочков
То, что что-то должно быть "быстрым", а что-то "медленным" очевидно. Как это Природа реализовала?
Re: Электрический угорь и Яблочков
Природа это не реализовывала, она скорее отбраковывала.
У аксона есть "изоляция" для "быстрых" участков. У "медленных" ее нет.
Re: Электрический угорь и Яблочков
Думайте дальше
Re: Электрический угорь и Яблочков
О чём тут ещё думать? Как этот "изолирующий" белок вокруг нерва называется ? Это гуглить надо, а не думать. :)
Re: Электрический угорь и Яблочков
Ладно - дам подсказку. У Яблочкова тоже возникла похожая проблема - один электрод быстрее, чем другой. Он нашёл несколько решений. Электрический угорь, кажется, два из них "внедрил".
Яблочкову требовалась одинаковая скорость горения электродов. Электрическому угрю - чтобы сигналы ко всем дискам приходили одновременно. В результате "конструктивные" изменения, которые "внёс" электрический угорь в систему своих нейронов и те, которые внёс Яблочков в угольные стержни в различных конструкциях электрических свечей оказались очень похожими, хотя конечные цели были разными.
Re: Электрический угорь и Яблочков
Задача (пока?) не решена:)
Re: Электрический угорь и Яблочков
Решение этой задачи в этом ролике после двадцати девяти минут и тридцати секунд.
Кстати, я ошибся - дисков у электрического угря не шестьсот, а шесть тысяч!
Re: Электрический угорь и Яблочков
У меня с английским плохо, но из видео я понял, что длина "проводов" одинакова, просто "провода" до ближайших к мозгу дисков сложены, а до дальних дисков распрямлены. так?
Re: Электрический угорь и Яблочков
Вообще-то там ещё и толщина разная. Скорость передачи сигнала в нейроне от этого сильно зависит.
Это как раз одно из решений Яблочкова для его свечи - там один из электродов был толще. Я слышал также о другом решении для свечи - один из электродов тоньше, длиннее и завёрнут вокруг более толстого и короткого, но (пока?) не нашёл ссылки на это решение.
Кстати, у электрического угря скорее этакая "каскадная" система управления разрядом, но просить дать "полное" решение я просто побоялся.