ปลาสร้างกระแสไฟฟ้าได้อย่างไร? - เอลินอร์ เนลเซน (Eleanor Nelsen): บทเรียนภาษาอังกฤษ

In 1800,

ในปี 1800

the explorer Alexander von Humboldt witnessed a swarm of electric eels วลี

นักสำรวจ อเล็กซานเดอร์ ฟอน ฮุมโบลดต์ ได้เห็นฝูงปลาไหลไฟฟ้า

leap out of the water to defend themselves against oncoming horses. วลี

กระโจนโผล่ขึ้นมาจากน้ำเพื่อป้องกันตัวเองจากม้าที่กำลังวิ่งเข้ามา

Most people thought the story so unusual that Humboldt made it up. โน้ต

คนส่วนใหญ่มองว่าเรื่องนี้เป็นเรื่องแปลกประหลาดมากจนคิดว่าฮุมโบลดต์แต่งเรื่องขึ้นเอง

But fish using electricity is more common than you might think. วลี

แต่ปลาที่ใช้ไฟฟ้านั้นพบได้บ่อยกว่าที่คุณคิด

And yes,

และใช่

electric eels are a type of fish.

ปลาไหลไฟฟ้าก็คือปลาชนิดหนึ่ง

Underwater, where light is scarce, ไวยากรณ์

ใต้น้ำในที่ที่แสงสว่างมีน้อย

electrical signals offer ways to communicate, navigate, and find, วลี

สัญญาณไฟฟ้าจะช่วยในการสื่อสาร นำทาง และค้นหา

plus in rare cases stun, prey.

รวมทั้งในบางกรณีที่หายากก็เพื่อทำให้เหยื่อสลบ

Nearly 350 species of fish

ปลาเกือบ 350 สายพันธุ์

have specialized anatomical structures การใช้คำ

มีโครงสร้างทางกายวิภาคพิเศษ

that generate and detect electrical signals.

ที่สามารถสร้างและตรวจจับสัญญาณไฟฟ้าได้

These fish are divided into two groups, ลำดับความ

ปลาเหล่านี้แบ่งออกเป็นสองกลุ่ม

depending on how much electricity they produce.

ขึ้นอยู่กับปริมาณไฟฟ้าที่พวกมันสร้างขึ้น

Scientists call the first group the weakly electric fish. การใช้คำ

นักวิทยาศาสตร์เรียกกลุ่มแรกว่า ปลาไฟฟ้าอ่อน

Structures near their tails, called electric organs,

โครงสร้างที่อยู่ใกล้หางของพวกมัน เรียกว่าอวัยวะสร้างไฟฟ้า

produce up to a volt of electricity, วลี

สร้างกระแสไฟฟ้าได้มากถึงหนึ่งโวลต์

about two-thirds as much as a AA battery. ไวยากรณ์

หรือประมาณสองในสามของถ่าน AA หนึ่งก้อน

How does this work? ลำดับความ

แล้วมันทำงานอย่างไร?

The fish's brain sends a signal through its nervous system to the electric organ,

สมองของปลาจะส่งสัญญาณผ่านระบบประสาทไปยังอวัยวะสร้างไฟฟ้า

which is filled with stacks of hundreds or thousands of disc-shaped cells, วลี

ซึ่งเต็มไปด้วยเซลล์รูปแผ่นดิสก์เรียงซ้อนกันเป็นร้อยหรือเป็นพันๆ เซลล์

called electrocytes.

เรียกว่า อิเล็กโทรไซต์

Normally,

โดยปกติแล้ว

electrocytes pump out sodium and potassium ions

เซลล์อิเล็กโทรไซต์จะปั๊มไอออนของโซเดียมและโพแทสเซียมออกมา

to maintain a positive charge outside and negative charge inside. วลี

เพื่อรักษาสถานะประจุบวกไว้ด้านนอกและประจุลบไว้ด้านใน

But when the nerve signal arrives at the electrocyte, ไวยากรณ์

แต่เมื่อสัญญาณประสาทมาถึงเซลล์อิเล็กโทรไซต์

it prompts the ion gates to open.

มันจะกระตุ้นให้ประตูไอออนเปิดออก

Positively charged ions flow back in. วลี

ไอออนที่มีประจุบวกก็จะไหลกลับเข้าไป

Now, one face of the electrocyte is negatively charged outside วลี

ทีนี้ ด้านหนึ่งของเซลล์อิเล็กโทรไซต์ก็จะมีประจุลบอยู่ด้านนอก

and positively charged inside.

และมีประจุบวกอยู่ด้านใน

But the far side has the opposite charge pattern.

แต่อีกด้านหนึ่งกลับมีรูปแบบประจุที่ตรงกันข้าม

These alternating charges can drive a current, การใช้คำ

ประจุที่สลับกันเหล่านี้สามารถผลักดันให้เกิดกระแสไฟฟ้า

turning the electrocyte into a biological battery. ไวยากรณ์

ซึ่งเปลี่ยนให้เซลล์อิเล็กโทรไซต์กลายเป็นแบตเตอรี่ชีวภาพ

The key to these fish's powers is that nerve signals are coordinated ลำดับความ

กุญแจสำคัญสู่พลังของปลาเหล่านี้คือสัญญาณประสาทที่ได้รับการประสานงานมาอย่างดี

to arrive at each cell at exactly the same time.

เพื่อให้ไปถึงแต่ละเซลล์ในเวลาเดียวกันเป๊ะ

That makes the stacks of electrocytes act like thousands of batteries in series. ลำดับความ

นั่นทำให้ชั้นของเซลล์อิเล็กโทรไซต์ทำงานเหมือนกับแบตเตอรี่หลายพันก้อนที่ต่ออนุกรมกัน

The tiny charges from each one

ประจุไฟฟ้าขนาดเล็กจากแต่ละเซลล์

add up to an electrical field that can travel several meters. กริยาวลี

จะรวมกันเป็นสนามไฟฟ้าที่สามารถส่งออกไปได้ไกลหลายเมตร

Cells called electroreceptors, buried in the skin, ไวยากรณ์

เซลล์ที่ฝังอยู่ในผิวหนังซึ่งเรียกว่า ตัวรับความรู้สึกทางไฟฟ้า

allow the fish to constantly sense this field ไวยากรณ์

ทำให้ปลาสามารถรับรู้ถึงสนามไฟฟ้านี้ได้อย่างต่อเนื่อง

and the changes to it caused by the surroundings or other fish.

และรับรู้ความเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากสภาพแวดล้อมหรือปลาตัวอื่น

The Peters elephantnose fish, for example,

ยกตัวอย่างเช่น ปลาพิทเทอร์ส เอลเลเฟนท์โนส (Peters elephantnose fish)

has an elongated chin called a schnauzenorgan that's riddled in electroreceptors. การใช้คำ

มีคางที่ยาวออกมาเรียกว่า schnauzenorgan ซึ่งเต็มไปด้วยตัวรับความรู้สึกทางไฟฟ้า

That allows it to intercept signals from other fish,

นั่นช่วยให้มันสามารถสกัดกั้นสัญญาณจากปลาตัวอื่นได้

judge distances,

กะระยะทาง

detect the shape and size of nearby objects,

ตรวจจับรูปร่างและขนาดของวัตถุที่อยู่ใกล้เคียง

and even determine whether a buried insect is dead or alive. ไวยากรณ์

และยังสามารถตรวจสอบได้ว่าแมลงที่ถูกฝังอยู่นั้นตายหรือยังมีชีวิตอยู่

But the elephantnose and other weakly electric fish

แต่ปลาเอลเลเฟนท์โนสและปลาไฟฟ้าอ่อนสายพันธุ์อื่นๆ

don't produce enough electricity to attack their prey. ไวยากรณ์

ไม่ได้ผลิตไฟฟ้าออกมามากพอที่จะโจมตีเหยื่อ

That ability belongs to the strongly electric fish, วลี

ความสามารถดังกล่าวเป็นของปลาไฟฟ้าแรง

of which there are only a handful of species. วลี

ซึ่งมีเพียงไม่กี่สายพันธุ์เท่านั้น

The most powerful strongly electric fish is the electric knife fish,

ปลาไฟฟ้าแรงที่มีพลังมากที่สุดคือ ปลาไนฟ์ฟิชไฟฟ้า

more commonly known as the electric eel. วลี

หรือที่รู้จักกันดีในชื่อ ปลาไหลไฟฟ้า

Three electric organs span almost its entire two-meter body. การใช้คำ

มีอวัยวะสร้างไฟฟ้าสามส่วนทอดยาวเกือบตลอดลำตัวสองเมตรของมัน

Like the weakly electric fish, ลำดับความ

เช่นเดียวกับปลาไฟฟ้าอ่อน

the electric eel uses its signals to navigate and communicate,

ปลาไหลไฟฟ้าใช้สัญญาณของมันในการนำทางและสื่อสาร

but it reserves its strongest electric discharges for hunting,

แต่มันสงวนการปล่อยกระแสไฟฟ้าที่แรงที่สุดไว้สำหรับการล่าเหยื่อ

using a two-phased attack that susses out and then incapacitates its prey. กริยาวลี

โดยใช้การโจมตีแบบสองระยะเพื่อค้นหาและทำให้เหยื่อหมดสภาพ

First,

อันดับแรก

it emits two or three strong pulses,

มันจะปล่อยคลื่นไฟฟ้าแรงๆ ออกมาสองหรือสามครั้ง

as much as 600 volts.

ซึ่งมีกำลังมากถึง 600 โวลต์

These stimulate the prey's muscles,

คลื่นเหล่านี้จะไปกระตุ้นกล้ามเนื้อของเหยื่อ

sending it into spasms วลี

ทำให้เหยื่อเกิดอาการชักกระตุก

and generating waves that reveal its hiding place.

และสร้างคลื่นน้ำที่เปิดเผยตำแหน่งที่ซ่อนของมัน

Then a volley of fast high-voltage discharges การใช้คำ

จากนั้น การปล่อยกระแสไฟฟ้าแรงสูงอย่างรวดเร็วเป็นชุด

causes even more intense muscle contractions.

จะทำให้กล้ามเนื้อเกิดการหดตัวรุนแรงมากยิ่งขึ้น

The electric eel can also curl up

ปลาไหลไฟฟ้ายังสามารถขดตัว

so that the electric fields generated at each end of the electric organ overlap. ไวยากรณ์

เพื่อให้สนามไฟฟ้าที่สร้างขึ้นจากปลายทั้งสองด้านของอวัยวะสร้างไฟฟ้าซ้อนทับกัน

The electrical storm eventually exhausts and immobilizes the prey, สำนวน

ในที่สุดพายุไฟฟ้านั้นก็จะทำให้เหยื่อหมดแรงและเคลื่อนไหวไม่ได้

and the electric eel can swallow its meal alive.

แล้วปลาไหลไฟฟ้าก็สามารถกลืนอาหารของมันเข้าไปทั้งเป็นได้

The other two strongly electric fish are the electric catfish,

ปลาไฟฟ้าแรงอีกสองชนิดคือ ปลาดุกไฟฟ้า

which can unleash 350 volts with an electric organ that occupies most of its torso, การใช้คำ

ซึ่งสามารถปล่อยกระแสไฟฟ้าได้ 350 โวลต์ด้วยอวัยวะสร้างไฟฟ้าที่กินพื้นที่ส่วนใหญ่ของลำตัวมัน

and the electric ray,

และปลากระเบนไฟฟ้า

with kidney-shaped electric organs on either side of its head

ที่มีอวัยวะสร้างไฟฟ้ารูปไตอยู่ทั้งสองข้างของส่วนหัว

that produces as much as 220 volts.

ซึ่งสามารถสร้างกระแสไฟฟ้าได้มากถึง 220 โวลต์

There is one mystery in the world of electric fish. ลำดับความ

ยังมีความลึกลับอีกอย่างหนึ่งในโลกของปลาไฟฟ้า

Why don't they electrocute themselves? การใช้คำ

ทำไมพวกมันถึงไม่ถูกไฟฟ้าช็อตตายเอง?

It may be that the size of strongly electric fish allows them to withstand their own shocks, โน้ต

อาจเป็นไปได้ว่าขนาดตัวของปลาไฟฟ้าแรงทำให้พวกมันทนทานต่อไฟฟ้าช็อตของตัวเองได้

or that the current passes out of their bodies too quickly.

หรือไม่ก็กระแสไฟฟ้าเคลื่อนที่ออกจากร่างกายของพวกมันเร็วเกินไป

Some scientists think that special proteins may shield the electric organs, การใช้คำ

นักวิทยาศาสตร์บางคนคิดว่าอาจมีโปรตีนพิเศษคอยปกป้องอวัยวะสร้างไฟฟ้า

but the truth is,

แต่ความจริงก็คือ

this is one mystery science still hasn't illuminated. สำนวน

นี่คือปริศนาอีกข้อที่วิทยาศาสตร์ยังไม่สามารถให้ความกระจ่างได้

TED-Ed is a non-profit.

TED-Ed เป็นองค์กรที่ไม่แสวงหาผลกำไร

If you value our work,

หากคุณเห็นคุณค่าของงานเรา

please consider supporting it on patreon.com/teded.

โปรดพิจารณาสนับสนุนได้ที่ patreon.com/teded