Angel Caputi, scientifique principal et chef du département de neurosciences intégratives et computationnelles à l’Institut de recherche biologique « Clement Estable » en Uruguay, explique.
L’anguille électrique génère de grands courants électriques grâce à un système nerveux hautement spécialisé qui a la capacité de synchroniser l’activité de cellules productrices d’électricité en forme de disque, regroupées dans un organe électrique spécialisé. Le système nerveux agit par l’intermédiaire d’un noyau de commande qui décide du moment où l’organe électrique se déclenchera. Lorsque l’ordre est donné, un réseau complexe de nerfs s’assure que les milliers de cellules s’activent en même temps, quelle que soit la distance qui les sépare du noyau de commande.
Chaque cellule électrogène porte une charge négative d’un peu moins de 100 millivolts sur son extérieur par rapport à son intérieur. Lorsque le signal de commande arrive, le terminal nerveux libère une infime bouffée d’acétylcholine, un neurotransmetteur. Cela crée un chemin transitoire à faible résistance électrique reliant l’intérieur et l’extérieur d’un côté de la cellule. Ainsi, chaque cellule se comporte comme une batterie dont le côté activé porte une charge négative et le côté opposé une charge positive.
Parce que les cellules sont orientées à l’intérieur de l’organe électrique comme une série de piles empilées dans une lampe de poche, le courant généré par une cellule activée « choque » toute voisine inactive, déclenchant une avalanche d’activation qui suit son cours en seulement deux millisecondes environ. Ce démarrage pratiquement simultané crée un courant de courte durée qui circule le long du corps de l’anguille. Si l’anguille vivait dans l’air, le courant pourrait atteindre un ampère, transformant le corps de la créature en l’équivalent d’une batterie de 500 volts. Mais les anguilles vivent dans l’eau, qui fournit des prises supplémentaires pour le courant. Elles génèrent donc une tension plus importante, mais un courant divisé, et donc diminué.
À ma connaissance, il n’existe pas d’études spécifiques sur la raison pour laquelle les anguilles peuvent choquer d’autres animaux sans se choquer elles-mêmes, mais une explication possible pourrait être que la gravité d’un choc électrique dépend de la quantité et de la durée du courant qui circule dans une zone donnée du corps. À titre de comparaison, le corps d’une anguille a à peu près les mêmes dimensions que le bras d’un homme adulte. Pour provoquer un spasme dans un bras, il faut que 200 milliampères de courant y circulent pendant 50 millisecondes. Une anguille génère beaucoup moins d’énergie que cela, car son courant ne circule que pendant 2 millisecondes. De plus, une grande partie du courant se dissipe dans l’eau à travers la peau. Cela réduit probablement encore plus le courant près des structures internes comme le système nerveux central ou le cœur.
Bien sûr, le courant reçu par toute petite proie ne représente également qu’une petite partie du courant total généré par l’anguille. Néanmoins, le courant déchargé dans leur corps plus petit est beaucoup plus important proportionnellement. Par exemple, une proie 10 fois plus petite en longueur qu’une anguille est environ 1 000 fois plus petite en volume. Par conséquent, ce sont les petits animaux proches de l’anguille qui sont choqués, plutôt que l’anguille qui se décharge elle-même.