Angel Caputi, senior wetenschapper en hoofd van de afdeling integratieve en computationele neurowetenschappen van het Instituut voor Biologisch Onderzoek “Clement Estable” in Uruguay, legt uit.
De sidderaal wekt grote elektrische stromen op door middel van een zeer gespecialiseerd zenuwstelsel dat in staat is de activiteit te synchroniseren van schijfvormige, elektriciteit producerende cellen die zijn samengepakt in een gespecialiseerd elektrisch orgaan. Het zenuwstelsel doet dit via een commandokern die beslist wanneer het elektrische orgaan zal vuren. Wanneer het commando is gegeven, zorgt een complex stelsel van zenuwen ervoor dat de duizenden cellen tegelijk worden geactiveerd, ongeacht hoe ver zij zich van de commandokern bevinden.
Elke elektrogene cel heeft aan de buitenkant een negatieve lading van iets minder dan 100 millivolt in vergelijking met de binnenkant. Wanneer het opdrachtsignaal aankomt, laat het zenuwuiteinde een minuscuul pufje acetylcholine, een neurotransmitter, vrij. Hierdoor ontstaat een kortstondig pad met lage elektrische weerstand dat de binnen- en buitenkant van één kant van de cel met elkaar verbindt. Elke cel gedraagt zich dus als een batterij, waarbij de geactiveerde kant negatief geladen is en de andere kant positief.
Omdat de cellen in het elektrische orgaan zijn georiënteerd als een reeks batterijen die in een zaklantaarn zijn gestapeld, “schokt” de stroom die door een geactiveerde cel wordt opgewekt, elke inactieve buurcel in actie, waardoor een lawine van activering op gang komt die in slechts ongeveer twee milliseconden zijn beloop heeft. Deze bijna gelijktijdige start creëert een kortstondige stroom die langs het lichaam van de aal loopt. Als de aal in de lucht leefde, zou de stroom tot één ampère kunnen oplopen, waardoor het lichaam van het schepsel het equivalent van een 500-volt batterij zou worden. Maar paling leeft in water, dat extra afzetmogelijkheden biedt voor de stroom. Zij wekken dus een grotere spanning op, maar een verdeelde, en dus verminderde, stroom.
Voor zover ik weet, is niet specifiek onderzocht waarom aal andere dieren kan schokken zonder zelf een schok te krijgen, maar een mogelijke verklaring zou kunnen zijn dat de ernst van een elektrische schok afhangt van de hoeveelheid en de duur van de stroom die door een bepaald deel van het lichaam loopt. Ter vergelijking: het lichaam van een paling heeft ongeveer dezelfde afmetingen als de arm van een volwassen mens. Om een arm te doen verkrampen, moet er gedurende 50 milliseconden 200 milliampère stroom in lopen. Een paling genereert veel minder energie dan dat, omdat zijn stroom slechts 2 milliseconden stroomt. Bovendien verdwijnt een groot deel van de stroom via de huid in het water. Dit vermindert de stroom waarschijnlijk nog meer in de buurt van interne structuren zoals het centrale zenuwstelsel of het hart.
De stroom die door een kleine prooi wordt opgevangen is natuurlijk ook maar een klein deel van de totale stroom die door de paling wordt opgewekt. Niettemin is de stroom die in hun kleinere lichamen wordt afgevoerd verhoudingsgewijs veel groter. Zo is bijvoorbeeld een prooi die 10 maal kleiner is in lengte dan een aal, ongeveer 1.000 maal kleiner in volume. Daarom krijgen de kleine dieren in de nabijheid van de aal eerder een schok dan de ontladende aal zelf.