La historia de la bioelectricidad se remonta al antiguo Egipto , donde las descargas eléctricas aplicadas por el bagre se utilizaban con fines medicinales.
En el siglo XVIII, científicos como Hugh Williamson y John Walsh investigaron las capacidades del rayo torpedo y de la anguila eléctrica .
El bagre eléctrico del Nilo era muy conocido por los antiguos egipcios . [2] Se dice que los egipcios utilizaban sus descargas eléctricas para tratar el dolor artrítico . [3] Utilizarían sólo peces más pequeños, ya que un pez grande puede generar una descarga eléctrica de 300 a 400 voltios. Los egipcios representaron el pez en sus pinturas murales y en otros lugares; [2] La primera representación conocida de un bagre eléctrico se encuentra en una paleta de pizarra del gobernante egipcio predinástico Narmer, alrededor del 3100 a.C. [4] [1]
Los peces eléctricos eran conocidos por Aristóteles , Teofrasto y Plinio el Viejo, entre otros autores clásicos. No siempre distinguieron entre la raya torpedo marina y el bagre eléctrico de agua dulce. [1]
Los naturalistas Bertrand Bajon, un cirujano militar francés en la Guayana Francesa , y el jesuita Ramón M. Termeyer en la cuenca del Río de la Plata realizaron los primeros experimentos sobre las descargas adormecedoras de anguilas eléctricas en la década de 1760. [5] En 1775, el "torpedo" (el rayo eléctrico) fue estudiado por John Walsh ; [6] ambos peces fueron disecados por el cirujano y anatomista John Hunter . [6] [7] Hunter informó a la Royal Society que "Gymnotus Electricus... se parece mucho a una anguila... pero no tiene ninguna de las propiedades específicas de ese pez". [7] Observó que había "dos pares de estos órganos [eléctricos], uno más grande [el órgano principal] y otro más pequeño [el órgano de Hunter]; uno colocado a cada lado", y que ocupaban "quizás... más de un tercio del total del animal [en volumen]". [7] Describió la estructura de los órganos (pilas de electrocitos) como "extremadamente simple y regular, que consta de dos partes; a saber, particiones planas o septos , y divisiones cruzadas entre ellas". Midió los electrocitos con un grosor de 1/17 de pulgada (1,5 mm) en el órgano principal y de 1/56 de pulgada (0,5 mm) en el órgano de Hunter. [7]
También en 1775, el médico y político estadounidense Hugh Williamson , que había estudiado con Hunter, [8] presentó un artículo "Experimentos y observaciones sobre el Gymnotus Electricus, o anguila eléctrica" en la Royal Society. Informó sobre una serie de experimentos, tales como: "7. Para descubrir si la anguila mató a esos peces mediante una emisión del mismo fluido [eléctrico] con el que afectó mi mano cuando la toqué, puse mi mano en el agua, a cierta distancia de la anguila; otro pez gato fue arrojado al agua; la anguila nadó hasta ella... [y] le dio una sacudida, por lo que instantáneamente levantó su vientre y permaneció inmóvil; En ese mismo instante sentí una sensación en las articulaciones de mis dedos como en el experimento 4." y "12. En lugar de meter la mano en el agua, a cierta distancia de la anguila, como en el último experimento, le toqué la cola, para no ofenderla, mientras mi asistente le tocaba la cabeza con más fuerza; ambos recibimos un shock severo." [9]
Los estudios de Williamson, Walsh y Hunter parecen haber influido en el pensamiento de Luigi Galvani y Alessandro Volta , los fundadores de la electrofisiología y la electroquímica . [6] [10]
En 1800, Alexander von Humboldt se unió a un grupo de indígenas que iban a pescar con caballos, a los que perseguían una treintena de caballos hasta el agua. Observó que el golpe de los cascos de los caballos expulsó a las anguilas eléctricas, de hasta cinco pies (1,5 metros) de largo, fuera del barro y las impulsó a atacar, levantándose del agua y usando su electricidad para electrocutar a los caballos. Vio dos caballos aturdidos por los golpes y luego ahogados. Las anguilas eléctricas, que habían recibido numerosas descargas, "necesitan ahora un largo descanso y abundante alimento para compensar la pérdida de energía galvánica que sufrieron", "nadaron tímidamente hasta la orilla del estanque" y fueron capturadas fácilmente con pequeños arpones sujetos con cuerdas. . [12]
En 1839, el químico Michael Faraday probó exhaustivamente las propiedades eléctricas de una anguila eléctrica importada de Surinam . Durante un lapso de cuatro meses, midió los impulsos eléctricos producidos por el animal presionando paletas y sillas de montar de cobre con formas contra el espécimen. Mediante este método determinó y cuantificó la dirección y magnitud de la corriente eléctrica, y demostró que los impulsos del animal eran eléctricos observando chispas y deflexiones en un galvanómetro . Observó que la anguila eléctrica aumentaba la descarga al enrollarse alrededor de su presa, y el pez presa "representaba un diámetro" a lo largo de la espiral. Comparó la cantidad de carga eléctrica liberada por el pez con "la electricidad de una batería de Leyden de quince frascos, que contiene 3500 pulgadas cuadradas de vidrio recubierto por ambos lados, cargado en su grado más alto" [13]
El zoólogo alemán Carl Sachs fue enviado a América Latina por el fisiólogo Emil du Bois-Reymond , para estudiar la anguila eléctrica; [14] llevó consigo un galvanómetro y electrodos para medir la descarga eléctrica de los órganos del pez , y usó guantes de goma (" Kautschuck-Handschuhen ") para poder capturar el pez sin recibir descargas eléctricas, para sorpresa de la población local. Publicó su investigación sobre los peces, incluido su descubrimiento de lo que ahora se llama órgano de Sachs, en 1877. [15] [16]
En 1678, mientras hacía disecciones de tiburones, el médico italiano Stefano Lorenzini descubrió órganos en sus cabezas, ahora llamados ampollas de Lorenzini . Publicó sus hallazgos en Osservazioni intorno alle torpedini . [18] La función electroreceptiva de estos órganos fue establecida por RW Murray en 1960. [19] [20]
En 1921, el anatomista alemán Viktor Franz describió los órganos de knollen (órganos tuberosos) de la piel del pez elefante , también sin conocer su función como electrorreceptores. [21]
En 1949, el zoólogo ucraniano-británico Hans Lissmann observó que el pez cuchillo africano ( Gymnarchus niloticus ) era capaz de nadar hacia atrás a la misma velocidad y con la misma destreza sorteando obstáculos que cuando nadaba hacia adelante, evitando colisiones. Demostró en 1950 que el pez estaba produciendo un campo eléctrico variable y que reaccionaba a cualquier cambio en el campo eléctrico a su alrededor. [17] [22]