D12 Medição de Campo Elétrico Corporal

Tópico

O campo elétrico corporal do peixe é a grandeza que esta técnica nos permite medir, com três objetivos distintos: caracterizar a descarga do órgão elétrico em peixes eletrogênicos, tanto fraca quanto forte; mapear como esse campo elétrico se distribui espacialmente ao redor do corpo do peixe; e detectar as perturbações que objetos no ambiente introduzem nesse campo — o mesmo fenômeno de eletrolocalização descrito em um modelo anterior desta coleção sobre a interrupção da eletrorecepção. Essa mesma técnica também nos permite estudar os campos bioelétricos passivos gerados por qualquer peixe, mesmo aqueles que não são eletrogênicos, como resultado de correntes iônicas que passam por sua pele e brânquias.

Esse campo elétrico corporal é medido usando conjuntos de eletrodos de referência feitos de prata e cloreto de prata, submersos em água a distâncias conhecidas do corpo do peixe. A diferença de potencial elétrico entre um par desses eletrodos fornece a componente do campo elétrico na direção que conecta os dois eletrodos: essa componente do campo é igual à diferença de potencial entre os dois eletrodos dividida pela distância entre eles.

Para mapear todo o campo elétrico do corpo em duas ou três dimensões, utiliza-se simultaneamente uma matriz com muitos eletrodos, ou um único par de eletrodos de referência é movido sistematicamente ao redor de todo o corpo do peixe. Em ambos os casos, os amplificadores que registram a diferença de potencial devem ter uma impedância de entrada muito alta, superior a um bilhão de ohms, pois, caso contrário, o próprio instrumento de medição perturbaria o campo elétrico que está sendo medido.

A descarga do órgão elétrico de peixes elétricos fracos, um dos campos elétricos corporais que esta técnica caracteriza, tem frequências que variam de cinquenta hertz a dois mil hertz, dependendo da espécie, e voltagens entre um milivolt e cem milivolts medidas perto do corpo do peixe. Aplicando a mesma análise espectral descrita no modelo anterior desta série a essa descarga, revela-se sua frequência fundamental e harmônicos, que são característicos tanto da espécie quanto do indivíduo que os produz.

Quando um objeto externo entra em contato com o campo elétrico do corpo do peixe, a perturbação que esse objeto introduz na descarga do órgão elétrico é medida comparando-se o campo com o objeto presente ao campo sem ele: objetos condutores concentram as linhas do campo, gerando uma perturbação positiva, enquanto objetos resistivos as dispersam, gerando uma perturbação negativa. Isso permite que o peixe distinga as propriedades elétricas dos objetos que detecta ao seu redor.

Essa perturbação decai com o cubo da distância até o objeto, como é típico de um campo com estrutura dipolar, e essa queda acentuada limita o alcance da eletrolocalização do peixe a apenas uma ou duas vezes o comprimento do seu próprio corpo. Assim, o mesmo campo elétrico corporal descrito no início deste modelo como a base da eletrolocalização acaba sendo também o que limita seu alcance à vizinhança imediata do peixe.

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