D12 Medición de Campo Eléctrico corporal

Tópico

El campo eléctrico corporal del pez es la magnitud que esta técnica permite medir, con tres propósitos distintos: caracterizar la descarga del órgano eléctrico de los peces electrogénicos, tanto los débiles como los fuertes; mapear cómo se distribuye espacialmente ese campo eléctrico alrededor del cuerpo del pez; y detectar las perturbaciones que objetos presentes en el entorno introducen sobre ese campo, el mismo fenómeno de electrolocalización descrito en un modelo anterior de esta colección sobre disrupción de la electrorrecepción. Esta misma técnica permite además estudiar los bio-campos eléctricos pasivos que genera cualquier pez, incluso los que no son electrogénicos, como resultado de las corrientes iónicas que atraviesan su piel y sus branquias.

Ese campo eléctrico corporal se mide con arreglos de electrodos de referencia hechos de plata y cloruro de plata, sumergidos en el agua a distancias conocidas del cuerpo del pez. La diferencia de potencial eléctrico entre un par de esos electrodos entrega la componente del campo eléctrico en la dirección que une a ambos electrodos: esa componente del campo es igual a la diferencia de potencial entre los dos electrodos, dividida por la distancia que los separa.

Para mapear el campo eléctrico corporal completo en dos o en tres dimensiones, se recurre a un arreglo con muchos electrodos a la vez, o bien se desplaza sistemáticamente un único par de electrodos de referencia alrededor de todo el cuerpo del pez. En cualquiera de los dos casos, los amplificadores que registran la diferencia de potencial deben tener una impedancia de entrada muy alta, superior a los mil millones de ohmios, porque de lo contrario el propio instrumento de medición perturbaría el campo eléctrico que se quiere medir.

La descarga del órgano eléctrico de los peces eléctricos débiles, uno de los campos eléctricos corporales que esta técnica caracteriza, tiene frecuencias que van de cincuenta hercios hasta dos mil hercios según la especie, y voltajes de entre un milivoltio y cien milivoltios medidos cerca del cuerpo del pez. Aplicando a esta descarga el mismo análisis espectral descrito en el modelo anterior de esta serie, se revela su frecuencia fundamental y sus armónicos, que resultan característicos tanto de la especie como del individuo que los produce.

Cuando un objeto externo se interpone en el campo eléctrico corporal del pez, la perturbación que ese objeto introduce en la descarga del órgano eléctrico se mide comparando el campo con el objeto presente y el campo sin él: los objetos conductores concentran las líneas de ese campo, generando una perturbación positiva, mientras que los objetos resistivos las dispersan, generando una perturbación negativa, lo que le permite al propio pez distinguir las propiedades eléctricas de los objetos que detecta a su alrededor.

Esta perturbación decae con el cubo de la distancia al objeto, como corresponde a un campo con estructura dipolar, y esa caída tan pronunciada limita el alcance de la electrolocalización del pez a solamente una o dos veces la longitud de su propio cuerpo. De este modo, el mismo campo eléctrico corporal que se describió al comienzo de este modelo como la base de la electrolocalización termina siendo también lo que limita su alcance a la vecindad inmediata del pez.

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