¿Cómo producen electricidad las anguilas eléctricas?

Miles de pilas conectadas en serie

El cuerpo de una anguila eléctrica es, en gran parte, una batería viva: los electrocitos ocupan una proporción enorme de su cuerpo alargado, repartidos en tres órganos eléctricos distintos.^[1] Son células musculares modificadas que perdieron la capacidad de contraerse pero conservaron la de generar una pequeña diferencia de voltaje a través de su membrana, bombeando sodio y potasio. Cada electrocito aporta muy poco por sí solo. La clave está en que miles de ellos están apilados en fila, como las celdas de una pila eléctrica puestas una detrás de otra: ese arreglo en serie es lo que suma sus voltajes individuales hasta alcanzar los 400 a 600 voltios típicos de una descarga fuerte.^[1]

El animal no dispara siempre a máxima potencia. Investigaciones sobre el mecanismo nervioso detrás de la descarga muestran que el cerebro de la anguila puede producir dos señales distintas con el mismo grupo de células.^[1] Para explorar su entorno o detectar presas emite pulsos débiles y frecuentes, activando apenas un subconjunto de electrocitos de “umbral bajo”. Para atacar o defenderse, en cambio, dispara una ráfaga de impulsos nerviosos tan rápida —hasta 500 veces por segundo— que logra sumar el efecto de cada impulso sobre los electrocitos de umbral más alto, y entonces sí se activa el órgano entero a la vez. Es el mismo circuito usado de dos maneras distintas, según haga falta un radar de baja potencia o un arma.

El salto que sorprendió a los científicos

Durante más de dos siglos circuló el relato del naturalista Alexander von Humboldt, que en 1807 contó que unos pescadores arrearon caballos hacia una laguna llena de anguilas para que las descargaran y así poder capturarlas con las manos sin riesgo. Muchos lo tomaron como una exageración de viajero, porque Humboldt no describió a las anguilas saltando fuera del agua, solo presionándose contra los animales. En 2016, el neurocientífico Kenneth Catania observó algo que nadie había documentado: cuando acercaba una red metálica a una anguila eléctrica en el laboratorio, el animal a veces abandonaba la huida, nadaba directo hacia el metal, salía del agua y presionaba la mandíbula contra el objeto mientras descargaba una ráfaga larga de alto voltaje.^[1]

Cómo lo sabemos

Para entender por qué una anguila saltaría fuera del agua para atacar, Catania diseñó un experimento simple: armó un mango con dos placas metálicas planas, una sumergida casi del todo y otra por encima del agua, separadas por un aislante, y conectó un voltímetro entre ambas. Cuando una anguila atacaba la placa inferior y empezaba a trepar presionando la mandíbula contra el metal, el instrumento registraba el voltaje en tiempo real a medida que el animal ascendía.^[1] El resultado fue contundente: el voltaje medido aumentaba cuanto más alto saltaba la anguila. La explicación está en un circuito eléctrico simple: dentro del agua, la corriente de la anguila se dispersa en todas direcciones y buena parte se pierde en el agua que la rodea; fuera del agua, en cambio, el único camino de regreso de la corriente es a través del propio cuerpo del animal, cuya resistencia aumenta con la altura, así que más corriente termina pasando por el blanco en vez de perderse en el agua.

En una repetición del experimento con el brazo de un investigador como objetivo —protegido, pero instrumentado para medir corriente real—, los picos de corriente durante un salto llegaron a unos 43 miliamperios, con una resistencia del brazo calculada en unos 2.100 ohmios.^[1] Son mediciones de un puñado de individuos en condiciones controladas, no un promedio de “la” anguila eléctrica, pero alcanzan para confirmar que el comportamiento no es un mito de viajero: la descarga sí es más intensa cuanto más fuera del agua logra salir el animal, exactamente como predice la física del circuito.

Lo que se suele decir mal

Llamarla “anguila” es, en rigor, un error de nombre heredado del idioma común. Las anguilas de verdad —las que migran al mar de los Sargazos para reproducirse, por ejemplo— pertenecen al orden Anguilliformes. Electrophorus, en cambio, está emparentado con los peces cuchillo sudamericanos (Gymnotiformes), un grupo de peces con cuerpo alargado y parecido al de una anguila por pura convergencia evolutiva, no por parentesco cercano. Los otros grandes animales eléctricos tampoco están emparentados entre sí ni con la anguila: la raya torpedo y el bagre eléctrico africano desarrollaron sus propios órganos eléctricos de manera independiente, cada uno en su propia rama del árbol de los peces. El “diseño de batería en serie” apareció varias veces, por separado, en la evolución.