History of bioelectricity
બાયોઇલેક્ટ્રિસિટીનો ઇતિહાસ પ્રાચીન ઇજિપ્તનો છે, જ્યાં ઇલેક્ટ્રિક કેટફિશ દ્વારા આપવામાં આવતા આંચકાનો ઔષધીય રીતે ઉપયોગ થતો હતો. 18મી સદીમાં, હ્યુ વિલિયમસન અને જ્હોન વોલ્શ સહિતના વૈજ્ઞાનિકો દ્વારા ટોરપિડો રે અને ઇલેક્ટ્રિક ઈલની ક્ષમતાઓની તપાસ કરવામાં આવી હતી. પ્રાચીન ઇજિપ્તને આંચકો આપતી માછલી નાઇલ નદીની ઇલેક્ટ્રિક કેટફિશ પ્રાચીન ઇજિપ્તવાસીઓ માટે જાણીતી હતી. ઇજિપ્તવાસીઓએ સંધિવાના દુખાવાની સારવાર કરતી વખતે તેમનામાંથી આવતા વિદ્યુત આંચકાનો ઉપયોગ કર્યો હતો. તેઓ માત્ર નાની માછલીનો જ ઉપયોગ કરશે, કારણ કે મોટી માછલી 300 થી 400 વોલ્ટનો વીજ આંચકો પેદા કરી શકે છે. ઇજિપ્તવાસીઓએ તેમના ભીંતચિત્રોમાં અને અન્યત્ર માછલીનું ચિત્રણ કર્યું હતું; ઇલેક્ટ્રિક કેટફિશનું પ્રથમ જાણીતું ચિત્રણ લગભગ 3100 બી. સી. પૂર્વેના પૂર્વવંશીય ઇજિપ્તના શાસક નાર્મરની સ્લેટ પેલેટ પર છે. પ્રાચીન ગ્રીસ અને રોમ ઇલેક્ટ્રિક માછલીઓ અન્ય શાસ્ત્રીય લેખકોમાં એરિસ્ટોટલ, થિયોફ્રેસ્ટસ અને પ્લિની ધ એલ્ડર માટે જાણીતી હતી. તેઓ હંમેશા દરિયાઈ ટોરપીડો કિરણો અને તાજા પાણીની ઇલેક્ટ્રિક કેટફિશ વચ્ચે તફાવત કરતા ન હતા. અઢારમી સદીના પ્રકૃતિવાદીઓ બર્ટ્રાન્ડ બાજોન, ફ્રેન્ચ ગુયાનામાં ફ્રેન્ચ લશ્કરી સર્જન અને રિવર પ્લેટ બેસિનમાં જેસ્યુટએ 1760ના દાયકામાં ઇલેક્ટ્રિક ઈલના નિષ્ક્રિય વિસર્જિત પર પ્રારંભિક પ્રયોગો કર્યા હતા. 1775માં, જ્હોન વોલ્શ દ્વારા "ટોરપિડો" (વિદ્યુત કિરણો) નો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો હતો; સર્જન અને એનાટોમિસ્ટ જ્હોન હન્ટર દ્વારા બંને માછલીઓનું વિચ્છેદન કરવામાં આવ્યું હતું. હન્ટરએ રોયલ સોસાયટીને જાણ કરી હતી કે "જિમ્નોટસ ઇલેક્ટ્રીકસ. ખૂબ જ ઈલ જેવું દેખાય છે. પરંતુ તેમાં તે માછલીના કોઈ ચોક્કસ ગુણધર્મો નથી". તેમણે અવલોકન કર્યું હતું કે "આ [વિદ્યુત] અવયવોની બે જોડી હતી, એક મોટું [મુખ્ય અંગ] અને એક નાનું [શિકારીનું અંગ]; એક દરેક બાજુ મૂકવામાં આવ્યું હતું", અને તેઓ "કદાચ. સમગ્ર પ્રાણીના એક તૃતીયાંશ કરતાં વધુ [વોલ્યુમ દ્વારા]" કબજે કરે છે. તેમણે અંગો (ઇલેક્ટ્રોસાઇટ્સના ઢગલા) ની રચનાને "અત્યંત સરળ અને નિયમિત, જેમાં બે ભાગોનો સમાવેશ થાય છે; એટલે કે. સપાટ પાર્ટીશનો અથવા સેપ્ટા, અને તેમની વચ્ચે ક્રોસ ડિવિઝન. તેમણે ઇલેક્ટ્રોસાઇટ્સને મુખ્ય અંગમાં એક ઇંચ જાડા (1.5 મીમી) ના 1/17 અને હન્ટરના અંગમાં એક ઇંચ જાડા (0.5 મીમી) ના 1/56 તરીકે માપ્યા. 1775માં પણ, અમેરિકન ચિકિત્સક અને રાજકારણી હ્યુ વિલિયમસન, જેમણે હન્ટર સાથે અભ્યાસ કર્યો હતો, તેમણે રોયલ સોસાયટી ખાતે "જિમ્નોટસ ઇલેક્ટ્રિકસ, અથવા ઇલેક્ટ્રિક ઈલ પર પ્રયોગો અને અવલોકનો" પેપર રજૂ કર્યું હતું. તેમણે "7" જેવા પ્રયોગોની શ્રેણીની જાણ કરી હતી. જ્યારે મેં તેને સ્પર્શ કર્યો ત્યારે તેણે મારા હાથને જે [વિદ્યુત] પ્રવાહીથી અસર કરી હતી તે જ [વિદ્યુત] પ્રવાહીના ઉત્સર્જનથી ઈલએ તે માછલીને મારી નાંખી હતી કે કેમ તે જાણવા માટે, મેં મારો હાથ પાણીમાં મૂક્યો, ઈલથી થોડા અંતરે; બીજી બિલાડી-માછલી પાણીમાં ફેંકવામાં આવી; ઈલ તેની તરફ તરી ગઈ. [અને] તેને આંચકો આપ્યો, જેનાથી તે તરત જ તેનું પેટ ફેરવી દે છે, અને સ્થિર રહે છે; તે જ ક્ષણે મને મારી આંગળીઓના સાંધામાં પ્રયોગ 4 જેવી સંવેદના અનુભવાય છે. અને "12. પાણીમાં મારો હાથ મૂકવાને બદલે, છેલ્લા પ્રયોગની જેમ, ઈલથી થોડા અંતરે, મેં તેની પૂંછડીને સ્પર્શ કર્યો, જેથી તેને ઠેસ ન પહોંચે, જ્યારે મારા સહાયકે તેના માથાને વધુ ગાઢ રીતે સ્પર્શ કર્યો; અમને બંનેને ગંભીર આંચકો લાગ્યો. વિલિયમસન, વોલ્શ અને હન્ટરના અભ્યાસોએ ઇલેક્ટ્રોફિઝિયોલોજી અને ઇલેક્ટ્રોકેમિસ્ટ્રીના સ્થાપકો લુઇગી ગાલ્વાની અને એલેસાન્ડ્રો વોલ્ટાના વિચારોને પ્રભાવિત કર્યા હોવાનું જણાય છે. ઓગણીસમી સદીમાં 1800 માં, એલેક્ઝાન્ડર વોન હમ્બોલ્ટ સ્વદેશી લોકોના જૂથમાં જોડાયા હતા જેઓ ઘોડાઓ સાથે માછીમારી કરવા જતા હતા, જેમાંથી લગભગ ત્રીસ તેઓ પાણીમાં પીછો કરતા હતા. તેમણે નોંધ્યું હતું કે, ઘોડાની ખુરશીઓના પ્રહારથી પાંચ ફૂટ (દોઢ મીટર) લાંબી ઇલેક્ટ્રિક ઈલ કાદવમાંથી બહાર નીકળી ગઈ હતી અને તેમને હુમલો કરવા માટે પ્રેરિત કર્યા હતા, પાણીમાંથી બહાર નીકળ્યા હતા અને ઘોડાઓને આંચકો આપવા માટે તેમની વીજળીનો ઉપયોગ કર્યો હતો. તેણે બે ઘોડાઓને આંચકાથી સ્તબ્ધ થતા જોયા અને પછી ડૂબી ગયા. ઘણા આંચકા આપ્યા પછી, ઇલેક્ટ્રિક ઈલને "હવે લાંબા આરામ અને પુષ્કળ પોષણની જરૂર પડે છે જેથી તેઓ જે ગેલ્વેનિક શક્તિની ખોટ સહન કરે છે તેને બદલી શકે", "ડરથી તળાવના કાંઠે તરીને", અને દોરડા પર નાના હાર્પૂનનો ઉપયોગ કરીને સરળતાથી પકડવામાં આવતા હતા. 1839માં રસાયણશાસ્ત્રી માઈકલ ફેરાડેએ સુરીનામમાંથી આયાત કરાયેલ ઇલેક્ટ્રિક ઈલના વિદ્યુત ગુણધર્મોનું વ્યાપક પરીક્ષણ કર્યું હતું. ચાર મહિનાના સમયગાળા દરમિયાન, તેમણે નમૂનાની સામે આકારના તાંબાના પેડલ્સ અને સેડલ્સ દબાવીને પ્રાણી દ્વારા ઉત્પન્ન થતી વિદ્યુત આવેગને માપી. આ પદ્ધતિ દ્વારા, તેમણે વિદ્યુત પ્રવાહની દિશા અને તીવ્રતા નક્કી કરી અને તેનું પ્રમાણ નક્કી કર્યું, અને ગેલ્વેનોમીટર પર સ્પાર્ક્સ અને વિક્ષેપોનું નિરીક્ષણ કરીને સાબિત કર્યું કે પ્રાણીની આવેગ વિદ્યુત હતી. તેમણે જોયું કે ઇલેક્ટ્રિક ઈલ તેના શિકારની આસપાસ વીંટળાઈ કરીને આંચકો વધારે છે, શિકાર માછલી કોઇલની આજુબાજુ "વ્યાસનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે". તેમણે માછલી દ્વારા છોડવામાં આવેલા વિદ્યુત ચાર્જના જથ્થાની સરખામણી "પંદર બરણીઓની લેડેન બૅટરીની વીજળી સાથે કરી હતી, જેમાં બંને બાજુએ 3500 ચોરસ ઇંચનો કોટેડ કાચ હોય છે, જે તેની ઉચ્ચતમ ડિગ્રી સુધી ચાર્જ થાય છે" જર્મન પ્રાણીશાસ્ત્રી કાર્લ સૅશને લેટિન અમેરિકા મોકલવામાં આવ્યા હતા, ફિઝિયોલોજિસ્ટ એમિલ ડુ બોઇસ-રેમન્ડ દ્વારા, ઇલેક્ટ્રિક ઈલનો અભ્યાસ કરવા માટે; તેઓ તેમની સાથે માછલીના વિદ્યુત અંગના સ્રાવને માપવા માટે ગેલ્વેનોમીટર અને ઇલેક્ટ્રોડ લઈ ગયા હતા, અને રબરના હાથમોજાનો ("") નો ઉપયોગ કર્યો હતો જેથી તેઓ આશ્ચર્યચકિત થયા વિના માછલીને પકડી શકે. તેમણે 1877 માં માછલી પરના તેમના સંશોધનને પ્રકાશિત કર્યું, જેમાં તેમની શોધનો સમાવેશ થાય છે જેને હવે સૅશ 'અંગ કહેવામાં આવે છે. 1678 માં, શાર્કનું વિચ્છેદન કરતી વખતે, ઇટાલિયન ચિકિત્સક સ્ટેફાનો લોરેન્ઝિનીએ તેમના માથા પર અંગો શોધી કાઢ્યા, જેને હવે લોરેન્ઝિનીનું એમ્પ્યુલા કહેવામાં આવે છે. તેમણે તેમના તારણો ઓસ્સેર્વાઝિઓની ઇન્ટોર્નો એલ ટોર્પિડીનીમાં પ્રકાશિત કર્યા. આ અવયવોના વિદ્યુત ગ્રહણશીલ કાર્યની સ્થાપના 1960માં આર. ડબલ્યુ. મુરે દ્વારા કરવામાં આવી હતી. 1921માં, જર્મન એનાટોમિસ્ટ વિક્ટર ફ્રાન્ઝે હાથી માછલીઓની ત્વચામાં નોલેનોરગન્સ (ટ્યુબરસ અંગો) નું વર્ણન કર્યું હતું, ફરીથી ઇલેક્ટ્રોરિસેપ્ટર તરીકે તેમના કાર્યની જાણકારી વિના. 1949માં, યુક્રેનિયન-બ્રિટિશ પ્રાણીશાસ્ત્રી હંસ લિસમેને નોંધ્યું હતું કે આફ્રિકન છરી માછલી (જિમ્નાર્કસ નિલોટિકસ) તે જ ઝડપે અને અવરોધોની આસપાસ તે જ નિપુણતા સાથે પાછળની તરફ તરી શકતી હતી જ્યારે તે આગળ તરીને અથડામણ ટાળે છે. તેમણે 1950માં દર્શાવ્યું હતું કે માછલી એક પરિવર્તનશીલ વિદ્યુત ક્ષેત્ર ઉત્પન્ન કરી રહી છે અને માછલી તેની આસપાસના વિદ્યુત ક્ષેત્રમાં કોઈપણ ફેરફાર પર પ્રતિક્રિયા આપે છે. સંદર્ભો ઇલેક્ટ્રોફિઝિયોલોજી