书城科普小学生最想知道的100个为什么:自然的秘密
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第37章 电鳗为什么会带电?

首先,关于鳗鱼我们必须了解一下这点知识:电鳗事实上并不是鳗鱼。真正的鳗鱼更像是一条长有鱼鳍的蛇。而电鳗则属于鱼的另一个种类,形状类似于鳗鱼。不过,与大部分鳗鱼无害这一点所不同的是,电鳗可以给人类带来严重一击。

电鳗只是水中约500种带电鱼类中的一种,其他具有类似特性的鱼还包括电鲇、电鳐等。

这些鱼身上带的电究竟有什么用呢?不妨先把你自己想象成一条电鳗。(如果你是个大块头,那么你可能会长达9英尺,重达50磅左右。)你的周围水质混沌而布满杂物,以致即便在白天,也很难看得清楚。

那么,在如此昏暗而浑浊的环境中,你是如何找到自己道路的呢?为了帮助自己夜间出行,在漫长的进化过程中,不同的动物发展并采用了一套属于自己的独特方式。例如蝙蝠,它们通过发射声音信号,然后倾听前方途中物体所反射回的声波来辨别方位,从而在天空中穿行自如。与之类似,电鳗是通过本身所产生的电场,来帮助自己在昏暗的水下寻找道路,从而弥补视力上的不足。

当鳗鱼在水中游动的时候,它的身体周围会笼罩着一圈电场。当电场遇到一种导电性异于水的物质——比如其他的鱼、植物或者岩石时,其形状便会发生改变。而后,位于鳗鱼体表的特殊的皮肤细胞会探测到这些侵入电场的东西。所以即便在夜间,它们仍然可以据此作出准确的判断。

这种特殊功能使得像电鳗之类的带电鱼,具有了一种异于其他动物的优势,而不像其他动物那样只依靠触觉、味觉、听觉、嗅觉和视觉来感知世界。例如,它们可以不经由视觉或触觉而探测到位于水下某处的一块厚度不足1/12英寸的薄玻璃——仅依靠感知沿途侵入其电场的障碍物就可以容易地加以辨别。

电鳗拥有一套特殊的发电器官,几乎遍布其整条尾巴。(电鳗的尾巴占其身体长度的五分之四,约为3~7英尺。)这些器官由进化后的肌肉构成。对于一般的肌肉来说,像我们的二头肌,就是通过微弱的电流来进行收缩的。而电鳗身上的带电器官则由肌肉纤维构成,这些纤维最初是帮助鱼儿在水下游泳用的。经过若干世纪的进化,电鳗身上的这些肌肉纤维渐渐变成了重要的防身武器。

一条发怒的电鳗,浑身所产生的电将达到500多伏,电流强度为1安培,这种强度的电足以使一个人丧失意识,并将满屋子的灯泡点亮。

这些肌肉纤维不能像人类的肌肉或鱼儿的游泳肌那样自行地收缩,不过它们仍然可以产生出电。与我们通常所见的那些长条状肌肉细胞不同,这些被称为“长棱鳞”的肌肉纤维形状就像晚餐时所用的盘子一样。神经元细胞位于长棱鳞的一端,就像电池正极上的那个小突起一样。它们成排的堆叠起来,就像把一组电池一个挨一个地排在一起——一条电鳗尾巴上大约有700,000个这样的神经元细胞。即使当电鳗正在休息的时候,它同样可以释放出每秒1~5伏的低压电脉冲,这些脉冲的频率随后会逐渐加快,达到每秒钟20~50次。

那么这些带电器官为什么会发生进化呢?除了帮助电鳗在水中辨别出周围看不见的物体之外,它们还可以发挥类似电枪的功能。通过释放强电荷,电鳗可以将猎物(比如那些闯入其电场内的美味鱼)电昏或者杀死。与此同时,这些带电器官还可以充当电篱笆,将那些企图捕食鳗鱼的掠食者击退。一条发怒的电鳗,浑身所产生的电将达到500多伏,电流强度为1安培,这种强度的电足以使一个人丧失意识,并将满屋子的灯泡点亮。

信息速递

当两条电鳗相遇时,双方会停止放电,然后改变脉冲的频率。只有这样,它们所产生的电场才不会互相干扰。