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电鳗属于裸背电鳗科的鳗形南美鱼类,拉丁学名为Electrophoruselectricus。能产生足以将人击昏的电流,是放电能力最强的淡水鱼类,输出的电压可达~伏,因此电鳗有水中的“高压线”之称。它不是真正的鳗类,而与鲶形目的种类近缘。电鳗入选美国《国家地理》杂志网站盘点的“地球上最令人恐惧的淡水动物”之一。世界上已知的发电鱼类达数十种,其他会放电的鱼类还有电鲶、电鳐等。
放电特性
电鳗虽名为“鳗”,但并不是鳗的一种,它在生物分类上和鲶鱼更为接近,皆置于骨鳔总目之下。电鳗的放电能力来自于它特化的肌肉组织所构成的放电体。肌肉组织几乎都能放电,占其身长的80%以上,有数以千计的放电体。电鳗的头部是负极,尾部是正极,每个放电体约可制造0.15伏特的电压,而当数千个放电体一起全力放电时的电压便高达~伏特,但这种高电压只能维持非常短暂的时间,而且放电能力会随着疲劳或衰老的程度而减退。电鳗能自由控制要放出什么程度的电力,一般认为电鳗放出低电力的目的是在警告、试探或侦测。
放电原理
电鳗体内有一些细胞就像小型的叠层电池,当它被神经信号所激励时,能陡然使离子流通过它的细胞膜。电鳗体内从头到尾都有这样的细胞,就像许多叠在一起的叠层电池。当产生电流时,所有这些电池(每个电池电压约0.15伏)都串联起来,这样在电鳗的头和尾之间就产生了很高的电压。许多这样的电池组又并联起来,这样就能在体外产生足够大的电流。用这些电流足以将它的猎物或天敌击晕或击毙。淡水里的电鱼需要更多的电池串联在一起,因为淡水的电阻较大,产生同样的电流需要更高的的电压。
放电能力
电鳗能随意放电,自己掌握放电时间和强度,发电器最主要的枢纽是器官的神经部分。电鳗放电时的平均电压为多伏,但也有过伏的放电记录。美洲电鳗的 电压竟达多伏,这么强的电压足以击死一头牛。电鳗放电时产生的电流是极微弱的,一般不到1安培;有时观察到的电压为伏,电流为2安培,即功率为瓦的短时放电。虽然发出的是直流电,但放电频率每秒可达个脉冲。
放电的损伤力
放电的损伤力取决于鳗鱼的大小和机体的状况。当电鳗长不到1米时,电压随着电鳗的成长而增加。当长到1米后,只增加电流的强度。电鳗每秒钟能放电50次,但连续放电后,电流逐渐减弱,10~15秒钟后完全消失,休息一会后又能重新恢复放电能力。在水中3~6米范围内,常有人触及电鳗放出的电而被击昏,甚至因此跌入水中而被淹死。
依靠电来感知周围环境
电鳗尾部发出的电流,流向头部的感受器,因此在它身体周围形成一个弱电场。电鳗中枢神经系统中有专门的细胞来监视电感受器的活动,并能根据监视分析的结果指挥电鳗的行为,决定采取捕食行为或避让行为或其它行为。有人曾经做过这样一个实验:在水池中放置两根垂直的导线,放入电鳗,并将水池放在黑暗的环境里,结果发现电鳗总在导线中间穿梭,一点儿也不会碰导线;当导线通电后,电鳗迅速往后跑。这说明电鳗是靠“电感”来判断周围环境的。
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