電鰻
電鰻 |
---|
圖片來自pixnet |
科學分類 |
界: 動物界 Animalia 門: 脊索動物門 Chordata 綱: 輻鰭魚綱 Actinopteri 目: 電鰻目 Gymnotiformes 屬: 電鰻屬 Electrophorus 種: 電鰻 E. electricus |
電鰻(學名:Electrophorus electricus)属于裸背电鳗科的鳗形南美鱼类,是一種以能短暫強力放電而聞名的淡水魚類。體型粗圓而長,最大可長達250公分左右,棲息在南美洲的亞馬遜河及奧里諾科河流域,生性晝伏夜出,以捕食小魚為主。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[1]。
電鰻雖名為“鰻”,但並不是鰻的一種,在生物分類上電鰻和鯰魚更為接近,皆置於骨鳔总目之下。儘管如此,電鰻不能叫作電鯰,因為電鯰已是存在於非洲的魚類名稱。
目录
放电特性
電鰻的放電能力來自於牠特化的肌肉組織所構成的放電體。肌肉組織幾乎都能放電,佔其身長的80%以上,有數以千計的放電體。電鰻的頭部是正極,尾部是負極,每個放電體約可製造0.15伏特的電壓,而當數千個放電體一起全力放電時的電壓便高達600~800伏特[2],但這種高電壓只能維持非常短暫的時間,而且放電能力會隨著疲勞或衰老的程度而減退。電鰻能自由控制要放出什麼程度的電力,一般認為電鰻放出低電力的目的是在警告、試探或偵測。 電鰻之所以能不被自己或同類電到,那是因為電鰻體內的脂肪組織有很好的絕緣作用,而且電鰻本身已很適應微弱的帶電環境。
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350多伏,但也有过650伏的放电记录。美洲电鳗的最大电压竟达800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500伏,电流为2安培,即功率为1000瓦的短时放电。虽然发出的是直流电,但放电频率每秒可达300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。
电鳗自身不被电的原因
电鳗的放电器官在身体的两侧,而且它大部分的身体或重要的器官都由绝缘性很高的构造包住,在水中就像是一个大电池。电流由电阻最小的通路经过,所以在水中放电时,电流会经由水(电阻比电鳗身体小)传递,电鳗并不会电到自已。但如果电鳗被抓到空气中,因空气的电阻比它身体的电阻更大,放电的话就会电到自已了。另外,如果电鳗受伤使两侧的绝缘体同时破损的话,放电时就会像两条裸露的电线一样发生短路的现象。
最新进展
一项最新的研究表明,电鳗可以利用此电流对猎物进行“远程控制”,使躲藏着的鱼类抽搐从而暴露自己的位置。电鳗的电流还会诱导猎物的肌肉不自主地收缩,从而使其瘫痪。美国田纳西州范德比尔特大学生物学家肯尼斯·卡塔尼亚表示:“很明显,电鳗比人类更早发明泰瑟枪(发射带电镖箭使人暂时不能动弹的武器)。”
外形特征
电鳗行动迟缓,栖息于缓流的淡水水体中,并不时上浮水面,吞入空气,进行呼吸。体长可达2.5公尺,体重可达20千克,整体圆柱形,体表光滑无鳞,背部黑色,腹部橙黄色。背鳍、尾鳍退化,但占体全长近4/5的尾,其下缘有一长形臀鳍,依靠臀鳍的拨动而游动。尾部具发电器,来源于肌肉组织,并受脊神经支配。 体有两对形状为长梭形的发电器,位于尾部脊髓两侧。
特别要说明的是,上文中提到的电鳗尾部两侧的肌肉,是由有规则地排列着的6000~10000枚肌肉薄片组成,薄片之间有结缔组织相隔,并有许多神经直通中枢神经系统。每枚肌肉薄片像一个小电池,只能产生150毫伏的电压,但近万个“小电池”串联起来,就可以产生很高的电压。
分布范围
生活环境
电鳗是一种降河性洄游鱼类,溯河到淡水内长大,电鳗在江河湖泊中生长、发育,往往昼伏夜出,喜欢流水、弱光、穴居,具有很强的溯水能力,潜逃能力很强。
电鳗的生存环境极其粗放,大多为浑浊、缓流的水域,这种地方给它带来了两个特点:第一是眼睛基本没什么用了,很早就退化了,必须依靠微弱的电流探知周围环境,所以电鳗的电路其实是长时开放的;第二就是这么脏的水里肯定也长不出什么好看的颜色,所以电鳗的体色十分一般,上体灰黑,下腹桔黄,是很通俗的色彩。
捕食特点
电鳗常在夜间捕食,食物中有小鱼、蟹、虾、甲壳动物和水生昆虫,也食动物腐败尸体,更有部分个体的食物中发现有高等植物碎屑。电鳗捕食的时候,首先悄悄地游近鱼群,然后可连续放出电流,受到电击的鱼马上晕厥过去,身体僵直,于是,电鳗乘机吞食它们。电鳗的摄食强度及生长速度随水温升高而增强,一般以春、夏两季为最高。电鳗放电,有时也不一定是为了捕食,也可能是一种生理需要。被电鳗电死的鱼,往往超过它们食用所需要的量,这给渔业生产带来危害。
南美洲土著居民利用电鳗连续不断地放电后,需要经过一段时间休息和补充丰富的食物后,才能恢复原有的放电强度的特点,先将一群牛马赶下河去,使电鳗被激怒而不断放电,待电鳗放完电精疲力尽时,直接捕捉。
天敌
电鳗除了人类几乎没有任何天敌。电鳗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300~800伏,因此电鳗有水中的"高压线"之称。据网友拍摄的一段视频显示,一条鳄鱼观察着旁边的电鳗,猛地将其一把咬住,不料被电流击得浑身颤抖。不一会儿便被电死了。
饲养方法
人工饲养中电鳗对水体更没什么要求,微酸至中性水质,15℃以上的水温——这个温度甚至冬天家里有暖气的话连加热棒都不用放——然后过滤系统尽量提供缓动的水流即可。电鳗还会直接呼吸空气,连水体容氧的问题都不必担心。它们的肛门虽然就在胸腹部下方,消化道极短,但还是挺能吃的。并且由于它没有牙齿,不能牢固咬住猎物,所以每电击必至对方于死地,投喂时务必小心,不要自己把手放进水里。
經濟利用
電鰻除利用在科學研究外,也可做為食用魚及觀賞魚。