电鳗
电鳗 |
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科学分类 |
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界： 动物界 Animalia 门： 脊索动物门 Chordata 纲： 辐鳍鱼纲 Actinopteri 目： 电鳗目 Gymnotiformes 属： 电鳗属 Electrophorus 种： 电鳗 E. electricus |
电鳗（学名：Electrophorus electricus）属于裸背电鳗科的鳗形南美鱼类，是一种以能短暂强力放电而闻名的淡水鱼类。体型粗圆而长，最大可长达250公分左右，栖息在南美洲的亚马逊河及奥里诺科河流域，生性昼伏夜出，以捕食小鱼为主。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]。
电鳗虽名为“鳗”，但并不是鳗的一种，在生物分类上电鳗和鲶鱼更为接近，皆置于骨鳔总目之下。尽管如此，电鳗不能叫作电鲶，因为电鲶已是存在于非洲的鱼类名称。
目录
放电特性
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。电鳗的头部是正极，尾部是负极，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600～800伏特[2]，但这种高电压只能维持非常短暂的时间，而且放电能力会随著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。 电鳗之所以能不被自己或同类电到，那是因为电鳗体内的脂肪组织有很好的绝缘作用，而且电鳗本身已很适应微弱的带电环境。
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。
经济利用
电鳗除利用在科学研究外，也可做为食用鱼及观赏鱼。