電鰻,會放電的怪物
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童年的陪伴應該少不了各種動畫片,如果你是90後,是否還記得《神奇寶貝》里機靈又萌萌、討人喜歡的皮卡丘,在可愛的外表下,它有一種超能力,即強大的放電招式,叫做「十萬伏特」。在戰鬥中,常常會給敵人最後一擊。
而在自然界,也有這麼一些會放電的「神奇寶貝」,尤其是魚類動物,世界上已知的會放電魚類達數十種,電鰻、電鯰、電鰩等等。而最知名的莫過於電鰻了,它能產生足以將人擊昏的電流,是放電能力最強的淡水魚類,因此有了水中的「高壓線」之稱。但電鰻可不像皮卡丘那麼乖巧可愛,它甚至還曾經入選了美國《國家地理》網站盤點的「地球上最令人恐懼的淡水動物」之一。
滑溜溜、粘糊糊、小眼睛的電鰻,看起來特別像是恐龍時代的「遺迹動物」,但它的狩獵策略可不是像恐龍那麼原始和簡單。2015年10月,美國生物學家還發現了聰明的電鰻會利用簡單的物理知識來制服獵物。
毫秒的電力狙擊
電鰻主要生活在熱帶及溫帶地區渾濁、環流的水域中,雖然有一雙小眼睛,但幾乎沒有用過,因為它們生活在黑暗的水域,而且常常是在夜間追捕獵物,小眼睛根本看不到,已經退化了。但是自然賦予了它們放電能力,所以能通過發射低壓的電力點擊來為自己探路,聽起來有點像是蝙蝠發出聲吶時的吱吱叫聲。
但與它們用來打暈或殺死獵物的快速、強力衝擊的高壓電力相比,這些探路點擊只是輕微的電力。電鰻產生的高壓電力,與它的身體構造密切相關。在電鰻身體多達80%的部分是由發電細胞構成的,這些細胞類似於極度興奮狀態下的哺乳動物的體肌肉細胞,能傳輸神經信號,刺激肌肉收縮。
在電鰻的身體中,發電細胞層層堆疊起來,形成小型的疊層電池,就像是裝在手電筒里的電池。當受到神經信號的刺激,發電細胞的離子流會突然通過細胞膜,形成電流。電鰻體內從頭到尾的疊層電池都串聯起來,這樣在電鰻的頭和尾之間就產生了很高的電壓,能在體外產生足夠大的電流,這樣的電流足以將目標獵物擊暈或擊斃。驚人的是,電鰻甚至可產生高達600伏的電擊——這足夠電死一個成年人,所以給它們清洗魚缸是一件非常驚險的事情,需要特別警惕它們的突然襲擊。
電鰻捕獵時,它們會往四周發出高壓脈衝。一旦附近有獵物,在高壓脈衝的作用下,獵物就會肌肉收縮,然後「凍結」起來,而這個狩獵過程僅僅在毫秒之間。當一條電鰻感覺到水中的有東西在抽搐時,它們就知道自己已經擊中了一個目標。
但是鰻魚是如何找到被「凍結住」的獵物的呢,尤其是在比較渾濁的水中?原來,它們使用的高電壓脈衝,不僅作為一種武器,而且還可以作為一個跟蹤系統。
巧妙的狩獵系統
對此,科學家進行了一個研究,將一條抽搐的魚裝在一個電絕緣袋中,然後把這個袋子和一根帶電的碳棒一起丟到電鰻生活的魚缸里。電鰻一但感覺到水中有了動靜,就立馬發射電脈衝,想要電暈動靜的源頭,可結果是電鰻無視了在袋子中抽搐的魚兒,反而停留在帶電碳桿附近。
這個實驗表明,視力已經退化的電鰻並不能看到魚兒(獵物),而充當「眼睛」作用的是它自帶的電導率。由於電力更容易通過最有導電性的材料,在平常情況下,顯然魚兒(獵物)的身體比水更導電,所以它能輕易地找到魚兒(獵物)。但是在這個研究中,魚兒被困在電絕緣袋中,因此,電鰻只能找到更容易導電的電碳桿,而不是被絕緣的魚兒。
由此可以說明,在自然生活環境下,鰻魚若想知道獵物的位置,它的電脈衝是最好的方法。
但是,如果在電鰻想要吃掉獵物之前,被電暈的獵物突然醒來並開始掙扎,電鰻該如何應對這種突髮狀況?
研究人員發現,電鰻還有其他技巧。例如,當電鰻捕獲一個蠕動的魚後,它會捲曲身體,有點像蛇纏繞著一隻老鼠一樣,將獵物纏繞在自己的頭和尾之間。
蛇是用自己的力量使獵物窒息,那麼電鰻呢?研究人員相信電鰻是用電力來擊昏獵物的,因為電鰻的頭帶正電荷,而它的尾巴帶負電荷,當正、負兩端靠攏在一起,產生的電流會加強,使魚兒「癱瘓」,無法動彈。
問題是,如何用物理實驗來證明呢?研究人員想出了一個測量裝置,稱之為「鰻魚捕獵玩具」:用一根塑料棒刺穿一條死魚,並連接電線和電極,以及電流表,用來測量電流,最後將「玩具」放到在魚缸中,輕輕地拉扯電線,模擬拚命掙扎的獵物。
結果,電鰻上鉤了,發電攻擊「玩具」(電流表中有電流經過),一遍又一遍,與此同時,它的身體不斷地捲曲和展開。當電鰻的身體捲曲起來的時候,穿過魚兒身體的電流量是身體展開時的一倍以上。
研究者認為,電鰻的纏繞技術是用來對付獵物的絕招,也可能是對獵物的最後一擊,也許這樣就能解決更棘手的獵物,比如小龍蝦。
但是如果我們能仔細觀察,生物所具有的那些「超能力」,自然界的那些神奇的現象,其實就在我們身邊。
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