为什么有的动物会放电?
动物的捕食方式多种多样。电鱼的捕食绝招是放电。世界上至少有500种具有发电特性的鱼,虽然种类不同,放电的灵敏度有高有低,但这些鱼类都是依靠放电击昏摄取物或吓退进攻者。
电鳐是一种软骨鱼类,体形圆形或椭圆形,口和眼睛都很小,生活在热带和亚热带近海,我国的东海和南海就有分布。 它常将身体半埋于泥沙中,或在海底匍匐前进。
在电鳐的头部和胸鳍之间有一个椭圆形发电器,是由肌肉特化而成的。发电器由若干肌纤维组成,形成六角形柱状管,管内有无色的胶状物质,主要起电解作用。管内有许多扁平的电板排列,电板由一些小的化学细胞组成,与神经相连,我们把它们叫做“电板细胞”。 电鳐捕捉食物时,信号通过神经传导到电...全部
动物的捕食方式多种多样。电鱼的捕食绝招是放电。世界上至少有500种具有发电特性的鱼,虽然种类不同,放电的灵敏度有高有低,但这些鱼类都是依靠放电击昏摄取物或吓退进攻者。
电鳐是一种软骨鱼类,体形圆形或椭圆形,口和眼睛都很小,生活在热带和亚热带近海,我国的东海和南海就有分布。
它常将身体半埋于泥沙中,或在海底匍匐前进。
在电鳐的头部和胸鳍之间有一个椭圆形发电器,是由肌肉特化而成的。发电器由若干肌纤维组成,形成六角形柱状管,管内有无色的胶状物质,主要起电解作用。管内有许多扁平的电板排列,电板由一些小的化学细胞组成,与神经相连,我们把它们叫做“电板细胞”。
电鳐捕捉食物时,信号通过神经传导到电板的细胞,小细胞产生化学物质,改变细胞膜内和膜外的电荷分布,产生电位差,电流也就因此产生了。一个细胞产生的电流很小,一条电鳐身上有数百万个电板细胞,它们同时放电的时候,电流就相当大了。
生活在大西洋和印度洋的热带及亚热带近岸水域中的巨鳐,体型较大,最大者可达2米多。科学家们曾对这种电鳐进行过测试,结果发现,它可以产生60伏电压,50安培的电脉冲,3000瓦功率的电击,足以击毙一条几十公斤的大鱼。
世界上第一个人工电池——伏打电池。就是根据电鳐的发电器官为模型而设计出来的。
电鳗与普通鳗鱼的体型非常相似,长可达2米多,体重可达20多公斤。生活在南美洲亚马逊河及奥里诺科河。
电鳗有两对发电器,形状为长梭形,位于尾部脊髓两侧。
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l安培;然而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。电鳗放电后要经过一段时间的恢复,才能放电。利用这一特点,渔民们捕捞电鳗时,先把牲畜赶到水中,使电鳗放电,等到它们把电量消耗掉,再进行捕捞,这样做可以避免渔民被击伤。
电鲶也是一种能发电的鱼。电鲶生活于非洲的尼罗河,它的长相和鲶鱼非常相似,体长大约有1米左右,口端长有3对须,它没有背鳍,在尾的基部有一个很低而且平伸的脂鳍,电鲶有成对的发电器,位于背部的皮下,它的发电电压高达350伏,能将人和牲畜击昏。
当然,并不是所有的电鱼都能发出很强的电,海洋中还有一些能发出较弱电流的鱼,它们的发电器官很小,电压最大也只有几伏,不能击死或击昏其它动物,但它们像精巧的水中雷达一样,可以用来探索环境和寻找食物。
这些鱼身上布满了电感器官,它们能够接收返回来的电波。由于任何一种活动的生物都有或强或弱的生物电,这些鱼的电感受器能感受到非常微弱的电场变化。
鲨鱼对于电场的变化非常敏感,利用这一点,科学家们发明了“电子驱鲨器”,它发出的直流脉冲可以把鲨鱼驱赶到1~10米以外。
潜水员背着这些仪器,在水下可以避免鲨鱼的袭击。
鲶鱼可以预防地震,地震前地电流的急剧变化刺激了鲶鱼的电感受器官,使它们感到惊恐不安,乱蹦乱跳,因此可以通过对鲶鱼的研究找到一种预报地震的新方法。
总之,鱼类的放电是它们在进化过程中所获得的一种防御和攻击敌害、捕捉食物的适应能力。如果人类能够应用仿生学,模拟电鱼的发电器官在海洋中发电,那么,就能很好地解决船舶和潜水艇的动力问题。
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