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能电鱼,更能电力找鱼:别以为电鳗只有把鱼电晕一招! | 科学人 | 果壳网 科技有意思
能电鱼,更能电力找鱼:别以为电鳗只有把鱼电晕一招!
电击 电脉冲 放电 遥控
本文作者:Ed Yong
(莘莘深/编译)电鳗两米长的身体里,装满了专门用来发电的细胞,它们可以产生高达600伏的电击,足以击昏电鳗常吃的小鱼和小型无脊椎动物。这样的电力甚至足以电倒一个人或一匹马(不过,和《超凡蜘蛛侠2》里不一样,电鳗不会带给你超能力。)
尽管电力强劲,但电鳗的电击并只不是简单粗暴的武器。来自美国范德比尔特大学的肯尼斯o凯特尼亚(Kenneth Catania)发现,电鳗的高压放电是一种极其精妙的武器,至少具备三种不同功能。首先,它们使猎物抽搐,从而暴露自己的位置。然后,电击使猎物的肌肉收缩而瘫痪麻痹。接着,电场还能监控这些躯体僵硬的盘中餐在水中漂流的轨迹。电鳗是集电池、电击枪、遥控器和追踪系统为一体的存在。
尽管名叫电鳗,但电鳗跟鳗鱼完全没有关系,而是一种长刀鱼——几种擅长产生电场的南美鱼类的一种,跟鲤鱼和鲶鱼亲缘关系很近。大部分长刀鱼只能产生微弱的电场,用来在浑浊的水中找寻方向、辨认同伴、相互交流。
电鳗不仅具备上述能力,还通过专门器官产生的高能电击,大大强化了这种能力。这使得电鳗成了都市传说、通俗小说和科学研究的宠儿。在19世纪,为了理解电流如何对神经系统的产生作用,(Michael Faraday)对电鳗下了手。我说的是字面意义上的下手:他有时会徒手触摸电鳗,来测试电鳗的放电能力。 “当你把手放在合适的位置上时——也就是一只手靠近头部,另一只手靠近尾部——这种动物产生的电击是十分强劲的。”他写道。
法拉第大大手绘的手抓电鳗示意图:握住1点和8点的位置时震动最强哦。图片来源:/
两个世纪过去了,科学家总算是稍微谨慎了一些。当卡特尼亚开始研究电鳗的时候,他戴了厚厚的橡胶手套。
卡特尼亚可不是常人:他是一个擅长单枪匹马揭秘神奇动物的神经生物学家。在这个被大规模科研合作统治的时代,卡特尼亚却凭借一系列发表在顶级期刊上的单作者论文脱颖而出。他揭示了。他发现了。他展示了人类,这种最古怪的动物,是如何通过。去年,他发现电鳗的致命电击比任何人之前想象的都更为刺激。(编者注:果壳网在报道过卡特尼亚教授去年的发现:电鳗能放出高压电,电得猎物动弹不得、无处遁形;在采访中,他表示2015年还会出个大新闻——接着读下去就是啦。)
电鳗接近猎物时,每秒都会释放约400伏的高压电脉冲。卡特尼亚发现,这些电脉冲就像是无线电击枪:电脉冲刺激鱼身上掌管肌肉的神经元,使肌肉收缩。这样,鱼就动不了了,电鳗便可以迅速上前,一口吞掉它们。
电鳗的电鱼-找鱼过程示意图。图片来源:【论文故事】电鳗:用电击“遥控”猎物
在捕猎时,电鳗会释放简单的快速脉冲对,这种脉冲对会引发肌肉强烈的收缩。而且即使鱼藏起来也没用——这种脉冲对会使它们的肌肉不由自主地抽搐,从而暴露自己的位置,电鳗可以感觉到这些抽搐。“这是我研究动物以来发现最惊艳的发现之一,而我可是发现了不少不同寻常的事情。”当时,卡特尼亚这么告诉我。
自此,卡特尼亚发现了电鳗的高压脉冲不仅仅是武器,因为动物天生导电,电鳗可以利用电脉冲的反馈,感知到动弹不得的猎物的位置。
卡特尼亚是这样证明这一点的:他向人工喂养的电鳗提供被切除脑叶而瘫痪和麻醉了的鱼类,他能够控制这些鱼的动作。在正常情况下,电鳗会释放双峰电脉冲,卡特尼亚会抽动他的僵尸鱼,电鳗随即会扑上去。但如果卡特尼亚把鱼用塑料袋罩起来,电鳗就会变得不寻常的低效,并且缺乏目的性。它们还是会向抽搐的方向出击,但是通常会半途而废。
卡特尼亚在水中放入导电碳棒后,情况发生了改变。这一次,抽搐的鱼类再次引发了电鳗的猛烈攻击——但是电鳗实际上瞄准的是导电棒。电鳗甚至能在导电棒被六个绝缘塑料棒包围的情况下把它挑出来。它们还可以精准地跟踪在转盘上旋转移动、被塑料绝缘体包围的导体。而且,这些电鳗灵活敏捷得惊人:即使转盘改变了旋转方向,电鳗也可以在攻击中途变向。
电鳗能准确找出导电棒,发起猛攻。图片来源:研究论文
这表明,电鳗利用高压电脉冲追踪猎物的运动。这看起来有些荒唐,因为电击已经把小动物麻痹了——但是,被麻痹的受害者依旧会在水中漂浮,特别是在它们在电鳗电击之前已经开始逃离的情况下。
“据我所知,能产生同时用作武器、以及感知成像载体的信号的动物,电鳗是头一例。”圣路易斯华盛顿大学的布鲁斯o卡尔森(Bruce Carlson)说道。此前,科学家一直认为电鳗利用弱电脉冲来交流和导航,强电脉冲来攻击和防守——两套完全分离的功能。但新研究表明,强电脉冲同样被用于某种形式的导航。
而且,至少有一只电鳗还会利用强电脉冲交流:田纳西州水族馆的鳗鱼米格尔o沃森(Miguel Wattson, )每释放一次强电脉冲就会发送一条推特。
"电力米格尔"(是不是很碾很摇滚!)的全身照。图片来源:/eelectricmiguel
它的推文有三类:省电小贴士,拟声词和冷笑话(oldfish...),编辑表示好烦哦(。图片来源:/eelectricmiguel
(编辑:Ent)
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不在法拉第的事迹后面加上请勿模仿,不怕增加一票达尔文奖提名么。。来自
有没有高手达人给揭秘一下,电鳗在水里放电,为什么不会电到它自己呢?
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全部评论(48)
不在法拉第的事迹后面加上请勿模仿,不怕增加一票达尔文奖提名么。。来自
有没有高手达人给揭秘一下,电鳗在水里放电,为什么不会电到它自己呢?
有没有高手达人,做一个电鳗发电机?来自果壳的核
引用 的话:有没有高手达人给揭秘一下,电鳗在水里放电,为什么不会电到它自己呢?表皮的电阻比水大,放到空气中放电就会电到自己了。
电鳗是怎样把食物转化为电能的呢?来自果壳的核
我问个问题,大家不要打我,这东西能吃么?
引用文章内容:省电小贴士,拟声词和冷笑话(oldfish...)推文醉了
引用 的话:表皮的电阻比水大,放到空气中放电就会电到自己了。~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~3Q,一语解惑!
卖萌的作者...
看起来很好吃的样子啊
比较关心能吃不?好吃不?》
一说电鳗我就想到火星异种里的阿道夫…… 以及电鳗的黏液貌似可以防止自己被电到? 再以及,推特萌。比大笨钟那个duang duang duang用心多了~
引用 的话:有没有高手达人给揭秘一下,电鳗在水里放电,为什么不会电到它自己呢?引用 的话:我问个问题,大家不要打我,这东西能吃么?引用 的话:看起来很好吃的样子啊引用 的话:比较关心能吃不?好吃不?电鳗肉味鲜美,富有营养。虽然它能释放出强大的,但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,就可以直接捕捉了。为什么电不着自己?电鳗内部有许多所谓的生物电池(electroplaques)串联及并联在一起,所以虽然电鳗的头尾电位差可以高达750V,但是因为生物电池的并联(一共约140行左右)把电流分散掉,所以实际上,通过每个行的电流跟他电鱼时所放出的电流差了两个命令,相对之下小的多,所以他才不会电鱼时,把自己也给电死了。
引用 的话:电鳗是怎样把食物转化为电能的呢?肌肉中的生物蓄电池贮电,发电好像是靠神经系统的生物电流。。。
电鳗可以用电攻击同类么?电鳗可以收到电击伤害么?多少伏的电会把电鳗击穿?
引用 的话:电鳗肉味鲜美,富有营养。虽然它能释放出强大的电流,但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...赶一堆牛马下河,然后被电死电伤,就为了吃几条电鳗……真·土豪2333
引用 的话:赶一堆牛马下河,然后被电死电伤,就为了吃几条电鳗……真·土豪2333一群,电力分散,不会被电死电伤的。。。能电死牛马的大电鳗很少见,小电鳗没那么厉害。。
味道一定很鲜美23333
电鳗和鳗鱼哪个更好吃(?﹃?)
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发电器官能好怎?
电鳗表皮电阻大,它如何把电释放出来的?电对它自己的神经系统有多大影响?
话说鲨鱼的特殊器官 罗轮磁壶 也能够感应猎物发出的电脉冲发现猎物,与及感应地磁。有文章详细说说这个吗?来自
电鳗是集电池、电击枪、遥控器和追踪系统为一体的存在。==
原来电子对抗、EMP攻击什么的已经被另一种生物发展得很成熟了,23333
定位,定身,遥控,暴击。。。。。。。。。。这是满级的电系能力者。。。。。。。
引用 的话:大家好,我打个广告我司是鳗鱼电力公司,因公司业务拓展,诚聘电鳗一万条要求成年电鳗,从事发电行业3年以上工作经验,体格健壮,能吃苦耐劳有电死水牛经历者优先PS: 虽然我司叫鳗鱼电力公司,但是不收鳗鱼,只...七鳃鳗要吗?
引用 的话:七鳃鳗要吗?你这差得更远了吧……
如此懂得放电的生物,单身狗的比例应该不高吧
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