瞬間釋放出高達800伏特的高壓電,就連鱷魚都會被電暈,這就是電鰻的威力。
其實,能夠放電的生物在自然界并不少見,但電鰻絕對是其中的佼佼者,當然了,也并非所有的電鰻都可以釋放出高達800伏特的電壓,能夠釋放出如此強力電壓的是美洲電鰻,不過也不要小看了其它種類的電鰻,因為這個家族中的成員能夠釋放出的平均電壓大概可以達到350伏特上下。電鰻雖然名字中有“鰻”,但其并不是鰻魚,而是刀魚,從生物學分類上來講,與鰻魚的親緣關系較遠,而與鯰魚的親緣關系較近。
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電鰻的分布區域很廣,在很多熱帶和亞熱帶的水域中都有分布,特別是那些流速緩慢的河水,無疑是電鰻的最愛,因為電鰻本身行動也比較遲緩。
這是因為電鰻沒有背鰭和尾鰭,唯有依靠臀鰭的擺動在水中游泳。可以看出,電鰻的棲息環境與鱷魚高度重合,所以難免會與鱷魚發生沖突,在鱷魚的眼中,電鰻不過是美味可口的食物,但當它們企圖捕食電鰻,往往會被電鰻釋放出的高壓電電暈,當你恰巧看到一條鱷魚在水中抽搐,那十有八九就是被電鰻電到了。
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既然都在水中,鱷魚會被電暈,為什么電鰻自己就沒事呢?電鰻的電到底是怎么發出來的呢?
在電鰻的身體上,遍布有6000多個帶電細胞,每個帶電細胞之中都有正負離子,可以產生電位差,進而產生電流。當電鰻遭遇危險需要放電時,神經信號會觸發這些帶電細胞,于是離子流就通過細胞膜產生電流。每一個帶電細胞可以產生約0.15伏的電壓,很多帶電細胞串聯起來就形成了一個電池組,很多電池組再并聯在一起就形成了一個可以釋放高壓電的疊層電池了。
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電鰻釋放的電流其實只有一到兩安,但由于電壓很高,所以功率也就超過千瓦,即便是像鱷魚這樣的大體型敵人也可以輕易電暈。
在一些電鰻較多的熱帶河流,也時常發生人類被電鰻電暈的事情,甚至曾經有被電鰻電暈溺水身亡的慘劇發生。那么,電鰻在放電時,為什么自己沒有事呢?首先,電鰻自身是有保護組織的。電鰻的放電器官位于身體兩側表面,而在電鰻的皮膚之下存在著一層厚厚的絕緣脂肪組織,可以保護內臟不受電流的傷害。
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其次,是電流的物理特性保護了電鰻。
電流總是沿著阻力最小的通路前進,而水的電阻要遠遠小于電鰻自身,所以發出的電會釋放到水里,而不會進入電鰻的身體。由此可見,在兩種情況之下,電鰻放出的電是有可能電到自己的,一種情況是電鰻的身體受了明顯的外傷,脂肪組織受損,內臟也就沒有了絕緣保護。另一種情況是電鰻被抓出了水,并在空氣中放電,因為空氣的電阻要顯著大于電鰻的身體,此時電就不會被釋放到空氣中,而是會進入到自己的身體。
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對于電鰻來說,發電不僅是一種防御手段,它還可以通過放電來進行導航和遠程操控獵物。
電鰻這種獨特的發電能力也為人類的科技進步貢獻了靈感。19世紀初,物理學家伏特就是從電鰻的發電器官上獲得了靈感,將銅片和鋅片堆疊在一起,制造出了世界上第一個可以產生電力的伏特電池。類似的例子還有很多,比如我國自主研發的氣凝膠離子馬達和可伸縮納米級仿生發電機都是參照電鰻的發電器官設計出來的。
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