伏打电鳗和瓦氏电鳗真实存在吗?伏打电鳗和瓦氏电鳗分别能放多少电?
学过物理的话应该都知道,水其实也是一种导体,电和火不一样,不会因为有水而消失,相反,电是可以通过水的传导的。而在水中,就有一种神奇的生物,电鳗,它们自身就拥有一个发电器,可以产生电压,在水中放电。不过,之前发现过的电鳗,能够产生的电一般都在600~800伏特之间,但是最近科学家新发现了两种新的电鳗,其中的伏打电鳗竟然可以超过800伏特,就让我们一起来揭秘这两种神秘的电鳗,到底是什么样子?
大千世界,包罗万象。在人类学会用电前,有些鱼类已将“电”玩得贼溜了,捕猎、防御、通讯等等。这其中名声最响的就是电鳗了。传说电鳗能电死人,被誉为“水中高压线”。此前科学家一直认为电鳗只有一个种类,不过最新发表于《自然通讯》研究报告称,电鳗至少还存在两个新物种,而且“电力惊人”。
电鳗,学名为Electrophoruselectricus,主要分布在南美洲亚马逊流域的圭亚那地区,被《国家地理》评为“地球上最令人恐惧的淡水动物”之一。它们成年体长可达到2.5米,体重约20千克。虽然名字里有个“鳗”字,但它跟鳗鱼完全没有关系,反而和鲤鱼、鲶鱼更亲。
据悉,来自美国史密森尼博物馆的研究团队通过搜集107个样本DNA进行分析及实地考察,发现在亚马逊区域的最北端存在另外2种新的电鳗,将其命名为“伏打电鳗”(E.voltai)和“瓦氏电鳗”(E.varii)。其中“伏打电鳗”可以放出高达860伏特的电压,创下地球生物的最强发电记录(此前为650伏特)。
这三种电鳗虽然外形上很相似,但研究发现它们都有自己独特的颅骨形状,以及胸鳍的特征。另外它们也分布在不同的区域,E.electricus集中在圭亚那地盾,而“伏打电鳗”生活在巴西地盾、“瓦氏电鳗”生活在亚马逊盆地。
团队推测它们大约360万年前演化发生变化,然后因亚马逊河流向改变分离,从而令生活在缺少矿物质“伏打电鳗”演化出最强电力。而生活在亚马逊盆地且充满矿物质水域的E.varii,因有效地传导电力,反而电力属于三者中最低的。
电鳗之所以能发电,是因为它们的体内异化出一种很特殊的发电细胞。每一个发电细胞外所携带的负电荷,与细胞内相差了将近100微伏特。而为何电鳗发电时而不会电到自己,主要是电鳗电流时间短,而且体表有一层特殊的脂肪层,扮演绝缘体的角色。
至于网上说的“电鳗可以电死人”有些夸张的成分,多数情况下电鳗是电不死人的。通常需要成年以上的电鳗才能发出600伏以上的电压,其次就是电流释放的半径大小。而且电死和电晕是有区别的,南美洲所传的能电死人,其实是被电晕后淹死。
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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。
放电特性
电鳗虽名为“鳗”,但并不是鳗的一种,它在生物分类上和鲶鱼更为接近,皆置于骨鳔总目之下。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。电鳗的头部是负极,尾部是正极,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,但这种高电压只能维持非常短暂的时间,而且放电能力会随着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。
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