我們在日常生活中少不了要和電打交道,但你聽說過有一些魚類也具有專門的發電器官嗎?目前已知世界上能發電的魚有500多種,而人還只研究了20多種。
就拿電鰩來說吧,電鰩是海洋中能發電的魚,它是沿海常見的一種軟骨魚類。電鰩的 發電器官在身體中線兩旁,它能放出80伏特的電壓,最高可達200伏特。電鰩身上的發電器官,有許多是由肌肉纖維演變成電板,電鰩體內有200萬塊電板,雖然單個電板的電壓不高,但它們同時放電的時候,電流就相
當大了。生活在大西洋和印度洋的熱帶及亞熱帶近岸水域中的巨鰩,體型較大,最大者可達2米多。
科學家們曾對電鰩進行過測試,結果發現:它可以產生60伏電壓,50安培的電脈沖,3000瓦功率的電擊,足以擊斃一條幾十公斤的大魚。
電鰩的特殊本領早就引起人們的注意。早在古希臘和羅馬時代,人們就利用電鰩的電力來醫治疾病。19世紀,意大利物理學家伏特以電鰩的發電器官為模型,設計出最早的伏打電池。由于這種電池是根據電鰩的天然發電器官設計的,所以又叫“人造電奇觀”。伏打電池是世界上第一個直流電源。近年來,人們仿照電鰩的發電器官,制造出“電子手”、“電子腿”等。
電鰻是另一種會放電的魚,它與普通鰻魚的體型非常相似,長可達2米多,體重可達20多公斤。生活在南美洲亞馬遜河及奧里諾科河。
電鰻放電時的平均電壓為350多伏。但也有過650伏的放電記錄,美洲電鰻的最大電壓竟達800多伏。這么強的電壓足以擊死一頭牛!
電鰻放電的損傷力取決于鰻魚的大小和機體的狀況。當電鰻長不到1米時,電壓隨著電鰻的成長而增加。當長到1米后,只增加電流的強度。
電鰻捕食的時候,首先悄悄地游近魚群,然后連續放出電流,受到電擊的魚馬上暈厥過去,身體僵直。于是,電鰻乘機吞食它們。那電鰻是怎樣放電的呢?原來,電鰻是活的“發電機”,它尾部兩側的肌肉是由有規則地排列著的6000~10000枚肌肉薄片組成。薄片之間有結締組織相隔,并有許多神經直通中樞神經系統。每枚肌肉薄片像一個小電池,只能產生150毫伏的電壓,但近萬個“小電池”串聯起來,就可以產生很高的電壓!
電鰻尾部發出的電流流向頭部的感受器,因此在它身體周圍形成一個弱電場。電鰻中樞神經系統中有專門的細胞來監視電感受器的活動,并能根據監視分析的結果指揮電鰻的行為,決定采取捕食行為或避讓行為或其他行為。有人做過這么一個實驗:在水池中放置兩根垂直的導線,放入電鰻,并將水池放在黑暗的環境里。結果發現電鰻總在導線中間穿梭,一點兒也不會碰導線,當導線通電后,電鰻一下子就往后跑了,這說明電鰻是靠“電感”來判斷周圍環境的。
電鰻放電,有時也不一定是為了捕食,也可能是一種生理需要。被電鰻電死的魚,往往超過它們食用所需要的量。這給漁業生產帶來危害,電鰻放電后要經過一段時間的恢復,才能再次放電。利用這一特點,漁民們捕撈電鰻時,先把牲畜趕到水中,使電鰻放電,等到它們把電量消耗掉,再進行捕撈。這樣做可以避免漁民被擊傷。
電鯰也是一種能發電的魚。電鯰生活于非洲的尼羅河,它的長相和鯰魚非常相似,體長大約有1米左右,它的發電電壓高達350伏,能將人和牲畜擊昏。
當然,并不是所有的電魚都能發出很強的電,海洋中還有一些能發出較弱電流的魚,它們的發電器官很小,電壓最大也只有幾伏,不能擊死或擊昏其他動物,但它們像精巧的水中雷達一樣,可以用來探索環境和尋找食物。這些魚身上布滿了電感器官,它們能夠接收返回來的電波。由于任何一種活動的生物都有或強或弱的生物電,這些魚的電感受器能感受到這些微弱的電場變化。
比如鯊魚對于電場的變化就非常敏感。利用這一點,科學家們發明了“電子驅鯊器”。它發出的直流脈沖可以把鯊魚驅趕到1~10米以外,潛水員背著這些儀器,在水下可以避免鯊魚的襲擊。殍魚對電場的變化也非常敏感,它們可以預防地震,地震前地電流的急劇變化刺激了殍魚的電感受器官,使它們感到驚恐不安,亂蹦亂跳。因此可以通過對殍魚的研究找到一種預報地震的新方法。
總之,魚類的放電是它們在進化過程中所獲得的一種防御和攻擊敵害、捕捉食物的適應能力,如果人類能夠應用仿生學,模擬電魚的發電器官在海洋中發電,那么,就能很好地解決船舶和潛水艇的動力問題。