电鳗是指属于(yu)脊索动物门、辐鳍鱼纲、电鳗亚(ya)目、裸背电鳗科、电鳗属的(de)一种。以放电而进行捕食,是能够放电(dian)的特殊物种。自身又具有特殊(shu)的结构,又不至(zhi)于自身触电由于电鳗会发电,人(ren)们叫它做活的发电机、活电池、电鱼(yu)等。它具有很高的营养价值与产业(ye)利用价值,为人类做(zuo)出了很大的贡献。电鳗的放电特性启发(fa)人们发明和创造了能贮存电的电池(shi)。其利用前景相当可观,许(xu)我们进一步开发与利用这一宝贵(gui)资源。人们日常生活中所用的(de)干电池,在正负极间的糊状填充物,就(jiu)是受电鳗发电器里的胶状物(wu)启发而改进的。
1.电鳗的分布
生活在南美洲(zhou)亚马逊河和圭亚那河的电鳗,外(wai)形极似鳗鲡,体长2米左右。全世界的(de)电鳗主要生长于热带及温带地区水域,除了欧洲电鳗及美洲电鳗分布在大西(xi)洋外,其馀均100分布在印度洋及太平洋区域。
在中国,顺德被称为“中(zhong)国鳗鱼之乡”。首届(jie)中国(龙之星)鳗鱼(yu)美食文化节就是在那里开(kai)门。首届中国鳗鱼节已经开展了(le)一系列富有成效的宣(xuan)传推广活动,在(zai)全国兴起了一股鳗鱼热,极大地提(ti)升了鳗鱼知名度。
2.生活(huo)习性
电鳗是一种降河性洄(hui)游鱼类,原产于(yu)海中,溯河到淡水内长大,后回到海中(zhong)产卵。每年春季,大批幼电鳗成(cheng)群自大海进入江河口。雄电(dian)鳗通常就在江河口成长;而雌电鳗则(ze)逆水上溯进入江河的干、支流和与江(jiang)河相通的湖泊,有(you)的甚至跋涉几千公(gong)里到达江河的上游各水体。
2-1生(sheng)殖
它们在江河湖泊(bo)中生长、发育,往(wang)往昼伏夜出,喜(xi)欢流水、弱光、穴居,具有很(hen)强的溯水能力,其(qi)潜逃能力com也很强。到达性成熟(shu)年龄的个体,在秋季又大批(pi)降河,游至江河(he)口与雄电鳗会合后,继续游(you)至海洋中进行繁殖。据推测其(qi)产卵场在北纬30度以南和中国台湾(wan)的东南附近,1次性产卵,卵小,10天内可孵化。孵化(hua)后仔鱼逐渐上升到水表层(ceng),以后被海流漂向中国、朝鲜、日本(ben)沿岸,此时仔鱼约为1龄,冬春在近(jin)岸处变为白苗,并随着色(se)素的增加而变为黑苗。开始溯河时为(wei)白苗,到溯河后期则以黑苗为(wei)主,混杂少量白苗。电鳗的性腺在淡水(shui)中不能很好地发育,更不能在淡(dan)水中繁殖,雌电鳗的性腺(xian)发育是在降河洄游(you)入海之后才得以完成。在秋末(8-9月间)大批雌电鳗接(jie)近性成熟时降河入海(hai),并随同在河口地带生长的雄电鳗至(zhi)外海进行繁殖。
本视频由七彩教育(yu)卿老师主讲
2-2捕食(shi)
电鳗常在夜(ye)间捕食,食物中有小鱼、蟹、虾、甲壳动物和水生昆虫,也食动物腐(fu)败尸体,更有部分(fen)个体的食物中发现有(you)高等植物碎屑。摄食强度及生长速度(du)随水温升高而增(zeng)强,一般以春、夏两季为最(zui)高。电鳗可以发电,并(bing)靠发出的电流击毙水中的小鱼、虾及(ji)其他的小动物,是一种(zhong)捕食和打击敌害的手段。
电(dian)鳗捕食的时候,首先悄悄地游近(jin)鱼群,然后可连续放出电(dian)流,受到电击的鱼马上(shang)晕厥过去,身体僵直,于是,电鳗乘(cheng)机吞食它们。电鳗放电(dian),有时也不一定是为了捕食,也(ye)可能是一种生理(li)需要。被电鳗电死(si)的鱼,往往超过(guo)它们食用所需要的量,这(zhe)给渔业生产带来危害。电鳗放电后(hou)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(xian)把牲畜赶到水中,使电鳗放(fang)电,等到它们把电量消耗掉,再(zai)进行捕捞,这样做(zuo)可以避免渔民被击伤。
3.身体(ti)结构
生活在南美洲亚(ya)马逊河和圭亚那河的电鳗,外形极似鳗鲡,体长2米左右,重达20公斤。体表光滑无(wu)鳞,背部黑色腹部橙黄色,没有背鳍(qi)和腹鳍。臀鳍特别长,是(shi)主要的游泳器官。电(dian)鳗有两对发电器,形状为长梭形,位于尾部脊髓两侧(ce)。
4发电机(ji)原理
它的发(fa)电器分布在身体两(liang)侧的肌肉内,身体的尾端为正极,头(tou)部为负极,电流是从尾部(bu)流向头部。当电鳗的头和尾触及敌体,或受到刺激影响时即可发生强大(da)的电流。
发电器最主(zhu)要的枢纽,是器官的神经部分,电鳗(man)能随意放电,放电时间(jian)和强度,它完全能够自己掌握(wo)。世界上有好多种(zhong)电鳗,其发电能力各不相同。电(dian)鳗可以放出50安培的电流,电压达60—80伏,有海中“活电站”之(zhi)称。电鳗是鱼类中放电能力最强的(de)淡水鱼类,输出的电压达300~800伏,因此电鳗有水中"高压线"电鳗每秒钟能放电50次,但连续放电后,电流逐(zhu)渐减弱,10—15秒钟后完全(quan)消失,休息一会(hui)后又能重新恢复放电(dian)能力。
电鳗放电(dian)时的平均电压为350多伏,但也有过650伏的放电记录。电鳗放电时产生的电流是(shi)极微弱的,一般不(bu)到l安培;然而有时观察到(dao)的电压为500伏,电流为2安培(pei),即功率为1000瓦的(de)短时放电。虽然(ran)发出的是直流电,但放电频率每秒可(ke)达300个脉冲(chong)。
放电的损伤力取决于鳗鱼的大(da)小和机体的状况。当(dang)电鳗长不到1米时,电压(ya)随着电鳗的成长而增加(jia)。当长到1米后,只增加电流的强度。
5.自身不(bu)会被电死的原因
电不着(zhe)自己电鳗内部有许多所谓生(sheng)物电池 (electroplaques)串联及并联在一(yi)起,所以虽然电鳗的头尾电位(wei)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(ba)电流分散掉,所以实际上(shang),通过每个行的(de)电流跟他电鱼时所放出的电流(liu)差了两个命令,相对之下小的多(duo),所以他才不会电鱼(yu)时,把自己也给电死了。
电鳗是活(huo)的“发电机”。它(ta)尾部两侧的肌肉,是由有规则地排列(lie)着的6000—10000枚肌肉薄(bao)片组成,薄片之(zhi)间有结缔组织相隔,并有许多神经直通中枢神(shen)经系统。每枚肌肉薄(bao)片像一个小电池,只能产生150毫伏的{TagsLink:2},但近万个“小电池”串联起来(lai),就可以产生很高的电(dian)压。电鳗尾部发出的电流,流向头部的感受器,因此在(zai)它身体周围形成一个弱电(dian)场。电鳗中枢神经系统(tong)中有专门的细胞来监视(shi)电感受器的活动,并能根据监视分析(xi)的结果指挥电鳗的行为,决定采(cai)取捕食行为或避让行为或其(qi)它行为。有人做过这么一(yi)个实验:在水池中放置两根垂(chui)直的导线,放入电鳗,并将水池(shi)放在黑暗的环境里,结果发现电鳗总(zong)在导线中间穿梭,一点儿也不会(hui)碰导线;当导线通电后,电(dian)鳗一下子就往后跑了。这说明电(dian)鳗是靠“电感”来判断周围环境的。所(suo)以{TagsLink:0}能{TagsLink:1}很高的电压,但(dan)它不会被自己放出的电而(er)死亡。
6.放电范围
电鳗体内有一(yi)些细胞就像小型的叠层电池,当它被神经信号所激励时,能陡然使(shi)离子流通过它的细胞(bao)膜。电鳗体内从头到尾都有这样的细胞(bao),就像许多叠在一起的(de)叠层电池。当产生电流时,所有这(zhe)些电池(每个电池电压(ya)约15伏)都串联起来,这样在(zai)电鳗的头和尾之间(jian)就产生了很高的电(dian)压。许多这样的电池组又(you)并联起来,这样就能在体外产(chan)生足够大的电流。用这些电流(liu)足以将它的猎物或天敌击晕或击毙。淡(dan)水里的电鱼需要更多(duo)的电池串联在一起,因为(wei)淡水的电阻较大,产生同样的电(dian)流需要更高的的电压。
电鳗的(de)放电器官在身体的两(liang)侧,而且它大部分的身体或重(zhong)要的器官都由绝缘性很高(gao)的构造包住,在水中就像是一个大电池(shi)。我们知道电流会由(you)电阻最小的通路经过,所以在水中(zhong)放电时,电流会经由水(shui)(电阻比电鳗身体小)传递,电(dian)鳗并不会电到自已。但如果(guo)电鳗被抓到空气中,因空气的电(dian)阻比它身体的电阻更大,放(fang)电的话就会电到自已了。另外,如果(guo)电鳗受伤使两侧的绝(jue)缘体同时破损的话,放电时就会像两条(tiao)裸露的电线一样发生短路(lu)的现象。它所释(shi)放的电量,能够轻而易举地把比它(ta)小的动物击死,有时还会击(ji)毙比它大的动物,如正(zheng)在河里涉水的马和游泳的牛也(ye)会被电鳗击昏。
在已知的所有能发电(dian)的动物中,电鳗是最可怕的一个(ge),它们输出的电(dian)压可达300~800伏,电流大概(gai)在1安左右,这是什么概念嘞,可以做个对比,对于人类的安全电(dian)压是36伏,安全电流是0.01安,电鳗释放的电是(shi)人体安全值的几百倍,电鳗的威力不言(yan)而喻。
7.电鳗的应用价值
电(dian)鳗的营养价值与结构特点在工业方面的(de)应用在当今逐渐被开发出来。利用前景相当的(de)可观。
电鳗(man)的放电特性启发人们发明和创(chuang)造了能贮存电的电池。
近期,美(mei)国海军正在研制并改进一种水下(xia)造仿真鳗鱼。主要利用鳗鱼(yu)出色的导航本领。鳗鱼的眼睛已经(jing)退化,它是根据脉(mai)冲的发射来判断(duan)方向。这种水下的电脉(mai)冲发射与接收非常令人感(gan)兴趣。这正是现代(dai)船舶雷达的导航原理(li)。
文中(zhong)Gif截取自Youtube《Electric eel batteries》《How Do Fish Generate Electricity》《How do fish_make electricity》
(来源:网(wang)络,版权归原作者)
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