電鰻是一種水生生物,它們可以在水中放電,放電是它們保護自己和捕食的有效手段。電鰻可以釋放出的電力是比較強的,電壓甚至可以達到800V,因此許多人將它們稱為“水中的高壓線”。電鰻是否可以將人類電死是不一定的,有些大電鰻可以將人電死,但有些小電鰻則不行,因為它們放出的電比較弱。
電鰻具有比較強的放電能力,可以放電,跟它們的身體構(gòu)造有很大的關(guān)系。電鰻的身體和器官構(gòu)造跟同樣生活在水中的魚類有很大的差異,它們的重要器官,比如下心臟、肝臟等,距它們頭部是非常近的,幾乎可以說它們的重要器官都在它們身體的前部位置。它們身體的其余部分,則分布著許多肌肉和電細胞。這些電細胞是用來放電的,在它們身體上大概80%的位置上都有分布。這些電細胞很像是電池。電鰻若是想放電,會先通過神經(jīng)系統(tǒng)來傳遞一個信號,當被這個信號刺激之后,電細胞就會迅速讓離子通過細胞膜,從而放電。
電鰻的生存環(huán)境大多為渾濁、緩流的水域,這種地方給它帶來了兩個特點:第一是眼睛基本沒什么用了,很早就退化了,必須依靠微弱的電流探知周圍環(huán)境,所以電鰻的電路其實是長時開放的;第二就是這么臟的水里肯定也長不出什么好看的顏色,所以電鰻的體色十分一般,上體灰黑,下腹桔黃,是很通俗的色彩。
電鰻是生長于熱帶及溫帶地區(qū)水域的純淡水魚類,分布在南美洲的亞馬孫河、圭亞那河、奧里諾科河流域。
電鰻行動遲緩,棲息于緩流的淡水水體中,并不時上浮水面,吞入空氣,進行呼吸。體長可達2.5公尺,體重可達20千克,整體圓柱形,體表光滑無鱗,背部黑色,腹部橙黃色。背鰭、尾鰭退化,但占體全長近4/5的尾,其下緣有一長形臀鰭,依靠臀鰭的撥動而游動。尾部具發(fā)電器,來源于肌肉組織,并受脊神經(jīng)支配。體有兩對形狀為長梭形的發(fā)電器,位于尾部脊髓兩側(cè)。
特別要說明的是,電鰻尾部兩側(cè)的肌肉,是由有規(guī)則地排列著的6000~10000枚肌肉薄片組成,薄片之間有結(jié)締組織相隔,并有許多神經(jīng)直通中樞神經(jīng)系統(tǒng)。每枚肌肉薄片像一個小電池,只能產(chǎn)生150毫伏的電壓,但近萬個“小電池”串聯(lián)起來,就可以產(chǎn)生很高的電壓。
電鰻常在夜間捕食,食物中有小魚、蟹、蝦、甲殼動物和水生昆蟲,也食動物腐敗尸體,更有部分個體的食物中發(fā)現(xiàn)有高等植物碎屑。
電鰻捕食的時候,首先悄悄地游近魚群,然后可連續(xù)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。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(yè)生產(chǎn)帶來危害。
南美洲土著居民利用電鰻連續(xù)不斷地放電后,需要經(jīng)過一段時間休息和補充豐富的食物后,才能恢復(fù)原有的放電強度的特點,先將一群牛馬趕下河去,使電鰻被激怒而不斷放電,待電鰻放完電精疲力盡時,直接捕捉。
人工飼養(yǎng)中電鰻對水體更沒什么要求,微酸至中性水質(zhì),15℃以上的水溫——這個溫度甚至冬天家里有暖氣的話連加熱棒都不用放——然后過濾系統(tǒng)盡量提供緩動的水流即可。電鰻還會直接呼吸空氣,連水體容氧的問題都不必擔心。它們的肛門雖然就在胸腹部下方,消化道極短,但還是挺能吃的。并且由于它沒有牙齒,不能牢固咬住獵物,所以每電擊必至對方于死地,投喂時務(wù)必小心,不要自己把手放進水里。
電鰻除了人類幾乎沒有任何天敵。電鰻能產(chǎn)生足以將人擊昏的電流,是放電能力最強的淡水魚類,輸出的電壓可達300~800伏。據(jù)網(wǎng)友拍攝的一段視頻顯示,一條鱷魚觀察著旁邊的電鰻,猛地將其一把咬住,不料被電流擊得渾身顫抖。不一會兒便被電死了。
電鰻的放電能力來自于它特化的肌肉組織所構(gòu)成的放電體。肌肉組織幾乎都能放電,占其身長的80%以上,有數(shù)以千計的放電體。電鰻的頭部是負極,尾部是正極,每個放電體約可制造0.15伏特的電壓,而當數(shù)千個放電體一起全力放電時的電壓便高達600~800伏特,但這種高電壓只能維持非常短暫的時間,而且放電能力會隨著疲勞或衰老的程度而減退。電鰻能自由控制要放出什么程度的電力,一般認為電鰻放出低電力的目的是在警告、試探或偵測。
電鰻體內(nèi)有一些細胞就像小型的疊層電池,當它被神經(jīng)信號所激勵時,能陡然使離子流通過它的細胞膜。電鰻體內(nèi)從頭到尾都有這樣的細胞,就像許多疊在一起的疊層電池。當產(chǎn)生電流時,所有這些電池(每個電池電壓約0.15伏)都串聯(lián)起來,這樣在電鰻的頭和尾之間就產(chǎn)生了很高的電壓。許多這樣的電池組又并聯(lián)起來,這樣就能在體外產(chǎn)生足夠大的電流。用這些電流足以將它的獵物或天敵擊暈或擊斃。淡水里的電魚需要更多的電池串聯(lián)在一起,因為淡水的電阻較大,產(chǎn)生同樣的電流需要更高的的電壓。
電鰻能隨意放電,自己掌握放電時間和強度,發(fā)電器最主要的樞紐是器官的神經(jīng)部分。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。電鰻放電時產(chǎn)生的電流是極微弱的,一般不到1安培;有時觀察到的電壓為500伏,電流為2安培,即功率為1000瓦的短時放電。雖然發(fā)出的是直流電,但放電頻率每秒可達300個脈沖。
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。電鰻每秒鐘能放電50次,但連續(xù)放電后,電流逐漸減弱,10~15秒鐘后完全消失,休息一會后又能重新恢復(fù)放電能力。在水中3~6米范圍內(nèi),常有人觸及電鰻放出的電而被擊昏,甚至因此跌入水中而被淹死。
電鰻尾部發(fā)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(jīng)系統(tǒng)中有專門的細胞來監(jiān)視電感受器的活動,并能根據(jù)監(jiān)視分析的結(jié)果指揮電鰻的行為,決定采取捕食行為或避讓行為或其它行為。有人曾經(jīng)做過這樣一個實驗:在水池中放置兩根垂直的導(dǎo)線,放入電鰻,并將水池放在黑暗的環(huán)境里,結(jié)果發(fā)現(xiàn)電鰻總在導(dǎo)線中間穿梭,一點兒也不會碰導(dǎo)線;當導(dǎo)線通電后,電鰻迅速往后跑。這說明電鰻是靠“電感”來判斷周圍環(huán)境的。
電鰻的放電器官在身體的兩側(cè),而且它大部分的身體或重要的器官都由絕緣性很高的構(gòu)造包住,在水中就像是一個大電池。電流由電阻最小的通路經(jīng)過,所以在水中放電時,電流會經(jīng)由水(電阻比電鰻身體?。﹤鬟f,電鰻并不會電到自已。但如果電鰻被抓到空氣中,因空氣的電阻比它身體的電阻更大,放電的話就會電到自已了。另外,如果電鰻受傷使兩側(cè)的絕緣體同時破損的話,放電時就會像兩條裸露的電線一樣發(fā)生短路的現(xiàn)象。