电鳗(学名:Electrophorus electricus)是一种以能短暂强力放电而闻名的淡水鱼类。体型粗圆而长,最大可长达250厘米左右,栖息在南美洲的亚马逊河及奥里诺科河流域,昼伏夜出,以捕食小鱼为主,多在浅水的池沼或水体较混浊的岸边活动,体型很大,是原产地著名的食用鱼。其高超的放电本领使其成为十分出名的鱼类,可作为水族馆中的展示鱼或观赏鱼。电鳗虽名为鳗,但并不是鳗鱼的一种,在生物分类上电鳗和鲶鱼更为接近,皆置于骨鳔总目之下。世界上已知的发电鱼类达数十种,其他会放电的鱼类还有电鲶、电鳐等。
电鳗放电原理_电鳗 -简介
电鳗
电鳗,电鳗科的鳗形南美鱼类,学名为Electrophoruselectricus。能产生足以将人击昏的电流。电鳗不是真正的鳗鱼类,而与鲤形目的脂鲤类近缘。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。尾部具发电器,来源于肌肉组织,并受脊神经支配。能随意发出电压高达650伏特的电流,所发电流主要用以麻痹鱼类等猎物。
电鳗肉味鲜美,富有营养。虽然它能释放出强大的电流,但南美洲土著居民利用电鳗连续不断地放电,需要经过一段时间休息和补充丰富的食物后,才能恢复原有的放电强度的特点,先将一群牛马赶下河去,使电鳗被激怒而不断放电,待电鳗放完电精疲力尽时,就直接捕捉了。
世界上已知的发电鱼类达数十种呢,其他会放电的鱼类还有电鲶、电鳐等。
电鳗放电原理_电鳗 -外形特征
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,圆柱形,无鳞,灰褐色,长可达2.5公尺,重可达20千克。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。能随意发出电压高达650伏特的电压。体表光滑无鳞,背部黑色,腹部橙黄色,没有背鳍和腹鳍,臀鳍特别长,是主要的游泳器官。有两对形状为长梭形的发电器,位于尾部脊髓两侧。
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。
电鳗放电原理_电鳗 -外貌特征
电鳗没有背鳍,也没有腹鳍,只有一对很小的胸鳍,和跨越了整个下身的超长臀鳍,一直连接到尾鳍。电鳗的生存环境极其粗放,大多为浑浊、缓流的水域,这种地方给它带来了两个特点:第一是眼睛基本没什么用了,很早就退化了,必须依靠微弱的电流探知周围环境,所以电鳗的电路其实是长时开放的;第二就是这么脏的水里肯定也长不出什么好看的颜色,所以电鳗的体色十分一般,上体灰黑,下腹桔黄,是很通俗的色彩。电鳗放电原理_电鳗 -分布
全世界的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洋外,其馀均分布在印度洋及太平洋区域,南美洲亚马孙河和圭亚那河有分布。
电鳗放电原理_电鳗 -生活习性
电鳗
电鳗是一种降河性洄游鱼类,原产于海中,溯河到淡水内长大,后回到海中产卵。每年春季,大批幼电鳗成群自大海进入江河口。雄电鳗通常就在江河口成长;而雌电鳗则逆水上溯进入江河的干、支流和与江河相通的湖泊,有的甚至跋涉几千公里到达江河的上游各水体。它们在江河湖泊中生长、发育,往往昼伏夜出,喜欢流水、弱光、穴居,具有很强的溯水能力,其潜逃能力也很强。到达性成熟年龄的个体,在秋季又大批降河,游至江河口与雄电鳗会合后,继续游至海洋中进行繁殖。
其产卵场在北纬30度以南和中国台湾的东南附近,水深400-500米,水温16-17℃,含盐量30‰以上的海水中,一次性产卵,一尾雌电鳗一次可产卵700-1000万粒。卵小,直径1毫米左右,浮性,10天内可孵化。孵化后仔鱼逐渐上升到水表层,以后被海流漂向中国、朝鲜、日本沿岸,此时仔鱼约为一龄,冬春在近岸处变为白苗,并随着色素的增加而变为黑苗。开始溯河时为白苗,到溯河后期则以黑苗为主,混杂少量白苗。电鳗的性腺在淡水中不能很好地发育,更不能在淡水中繁殖,雌电鳗的性腺发育是在降河洄游入海之后才得以完成。在秋末(8-9月间)大批雌电鳗接近性成熟时降河入海,并随同在河口地带生长的雄电鳗至外海进行繁殖。
电鳗常在夜间捕食,食物中有小鱼、蟹、虾、甲壳动物和水生昆虫,也食动物腐败尸体,更有部分个体的食物中发现有高等植物碎屑。摄食强度及生长速度随水温升高而增强,一般以春、夏两季为最高。
电鳗放电原理_电鳗 -放电特性
电鳗
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。电鳗的肛门位在鳃盖下方,其后的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。电鳗的头部是正极,尾部是负极,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。
电鳗之所以能不被自己或同类电到,那是因为电鳗体内的脂肪组织有很好的绝缘作用,而且电鳗本身已很适应微弱的带电环境。
电鳗可以发电,并靠发出的电流击毙水中的小鱼、虾及其他的小动物,是一种捕食和打击敌害的手段。电鳗要捕获其他鱼类和水生生物,放电就是获取猎物的一种手段。它所释放的电量,能够轻而易举地把比它小的动物击死,有时还会击毙比它大的动物,如正在河里涉水的马和游泳的牛也会被电鳗击昏。电鳗捕食的时候,首先悄悄地游近鱼群,然后可连续放出电流,受到电击的鱼马上晕厥过去,身体僵直,于是,电鳗乘机吞食它们。
电鳗放电原理_电鳗 -仿生学应用
电鳗
电鳗的放电特性启发人们发明和创造了能贮存电的电池。人们日常生活中所用的干电池,在正负极间的糊状填充物,就是受电鳗发电器里的胶状物启发而改进的。
早在古希腊和罗马时代,医生们常常把病人放到电鳗身上,或者让病人去碰一下正在池中放电的电鳗,利用电鳗放电来治疗风湿症和癫狂症等病。就是到了今天,在法国和意大利沿海,还可能看到一些患有风湿病的老年人,正在退潮后的海滩上寻找电鳗,当做自己的“医生”。
电鳗放电原理_电鳗 -食疗价值
电鳗肉味鲜美,富有营养。含多种营养成分,具有补虚养血、祛湿、抗痨等功效,是久病、虚弱、贫血、肺结核等病人的良好营养品。具有良好的强精壮肾的功效,是年轻夫妇、中老年人的保健食品。
电鳗放电原理_电鳗 -分布范围
遍及全世界的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洋外,其余均分布在印度洋及太平洋区域,南美洲亚马孙河和圭亚那河、奥里诺科河流域也有分布。