電鰩和電鰻都能釋放「高壓電」,它們在自然界中有沒有天敵?

2021-01-21 科學獵奇

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電鰩(yao)和電鰻都是現實版的「皮卡丘」,它們都能釋放強大的電流,正是因為如此,它們在原生環境中,幾乎成為了食物鏈最頂端的存在。在南美的亞馬遜河流域中,即便是兇猛、嗜血的食人魚群遇到電鰻都只能逃命。由此可見,自然界中的動物真的是「一物降一物」的。那麼,在自然界中,有什麼生物能夠「降服」電鰻和電鰩呢?我們簡單地來探討一下這個問題。

首先,我們來看一下電鰻和電鰩是如何放電的?

在自然界的動物能夠放電本身就是一種「BUG」,因為雖然電本身就存在於自然界中,但是人類發現它們並且能夠利用它們還是在近代(17世紀),可是電鰻和電鰩比人類出現的時間要早得多(2億年前電鰻就能放電了,來源:2014年發表在《科學》雜誌上的科學論文),可見在電的使用上,電鰻和電鰩要比人類要強太多了。

雖然電鰻和電鰩都會放電,但是兩種魚放電的方式有些不同。

首先是電鰻。電鰻是指電鰻目下所有魚類的總稱,不過大多數的電鰻目成員只能釋放微弱的電流,所有,我們通常說的電鰻是指電鰻目裸背電鰻科電鰻屬電鰻種(以下我們簡稱電鰻),因為只有它才能釋放強大的電流。這種電鰻與其他電鰻目下的成員有著明顯的區別,它們的體型更大,身體更加的粗壯且圓。

電鰻主要分布在南美亞馬遜河流域中,它們成年後體長通常在1米以上,最大體長可達2.5米,屬於一種大型的魚類。不過,雖然電鰻很大,但是它的主要食物以小魚為主,而捕獵小魚,只需要正常的遊動張嘴就能完成,所以,電鰻放電並不是捕獵的工具,而是防禦的工具。畢竟亞馬遜河中,兇猛的動物實在是太多了,比如食人魚、水獺、巨鯰等等。

電鰻之所以能夠放電,是因為在電鰻的肌肉組織中有超過80%的內部含有放電體,這讓電鰻體內的放電體數量超過了4000個,每一個放電體可以釋放約0.15伏特的電壓,當這些放電體同時放電時,它就能釋放出600伏特以上的電壓了。

在放電的過程中,電鰻的頭部和尾部分別擔任正負極,而且為了防止釋放電壓時電傷自己,電鰻的肌肉組織下面進化出了一層厚厚的脂肪,這些脂肪能夠很好地阻止電流的傳遞,因此,電鰻放電是從身體向外四散擴張的。

當然,電鰻的放電並不是可以一直延續的,通常電鰻可以以每秒50次的頻率,連續放電10秒鐘左右,而且每一次釋放的電壓都是遞減的,之後,電鰻需要積蓄很長的時間才能再次放電。

其次是電鰩。電鰩是軟骨魚綱電鰩目下所有魚類的統稱,與電鰻目一樣,大多數的電鰩也只能釋放10V左右的電壓,這是因為不同的電鰩體型有著較大的差異,而它們釋放電壓的大小與體型是成正比的。在整個的電鰩目下一共有3個科38種不同的電鰩,其中小個體體長僅有30公分左右,而最大個體體長長達2米。其中2米體長的電鰩可以釋放出220V的電壓,因此,從釋放電壓強度上看,電鰩要比電鰻差一些。所有的電鰩均為近海底棲魚類,所以它們又被稱為「海底電擊手」。

除了電壓的差異外,電鰩的放電方式也不同,在電鰩的頭後部以及胸鰭內側各有圓形的蜂窩狀發電器官,這個器官是由電鰩腮部的肌肉變異而來的,每一個發電器官是由多塊纖維組織構成的電板組成的,每40塊電板重疊後,形成了1200-2000個(每側各600-100)六角形的柱狀管,稱為電函管。在放電時,電函管內的電板是放電體,它有正負極,每一個電板由神經末梢連接和控制,並且每一個電板之間充滿了膠狀物,可以起到絕緣的作用。因此,在神經脈衝的作用下,電流從胸鰭內側向上傳遞到頭後部(背部),整個迴路形成,電壓就此產生。

因此,從理論上說,電鰩的電函管等同於電鰻的放電體,而電鰻的放電體數量是電鰩的兩倍之多,所以電鰻釋放的電壓要更強。

什麼動物能夠降服電鰻和電鰩?

由於電鰻和電鰩一個生活在淡水中,一個生活在海水中,所以能夠降服它們的只能是各自生境中的動物,而且由於兩種動物釋放的電壓足夠將大多數的生物電暈甚至是電死了,所以能夠威脅到它們的動物自然也是很少的。

首先還是電鰻。

在南美亞馬遜流域中,電鰻的天敵只有一種,而且還是在特定條件下,該動物才能成為電鰻的天敵,它就是成年的鱷魚。電鰻的壽命在15-20歲之間,因此總長只有2米的它們生長速度比較的緩慢,在體長1米左右時,成年的鱷魚是可以捕殺它們的。不過,鱷魚會被電暈,但強大的咬合力已經殺死了電鰻,等到鱷魚醒來後,它就可以吃了。

因此,鱷魚能夠降服電鰻有兩個必要的條件:成年的鱷魚對體型較小的電鰻,因為一旦電鰻的體長超過了1.5米,它的放電能力幾乎就達到了峰值,如此強的電壓,就算是最大的鱷魚灣鱷都不一定能扛得住。

其次是電鰩

雖然電鰩的放電能力比電鰻弱,但是在電鰩的生存環境中,沒有動物敢招惹它,原因有三點:

第一,電鰩是近海底棲型魚類,而在淺海的海底,很少出現大型的獵食者。

第二,電鰩的身體顏色幾乎與海底融為一體,是很好的偽裝色,不容易被發現

第三,雖然電鰩放電能力比如電鰻,但是海洋中的掠食者有著豐富的選擇,它們一旦吃過一次虧,就不會再選擇電鰩了。

總結

電鰩和電鰻都是自然界中少有的可以自己放電的動物,由於二者的放電體數量不同,所以電鰻能夠釋放的電壓要比電鰩強。但是,不管是哪種動物,在傳導性很強的水中,它們都是近乎於無敵的存在。在兩種動物的生境中,除了成年的鱷魚會偶爾捕殺體型較小的電鰻外,它們都沒有天敵。當然,人類是個例外,畢竟它們不能持續放電,只需要刺激它們把電放完,就跟抓普通魚一樣簡單了。

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