還記得躍出水面的電鰻嗎?當電鰻遇到體型比較大,只有部分浸入水中的威脅者時,它們就會用這種方式保護自己:躍出水面,貼到對方身上進行電擊。這個戲劇性的行為是由生物學家Kenneth Catania證實的。當時他用一條裝了led燈的假手記錄下了電鰻的電擊行為:
(之前的介紹:動圖欣賞:電鰻的出水一擊!)
這個畫面不禁會讓人好奇:如果胳膊真的被電鰻電一下,會發生什麼事情?
事實上,對此最好奇的恐怕還是研究者本人。假手模型在導電參數上和真人有不少差別,只進行理論計算也可能並不準確,那該怎麼辦呢?於是——他決定親自試一試!
是的,這一次Kenneth Catania為科研獻出了自己的胳膊。他親自體驗了一回電鰻的出水電擊,並把結果變成了一篇新論文,上個月發表在《當代生物學》(Current Biology)上。
我們先來看下高速攝影記錄下的電擊實況吧(畫面變紅的地方是測量記錄的放電時刻):
他的手放置在一個裝了水並且貼有金屬膠帶的小塑料容器中,這樣在保留了人手和水接觸面的同時,也方便用銅導線導出電流進行測量。
這計劃看起來相當瘋狂,不過Catania還是認真控制了風險:「基於顯而易見的原因」,他只選擇了一條小個頭、電動勢相對不高的電鰻(40釐米長,198V)。
結果如何呢?首先這肯定還是相當疼的。研究者表示,電擊「有效地激活了我的痛覺受體」。雖然從上面1000幀每秒的高速攝影中並看不出來,不過突如其來的疼痛也讓他不由自主地迅速抽回了手,就像我們突然被燙到的時候那樣。
測量發現,電擊中通過他手臂的電流峰值大約有43毫安,電擊的頻率大約有175 Hz。在電擊中,Catania的手臂沒有體驗到明顯的肌肉痙攣失控,不過用現有的數據去推斷,這在更大、電力更足的電鰻中是完全可能出現的。它們完全可以達到比電擊槍更大的威力。看起來這作為電鰻的一種防禦手段是非常有效的。
(實驗中的各種參數)
那麼,電鰻可能會把人電死嗎?Catania表示並沒有看到過電鰻電擊直接導致人死亡的記錄。不過遭遇電鰻確實有可能致命:它們的電擊畢竟有能力讓人肌肉失控,而在水中肌肉失控就很容易導致溺水。早在1807年的時候,自然科學家亞歷山大·馮·洪堡(Alexander von Humboldt)就曾在著作中寫到過馬因為受到電鰻攻擊跌倒淹死的情況。
順便說Kenneth Catania真的是特別有意思的一個人,做過很多神奇的研究,除了電鰻之外,還研究過星鼻鼴鼠在水下如何捕捉氣味(冷知識:星鼻鼴鼠可以在水下聞氣味)。
而且最厲害的是,他的論文都只有他一個作者:
給跪了_(:з」∠)_
參考資料:
http://www.cell.com/current-biology/abstract/S0960-9822(17)31072-2
https://www.nytimes.com/2017/09/14/science/electric-eels-shock.html
題圖來源:123RF