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弱肉强食世界里的“控电”高手

2021-01-17RR

课堂内外(初中版) 2021年5期
关键词:电鳗鸭嘴兽电脉冲

RR

人类自认为是世界上最聪明的动物,然而,许多生活在我们身边的动物们,看上去平凡无奇,却有着人类根本无法匹敌的超凡能力。比如下面这群“控电”高手,它们或是能放电的水生动物,或是能利用电的陆生动物、水陆两栖动物。通过对电的使用或感知,它们展现出自己独特的生存本领,在弱肉强食的自然界,始终占有一席之地。

电鳐:用“电板”将神经能变成电能

软骨鱼纲电鳐目鱼类统称为“电鳐”,它们喜欢栖居于海底,是一种能释放高压电的扁体鱼。电鳐身上有两个“发电器”,分别位于腹部两侧的胸鳍内侧,上面遍布着由无数管柱状细胞组成的“电板”。通常一条电鳐有200万块“电板”,而每个“电板”表面都分布着神经末梢。在遇到敌人或者猎物时,神经脉冲会传递放电信号,一旦“发电器”接收到信号,就会把神经能转化为电能,放出70 ~ 220伏左右的电压。

鸭嘴兽:靠电感应精准捕猎

鸭嘴兽的嘴和脚像鸭子,圆乎乎的身子和扁长的尾巴又像海狸。它是最原始并且尚未完全进化的哺乳动物,一生都过着逍遥自在的独居生活。它们喜欢游弋在水中,也擅长在此捕猎觅食。河床底、水底泥浆中常常躲藏着它们喜爱的猎物,但这些地方往往无法依赖视觉、嗅觉、听觉来捕猎。因此,鸭嘴兽进化出另一项本领:电感应能力。鸭嘴兽的喙上布满了黏液腺,每一个黏液腺上都有能感知电脉冲的神经和黏液。这些电感应体的数量有4万多个,当鸭嘴兽用喙在水中巡扫,恰好虾、蠕虫等水生生物在水里活动,其肌肉收缩产生的电脉冲被水冲向四周,再经由鸭嘴兽的喙传送到神经系统后,一场精准的捕猎活动便即刻开始。猎物在何方,鸭嘴兽主要靠电感应能力来锁定。

双髻鲨:头部就像金属探测器

双髻鲨主要分布在热带和亚热带海域,以其独特的锤形头部和宽阔的眼睛而闻名。它们的双眼及鼻孔分别位于头侧两端的突出部分,其电感应体就密集集中在这个部位的下表面。当它们开始游弋时,头部会不停地来回摆动,就像一个金属探测器一样,帮助它们捕获周围的电流。浑浊晦暗的海床、沙泥中通常躲着许多其他生物,当双髻鲨感应到它们产生的电流波动时,就会准确地锁定其位置,再做出捕食决定。双髻鲨的电感应能力非常强大,比如窄头双髻鲨,甚至可以感应到比十亿分之一伏特更微弱的电压。

熊蜂:身披一张“电感应网”

熊蜂又被称为大黄蜂,其分布区域遍及除南极洲、大洋洲外的所有大陆。它们不像电鳗一样自身会发电,却拥有通常只有水生动物才具备的电感应能力。它们通过身上的绒毛来探测周围的电场,这些绒毛构成了一张“电感应网”,当探测到空气中的电刺激,比如花朵的静电场时,它们就会开始搜集信息,并做出觅食决定。熊蜂一般不会主动攻击人类,但如果有人对它们身上的电荷产生干扰,比如在周围开动电动割木机、割草机等,就容易遭到它们愤怒的攻击。

电鳗:淡水中的“高压线”

电鳗属于裸背电鳗科的鳗形鱼类,也是一种在海洋中出生,然后溯回到淡水中生长的降河性洄游鱼类,由于其身体能输出300~800伏的电流,因此被称为“水中高压线”。电鳗体内自带一个“电力系统”,由6000~10000枚肌肉薄片组成,每枚肌肉薄片就像一个小电池,能产生约150毫伏的电压,当上万个这样的肌肉薄片小电池串联起来,就能产生惊人的电压,比如,美洲电鳗就可输出高达800多伏的电压,足以击毙一头牛。这种电压会随着电鳗的长度而增加,一旦长度超过1米,则只增加电流强度。除了被人为捕捉外,电鳗几乎没有天敌。那么它的超强电压是否会电到自己呢?答案是:一旦电鳗离开了水,直接接触空气,身边又没有优良导体的情况下,它放出的电,就会伤及自己。

象鼻鱼:靠“发电”实现生存之道

象鼻魚又名鹳嘴长颌鱼,是一种身长20~50cm,遍布于非洲刚果河流域的电鱼,因为吻部(通常指动物向前突出的口唇等)细长像象的鼻子,由此而得名。刚果河流域环境凶险复杂,这里的水生物大都凶猛、生命力强悍,恐龙鱼、罗非鱼、九间鱼等都栖息在这里,而象鼻鱼之所以能在这种危机四伏的环境中生存下来,便是因为它接近尾部的地方有一个发电器官,每秒能发出120~300次的电脉冲。当头部神经系统接收到这些电信号后,象鼻鱼便会做出反应,即使在浑浊的水中或是昏暗的河底,它们都能靠这些电信号寻觅食物、探测障碍物和发现敌人,甚至和其他鱼类交流。

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