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先来认识认识电鳗这个家伙
电鳗从属于辐鳍鱼纲电鳗目裸背电鳗科,是一种紧张分布于南美洲亚马逊河流域特殊是圭亚那地区的淡水鱼类,由于它可以在水中开释出一定强度的电流,因而得名“水中高压线”。
从体型上看,电鳗的均匀身长在0.8米旁边,有的乃至能够长到2米以上,堪称亚马逊河中的“巨无霸”鱼类了。
它的体型偏圆桶状,比成人的手臂可能还要粗,其头部比较宽扁,眼睛特殊小,而且面部还密布着许多凹陷的坑洞,这就使得其形态看上去比较怪异。电鳗的背鳍和腹鳍高度退化,并且与臀鳍长连在一起,使得它的臀鳍以及尾部显得很长。在游动时,紧张依赖臀鳍的波浪状摆动来实现在水中的提高或者退却撤退,而身体的前半部分在游动时险些不做摆动,这样的游动办法使得其游动线路比较平滑,泳姿非常优雅,不少爱好养鱼人士将其放在水族箱里进行喂养,成为居家环境中的一个很大的亮点。
电鳗的生活区域紧张集中在亚马逊河的浅水区域、沼泽或者支流沟岔比较浑浊的水域,是所在区域攻击性很强的食肉性鱼类,常以生活在水中的鱼虾、螃蟹、甲壳动物以及水生昆虫为食。由于它们的眼睛退化得非常严重,视力很差,判断方位、选择移动路线或者靠近捕食工具,紧张依赖身体所发生的电脉冲。当它们创造并锁定猎物往后,在靠近猎物达到一定间隔以内时,就会开释出强大的电流将猎物电晕或者电去世,然后再大快朵颐一番。当它们遭遇到其它动物的骚扰或者感想熏染到外界的其它威胁时,也会开释出电流,在震慑对方的同时,也趁机溜走。
电鳗实在不是鳗鱼
虽然电鳗的名字中有“鳗”这个字,但是从生物学分类上,电鳗和鳗鱼属于两个生物种别。刚才提到了,电鳗从属于电鳗目裸背电鳗科,而鳗鱼从属于鳗鲡眼前的多种鱼类。之以是电鳗这种鱼类的名字中带有“鳗”这个字,紧张缘故原由在于它的形状,长条的身形比较靠近鳗鱼而已。
在非洲的尼罗河、查德湖、尼日河等淡水河湖中,也生活着一种放电的鱼类-电鲇(也叫电鲶、电猫),虽然形体上与电鳗差别较大,但是在生物学关系上,电鳗和电鲇的亲缘关系,要比鳗鱼近一些。
目前全天下已经创造的可以放电的鱼类差不多有10多种,而电鳗是放电强度最大的一类,特殊是生活在亚马逊河流域的电鳗更是个中的佼佼者。亚马逊电鳗共有三个种类,分别是普通电鳗、伏打电鳗和瓦氏电鳗,而伏打电鳗的放电强度最为突出,一次可以达到850伏特旁边,而且每秒可以放电50次,杀伤力非常强。
电鳗放电的事理
在长期的进化过程中,电鳗的身体构造为了能适应放电的需求,其内脏的各种器官,都集等分布在身体的前半部分,准确地说是集中在头部后面非常小的一段身躯之内,就连肛门都分布在这一区域(下巴上),这一点与其它鱼类形成了光鲜的比拟。除了头部及附近的区域、鱼鳍以外,鳗鱼的其它部位(大约占比80%)都可以用来发电。
实在,任何一种生物体,只要具备细胞构造,都能够开释生物电流,这紧张是由于细胞膜的内外具有不同性子的电荷所造成,在细胞受到外部刺激感合时,膜外钠离子会通过相应的通道进入膜内,从而使细胞膜呈现规律性的电荷性子改变状态,从而产生电位差来传导生物电旗子暗记。只不过由于绝大部分生物体内的细胞,其细胞膜的构造都是相同的,以是电位的改变不会呈现只朝某个方向通报电流的状态,因此形成不了电流。
但是鳗鱼和其它能够发电的鱼类却不同,它们的发电细胞的细胞膜却具有不同的构造,特殊是两面的钠离子通道不同,一壁有而一壁没有,以是钠离子的移动就具有了方向性,与此同时,由这些细胞所组成的肌肉组织,具有明显的片状构造,每一个肌肉薄片都可以成为一个放电体,大家可以想象为一个电池。不同的肌肉薄片之间都有分外的结缔组织,使肌肉薄片相互隔离,在结缔组织中还分布着大量的神经纤维,与电鳗的神经中枢相连,用以调节和掌握放电功能。
当电鳗受到外界刺激或者用于捕食须要时,它的每个肌肉薄片在神经系统的掌握下,会开释出150毫伏的电压,而电鳗全身拥有5000-8000个这样的放电肌肉薄片,从前到后串联起来,并以头部充当负极、尾部充当正极,也就具备了一次性可以开释几百伏特的电压。
电鳗放出的电能网络利用吗?
答案是目前还不能网络利用,紧张缘故原由有以下几点:
一是电鳗开释的电,既不属于电压方向呈周期性变革的互换电,也不属于电压平稳的直流电,而是一种瞬时高压脉冲,而现有的网络贮能装置,基本上都是环绕互换电或者直流电作为输入端,以是找不到可以网络利用的装备。
二是电鳗放电具有高电压低电流的特点,虽然大部分电鳗瞬时开释的电压可能达到数百伏,但是电流却很小,而且随着放电韶光的推移,无论是电压还是电流都呈逐渐降落的趋势,很难人为进行掌握。
三是电鳗的放电韶光很短。仅有个别的电鳗一次放电韶光可以持续40秒以上,大部分的电鳗一次放电的韶光只有10秒旁边。根据能量守恒定律,在放电之后鳗鱼须要一定韶光进行体力规复,通过进食和安歇来进行“充电”,方可为下一次放电供应能量供应根本。而一样平常情形下电鳗的规复期须要至少半个小时以上,有的乃至须要数个小时。以是,电鳗的电能输出,根本不可能达到持续性和稳定性方面的哀求。
总结一下
综上,我们可以看出,电鳗放电是长期进化过程中,为了更好地适应环境以及提高捕食效率,而形成的一种“特异”生理功能,由于放电的低电流、持续韶光短、逐渐衰减、不可持续性等特点,特殊是目前我们还没有民用的可以将高压脉冲转化为电流的设备,以是想利用电鳗的放电来进行充电,还仅仅处于理论可行阶段。“一顿操作猛如虎”,纵然能够网络这些电流,也不可能持续性地进行功率输出,而且效率极低,以是远没有改造和利用一块电池来供电来得方便实际。
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