電鰻是指屬于脊髓動物門、放射鰭河、電鰻亞目、裸背等電鰻科、電鰻的。
以放電而進(jìn)行捕食,是能夠放電的特殊物種。自身又具有特殊的結(jié)構(gòu),又不至于自身觸電由于電鰻會發(fā)電,人們叫它做活的發(fā)電機(jī)、活電池、電魚等。它具有很高的營養(yǎng)價值與產(chǎn)業(yè)利用價值,為人類做出了很大的貢獻(xiàn)。電鰻的放電特性啟發(fā)人們發(fā)明和創(chuàng)造了能貯存電的電池。其利用前景相當(dāng)可觀,許我們進(jìn)一步開發(fā)與利用這一寶貴資源。人們?nèi)粘I钪兴玫母呻姵?,在正?fù)極間的糊狀填充物,就是受電鰻發(fā)電器里的膠狀物啟發(fā)而改進(jìn)的。1.電鰻的分布
生活在南美洲亞馬遜河和圭亞那河的電鰻,外形極似鰻鱺,體長2米左右。全世界的電鰻主要生長于熱帶及溫帶地區(qū)水域,除了歐洲電鰻及美洲電鰻分布在大西洋外,其馀均分布在印度洋及太平洋區(qū)域。
在中國,順德被稱為“中國鰻魚之鄉(xiāng)”。首屆中國(龍之星)鰻魚美食文化節(jié)就是在那里開門。首屆中國鰻魚節(jié)已經(jīng)開展了一系列富有成效的宣傳推廣活動,在全國興起了一股鰻魚熱,極大地提升了鰻魚知名度。
2.生活習(xí)性
電鰻是一種降河性洄游魚類,原產(chǎn)于海中,溯河到淡水內(nèi)長大,后回到海中產(chǎn)卵。每年春季,大批幼電鰻成群自大海進(jìn)入江河口。雄電鰻通常就在江河口成長;而雌電鰻則逆水上溯進(jìn)入江河的干、支流和與江河相通的湖泊,有的甚至跋涉幾千公里到達(dá)江河的上游各水體。
它們在江河湖泊中生長、發(fā)育,往往晝伏夜出,喜歡流水、弱光、穴居,具有很強(qiáng)的溯水能力,其潛逃能力也很強(qiáng)。到達(dá)性成熟年齡的個體,在秋季又大批降河,游至江河口與雄電鰻會合后,繼續(xù)游至海洋中進(jìn)行繁殖。據(jù)推測其產(chǎn)卵場在北緯30度以南和中國臺灣的東南附近,1次性產(chǎn)卵,卵小,10天內(nèi)可孵化。孵化后仔魚逐漸上升到水表層,以后被海流漂向中國、朝鮮、日本沿岸,此時仔魚約為1齡,冬春在近岸處變?yōu)榘酌纾㈦S著色素的增加而變?yōu)楹诿?。開始溯河時為白苗,到溯河后期則以黑苗為主,混雜少量白苗。電鰻的性腺在淡水中不能很好地發(fā)育,更不能在淡水中繁殖,雌電鰻的性腺發(fā)育是在降河洄游入海之后才得以完成。在秋末(8-9月間)大批雌電鰻接近性成熟時降河入海,并隨同在河口地帶生長的雄電鰻至外海進(jìn)行繁殖。
2.捕食
電鰻常在夜間捕食,食物中有小魚、蟹、蝦、甲殼動物和水生昆蟲,也食動物腐敗尸體,更有部分個體的食物中發(fā)現(xiàn)有高等植物碎屑。攝食強(qiáng)度及生長速度隨水溫升高而增強(qiáng),一般以春、夏兩季為最高。電鰻可以發(fā)電,并靠發(fā)出的電流擊斃水中的小魚、蝦及其他的小動物,是一種捕食和打擊敵害的手段。
電鰻捕食的時候,首先悄悄地游近魚群,然后可連續(xù)放出電流,受到電擊的魚馬上暈厥過去,身體僵直,于是,電鰻乘機(jī)吞食它們。電鰻放電,有時也不一定是為了捕食,也可能是一種生理需要。被電鰻電死的魚,往往超過它們食用所需要的量,這給漁業(yè)生產(chǎn)帶來危害。電鰻放電后要經(jīng)過一段時間的恢復(fù),才能放電。利用這一特點,漁民們捕撈電鰻時,先把牲畜趕到水中,使電鰻放電,等到它們把電量消耗掉,再進(jìn)行捕撈,這樣做可以避免漁民被擊傷。
3.身體結(jié)構(gòu)
生活在南美洲亞馬遜河和圭亞那河的電鰻,外形極似鰻鱺,體長2米左右,重達(dá)20公斤。體表光滑無鱗,背部黑色腹部橙黃色,沒有背鰭和腹鰭。臀鰭特別長,是主要的游泳器官。電鰻有兩對發(fā)電器,形狀為長梭形,位于尾部脊髓兩側(cè)。
4.發(fā)電機(jī)原理
它的發(fā)電器分布在身體兩側(cè)的肌肉內(nèi),身體的尾端為正極,頭部為負(fù)極,電流是從尾部流向頭部。當(dāng)電鰻的頭和尾觸及敵體,或受到刺激影響時即可發(fā)生強(qiáng)大的電流。
發(fā)電器最主要的樞紐,是器官的神經(jīng)部分,電鰻能隨意放電,放電時間和強(qiáng)度,它完全能夠自己掌握。世界上有好多種電鰻,其發(fā)電能力各不相同。電鰻可以放出50安培的電流,電壓達(dá)60—80伏,有海中“活電站”之稱。電鰻是魚類中放電能力最強(qiáng)的淡水魚類,輸出的電壓達(dá)300~800伏,因此電鰻有水中"高壓線"電鰻每秒鐘能放電50次,但連續(xù)放電后,電流逐漸減弱,10—15秒鐘后完全消失,休息一會后又能重新恢復(fù)放電能力。
電鰻放電時的平均電壓為350多伏,但也有過650伏的放電記錄。電鰻放電時產(chǎn)生的電流是極微弱的,一般不到l安培;然而有時觀察到的電壓為500伏,電流為2安培,即功率為1000瓦的短時放電。雖然發(fā)出的是直流電,但放電頻率每秒可達(dá)300個脈沖。
放電的損傷力取決于鰻魚的大小和機(jī)體的狀況。當(dāng)電鰻長不到1米時,電壓隨著電鰻的成長而增加。當(dāng)長到1米后,只增加電流的強(qiáng)度。
5.自身不會被電死的原因
電不著自己電鰻內(nèi)部有許多所謂生物電池 (electroplaques)串聯(lián)及并聯(lián)在一起,所以雖然電鰻的頭尾電位差可以高達(dá)750V,但是因為生物電池的并聯(lián)(一共約140行左右)把電流分散掉,所以實際上,通過每個行的電流跟他電魚時所放出的電流差了兩個命令,相對之下小的多,所以他才不會電魚時,把自己也給電死了。
電鰻是活的“發(fā)電機(jī)”。它尾部兩側(cè)的肌肉,是由有規(guī)則地排列著的6000—10000枚肌肉薄片組成,薄片之間有結(jié)締組織相隔,并有許多神經(jīng)直通中樞神經(jīng)系統(tǒng)。每枚肌肉薄片像一個小電池,只能產(chǎn)生150毫伏,但近萬個“小電池”串聯(lián)起來,就可以產(chǎn)生很高的電壓。電鰻尾部發(fā)出的電流,流向頭部的感受器,因此在它身體周圍形成一個弱電場。電鰻中樞神經(jīng)系統(tǒng)中有專門的細(xì)胞來監(jiān)視電感受器的活動,并能根據(jù)監(jiān)視分析的結(jié)果指揮電鰻的行為,決定采取捕食行為或避讓行為或其它行為。有人做過這么一個實驗:在水池中放置兩根垂直的導(dǎo)線,放入電鰻,并將水池放在黑暗的環(huán)境里,結(jié)果發(fā)現(xiàn)電鰻總在導(dǎo)線中間穿梭,一點兒也不會碰導(dǎo)線;當(dāng)導(dǎo)線通電后,電鰻一下子就往后跑了。這說明電鰻是靠“電感”來判斷周圍環(huán)境的。所以能產(chǎn)生很高的電壓,但它不會被自己放出的電而死亡。
6.放電范圍
電鰻體內(nèi)有一些細(xì)胞就像小型的疊層電池,當(dāng)它被神經(jīng)信號所激勵時,能陡然使離子流通過它的細(xì)胞膜。電鰻體內(nèi)從頭到尾都有這樣的細(xì)胞,就像許多疊在一起的疊層電池。當(dāng)產(chǎn)生電流時,所有這些電池(每個電池電壓約15伏)都串聯(lián)起來,這樣在電鰻的頭和尾之間就產(chǎn)生了很高的電壓。許多這樣的電池組又并聯(lián)起來,這樣就能在體外產(chǎn)生足夠大的電流。用這些電流足以將它的獵物或天敵擊暈或擊斃。淡水里的電魚需要更多的電池串聯(lián)在一起,因為淡水的電阻較大,產(chǎn)生同樣的電流需要更高的的電壓。
電鰻的放電器官在身體的兩側(cè),而且它大部分的身體或重要的器官都由絕緣性很高的構(gòu)造包住,在水中就像是一個大電池。我們知道電流會由電阻最小的通路經(jīng)過,所以在水中放電時,電流會經(jīng)由水(電阻比電鰻身體?。﹤鬟f,電鰻并不會電到自已。但如果電鰻被抓到空氣中,因空氣的電阻比它身體的電阻更大,放電的話就會電到自已了。另外,如果電鰻受傷使兩側(cè)的絕緣體同時破損的話,放電時就會像兩條裸露的電線一樣發(fā)生短路的現(xiàn)象。它所釋放的電量,能夠輕而易舉地把比它小的動物擊死,有時還會擊斃比它大的動物,如正在河里涉水的馬和游泳的牛也會被電鰻擊昏。
在已知的所有能發(fā)電的動物中,電鰻是最可怕的一個,它們輸出的電壓可達(dá)300~800伏,電流大概在1安左右,這是什么概念嘞,可以做個對比,對于人類的安全電壓是36伏,安全電流是0.01安,電鰻釋放的電是人體安全值的幾百倍,電鰻的威力不言而喻。
7.電鰻的應(yīng)用價值
電鰻的營養(yǎng)價值與結(jié)構(gòu)特點在工業(yè)方面的應(yīng)用在當(dāng)今逐漸被開發(fā)出來。利用前景相當(dāng)?shù)目捎^。
電鰻的放電特性啟發(fā)人們發(fā)明和創(chuàng)造了能貯存電的電池。
貴州金能集團(tuán)(含旗下九洲黔貴電力設(shè)計、金能建設(shè)電力工程)專注于電力勘察、電力設(shè)計、電力工程、電力運維、電力搶險與新能源開發(fā)等市場,同時也是致力于科普電力知識,培養(yǎng)新型人才,不斷發(fā)展做大做強(qiáng)的民營企業(yè)。
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