撰文/清歡
海中“ 雷 神 ” ——電魚家族
撰文/清歡
中國神話中有專司打雷劈閃的雷公電母,西方傳說里也有脾氣火爆的雷神托爾,而湛藍的大海里同樣有“雷神”,那就是喜歡到處亂放電的電魚家族了。
喜歡底棲生活的電鰩
電魚不是一種魚,而是泛指所有能放電的魚類。目前人類已知的電魚已有幾十種之多,是一個名副其實的大家族。它們的共同點是身體里有能產(chǎn)生電擊的特殊器官。
說到電魚家族,首先想到的就是家族中的3虎將,按照放電量的大小排列依次為“海底電擊手”電鰩、水中“發(fā)電機”電鯰和有水中“高壓線”之稱的電鰻。
電鰩就生活在浩瀚的海洋里,以能發(fā)電傷“人”而聞名。與其他兩者相比,電鰩是土生土長的海洋土著,種類多,棲息在熱帶或溫帶的水域里。它們大多棲在淺水過著悠閑的底棲生活,但家族中也有可生活在1000米以下的深海電鰩。
電鰩家族中最大的個體可達到2米,很少有在0.3米以下的小個子。它的背腹扁平,頭和胸部連在一起,一對小眼長在背面前方的中間,尾部則呈粗棒狀,乍看就像一把團扇。
它的發(fā)電器就位于頭胸部的腹面兩側(cè),一共有2個腎臟形的蜂窩狀的大發(fā)電器。每個發(fā)電器官都是由一塊塊“電板”組成的,由若干電板排列組成的六角柱體則被稱為“電板”柱。在每個“電板”的表面分布著神經(jīng)末梢,一面為負電極,另一面為正電極。電流的方向是從正極流到負極,也就是從電鰩的背面流到腹面。在神經(jīng)脈沖的作用下,這兩個放電器就能把神經(jīng)能變成為電能,放出電來。
雖然單個“電板”所產(chǎn)生的電壓很微弱,可是架不住它們的數(shù)量多,聚集在一起便能發(fā)出很強的電壓來了。每只電鰩身上共有2000個電板柱,包含200萬塊“電板”。電板與電板之間充滿的膠質(zhì)狀物質(zhì),可以起絕緣作用。
科學家研究發(fā)現(xiàn),電鰩的發(fā)電器官是從某些鰓肌演變而來的,每一塊電板都是肌纖維的變態(tài)。只是它們在演變發(fā)生過程中解除了腮肌原來的職務,轉(zhuǎn)而承擔了新的任務,即發(fā)電。
電鰩的動作雖然很遲鈍,但要是以為它便是好欺負的,那就大錯特錯了。在電鰩的胃內(nèi)常常能發(fā)現(xiàn)完整的鰻魚、比目魚或鮭魚,這都是被它電暈后囫圇吞下的受害者。因此,電鰩也有“海底電擊手”之稱。
雖然電鰩的電擊對于某些魚類來說是致命的,但對于智慧的人類來說,卻可以變傷害為治愈。早在古希臘和古羅馬時代,人類就學會了用黑電鰩的電擊來治療痛風、頭痛、癲狂癥等疾病。那時的醫(yī)生會把病人放到電鰩身上,或讓病人去碰觸正在放電的電鰩。即便到了今天,這種古老的醫(yī)術(shù)仍被視作治療風濕的偏方延續(xù)下來。當你在法國和意大利的海濱漫步時,有可能會遇到一些正在海灘上尋找電鰩,以便進行電擊治療的風濕病患者。
世界上大約有2500種電鯰,分別屬于30個科。由于大部分電鯰都棲息在淡水中,因此它常常被誤認為是淡水魚。其實在龐大的電鯰家族中有2支是專門在海水中棲息的,那便是隸屬于海鯰科和鰻鯰科的鯰魚了。由于這些海水鯰魚不耐寒冷,因此只生活在熱帶海域的海岸附近。
電鯰因為外形與鯰魚非常相似而得名。各種電鯰雖然在身長和體重上的差異比較大,但仍有一個共同的特征,那便是位于嘴巴邊上那3對“胡須”。電鯰沒有背鰭,只在尾的基部有一個很低而且平伸的脂鰭。與電鰩一樣,電鯰也有成對的發(fā)電器,位置就在背部的皮下,起源于某種腺體,約有500萬塊電板。它放出的電一般在150伏左右,最高電壓為200多伏,有效范圍的半徑為6米左右。雖然比起有著“發(fā)電王”之稱的美洲電鰻仍顯遜色,但威力已經(jīng)很驚人了。
電鯰屬于夜行性的魚種,白天時非常安靜,一副人畜無害的模樣,但是一到了晚上,就變身為兇殘的暴君:小魚固然是不分大小一概吃光,就連水草也難逃被剿滅的厄運。雖然電鯰對非我族類很兇暴,但面對自己的孩子時就變成了徹頭徹尾的超級奶爸了。電鯰爸爸會把電鯰媽媽所產(chǎn)的卵含在嘴里,直到孵出小電鯰為止。更可貴的是,電鯰爸爸在這段時期里是完全不能進食的。
①電鰻
②電鰩
電鰻與普通鰻魚的體型非常相似,長度可達2米多,體重可達20多公斤。但即便如此,它們?nèi)圆皇钦嬲啮狀?,而是一種降河性洄游魚類。每年春季,大批幼電鰻會成群結(jié)隊地從大海進入江河口。通常情況下,雄電鰻會留在江河口成長,雌電鰻則繼續(xù)逆水上溯進入江河的干、支流以及與江河相通的湖泊中。雌電鰻會在淡水中成長直至成熟,并在秋季又大批降河,游至江河口與生活在那里的雄電鰻會合后,繼續(xù)游至海洋中進行繁殖。雖然電鰻一生中的大多時候都生活在淡水中,但它們?nèi)允谴蠛V印?/p>
電鰻的發(fā)電器與電鰩類似,也是由許多電板組成的。所不同的是,電鰻的發(fā)電器形狀為長梭形,分別位于尾部脊髓兩側(cè)。放電的威力取決于電鰻的大小和機體的狀況:當電鰻的長度不到1米時,電壓會隨著電鰻的成長而增加;而當電鰻的長度長到1米以上之后,就只能增加電流的強度了。
在所有的電魚中,電鰻是電力最充足的,它們的平均放電電壓就高達350多伏,因此電鰻有“水中高壓線”之稱。素有“發(fā)電王”之稱的美洲電鰻,甚至能放出高達800多伏的電力!這么強的電力足以擊死一頭河馬,更別說是人類了。因此“電鰻殺人”便成了不少推理小說中,密室殺人案中的一種經(jīng)典范例。
“水中高壓線”很危險,不過電鰻的肉質(zhì)卻很肥美,是饕餮客心儀的美食。此外,電鰻雖然能釋放出超強的電流,卻有一個致命的弱點:在連續(xù)不斷地放電之后,必須經(jīng)過一段時間休息和補充豐富的食物之后,才能恢復原有放電強度。南美洲土著居民熟悉電鰻的脾性,在捕捉電鰻時便利用了它的這一弱點,先將一群牛馬趕下河去,以此來刺激電鰻不斷放電。等到電鰻因為連續(xù)放電而精疲力盡后,再行出手捕捉,這自然是手到擒來且毫無風險了。也是因此,即便是“發(fā)電王”美洲電鰻也免不了成為人類的盤中美味。
電鯰
對了,你不用擔心電魚會在放電時不小心把自己也給電死了,因為單個電板產(chǎn)生的電壓很微弱,但由于電板很多,產(chǎn)生的電壓就很大了。電魚的放電是在進化過程中所獲得的一種防御和攻擊敵害、捕捉食物的適應能力,不過當這種放電現(xiàn)象與人類聯(lián)系起來時,就會出現(xiàn)奇跡。
伏打電池是19世紀初意大利物理學家伏打以電鯰和電鰻的發(fā)電器官為模型,設計出來的一種電池。起初伏打把一個銅片和一個鋅片插在鹽水中,制成了直流電池。但是這種電池有一個致命的缺陷,那就是產(chǎn)生的電流非常微弱。后伏打從電鯰和電鰻的發(fā)電器上得到啟發(fā),把許多銅片、鹽水浸泡過的紙片和鋅片交替疊在一起,終于得到了功率比較大的直流電池。這便是世界上最早、最簡單的電池,也是現(xiàn)代電池的鼻祖了。
位于日本東京的一家水族館則更有創(chuàng)新性,他們在電鰻的幫助下點亮了一棵約1.8米高的圣誕樹。這個創(chuàng)意的提供者三繩合彥表示,之所以采用電鰻發(fā)電的辦法來點亮圣誕樹,是為了體現(xiàn)環(huán)保的理念,從而激發(fā)起人們的創(chuàng)新思維?;蛟S,這一做法能對一直來飽受困擾的船舶和潛水艇等的能源補給問題有所啟發(fā)。
當然啦,并非所有電魚都能發(fā)出強大電流的,事實上海洋中還有很多只能發(fā)出較弱電流的電魚。它們的發(fā)電器官往往都很小,電壓最大也只有幾伏,不能擊死或擊昏其他動物,但它們的價值并不因為電壓小而變小。這些電魚就像精巧的水中雷達,可以用來探索環(huán)境和尋找食物。這些魚身上布滿了電感器官,能夠接收返回來的電波?;蛟S人類能夠在對它們的研究中,找到造福人類的新途徑。
電鰩