□ 陳又孜

電鰻，會(huì)放電的怪物

□ 陳又孜

童年的陪伴應(yīng)該少不了各種動(dòng)畫片，如果你是90后，是否還記得《神奇寶貝》里機(jī)靈又萌萌、討人喜歡的皮卡丘，在可愛的外表下，它有一種超能力，即強(qiáng)大的放電招式，叫做“十萬(wàn)伏特”。在戰(zhàn)斗中，常常會(huì)給敵人最后一擊。

而在自然界，也有這么一些會(huì)放電的“神奇寶貝”，尤其是魚類動(dòng)物，世界上已知的會(huì)放電魚類達(dá)數(shù)十種，電鰻、電鯰、電鰩等等。而最知名的莫過于電鰻了，它能產(chǎn)生足以將人擊昏的電流，是放電能力最強(qiáng)的淡水魚類，因此有了水中的“高壓線”之稱。但電鰻可不像皮卡丘那么乖巧可愛，它甚至還曾經(jīng)入選了美國(guó)《國(guó)家地理》網(wǎng)站盤點(diǎn)的“地球上最令人恐懼的淡水動(dòng)物”之一。

滑溜溜、粘糊糊、小眼睛的電鰻，看起來(lái)特別像是恐龍時(shí)代的“遺跡動(dòng)物”，但它的狩獵策略可不是像恐龍那么原始和簡(jiǎn)單。2015年10月，美國(guó)生物學(xué)家還發(fā)現(xiàn)了聰明的電鰻會(huì)利用簡(jiǎn)單的物理知識(shí)來(lái)制服獵物。

毫秒的電力狙擊

電鰻主要生活在熱帶及溫帶地區(qū)渾濁、環(huán)流的水域中，雖然有一雙小眼睛，但幾乎沒有用過，因?yàn)樗鼈兩钤诤诎档乃?，而且常常是在夜間追捕獵物，小眼睛根本看不到，已經(jīng)退化了。但是自然賦予了它們放電能力，所以能通過發(fā)射低壓的電力點(diǎn)擊來(lái)為自己探路，聽起來(lái)有點(diǎn)像是蝙蝠發(fā)出聲吶時(shí)的吱吱叫聲。

但與它們用來(lái)打暈或殺死獵物的快速、強(qiáng)力沖擊的高壓電力相比，這些探路點(diǎn)擊只是輕微的電力。電鰻產(chǎn)生的高壓電力，與它的身體構(gòu)造密切相關(guān)。在電鰻身體多達(dá)80%的部分是由發(fā)電細(xì)胞構(gòu)成的，這些細(xì)胞類似于極度興奮狀態(tài)下的哺乳動(dòng)物的體肌肉細(xì)胞，能傳輸神經(jīng)信號(hào)，刺激肌肉收縮。

在電鰻的身體中，發(fā)電細(xì)胞層層堆疊起來(lái)，形成小型的疊層電池，就像是裝在手電筒里的電池。當(dāng)受到神經(jīng)信號(hào)的刺激，發(fā)電細(xì)胞的離子流會(huì)突然通過細(xì)胞膜，形成電流。電鰻體內(nèi)從頭到尾的疊層電池都串聯(lián)起來(lái)，這樣在電鰻的頭和尾之間就產(chǎn)生了很高的電壓，能在體外產(chǎn)生足夠大的電流，這樣的電流足以將目標(biāo)獵物擊暈或擊斃。驚人的是，電鰻甚至可產(chǎn)生高達(dá)600伏的電擊——這足夠電死一個(gè)成年人，所以給它們清洗魚缸是一件非常驚險(xiǎn)的事情，需要特別警惕它們的突然襲擊。

電鰻捕獵時(shí)，它們會(huì)往四周發(fā)出高壓脈沖。一旦附近有獵物，在高壓脈沖的作用下，獵物就會(huì)肌肉收縮，然后“凍結(jié)”起來(lái)，而這個(gè)狩獵過程僅僅在毫秒之間。當(dāng)一條電鰻感覺到水中的有東西在抽搐時(shí)，它們就知道自己已經(jīng)擊中了一個(gè)目標(biāo)。

但是鰻魚是如何找到被“凍結(jié)住”的獵物的呢，尤其是在比較渾濁的水中？原來(lái)，它們使用的高電壓脈沖，不僅作為一種武器，而且還可以作為一個(gè)跟蹤系統(tǒng)。

巧妙的狩獵系統(tǒng)

對(duì)此，科學(xué)家進(jìn)行了一個(gè)研究，將一條抽搐的魚裝在一個(gè)電絕緣袋中，然后把這個(gè)袋子和一根帶電的碳棒一起丟到電鰻生活的魚缸里。電鰻一但感覺到水中有了動(dòng)靜，就立馬發(fā)射電脈沖，想要電暈動(dòng)靜的源頭，可結(jié)果是電鰻無(wú)視了在袋子中抽搐的魚兒，反而停留在帶電碳桿附近。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)表明，視力已經(jīng)退化的電鰻并不能看到魚兒（獵物），而充當(dāng)“眼睛”作用的是它自帶的電導(dǎo)率。由于電力更容易通過最有導(dǎo)電性的材料，在平常情況下，顯然魚兒（獵物）的身體比水更導(dǎo)電，所以它能輕易地找到魚兒（獵物）。但是在這個(gè)研究中，魚兒被困在電絕緣袋中，因此，電鰻只能找到更容易導(dǎo)電的電碳桿，而不是被絕緣的魚兒。

由此可以說(shuō)明，在自然生活環(huán)境下，鰻魚若想知道獵物的位置，它的電脈沖是最好的方法。

但是，如果在電鰻想要吃掉獵物之前，被電暈的獵物突然醒來(lái)并開始掙扎，電鰻該如何應(yīng)對(duì)這種突發(fā)狀況？

研究人員發(fā)現(xiàn)，電鰻還有其他技巧。例如，當(dāng)電鰻捕獲一個(gè)蠕動(dòng)的魚后，它會(huì)卷曲身體，有點(diǎn)像蛇纏繞著一只老鼠一樣，將獵物纏繞在自己的頭和尾之間。

蛇是用自己的力量使獵物窒息，那么電鰻呢？研究人員相信電鰻是用電力來(lái)?yè)艋璜C物的，因?yàn)殡婗牭念^帶正電荷，而它的尾巴帶負(fù)電荷，當(dāng)正、負(fù)兩端靠攏在一起，產(chǎn)生的電流會(huì)加強(qiáng)，使魚兒“癱瘓”，無(wú)法動(dòng)彈。

問題是，如何用物理實(shí)驗(yàn)來(lái)證明呢？研究人員想出了一個(gè)測(cè)量裝置，稱之為“鰻魚捕獵玩具”：用一根塑料棒刺穿一條死魚，并連接電線和電極，以及電流表，用來(lái)測(cè)量電流，最后將“玩具”放到在魚缸中，輕輕地拉扯電線，模擬拼命掙扎的獵物。

結(jié)果，電鰻上鉤了，發(fā)電攻擊“玩具”（電流表中有電流經(jīng)過），一遍又一遍，與此同時(shí)，它的身體不斷地卷曲和展開。當(dāng)電鰻的身體卷曲起來(lái)的時(shí)候，穿過魚兒身體的電流量是身體展開時(shí)的一倍以上。

研究者認(rèn)為，電鰻的纏繞技術(shù)是用來(lái)對(duì)付獵物的絕招，也可能是對(duì)獵物的最后一擊，也許這樣就能解決更棘手的獵物，比如小龍蝦。

但是如果我們能仔細(xì)觀察，生物所具有的那些“超能力”，自然界的那些神奇的現(xiàn)象，其實(shí)就在我們身邊。

（摘自《大科技》2016年第3期）