放电的鱼

放电的鱼

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来源：《数学大王·高年级》2010年第01期

我们在日常生活中少不了要和电打交道，但你听说过有一些鱼类也具有专门的发电器官吗?目前已知世界上能发电的鱼有500多种，而人还只研究了20多种。

就拿电鳐来说吧，电鳐是海洋中能发电的鱼，它是沿海常见的一种软骨鱼类。电鳐的 发电器官在身体中线两旁，它能放出80伏特的电压，最高可达200伏特。电鳐身上的发电器官，有许多是由肌肉纤维演变成电板，电鳐体内有200万块电板，虽然单个电板的电压不高，但它们同时放电的时候，电流就相

当大了。生活在大西洋和印度洋的热带及亚热带近岸水域中的巨鳐，体型较大，最大者可达2米多。

科学家们曾对电鳐进行过测试，结果发现：它可以产生60伏电压，50安培的电脉冲，3000瓦功率的电击，足以击毙一条几十公斤的大鱼。

电鳐的特殊本领早就引起人们的注意。早在古希腊和罗马时代，人们就利用电鳐的电力来医治疾病。19世纪，意大利物理学家伏特以电鳐的发电器官为模型，设计出最早的伏打电池。由于这种电池是根据电鳐的天然发电器官设计的，所以又叫“人造电奇观”。伏打电池是世界上第一个直流电源。近年来，人们仿照电鳐的发电器官，制造出“电子手”、“电子腿”等。 电鳗是另一种会放电的鱼，它与普通鳗鱼的体型非常相似，长可达2米多，体重可达20多公斤。生活在南美洲亚马逊河及奥里诺科河。

电鳗放电时的平均电压为350多伏。但也有过650伏的放电记录，美洲电鳗的最大电压竟达800多伏。这么强的电压足以击死一头牛!

电鳗放电的损伤力取决于鳗鱼的大小和机体的状况。当电鳗长不到1米时，电压随着电鳗的成长而增加。当长到1米后，只增加电流的强度。

电鳗捕食的时候，首先悄悄地游近鱼群，然后连续放出电流，受到电击的鱼马上晕厥过去，身体僵直。于是，电鳗乘机吞食它们。那电鳗是怎样放电的呢?原来，电鳗是活的“发电机”，它尾部两侧的肌肉是由有规则地排列着的6000～10000枚肌肉薄片组成。薄片之间有结缔组织相隔，并有许多神经直通中枢神经系统。每枚肌肉薄片像一个小电池，只能产生150毫伏的电压，但近万个“小电池”串联起来，就可以产生很高的电压!

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电鳗尾部发出的电流流向头部的感受器，因此在它身体周围形成一个弱电场。电鳗中枢神经系统中有专门的细胞来监视电感受器的活动，并能根据监视分析的结果指挥电鳗的行为，决定采取捕食行为或避让行为或其他行为。有人做过这么一个实验：在水池中放置两根垂直的导线，放入电鳗，并将水池放在黑暗的环境里。结果发现电鳗总在导线中间穿梭，一点儿也不会碰导线，当导线通电后，电鳗一下子就往后跑了，这说明电鳗是靠“电感”来判断周围环境的。 电鳗放电，有时也不一定是为了捕食，也可能是一种生理需要。被电鳗电死的鱼，往往超过它们食用所需要的量。这给渔业生产带来危害，电鳗放电后要经过一段时间的恢复，才能再次放电。利用这一特点，渔民们捕捞电鳗时，先把牲畜赶到水中，使电鳗放电，等到它们把电量消耗掉，再进行捕捞。这样做可以避免渔民被击伤。

电鲶也是一种能发电的鱼。电鲶生活于非洲的尼罗河，它的长相和鲶鱼非常相似，体长大约有1米左右，它的发电电压高达350伏，能将人和牲畜击昏。

当然，并不是所有的电鱼都能发出很强的电，海洋中还有一些能发出较弱电流的鱼，它们的发电器官很小，电压最大也只有几伏，不能击死或击昏其他动物，但它们像精巧的水中雷达一样，可以用来探索环境和寻找食物。这些鱼身上布满了电感器官，它们能够接收返回来的电波。由于任何一种活动的生物都有或强或弱的生物电，这些鱼的电感受器能感受到这些微弱的电场变化。

比如鲨鱼对于电场的变化就非常敏感。利用这一点，科学家们发明了“电子驱鲨器”。它发出的直流脉冲可以把鲨鱼驱赶到1～10米以外，潜水员背着这些仪器，在水下可以避免鲨鱼的袭击。殍鱼对电场的变化也非常敏感，它们可以预防地震，地震前地电流的急剧变化刺激了殍鱼的电感受器官，使它们感到惊恐不安，乱蹦乱跳。因此可以通过对殍鱼的研究找到一种预报地震的新方法。