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电鱼

电鱼分布在温带和热带海域以及非洲和南美洲混浊的河流内。电鱼体内的发电器官是由许多叫电板或电盘的半透明的盘形细胞构成的。由于电鱼的种类不同,所以发电器官的形状、位置、电板数都不一样。

电鱼家族的三虎将按照放电量的大小排列依次为“海底电击手”电鳐、水中“发电机” 电鲶和水中“高压线”之称的电鳗。 [1]

电鱼能够不间断或定时地发出强度不同的电流。它们释放电流,不仅是为了防护或进攻,也是为了相互传递信息或提前发现障碍物。 [2]

中文名:电鱼  英文名:electric fish

电鱼已在地球上生存数百万年了。它们的遗骸在志留纪和泥盆纪的古老地层中就曾有发现。古希腊花瓶上,曾绘有栖居在海洋中的电鱼的图饰。古希腊和古罗马的作家和自然科学家的著作中有不少地方提到过电鱼具有神秘莫测和不可理解的力量。古罗马医生曾将电鱼养在大鱼池里。他们想利用电鱼来医治各种疾病让病人去接触电鱼,受电流刺激来减轻病痛。即使现在,在地中海地区和比利牛斯半岛的大西洋沿岸,上了年纪的居民有时仍赤着脚在浅水滩中趟水,希望电鱼能治愈自己的风湿病。 [2]

除日本产的日本单鳍电鳐(Narke japonica)及太平洋和地中海的石纹电鳐(Torpedo marmorata)外,在比目鱼中已知也有能发电的种类;此鱼属软骨鱼纲电鳐科,体盘呈圆形或椭圆形,口和眼都很小。头侧和胸鳍之间有一发电器,能发电御敌或捕食。卵胎生,种类颇多。广布于热带和亚热带近海,常半埋于泥沙中,体一般较小。常见的有丁氏双鳍电鳐、日本单鳍电鳐。

产于北非河流中之电鲶(Malapterurus electricus);此鱼属硬骨鱼纲电鲶科。体形似鲶,长达一米,口端有须三对。无背鳍,近尾基处有一低平脂鳍,背面皮下有成对的发电器,能击毙小动物。

电鳗(Electrophorus electricus),栖息于南美的亚马逊河奥里诺科河南非的河流中。此鱼属硬骨鱼纲,电鳗科。体呈鳗形,长达2米余。棕褐色、无鳞,肛口胸位,臀鳍基部很长,始于肛门后方,延于整个尾部,胸鳍小。背鳍腹鳍消失,尾部很长,其两侧各具发电器一对,能发出强烈电流,把人击昏,甚至可击毙渡河的牛马;此鱼为产地渔业对象,肉肥味美。

电鳗的发电器呈菱形,位于尾部脊椎两侧的肌肉中;电鳐的发电器形似扁平的肾脏,排列在身体中线两侧,共有200万块电板;电鲶的发电器起源于某种腺体,位于皮肤与肌肉之间,约有500万块电板。单个电板产生的电压很微弱,但由于电板很多,产生的电压就很大了。

各种电鱼的放电本领各不相同。放电能力最强的是电鳐电鲶电鳗。中等大小的电鳐能产生70伏左右的电压,非洲电鳐产生的电压高达200伏;非洲电鲶能产生350伏的电压。电鳗等产生500伏的电压。有一种南美洲电鳗竟能产生高达880伏的电压,称得上电击冠军,据说能击毙像马那样的大动物。

因此电鱼具有能击倒其他动物的一种攻击和防御的本领。于长颌鱼属(Mormyrus)及裸背鳗属(Gymnotus)中有能产生1伏左右而频率为50750赫兹的放电。此外这些鱼还具有接受电的感觉器官,可感知因放电而在其周围所形成之电场电场定位),而用作了解障碍物或外界天敌接近时的方向探测机构。

电鱼发电奥妙何在?原来电鱼都具有一套类似于我们常见的蓄电池结构的发电器官,它是由肌肉细胞演变而成的。这些犹如蜂窝状的发电器官是由许多块“电板”所组成。一般电鱼体中的“电板”为扁平状,厚度只有7~10微米,直径可至4~8毫米。“电板”分为两面:一面较为光滑,直接与神经系统相连;另一面则凹凸不平,无神经。“电板”和原来的肌肉细胞一样,具有膜外带正电,膜内带负电静息电位。一旦神经系统传来一个指令信号时,“电板”的一面产生急转电势,而另一面不受神经控制,仍是原来的静息电位状态。由此,“电板”两面的电荷出现了不对称,因而产生了电流。

19世纪初,意大利物理学家伏特,以电鱼发电器官为模型,设计出世界上最早的伏特电池。因为这种电池是根据电鱼的天然发电器设计的,所以把它叫做“人造电器官” 。

如果能成功地模仿电鱼的发电器官,那么,船舶和潜水艇等的动力问题便能得到很好的解决。

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