这肯定是今年最离奇的科学论文配套视频之一:一条电鳗跃出水箱电击一个假鳄鱼头。这项实验展示了电鳗如何通过跃出水面并释放防御性高压电流来应对半淹没的捕食者,这是范德比尔特大学位于田纳西州纳什维尔的生物学家肯尼斯·卡塔尼亚的创意。
卡塔尼亚在早期对电鳗(Electrophorus electricus)的实验室实验中首次发现了这种行为,当时当他试图将它们从水箱中捞出时,它们会向上跃起攻击金属边框的网。他通过向电鳗展示碳棒和铝板来分析这种行为,电鳗会攻击这些物体;视频中的塑料鳄鱼,其闪烁的发光二极管由电鳗的电击供电,是他对这种效果的戏剧性演示。研究结果于本周发表在《美国国家科学院院刊》上。
这种行为使电鳗能够直接电击对手,而不是让电压被水耗散。卡塔尼亚说,这是首次在研究论文中记录到这种情况——尽管他认为他的发现支持了普鲁士探险家和博物学家亚历山大·冯·洪堡在200多年前提出的一个广受质疑的观察结果。冯·洪堡在1807年发表的一篇论文中叙述说,他曾看到南美洲土著渔民将马群赶入一个电鳗池;电鳗会对马放电,并在它们精疲力尽时可以安全地捕捞。
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历史性的飞跃
得克萨斯大学奥斯汀分校研究电鱼的哈罗德·扎孔说,这项工作是科学史和实验科学的完美结合。“肯的论文之所以如此出色,是因为,就像鳗鱼一样,肯也实现了一次飞跃:从他注意到的行为到洪堡的描述。然后他进行了实验工作以获得细节,”他说。
卡塔尼亚说,他最新的研究工作进一步证实了电鳗比仅仅是释放电击的粗糙巨型电池更为复杂。例如,正如他在2014年和2015年登上媒体头条的研究中所展示的那样,攻击中的电鳗可以首先利用它们的电力迫使猎物抽搐,然后——像泰瑟枪一样——冻结受害者的肌肉,最后监测快速移动的猎物。
卡塔尼亚不知道他下一步会研究什么,但他补充说,关于鳗鱼最大的问题之一仍未解决:没有人知道鳗鱼如何在不电击自己的情况下电击受害者。
本文经许可转载,最初于2016年6月6日发布。