电的拥抱:鳗鱼卷曲身体以增强电击

一位研究这种现象的生物学家表示,这就像直接撞上电栅栏,或者被电击枪击中一样

这就像直接撞上电栅栏,或者被电击枪击中一样。这就是一位生物学家描述被电鳗电击的感受。

“你不会自愿一次又一次地这样做,”田纳西州纳什维尔范德比尔特大学的生物科学教授肯尼斯·卡塔尼亚说道。他是关于电鳗惊人行为的一项新研究的作者。

卡塔尼亚自从开始研究电鳗(Electrophorus electricus)以来,已经被电击过几次。这种鱼原产于亚马逊浑浊的水域。E.electricus 拥有三个发电器官,可以向水中猎物发出高压电脉冲或齐射。卡塔尼亚告诉Live Science,这些电击并非旨在杀死猎物,只是为了使其丧失行动能力,以便鳗鱼更容易吞噬它们。[视频:观看电鳗卷曲身体攻击猎物]


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要想象鳗鱼如何利用其电荷,请尝试将这种生物细长的身体想象成一根细长的磁铁。像磁铁一样,鳗鱼有两个端点或极点。当动物发出电脉冲时,大部分电荷来自其头部,卡塔尼亚称之为“正极”。卡塔尼亚说,鳗鱼的尾巴充当“负极”,发出的电脉冲比头部弱得多。

大多数时候,E. electricus只需要来自头部的电荷就可以使猎物丧失行动能力。然而,卡塔尼亚的新研究表明,鳗鱼的尾部实际上非常重要。通过将其尾部弯曲到头部附近,电鳗可以将其发送到水中的电脉冲强度增加一倍,从而使其能够使更大的猎物丧失行动能力,该研究发现。

为了测量卷曲鳗鱼的能量输出,卡塔尼亚通过将死鱼连接到一根电线上,组装了一种鳗鱼咀嚼玩具。这条鱼配备了可以测量鳗鱼产生的电压的电极。然后,卡塔尼亚将咀嚼玩具放入鳗鱼的水箱中,并摇晃玩具,模拟挣扎的猎物。果然,鳗鱼倾向于将自己缠绕在鱼身上,当它们这样做时,它们会释放至少两倍于平常的电击,卡塔尼亚发现。

要理解鳗鱼如何将其电荷增加一倍,请尝试将这种生物想象成马蹄形磁铁。在这些 U 形磁铁中,单个磁铁的北极和南极彼此靠近,从而产生强大的磁场。当鳗鱼以这种马蹄形卷曲时,会发生类似的事情——它会产生强大的电场。

卡塔尼亚说:“当鳗鱼将其正极和负极卷曲在一起并将猎物夹在中间时,就会使电场聚焦。”

但是,电鳗在追逐大型猎物时,实际上并没有将其产生的电量增加一倍;它们只是将其身体两端的电荷导向一个特定区域,这使得不幸的猎物感觉电荷更强大。卡塔尼亚说,这对鳗鱼来说是一个很好的策略,并补充说,这种带电的生物在这样卷曲时不必消耗比平时更多的能量,但它们仍然可以获得更大的食物。

卡塔尼亚说,小鳗鱼(有些只有几英寸长)会进行大量的卷曲。他指出,这些小动物需要集中它们的电击才能使猎物屈服。但是,可以测量一两米长的大鳗鱼也会这样做。卡塔尼亚说,他想更多地了解这些大型鳗鱼可以用其强大的电荷击倒哪些种类的猎物。

“几乎没有证据表明电鳗实际上吃什么。但是这些家伙长得非常大,而且它们生活在亚马逊,那里有各种各样的潜在猎物,”卡塔尼亚说。他补充说,电鳗可以和各种生物搏斗。他说,他希望他的新研究能够让其他研究人员想知道电鳗在野外能够捕猎什么。

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