http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2015-11-25
生物学家发现电鳗独特放电方式:可击倒大型猎物
一名专家近期发现，电鳗有一种特殊的攻击模式，可以杀死体型特别巨大的猎物。在这种模式下，它的放电强度是平时的2倍，电压是标准美国墙上插座的5倍。
新浪科技讯 北京时间11月16日消息，电鳗往往被人们视为一种简单的生物，只不过多了一点会放电的小伎俩。但实际上，电鳗是整个动物王国中最了不起的掠食者之一。它可以改变放电强度，从而追踪猎物所在的位置，然后将它们电倒。
一名专家近期发现，电鳗有一种特殊的攻击模式，可以杀死体型特别巨大的猎物。在这种模式下，它的放电强度是平时的2倍，电压是标准美国墙上插座的5倍。
在过去三年中，美国范德堡大学生物科学教授肯尼斯?卡塔尼亚(Kenneth Catania)一直在研究这种独特的南美鱼类的行为方式。
他尤其感兴趣的一点是，在亚马逊河和奥里诺科河的泥水中，电鳗是如何通过电场确定猎物的位置、找出隐藏的猎物、然后将它们电晕的。
电鳗身体超过三分之二的部分都由一种特殊的细胞所覆盖。该细胞名为“发电细胞”，能够像微型生物电池一样储存电能。当电鳗受到威胁时，或者在捕猎时，这些细胞会同时放电，电压高达600伏。
电鳗的长度可以超过8英尺(约合2.4米)，重量可以达到44磅(约合20千克)。
电鳗身体超过三分之二的部分都由一种特殊的细胞所覆盖。该细胞名为“发电细胞”，能够像微型生物电池一样储存电能。当电鳗受到威胁时，或者在捕猎时，这些细胞会同时放电，电压高达600伏。
“历史上，电鳗曾一度被视为一种简单的、原始的生物，只有一种捕食方法：将猎物电死。”卡塔尼亚教授说道。
“但最近我们发现，它们实际上可以操控自己的电场，这就使它们具有了许多出色的能力。”
卡塔尼亚教授发现，在袭击体型较大、或者特别活跃的猎物时，电鳗会采取一种特殊的作战策略，将释放的电量增加为原来的两倍。
亚马逊河河水浑浊，长满各种水草，为鱼类提供了丰富的藏身之所。因此，当电鳗从这些地方滑行而过时，它就会释放两三毫秒长的短时脉冲，找到猎物的所在地。
有了这样的放电系统，电鳗就像是配备了一把“无线泰瑟枪”，可以用来将猎物电晕过去。
在此前的研究中，卡塔尼亚教授表示，电鳗可以产生三种不同的放电方式。
在感知周围的环境时，它们释放的是低电压脉冲，每次间隔约两三毫秒；在捕猎时，它们会释放高电压脉冲；而在击垮猎物或自卫时，它们会接连不断地释放出高压、高频率脉冲。
通过一系列实验，卡塔尼亚教授证明，电鳗释放的电脉冲作用的对象并不是猎物的肌肉本身，而是控制这些肌肉的神经。从而引发强烈的、不自觉的肌肉收缩。
他指出：“据我所知，没有任何一种动物能像电鳗这样，远程控制其它动物的身体。”
通常来说，电鳗捕食较小的鱼类的方法是，游到鱼群附近，然后释放出一阵类似泰瑟枪的电脉冲，将它们电晕。这会引起全身性的肌肉收缩，使猎物暂时处于瘫痪状态。而如果电鳗决定不把猎物吃掉，那么这些被电晕的鱼还有复苏逃走的机会，看上去几乎毫发无损。
然而，卡塔尼亚教授近日发现，电鳗还有一种攻击模式，专门用来对付较大的猎物，比如龙虾等。
在这种模式下，电鳗会先咬一口自己的猎物，用身子紧紧缠住猎物的身体，然后释放出频率比之前高得多的高压电脉冲。
这一研究结果被发布在了期刊《Current Biology》上。
然而，卡塔尼亚教授近日发现，电鳗还有一种攻击模式，专门用来对付较大的猎物，比如龙虾等。在这种模式下，电鳗会先咬一口自己的猎物，用身子紧紧缠住猎物的身体，然后释放出频率比之前高得多的高压电脉冲。
虽然此前也有人观察到了电鳗的这一行为，但没有人对此给出过解释。
卡塔尼亚教授发现，这一放电过程开始于电鳗放电器官的“正极”，位于电鳗的头部；结束的部位则位于“负极”，位于电鳗的尾巴处。而电鳗通过首尾相连、将猎物夹在中间，可以大大提高释放出的电量。
为此，卡塔尼亚教授设计了一些实验来测量电鳗放电的效果。结果发现，在这种攻击模式下，猎物接收的电脉冲强度比平时高了足足一倍。
和泰瑟枪一样，电脉冲作用的对象是猎物身上控制肌肉的神经。但卡塔尼亚教授还发现，在这种高强度的攻击模式下，猎物的肌肉收缩得太快、太猛烈，因而会产生过强的肌肉疲劳。
“受到攻击的猎物会完全瘫痪。”教授解释道。
在狩猎时，电鳗会以精确的频率释放较短的高压电脉冲，引发猎物全身肌肉痉挛。
“电鳗的主要问题之一是，如何能在第一时间找到猎物。”卡塔尼亚教授说道。
“亚马逊河河水浑浊，长满各种水草，为鱼类提供了丰富的藏身之所。因此，当电鳗从这些地方滑行而过时，它就会释放两三毫秒长的短时脉冲，找到猎物的所在地。”
“如果有鱼躲在附近，它们的身体就会因为电脉冲而痉挛，带起水波。”
“虽然电鳗的视力不太好，但它们对水的运动状态十分敏感。它们就是通过这种方法找到自己的下一顿美餐的。”
卡塔尼亚教授发现，电鳗利用高压电脉冲的方式就像一台高精度雷达系统，可以追踪快速移动的猎物。
“电鳗的高压放电系统有着双重功效，既能当做武器使用，又能用来找到猎物的位置。这说明电鳗的捕猎方式远比我们以为的要高级、复杂得多。”卡塔尼亚教授总结道。(叶子)
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