书城童书物理知识知道点:走进电学世界
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第5章 带电的鱼

除了雷电放电现象外,在自然界中,还有一些生物可以放电,其中以电鱼最为奇特。

目前,人类已知的电鱼约有500多种,人们仅研究20余种,如分布在非洲尼罗河的电鲶、南美洲淡水湖中的电鳗及生活在太平洋中的电鳐。

电鳐栖居在海底,背腹扁平,头和胸部在一起。尾部呈粗棒状,像团扇。一对小眼长在背侧面前方的中间。电鳐最大的个体可以长到2米,小的在0.3米以下。世界上有好多种电鳐,其发电能力也各不相同。非洲电鳐一次发电的电压在200伏左右,中等大小的电鳐一次发电的电压在70~80伏,像较小的南美电鳐一次只能发出37伏电压。

电鳐之所以能够发电,是有其自身特殊的生理结构的。在头胸部的腹面两侧,各有一个肾脏形蜂窝状的发电器。它们排列成六角柱体,叫“电板”柱。电鳐身上共有2000个电板柱,有200万块“电板”。这些电板之间充满胶质状的物质,可以起到绝缘作用。每个“电板”的表面分布有神经末梢,一面为负电极,另一面则为正电极。电流的方向是从正极流到负极,也就是从电鳐的背面流到腹面。在神经脉冲的作用下,这两个放电器就能把神经能变成为电能,放出电来。单个“电板”产生的电压很微弱,可是,由于数量很多,就能发出很强的电压来。生物遗传学专家告诉我们,电鳐的每一个电板,只是肌纤维的变态。发电器官是从某些鳃肌演变而来的。在演变发生过程中,解除了腮肌原来的职务,而承担了新的作用——发电。电鳐可以放出50安培的电流,电压达60~80伏,有海中素有“活电站”之称。电鳐每秒钟能放电50次,但连续放电后,电流逐渐减弱,10~15秒钟后完全消失,神奇的是休息一会儿后它们又能重新恢复放电能力。由于电鳐会发电,人们称呼它们为活的发电机、活电池、电鱼等。

太平洋中的电鳐电鲶原产于非洲刚果河,鲶科。体长50~60厘米,圆筒形,尖头小眼,嘴部有三对须。全身粉红色,体裸露无鳞。当受到刺激时可瞬间发电。喜欢在水温22℃~28℃,水质为弱酸性软水的水域。

电鲶的发电器官很特别,它是由体内许多电板组成的,这些电板分布在身体皮肤和肌肉之间,头部是正极,尾部为负极,电流流向是从头部流向尾部。当电鲶在水中活动时,身体的任何一部分触到敌人或其他物体,马上就产生一种强大的电流,将对方击倒。电鲶放出的电一般可达150伏左右,最高电压为200多伏,它的有效范围的半径为6米左右。电鲶放电的主要目的有两种,一种是为了捕获食物,以便让自己生存下去;另一种是为了防御敌人,来保护自己。它强大的电流不仅能击死一些相对小的动物,甚至比它大得多的水生动物,也可能成为它的电下亡魂,难怪人们称它为“水中高压电”。

电鳗是生活在中、南美洲的一种淡水鱼,它们具有像鳗鱼般细长的身体,却是鲤鱼的同类。电鳗尾部占了身体的大部分,内中有强力的发电器官。成鱼能发出600~800伏特的强力电压,可电死蛙或鱼然后食用,有时像河马那样大型的动物,也会不小心触电而被麻痹,以至于淹死在水中。