书城自然科学千姿百态的海洋生物
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第19章 放电鱼

两千多年前的古罗马,居住在沿海的一些风湿和癫狂症的病人,一旦病情发作,他们不是去找医生,而是跑到海边抓几条电鳐鱼,利用电鳐鱼发出的电力来刺激神经,从而达到治疗的目的。电鳐鱼能发电早在法拉第以前的千万年前已经存在了。看来,这放电鱼还是发明电的鼻祖呢!

如果你不信的话,有机会去海边时常可碰到这种鱼,它的头部和胸部联成一个大圆盘,连着一根粗棒似的尾巴,很像一把芭蕉扇子。这种鱼在东海、南海经常可以见到,你在海边游泳或在水中作业,不小心踩着它,会马上遭受触电一样的感觉,浑身麻木,厉害的甚至会使人晕倒。所以,在广东、海南岛一带,这种电鳐鱼也被当地渔民称做“晕倒鱼”。

电鳐鱼喜欢潜伏在海底泥沙里,平时只露出一双眼睛观察周围的动态,当它饥肠辘辘时,才从泥沙里浮动起来,对准过路鱼虾频频发电,待这些鱼虾晕麻不动时就去吞食,饱食之后又沉入海底。如遇有敌害来临,它就以放电来防卫。据测定它发出的电压常在70~100伏之间,最高时甚至可达220伏,等于是我们常用的电源电压了。

另有一种鱼名叫电鲶鱼,产于非洲的海洋和河流中,它的发电器官分布在占身体2/3的皮肤下面,发电时的电流是从头部流向尾部,发出的电压高达350伏,人碰到是有危险的。

放电比这更厉害的是电鳗鱼,电鳗鱼外形像一条色泽鲜艳的大蟒蛇,肥胖圆滚,味道极其鲜美,看上去也温文尔雅并不可怕,但要是有人用手抓它时,可顷刻丧命。因为这家伙能发出强电压,一条90厘米长、20千克重的电鳗鱼,最高时可发出866伏电压,几乎是常用电压的4倍。

电鱼是怎么样放电的呢?我们剥开电鳐的外皮,可发现在它体内有一堆呈六角形的肌肉,肌肉的一面比较光滑,由神经连接起来;另一面凹凸不平,这里没有神经。于是从神经传来一个信号,肌肉光滑面就产生了电流,另一面不受神经控制,仍旧保持原来静息状态,由于两侧的电位差,就形成了电流。

电鱼既能放出如此强大的电压,可为什么电不着自身呢?科学家们对能发高电压的电鳗作了解剖发现,原来电鳗肌肉上有许多特化细胞,这些特化细胞紧密结合在一起,电鳗释放的电流就是来自这些特化细胞,一个特化细胞就好像是一节电池,无数个特化细胞,就像是无数节电池串联在一起,形成一个完整的电池组。从电学原理我们知道,串联电路内各个电池的电势能很低,据测定电鳗体内各节“电池”的电势能,只有1/10伏特左右,几乎可以忽略不计,而各个电池一经串联,则两极的电流大大增强。当电鳗的鼻端和尾部一经串联,释放出来的电流就是高压电,能击毙敌害和猎物,而其自身体内任何一个部位的电流却相当微弱,这就是电鳗体内储存有巨大电能电流,而不会电击自身的原因。

电鱼发电形式与我们常用的交流电或直流电是不同的,它们发的是脉冲电,就是每一次放电完毕,就要静息片刻,然后再放电,再静息。例如电鳐可在10~30分钟内放电1000~2000次,静息15分钟,又继续放电,一次又一次,直到筋疲力尽为止。

当然并不是所有的电鱼,都能发出强电。发强电的仅仅是电鱼中极少的种类,极大部分电鱼它们只能发出微弱的电脉冲,不足以击死或击昏鱼虾,它们把电作为一种工具,用来探索环境、同种间的联系、觅食或求偶等。例如水象鱼,它的鼻子特长如同象的鼻子,因而得名。这种电鱼的尾部只能发出6伏的电压,也是发的脉冲电,在其背鳍处有接收回波信号的功能,其功能就活像个雷达。才不过500来克重的青花鱼,靠着这种电信号,不仅能轻而易举地与百米以外的同伴建立通信联系,还可以用极微弱的功率将信号从水中发射到空中,水和空气这两种不同介质之间的通信,对于人类来说是件不易的事了。

电鱼的这些发电功能,给人们带来了不少的启示。当年爱迪生发明电灯,是否借助于电鱼的启示无从考证,但世界上第一个电池的发明者伏打,却是研究了电鳐、电鳗等电鱼的发电器官后发明了电池。然后人们又多次加以改进和发展,研制了多种功能和形状的电池。如果人造电池也能像电鱼那样,可自行充、放电,反复使用那该有多好,这正是电学专家所要研究的问题。

自然界有两万余种鱼类,其中约有七十多种,常有发电功能,现在真正被人们有所了解的仅仅只有20余种,绝大部分的电鱼,人们还是不甚了解。随着科学技术的发展,进一步揭示电鱼的秘密,对于人类社会的发展,将会起到积极的推动作用。