電的擁抱:鰻魚捲曲身體以增強電擊

一位研究這種現象的生物學家表示,這就像直接撞上電柵欄,或者被電擊槍擊中一樣

這就像直接撞上電柵欄,或者被電擊槍擊中一樣。這就是一位生物學家描述被電鰻電擊的感受。

“你不會自願一次又一次地這樣做,”田納西州納什維爾範德比爾特大學的生物科學教授肯尼斯·卡塔尼亞說道。他是關於電鰻驚人行為的一項新研究的作者。

卡塔尼亞自從開始研究電鰻(Electrophorus electricus)以來,已經被電擊過幾次。這種魚原產於亞馬遜渾濁的水域。E.electricus 擁有三個發電器官,可以向水中獵物發出高壓電脈衝或齊射。卡塔尼亞告訴Live Science,這些電擊並非旨在殺死獵物,只是為了使其喪失行動能力,以便鰻魚更容易吞噬它們。[影片:觀看電鰻捲曲身體攻擊獵物]


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要想象鰻魚如何利用其電荷,請嘗試將這種生物細長的身體想象成一根細長的磁鐵。像磁鐵一樣,鰻魚有兩個端點或極點。當動物發出電脈衝時,大部分電荷來自其頭部,卡塔尼亞稱之為“正極”。卡塔尼亞說,鰻魚的尾巴充當“負極”,發出的電脈衝比頭部弱得多。

大多數時候,E. electricus只需要來自頭部的電荷就可以使獵物喪失行動能力。然而,卡塔尼亞的新研究表明,鰻魚的尾部實際上非常重要。透過將其尾部彎曲到頭部附近,電鰻可以將其傳送到水中的電脈衝強度增加一倍,從而使其能夠使更大的獵物喪失行動能力,該研究發現。

為了測量捲曲鰻魚的能量輸出,卡塔尼亞透過將死魚連線到一根電線上,組裝了一種鰻魚咀嚼玩具。這條魚配備了可以測量鰻魚產生的電壓的電極。然後,卡塔尼亞將咀嚼玩具放入鰻魚的水箱中,並搖晃玩具,模擬掙扎的獵物。果然,鰻魚傾向於將自己纏繞在魚身上,當它們這樣做時,它們會釋放至少兩倍於平常的電擊,卡塔尼亞發現。

要理解鰻魚如何將其電荷增加一倍,請嘗試將這種生物想象成馬蹄形磁鐵。在這些 U 形磁鐵中,單個磁鐵的北極和南極彼此靠近,從而產生強大的磁場。當鰻魚以這種馬蹄形捲曲時,會發生類似的事情——它會產生強大的電場。

卡塔尼亞說:“當鰻魚將其正極和負極捲曲在一起並將獵物夾在中間時,就會使電場聚焦。”

但是,電鰻在追逐大型獵物時,實際上並沒有將其產生的電量增加一倍;它們只是將其身體兩端的電荷導向一個特定區域,這使得不幸的獵物感覺電荷更強大。卡塔尼亞說,這對鰻魚來說是一個很好的策略,並補充說,這種帶電的生物在這樣捲曲時不必消耗比平時更多的能量,但它們仍然可以獲得更大的食物。

卡塔尼亞說,小鰻魚(有些只有幾英寸長)會進行大量的捲曲。他指出,這些小動物需要集中它們的電擊才能使獵物屈服。但是,可以測量一兩米長的大鰻魚也會這樣做。卡塔尼亞說,他想更多地瞭解這些大型鰻魚可以用其強大的電荷擊倒哪些種類的獵物。

“幾乎沒有證據表明電鰻實際上吃什麼。但是這些傢伙長得非常大,而且它們生活在亞馬遜,那裡有各種各樣的潛在獵物,”卡塔尼亞說。他補充說,電鰻可以和各種生物搏鬥。他說,他希望他的新研究能夠讓其他研究人員想知道電鰻在野外能夠捕獵什麼。

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