鱼类发电的生理学意义

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有的鱼为了生存,用放电的方法摄食或御敌。迄今世界上发现三种能发电的鱼:一种是电鲶,产于非洲河里,能发出高达350伏的电压另一种是电鳗,产于美洲海洋中,其放电瞬间电压可高达886伏再有一种是电鳐,产于大西洋,其发电电压只有50~80伏,但电流可至50安培,如取电压60伏计之,其发电功率可达3千瓦,有如一部小型发电机。

电鱼发电奥妙何在原来电鱼都具有一套类似于我们常见的蓄电池结构的发电器官,它是由肌肉细胞演变而成的。这些犹如蜂窝状的发电器官是由许多块“电扳”所组成。一般电鱼体中的“电板”为扁平状,厚度只有7~10微米,直径可至4~8毫米。“电板”分为两面:一面较为光滑,直接与神经系统相连另一面则凹凸不平,无神经。“电板”和原来的肌肉细胞一样,具有膜外带正电,膜内带负电的静息电位。一旦神经系统传来一个指令信号时,“电板”的一面产生急转电势,而另一面不受神经控制,仍是原来的静息电位状态。由此,“电板”两面的电荷出现了不对称,因而产生了电流。

科学家已经探明,电鳐的发电器官大约由1000块“电板”串联成一个柱状体,又由2000个这样的柱状体并联起来,总数达200万块,所以它的发电功率很大。电鲶与电鳗的“电板”还要多,在500万块以上,所以它们能发出高压电。

有趣的是,电鳐、电鲶、电鳗发电器官装置部位,及其发射电流的部位都是不同的。电鳐的发电器官在头部与胸鳍间,发电时电流从腹部流向背部,以其后背电击敌人电鲶的发电器官则分布在占身体三分之一的皮层下,发电时电流从头部流向尾部,以尾炮痛击来敌电鳗的发电器官在身躯两侧,从胸鳍开始,一直延伸到尾部,发电时其电流从后部流向头部,则以正面相击迎敌。

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