養蛇之家

電鰻其實是長刀魚的一種，不是真的鰻，反而與鯰魚在進化上親緣更近，原產於南美洲電鰻身長可達2米，體重近20公斤。電鰻利用電來感應獵物，方法是產生弱電場，然後感應電場變化。

電鰻更強大的電擊能力很可能是從最初與電感應有關的器官進化而來的。與其他魚類相比，電鰻的心臟和肝臟等器官離頭部非常近，甚至它的腸道也被縮短並呈環狀，擠壓到了身體的前部，這就使得電鰻身體的其餘部分被分配予游泳肌肉和電細胞。電鰻的點擊能產生高達600伏的電壓，在捕食過程中能夠使魚類和甲殼類動物喪失活動能力。鰻魚通常生活在黑暗、渾濁的水中，然後用它的電子感官找到被擊昏的獵物，並在它甦醒之前將其吞下。

電鰻的電壓來源是一組類似電池的細胞，被稱為電細胞，分佈範圍約佔鰻魚體長的80%，像肌肉細胞一樣，它們附著在神經細胞軸突上，但沒有收縮功能。電細胞形狀像圓盤，通過控制鈉離子和鉀離子在細胞膜的跨膜運輸，每個細胞獲得約0.1-0.15伏特的微小電位差。當20萬個這種電細胞成千上萬陣列連接在一起時，就形成了鰻魚天然的蓄電池。當鰻魚發現捕食者或獵物時，電鰻大腦會向電細胞釋放神經衝動，從而同時打開細胞膜上的離子通道，鈉離子進入細胞內，引起電勢的突然變化，這就產生了電流，釋放電量。每次電擊電壓高達600伏，但是電鰻產生的能量比較少，因為它的電流僅僅持續2毫秒，不足以致人死亡。

用電鰻來發電是可能的。但一致性是個問題，為了讓電流發揮作用，電鰻需要以恆定的速度釋放電流。電鰻電壓在500伏時，電流大約是1安培，因為電鰻產生的電壓是直流的，如果變成生活用電，需要一個逆變器來把直流變成交流，一個穩壓器來保持電壓恆定。

但是，電鰻的電流持續時間短，需要飼養許多電鰻才能滿足穩定的電力供應；此外，生物的能量轉換效率其實很低，遠低於火力發電廠20%-26%的效率，所以利用電鰻發電作為電力來源不是一個經濟可行的選擇。

科學閏土

在亞馬遜河的沼澤地帶，生活著一種奇怪的魚，它看起來人畜無害，就像是普通的鰻魚一樣，實際上它正是被稱為“水中電老虎”的電鰻。

電鰻為什麼會放電呢？電鰻常常可以放出三四百伏的電壓，有的時候甚至放出高達七八百伏的電壓，每當電鰻需要捕食的時候，它就會先游到獵物的附近，然後突然釋放出高強電壓，瞬間就可以將獵物擊暈甚至擊死，甚至連牛和馬那樣的龐然大物，如果被電鰻擊中了，那也是可以斃命，當然人就更不用說了，國際上公認的安全電壓是24伏，而在800伏電壓之下0.2秒，人就可以死亡。

人被電鰻電死的報道不是沒有，像電鰻這種可怕的魚類，人類還是遠離它們比較好。為什麼電鰻可以釋放如此高的電壓呢？這是因為電鰻的身體兩側有很多的可以放電的肌肉薄片，成年電鰻體長可以達到2米，體重達到20千克，它的全身約有80%的組織都是由肌肉組成的“發電器”，這些發電器就像是伏特電源一樣，大約8000枚肌肉組織薄片組成了這些發電器，而這些小電源每一個可以產生150毫伏的電壓。

電鰻的這些可以發電的細胞就像是小型的疊層電池一樣，當產生電流的時候，這些電源就都串聯起來了，這樣在電鰻的頭部和尾部之間就產生了很高的電壓，許多這樣的電池串聯組合起來又產生了很大的電流，這些電流足以把動物擊暈甚至擊死。而電鰻在水中放電的時候，由於它的身體的大部分都被導電性很差的構造所包裹住，所以它自己不會被擊傷，但是如果在空氣中的話，電鰻放電的時候是會電到自己的。

另外，如果電鰻受傷了導致身體的絕緣體兩側同時遭到破壞的話，那麼它放電的時候就會像兩條裸露電線一樣發生短路現象。電鰻放電時產生的電流是很微弱的，一般不到1安培，但是也有觀察到電壓為500伏而電流為2安培的放電現象。而每次放電都是很短時間之內的，每次放電之後需要一段時間電量才會得到補充，而科學觀測表明電鰻放電不一定是為了捕食，它用電流殺死的魚往往超過了它自身食用所需要的量。另外，值得一提的是電鰻放電是瞬時的，而且每次放電之後都需要時間來補充，所以很明顯用電鰻發電是不現實的。

鏡像科普

電鰻素有“水中高壓線”的稱號，在遇到危險或者主動捕食時可以放出數百伏的電壓，是一種很奇特的動物。

電鰻的分佈

電鰻主要分佈在亞熱帶和熱帶地區的河流流域內，南美洲目前發現了200多種可以自主放電的生物，電鰻就是其中比較有代表性的一類，亞馬孫河、圭亞那河、奧裡諾科河流域可常見它們的身影。它們的身長一般為2米左右，重量約為20公斤。

電鰻放電的原理

電鰻的身體構造很特別，全身約80%得肌肉組織都是發電的來源。這種發電器主要分佈在電鰻從頭到尾兩側的肌肉組織內，這些肌肉組織的構成呈非常薄的片狀，薄片之間存在結締組織，並有許多神經直接相連中樞神經系統，每個肌肉薄片像章一個微型電池，向著身體尾端為正極，向著頭部為負極，電流從尾部流向頭部，可以產生約150毫伏的電壓。電鰻全身有8000到10000個這樣的肌肉薄片，當產生電流時，這些薄片就會串聯起來形成疊層電池。一旦電鰻接近獵食對象，或者受到刺激時遍可發生強大的電流，形成數百伏電壓。

電鰻放電強度

不同種類的電鰻，其放電強度是不一樣的，比如美洲電鰻釋放最大電壓可以達到800伏，非洲電鰻可產生200伏的電壓，一些體型小的僅可放出幾十伏的電壓。

電鰻的放電頻率是很快的，每秒可以達到50次左右，但持續放電後電流強度會逐漸減弱，10多秒就不在放電，但電鰻休息一會就又可以恢復放電能力。

電鰻放出的電能利用嗎

電鰻放出的電，是一種直流電，持續時間極短，基本上很難加以收集利用。電鰻在放電以後要有一定的恢復期，如果頻繁干擾刺激它，那麼它的正常身體代謝就會受到極大影響，極易失去活力甚至死亡。另外，如果脫離水環境或者多條電鰻在一起，也會因身體電阻增大或者體表受損絕性緣變差，反而把自己電死。

優美生態環境保衛者

電鰻，以短時間放出高達幾百伏的電壓成為“水中殺手”，聞名世界，它放出的電量足以擊暈一個成年人，對比它小的獵物更是如此。

電鰻名字裡雖然帶有一個“鰻”，但它從種類上並不屬於鰻魚一類，反而更接近鯰魚一類，其廣泛分佈在世界熱帶雨林中的湖泊海河。

那麼，電鰻是如何放出這種本質上和我們平常用到的電壓沒有區別的化學過程呢？

電鰻放電的本質，其實要從它特殊的尾部肌肉構造說起，這裡的兩邊，整整齊齊地排布這數以千計的“肌肉片”，肌肉之間以結締組織相連相隔，它們就像一塊塊的疊層電池。

這些小肌肉在神經信號的激勵下，它們的細胞膜兩側能快速的進行正負離子的交換，在局部快速形成一個小電壓，數以千計的小電壓串聯，就是幾百伏的高壓了。

電鰻能很隨意地控制這些肌肉，所以也能自由控制電壓的高低，每一次的放電也伴隨著能量的消耗，所以電鰻的輸出電壓強度和放電次數成反比。

電鰻每一次的放電也很短暫，自然也就不能持續輸出穩定的電壓，這使得這種電不能很容易的取到，並轉化成我們的家用電。況且這種電流，和我們直接用的交流電並不相同，它屬於直流電。

科學新視野

這種放電能力在300-800V的，有水中高壓線之稱的淡水魚類被稱為電鰻，生活在南美洲亞馬遜流域的圭亞那地區，那電鰻是靠什麼原理來發電呢？

電鰻主要靠它特化的肌肉組織所構成的放電體來放電，電鰻的尾部兩側的肌肉由6000~10000枚肌肉小薄片組成，薄片之間有結締組織相隔，佈滿了神經系統，每個肌肉片都是一個放電體，每個放電體都可以放出0.15伏特的電壓，當這麼多的放電體一起放電，所放出的電壓甚至高達800伏特，足可以電死一隻鱷魚，不是沒有這樣的例子，是真有，一隻不瞭解情況的鱷魚飢餓的一口咬住電鰻，電鰻全力放電，鱷魚渾身一陣抽搐，掛了。

電鰻可以掌握髮電的能力，當它發出要發電的神經信號指令時，離子流就會通過這些肌肉薄片，就好像一塊塊電池串聯起來，由於電鰻的兩側都有這樣的發電體，又可以並聯起來這些發電組，這樣的話，每個發電體發出的電壓可以累加，所以才可以放出那麼高的電壓。

有些同學突發奇想，可不可以讓電鰻給家庭供電，建造一個電鰻發電廠呢？

不可以，首先電鰻的發電能力與發電頻率不是我們可以控制的，另外，電鰻在進行一次放電之後是需要恢復一會兒的。

對此你們有什麼看法呢？歡迎在下方留言探討。我是科幻船塢，感謝大家的閱讀與關注

科學船塢

在我們的印象中，電流這種事物似乎只有我們人類會玩，也似乎只有我們人類會發電，然而電鰻發電和使用電流的時間可比我們人類早多了，數百萬年來這種動物的主要生存技巧就是發電並利用好電流。

多數人對電鰻放電能力不是很清楚，實際上它能產生足以將人擊昏的電流，輸出的電壓可達300～800伏，要知道36伏的電流就足以置人於死地，我們平時用電的電壓才220伏，可見電纜的電壓有多高，它也因之被稱為“水中高壓線”。

最近媒體報道有生物學家證實找到另外2個新的電鰻物種，其中新物種“Electrophorus voltai”電鰻是有史以來能釋出最強電壓的生物體，其電壓高達860伏特，生物學家認為這種鰻魚發出的電流足以電死一頭牛。

電鰻曾被《國家地理》雜誌評為“地球上最令人恐懼的淡水動物”之一，幾乎是除了人類之外沒有天敵。看上去這種魚類整體圓柱形，體表光滑無鱗，背部黑色，腹部橙黃色，大部分行動遲緩，主要棲息於緩流的淡水水體中，並不時上浮水面進行呼吸。

電鰻之所以能夠發電放電，是因為其體內有一些細胞形成的肌肉組織結構就像小型的疊層電池，位於身體的兩側，多達6000到1萬個，當它被神經信號所激發時，能陡然使離子流通過它的細胞膜產生電流，所以這種組織又像是小型發電機，每個這樣的小發電機產生的電壓約0.15伏，成千上萬個串聯起來，當然也就可以產生很高的電壓了，造出的電流也相當可觀，研究發現電鰻每秒可放電50次，可在10~15秒鐘接連釋放電流，之後短時間中就不能再釋放電流了，但這一刻鐘之後它的放電本領又能恢復，可見它真是一種不好惹的動物呀！

可能有的朋友會好奇為什麼電鰻如此強的電流卻不會電到它自己，就是因為電鰻的軀體有著特殊的構造，由於它本身能放電，所以它體內也發展出了電阻極強的絕緣體，將他身體內部的主要器官都保護起來，而且電鰻身體本身的電阻也比水流的電阻要大，因此當水中有電流經過的時候，電流也就是從電鰻身體外部經過，對它本身的傷害極小。

不過有意思的是，如果電鰻離開水面處於空氣中，它再放電的話，就會電到它自己了，因為它發出的電流基本只會經過它的身體，因此電鰻也是有可能將它自己電死的。

關鍵字: 電場 感應 科學