電鰻如何發電?為什麼不會電到自己? | 水產百科網
至於為什麼電鰻可以電擊其他動物,而不會電到自己,一種說法是,電擊的強度取決於電流通過生物體任何特定區域的流量和時間。為了方便比較,我們可以將電鰻的 ...
重點提要你是否想過,電鰻發電為什麼不會電到牠自己?
電鰻之所以能產生大量電流,靠的是高度特化的神經系統,它能使特化電力器官中的圓盤狀發電細胞同步活化。這個神經系統利用一個指令核心,命令電力器官開火;複雜的神經序列會在瞬間活化上千個細胞。
每一個發電細胞外所攜帶的負電荷,與細胞內相差了將近100微伏特。當命令訊號到達的時候,神經末稍會釋放出微量的乙醯膽鹼(一種神經傳遞物)。這個釋放動作會使發電細胞的細胞膜上,開啟一個電阻較低的臨時途徑,連接了細胞內與細胞外。如此一來,每個細胞就像電池一樣,活化的一邊帶著負電荷,而另一邊則帶著正電荷。
由於細胞在電力器官中的排列方向都相同,就好比手電筒中成串的電池,因此已活化細胞所產生的電流,會「電擊」鄰近任何一個尚未活化的細胞,並在短短大約兩毫秒內形成串聯。如果電鰻是棲息在空氣中的話,產生的電流將高達一安培,而且自身也將變成一個電壓500伏特的電池;然而水提供了其他出口,因此降低了電流強度。
至於為什麼電鰻可以電擊其他動物,而不會電到自己,一種說法是,電擊的強度取決於電流通過生物體任何特定區域的流量和時間。為了方便比較,我們可以將電鰻的身體比做成年男性的手臂,兩者粗細相當。要使這樣一條手臂的肌肉產生痙攣,以200毫安培的電流來說,必須持續50毫秒。但電鰻發出的電流比這個數字要少得多,而且只會持續2毫秒。另外,電鰻所產生的電流,有很大一部份會透過表皮消失在水中;而進入小型獵物體內的電流在比例上則強得多。舉例來說,長度是電鰻1/10的獵物,體積將只有電鰻的1/1000,因此遭到電擊的是電鰻身旁的小動物,而不是電鰻自己。
【欲閱讀更豐富內容,請參閱科學人2006年第50期4月號】
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