电鳗如何产生800伏的高压电?如果被鳄鱼咬到,会发生什么?

小成聊科技 2023-06-12 10:55:19

电鳗如何产生800伏的高压电?如果被鳄鱼咬到,会发生什么?

生命至少在38亿年前出现在地球上,此后一直在不断进化。在漫长的进化过程中,地球上出现了无数种动物,但其中只有少数动物经受住了大自然的严酷考验,一步步进化。生活在亚马逊河流域的电鳗是这些动物中最好的一种。实验数据显示,电鳗能够在瞬间发出300至800伏的高压电,最高可达860伏。为什么电鳗能发出800伏的高压电?在细胞层面上,这种类型的放电是频繁的。例如,在动物的肌肉细胞和神经细胞中,常见一种叫做钠钾泵的蛋白质,它的作用是通过分解ATP来获得能量,从而产生能量。

ATP是钠Na+和钾K+离子的活性载体注:ATP是三磷酸腺苷,是生物细胞的直接能量提供者。每次钠钾泵工作时,它从细胞膜外吸收两个钾离子,并将三个钠离子从细胞膜内运出,在细胞膜内外形成一个内负外正的电化学梯度。随着这一过程的继续,在细胞膜内外形成了一个电化学梯度,这被称为静止电位。具有钠钾泵的细胞也有一个由内在膜蛋白形成的离子通道,称为钠通道,在细胞处于静息电位时使用。当处于静息电位的细胞的钠通道被大量打开时,由于浓度差,来自细胞膜外的钠离子迅速进入,从而完成放电过程。

这种电位的变化被称为动作电位,通常情况下,动物细胞两边的动作电位会相互抵消,不会形成有序的输出。然而,电鳗的电细胞是这个规则的一个例外。电鳗的电细胞由肌肉细胞演变而来,它的独特之处在于只在一侧有一个钠通道,因此当它放电时,细胞两侧的动作电位不会相互抵消。这使得细胞两边产生稳定的电压。电鳗有大量的电细胞分布在它的全身,除了前面的一小部分,每个电细胞都相当于一个小的放电器。大量的这些细胞被串联起来,产生数百伏的电压,然后这些细胞被结缔组织包裹起来,并联起来,从而形成一个强大的放电器整体。

电鳗可以通过神经系统随意控制。电鳗可以通过其神经系统随意控制放电的强度和持续时间,当它全力以赴时,几乎所有的电细胞都参与其中,这就是为什么电鳗可以发出800伏的高压电。如果鳄鱼咬了电鳗会怎样?电鳗的栖息地主要是流动缓慢的地区,这些地区也是鳄鱼经常出没的地方,由于电鳗行动缓慢,体型庞大有的可以重达20公斤,所以鳄鱼经常想攻击它。在低速地区,水通常非常浑浊,电鳗的眼睛多年来已经大大退化,在这种情况下,电鳗已经发展出一种独特的感觉,我们可以称之为感应。

这只是意味着电鳗可以在自己周围创造一个微弱的电场,然后通过感知该电场的细微变化来感知其周围的环境。当电鳗感觉到鳄鱼或其他有威胁的捕食者接近时,它会迅速释放强大的电流作为警告,并伺机逃跑。不是所有的鳄鱼都知道这一点,也不是所有的电鳗都能逃脱,那么当鳄鱼咬住电鳗时会发生什么呢?鳄鱼咬了电鳗,立即被电鳗电死了,你可以在视频中看到。电鳗被咬的时候一定是放掉了所有的能量,所以没过多久,鳄鱼就被电得浑身僵硬,很可能就死了,当然,被咬的电鳗看起来也不怎么样。

如果鳄鱼咬了鳗鱼,这将是一个双输的局面。好了,今天就讲到这里。欢迎大家关注我们,下回见。

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