电鳗的电击捕猎术

2015-06-05 00:32
科学之友 2015年1期
关键词:试探电击脉冲

从皮卡丘到奇猾·揍敌客,电系能力者一直是动漫作品中最酷炫的角色。而在地球上,也的确存在着一类生活在淡水中的电系神奇宝贝——电鳗。美国范德比尔特大学的肯尼斯·卡塔尼亚教授向人们展示了电鳗惊人的捕食策略:电鳗能通过电击控制猎物的肌肉,使猎物从藏身处现出原形,或在自己面前动弹不得。

电力威猛,无所逃脱

为了检验电鳗电系技能的威力,卡塔尼亚设计了一个精巧的实验:首先,他将一条小鱼毁髓并固定在一个力学传感器上,再用透明而且可以通透电流的琼脂屏障将这只小鱼与电鳗隔开。被毁髓的小鱼失去了自主运动能力,在接受电鳗电脉冲后,小鱼的身体反应将被力学传感器如实记录。结果显示,在捕食时,电鳗对小鱼发起了一连串高电压的脉冲攻击。平均在接受第一道脉冲后的3.4毫秒内,小鱼的身体就发生了剧烈的抽搐。而在自然条件下,游动中的小鱼在遭到电击2.9毫秒后即失去运动能力。这些结果说明,电鳗的放电攻击具有“定身”的效果——被攻击的目标往往会身体麻痹,丧失运动能力。

卡塔尼亚教授进一步对小鱼进行了箭毒注射,以阻断其神经与肌肉之间的联系。结果发现,注射了箭毒的小鱼无法引发抽搐反应。这一结果提示,电鳗的电击效果要依赖被攻击者自身的运动神经元来传递。“电鳗的攻击通常包含数百个高电压的脉冲,每发电脉冲都是用尽全力的。”

“一条大型的电鳗放电时能够产生600伏特的电压。它们很擅长击晕大型的动物。”卡塔尼亚说,“电鳗已经有过电击马类使其麻痹的记录。如果一个人在水中遭到了电鳗的攻击,他也将暂时麻痹。”不过,进行放电攻击对电鳗本身来说也是消耗巨大的。“尽管我们目前还没有拿到具体的数据,但是电鳗在进行多次攻击后就会开始疲惫,进行电击的频率也会降低。”

试探捕捉,遥控定位

俗话说“一招鲜,吃遍天”,但优秀如电鳗的猎手们可不是只懂得闷头猛攻。在之前实验的基础上,卡塔尼亚设计了一个包裹在小鱼外的塑胶袋来阻断电流的传导,并把小鱼藏匿在电鳗的下方。他发现,当电鳗的视野内没有猎物时,它们会向外发射出双脉冲或是三脉冲来进行试探。尽管只是试探,这些单个脉冲也仍然是火力全开,但持续的时间非常短。

由于小鱼被裹在绝缘袋中,它们的身体不会对电鳗的试探产生反应,电鳗也不会启动后续攻击。但如果在电鳗进行试探的同时人工对小鱼进行电刺激,小鱼的身体抖动就将被电鳗感知,从而引发高伏特打击。这一结果显示,电鳗在面对复杂环境时,常常会先借助双脉冲或三脉冲对环境进行扫描试探,如果藏匿的鱼类被试探的脉冲击中,它们产生的身体反应就会被电鳗发现,毁灭性的连续打击也将接踵而至。这是非常高超的捕猎技能,电鳗相当于对隐匿在周围的猎物进行了“遥控”:猎物不动声色时,试探脉冲可以通过引起抽搐暴露猎物的位置;猎物仓惶欲逃时,电击攻击又能使猎物全身紧张,无法逃窜。

“电鳗能够轻易地感知水里的动态,并且迅速发起攻击,所以给他们清洗鱼缸是一件非常刺激的事情。”卡塔尼亚说道,“在电鳗的头部有一些大的凹点,它们是机械感受器而非电信号感受器,电鳗正是通过它们来感知环境中的机械变化。”

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