电鳗的威力是泰瑟枪的十倍

一项新的研究表明，一条大型电鳗能发出比泰瑟枪强十倍的电击。

电鳗是亚马逊的原生物种，长期以来一直吸引着科学家。早期的电工迈克尔·法拉第(Michael Faraday)与它们一起工作，19世纪的科学家亚历山大·冯·洪堡(Alexander von Humboldt)记录了亚马逊地区电鳗和马之间的冲突。

这些动物基本上就像一个水下电池。被称为“电细胞”的特殊肌肉细胞沿着鳗鱼身体的长度分布，每个细胞通过膜泵送电荷以积累小电压。串联起来，这些小电压加起来有相当大的电位:500伏对一个大样品来说并不罕见。

但是，有多少电流流过潜在的受害者，以及这些动物如何选择部署它们内置的电击枪，我们还不太清楚，所以范德比尔特大学的肯·卡塔尼亚开始寻找答案，他以自己为研究对象，并在《当代生物学》杂志上发表了一篇论文。

卡塔尼亚渴望了解的行为之一是洪堡对鳗鱼长大攻击马的描述。卡塔尼亚注意到，当用导电网取标本时，鳗鱼经常会从水里跳出来，试图把网本身打晕。这似乎是一个进化的例子，进攻是最好的防御形式，也许是由周期性的、季节性的动物诱捕在缩小的池塘里，在那里它们可能成为野生鳄鱼或猫攻击的受害者。首先攻击潜在的捕食者可能是一个适当的强有力的警告，让它们三思而后行。

但为了解释为什么鳗鱼会浮出水面，以及这种行为的可能效果，有必要知道有多少电流被传递到受害者的身体。为此，你需要一个叫做欧姆定律的关系，它说电流(I)等于电压除以电阻。

测量电压相对容易。卡塔尼亚用一副导电手套和电压表相连，证实了他正在研究的这只40厘米长的幼鱼的电压约为200伏。阻力更棘手。水的阻力可以直接测试，而鳗鱼自身身体的阻力可以通过让鳗鱼击打与水相连的金属板来测量，当鳗鱼上升到不同的高度，或多或少地将身体暴露在水中时，测量电压。

但这使得回路的一个关键部分——受害者自己的组织——处于开放状态。卡塔尼亚为这次测量贡献了自己的手臂。

卡塔尼亚使用一种特制的装置来收集和测量流经他身体的电流，卡塔尼亚允许“Finless”(他给他的测试鳗鱼取的爱称)向他的手臂发出20次左右的连续电击，足够的次数来记录他需要的数据。他的测量显示，电鳗发出的一次电击，在接近200V的电压下，产生了大约40-50mA的电流。手臂组织的电阻约为2000欧姆，与鳗鱼自身的内阻大致相当。

这就解释了为什么较小的动物可能会跳到离水更远的地方来传递电击，这是卡塔尼亚的另一个观察结果。卡塔尼亚解释说:“有可能内阻更大的小鳗鱼必须跳到更高的高度，才能将足够的电流转移到它们的目标。”

这相当于一条小鳗鱼的峰值输出功率约为4W。这大约是泰瑟枪威力的一半。卡塔尼亚说:“这仍然足以起到相当大的威慑作用!”

但是卡塔尼亚的测量表明，一个更大的、完全成熟的样本将能够发出超过60W的能量，或者一次发出近10支泰瑟枪。哎哟!