所有多細胞生物體都是帶電的,不過只有電鰻等動物將自身的電運用到極限,可以製造較強的電壓,釋放出的瞬間電流可以將獵物或者天敵擊暈,達到捕食或者自衛的目的。
多細胞生物,不同細胞之間傳遞資訊就要靠細胞表面的生物電,靠膜上離子通道的開閉,可是使帶電粒子流入或者流出細胞,細胞內部帶正電,外表面帶負電,受到超過閾刺激強度的刺激,細胞表面就會形成電流並且向周圍傳播。電鰻自然也不例外,不過它們在進化中將這種能力放大了,可以較為自主地控制身體的產電、放電。從其解剖構造上來說,電鰻體內有數條類似肌肉束的組織結構,那是它們的發電器,電鰻在外界刺激下,可以主動控制開啟細胞表面的分子通道,使帶正電負電的粒子分別向細胞的兩頭移動,如此細胞就形成了類似於電容或者電池的構造,兩端有微弱的電勢差,而發電器中大量的細胞以串並聯的方式聯絡在一起,組成的發電器兩端能夠形成相當大的電壓,最高可以達到800V左右,靠著水體的導電的能力,電鰻發電器中粒子再次迅速地移動,形成電流,可以在水中傳播,擊中周圍的動物,起到警示、捕獵、自衛的作用。
電鰻之所以能不被自己或同類電到,那是因為電鰻體內的脂肪組織有很好的絕緣作用,而且電鰻本身已很適應微弱的帶電環境。而且電鰻的放電也受飢餓、疲勞狀態影響,每次放電都需要一定時間恢復,而恢復需要能量,放電行為會加速電鰻對食物能量消耗,對於能量的需求使得電鰻不能無限制次數地放電,儘管它們可以在一秒內50次放電,不過大多時候都是強度較小的放電現象,如果一次性放出最強的電流,則需要數十分鐘才能恢復放電能力。目前對於電鰻進化史的研究還不完全,難以從進化的角度詳細解釋,最新一份研究指出在大約1-2億年前,是由於電鰻的祖先中的一批偶然地擁有了與放電相關的基因,體內的肌肉細胞特化發育為發電細胞產生了相應的產電結構,而放電的能力利於電鰻捕食,於是在繁衍過程中被後代繼承,這種基因可以產生一些特殊的蛋白,能協助ATP為細胞膜上的離子通道蛋白迅速提供能量,使得電鰻產電相當迅速。
類似於電鰻的動物種類有不少,都是生活於水中的,水的導電性使這種能力有用武之地;而且這種能力只能在水中應用,土壤岩石空氣的到線性都較差,一般擊穿1釐米的空氣需要上萬伏的高壓,要想幾種幾十公分乃至幾米外的獵物,得數十數百千伏的高壓,自己的肉都得燒熟了。
所有多細胞生物體都是帶電的,不過只有電鰻等動物將自身的電運用到極限,可以製造較強的電壓,釋放出的瞬間電流可以將獵物或者天敵擊暈,達到捕食或者自衛的目的。
多細胞生物,不同細胞之間傳遞資訊就要靠細胞表面的生物電,靠膜上離子通道的開閉,可是使帶電粒子流入或者流出細胞,細胞內部帶正電,外表面帶負電,受到超過閾刺激強度的刺激,細胞表面就會形成電流並且向周圍傳播。電鰻自然也不例外,不過它們在進化中將這種能力放大了,可以較為自主地控制身體的產電、放電。從其解剖構造上來說,電鰻體內有數條類似肌肉束的組織結構,那是它們的發電器,電鰻在外界刺激下,可以主動控制開啟細胞表面的分子通道,使帶正電負電的粒子分別向細胞的兩頭移動,如此細胞就形成了類似於電容或者電池的構造,兩端有微弱的電勢差,而發電器中大量的細胞以串並聯的方式聯絡在一起,組成的發電器兩端能夠形成相當大的電壓,最高可以達到800V左右,靠著水體的導電的能力,電鰻發電器中粒子再次迅速地移動,形成電流,可以在水中傳播,擊中周圍的動物,起到警示、捕獵、自衛的作用。
電鰻之所以能不被自己或同類電到,那是因為電鰻體內的脂肪組織有很好的絕緣作用,而且電鰻本身已很適應微弱的帶電環境。而且電鰻的放電也受飢餓、疲勞狀態影響,每次放電都需要一定時間恢復,而恢復需要能量,放電行為會加速電鰻對食物能量消耗,對於能量的需求使得電鰻不能無限制次數地放電,儘管它們可以在一秒內50次放電,不過大多時候都是強度較小的放電現象,如果一次性放出最強的電流,則需要數十分鐘才能恢復放電能力。目前對於電鰻進化史的研究還不完全,難以從進化的角度詳細解釋,最新一份研究指出在大約1-2億年前,是由於電鰻的祖先中的一批偶然地擁有了與放電相關的基因,體內的肌肉細胞特化發育為發電細胞產生了相應的產電結構,而放電的能力利於電鰻捕食,於是在繁衍過程中被後代繼承,這種基因可以產生一些特殊的蛋白,能協助ATP為細胞膜上的離子通道蛋白迅速提供能量,使得電鰻產電相當迅速。
類似於電鰻的動物種類有不少,都是生活於水中的,水的導電性使這種能力有用武之地;而且這種能力只能在水中應用,土壤岩石空氣的到線性都較差,一般擊穿1釐米的空氣需要上萬伏的高壓,要想幾種幾十公分乃至幾米外的獵物,得數十數百千伏的高壓,自己的肉都得燒熟了。