祁永泉
這是一個真實的故事。那是1976年的一天,中國的一艘萬噸貨輪——“大興”號經(jīng)過多日航行,來到了坦桑尼亞的達累斯薩拉姆港。駕駛巨輪,在大海上航行要和風(fēng)浪搏斗,是個很辛苦、很緊張的工作。到達目的地后,海員們決定放松一下。這天晚上正趕上月色皎潔,風(fēng)平浪靜,幾名年輕的海員一商量,決定劃著小皮劃子到海港附近的海灘去捉螃蟹。
海灘上的螃蟹又多又大,不一會兒他們就捉了滿滿一大桶。大家正要往回走的時候,一位大個子海員和一位小個子海員在只有沒腳面深的沙灘淺水中發(fā)現(xiàn)了一條長相古怪的大魚:它身子扁平,尾巴細長,兩只炯炯有神的小眼睛并排長在頭頂端?!斑?,是比目魚嗎?這可是好吃的海味!”大個子海員上前想去捕捉。面對步步逼近的海員,那怪魚不僅毫無懼怕逃跑之意,反而瞪起兩只圓圓的小眼睛怒視著來自遙遠的異鄉(xiāng)人,仿佛在說:“這是我的棲息地,你想干什么?”“噗通”一聲,大個子海員用兩只手向那怪魚按去,但沒按著。那怪魚并未驚慌失措,大約只游了一米多遠,就又伏在了海沙上。小個子海員身體靈活,他小聲喊:“別急,看我的!”說著,他用同樣的方法,一下摁住了那怪魚。也就在摁住的一剎那,只見銀光一閃,怪魚尾巴猛地翻動了一下,小個子海員“哎呀”大喊一聲,握著自己的右手腕滾倒在了沙灘上。別的海員不知怎么回事,跑過去一看,只見那小個子海員額頭上滲出了豆大的汗珠?!鞍?,疼死我了!疼死我了!”他哼唧著。
大家扶小個子海員休息了十來分鐘,但他手臂的疼痛仍不見輕,于是把他送回船上。一夜過后,小個子海員的胳膊腫得竟有碗口般粗細,疼痛依然很厲害。大家陪他到中國駐坦桑尼亞的醫(yī)療隊去治療,把經(jīng)過說了一遍,醫(yī)生也弄不清是怎么回事,只給他上了些止痛、消腫的藥。
“大興”號起航了,繼續(xù)它的航程。不幸的小個子海員吊著他那紅腫的胳膊,忍著劇痛,和風(fēng)浪搏斗了十幾天,來到了意大利的熱那亞港。船靠好碼頭后,大家立即送小個子海員登岸去醫(yī)院看醫(yī)生。醫(yī)生為他拍了張x光照片,發(fā)現(xiàn)骨頭上有個黃豆般大小的洞,像是電擊造成的。海員們非常驚訝,這怪魚是什么呀?怎么這么厲害?
同學(xué)們,海員究竟遇到了什么?
為小個子海員診療的意大利老醫(yī)生很有經(jīng)驗,他詼諧地告訴中國海員:“依照你們的描述,你們遇到了電鰩——一種會儲電、放電的海洋魚類!電鰩不太愛動,常常半埋在海沙或泥內(nèi),等待捕食過往的小魚小蝦。電鰩一般不會主動襲擊人類,因為這于它無益。你們受到傷害,完全是由于你們先侵?jǐn)_了它,它在自衛(wèi)!”一席話,把大家說得目瞪口呆。
意大利醫(yī)生說得不錯,中國海員遇到的的確是電鰩,一種古怪的水下“猛禽”。
鰩類有多種。最大的是生活在大西洋的大鰩魚,長度可逾7米,重可達1000千克以上。大鰩魚通常在水面附近游動,以浮游生物和一些水面小動物為食。這是一種樣子可怕,但不會主動攻擊人類的龐然大物。但在受驚擾時,其力足能擊碎小船。
生活在加勒比海的一種叫美國赤虹的鰩類,長有一條約占身長二分之一的長尾巴:尾巴為硬骨質(zhì)、邊緣有鋸齒并生有一根含毒液的刺,是個非常危險的家伙。美國赤虹也是一種不太愛動的底棲者,假如戲水者或潛水者不小心踩到它們身上的話,那后果將相當(dāng)糟糕——它會用強壯堅硬的尾巴把毒刺刺入人體,造成令人疼痛難忍的傷口,有時會置人于死地。
會放電的鰩類,背腹扁平,頭和胸部在一起,像團扇,一對小眼長在背上面向前方。尾部呈粗棒狀,很像蝎子的尾巴。它們的腹兩側(cè)各有一個腎臟形蜂窩狀的發(fā)電器,由排列成六角柱體的“電板”組成。電鰩身上共有200萬塊“電板”,這些電板之間充滿膠質(zhì)狀的物質(zhì),可以起絕緣作用。每個“電板”都有末梢神經(jīng)聯(lián)系著,一面為負電極,另一面則為正電極。電流的方向是從正極流到負極,也就是從電鰩的背面流到腹面。當(dāng)電鰩大腦神經(jīng)受了刺激或興奮時,在神經(jīng)脈沖的作用下,這兩個放電器就把儲存的電能釋放出來。單個電板產(chǎn)生的電壓很微弱,但由于電板很多,故產(chǎn)生的電壓就相當(dāng)可觀了。一次放電中,電鰩的電壓一般為60到70伏特,最大的電鰩放電可在200伏特左右,功率達3000瓦。由此可見,電鰩的放電能力是相當(dāng)可觀的,它不僅能擊斃水中的小魚小蝦作為食物,而且能擊傷、擊斃敵害,保護自己不受侵犯。所以,那位海員的胳膊被擊穿個小洞也就不足為奇了。
江河中的魔王——電鰻
會放電的魚類不僅僅生活在大海中,陸地的一些河流里也有它們的同類。例如,在南美和中美洲的一些河里就生長著一種叫電鰻的魚。
電鰻外形像蛇,成年個體長2米左右,體重約20千克。電鰻的習(xí)性和電鰩相似,常常一動不動地潛伏在河底,不時也浮出水面呼吸。它通過“電感”來感受周圍環(huán)境的變化,一旦發(fā)現(xiàn)獵物,就放電將其擊斃或擊昏,然后飽餐一頓。由于電鰻有這么一手捕殺獵物的絕技,因此被人稱為“江河中的魔王”。
電鰻是怎樣發(fā)電的呢?原來,電鰻尾部兩側(cè)的肌肉是由有規(guī)律地排列著的6 000—10 000枚肌肉薄片構(gòu)成的,薄片之間有結(jié)締組織相隔,并有許多神經(jīng)直通電鰻的中樞神經(jīng)系統(tǒng)。每枚肌肉薄片像一個小電池,只能產(chǎn)生150毫伏的微弱電壓,但近萬個“小電池”串聯(lián)起來,就可以產(chǎn)生很高的電壓。
電鰻尾部發(fā)出的電流,流向頭部的感受器,因此在它身體周圍形成一個弱電場。電鰻中樞神經(jīng)系統(tǒng)中有專門的細胞來監(jiān)視電感受器的活動,并能根據(jù)監(jiān)視分析的結(jié)果指揮電鰻的行為——決定采取捕食行為、避讓行為或其他行為。有人做過這樣的實驗:在水池中放置兩根垂直的導(dǎo)線,然后放入電鰻,并將水池放在黑暗的環(huán)境里,結(jié)果發(fā)現(xiàn),電鰻總在導(dǎo)線中間穿梭,一點兒也不會碰導(dǎo)線:但當(dāng)導(dǎo)線通電后,電鰻一下子就往后跑了。這說明電鰻是靠“電感”來判斷周圍環(huán)境的。
電鰻的放電能力在幾種放電魚類中是比較強的,放電電壓可達300-500伏特,足以把附近的魚電死,人和牲畜碰上,也會全身麻痹。據(jù)計算,1萬條電鰻的電能聚集在一起,足夠使1列電力機車運行幾分鐘!
電鰻放完體內(nèi)蓄存的電能后,要經(jīng)過一段時間的積聚,才能繼續(xù)放電。由此,巴西人捕獲電鰻時,總是先把一些大的家畜趕到河里,引誘電鰻放電,或者用拖網(wǎng)拖,讓電鰻在網(wǎng)上放電,之后再輕而易舉地捕捉失去反擊能力的電鰻。
常見的帶電魚類還有電鯰,它們主要分布在埃及尼羅河和非洲西部的一些河流里。電鯰的放電能力弱于電鰻,電壓在100伏特上下,最大可達300伏特。
放電魚類對我們的啟迪和警示
研究放電魚類可給人類一些啟迪。據(jù)說,世界上最早、最簡單的電池,就是19世紀(jì)初期意大利物理學(xué)家伏特根據(jù)放電魚類的器官原理設(shè)計的。
現(xiàn)在,全世界都很重視新能源汽車的研發(fā)。新能源汽車一個很關(guān)鍵的問題就是電能的儲存如何使新能源汽車在盡可能小的空間、用最廉價的材料儲存最多的能量,從而能行駛更長的里程,也許我們能從電魚儲電、放電的機理得到某些科學(xué)的啟發(fā)。
通過上述海員奇遇的故事和放電魚類知識的介紹,我想,也能給我們小讀者一些警示:在一個陌生的地方,見到不熟悉的動物或植物,不能貿(mào)然去觸碰、捕捉,以免遭到不測。