電鰻的“高壓電”是怎麼來的？它為什麼不會電到自己？

亞馬遜河是地球上流量最大、支流最多、流域最廣的河流，在這裡廣泛分佈著數千種魚類，其中就有被稱為“水中高壓電”的電鰻。一隻成年電鰻的體長可達到2。5米，體重為20公斤左右，可瞬間輸出300至800伏的電壓，最高紀錄甚至可以達到860伏。

如此彪悍的能力使得電鰻成為了亞馬遜河中最令人畏懼的動物之一，在電鰻的“高壓電”之下，即使是兇猛的鱷魚也難以招架。

如上圖所示，一隻倒黴的鱷魚在偷襲電鰻得手之後遭到電鰻的電擊，片刻之後這隻鱷魚就被電得四肢僵硬，生死未知，當然這隻電鰻恐怕也是凶多吉少了。

需要指出的是，電鰻其實是可以“遠端攻擊”的，一般來講，在水中3米的範圍之內，電鰻都能輕鬆地電暈鱷魚。那麼電鰻的“高壓電”是怎麼來的呢？它為什麼不會電到自己呢？下面我們就來講一講。

動物的細胞內普遍存在著一種名為“鈉鉀泵”（Sodium-Potassium Pump）的蛋白質，這種蛋白質可以利用分解ATP（注：ATP即腺嘌呤核苷三磷酸，是生命細胞最直接的能量來源）所獲得的能量，進行細胞內外的鈉離子（Na+）與鉀離子（K+）的交換。

每消耗一個ATP分子，“鈉鉀泵”就會將3個鈉離子“送”出細胞，與此同時，它又會將2個鉀離子“吸”入細胞內，可以看到，這個過程中就相當於“鈉鉀泵”向外輸出了一個正電荷。

對於絕大動物而言，“鈉鉀泵”的主要作用是維持一個細胞內鉀離子多而鈉離子少的“靜息電位”，從而使細胞具有良好的滲透性，並有效地維持細胞的體積，而其輸出的電荷則會因為細胞兩側的動作電位而相互抵消，因此不會形成較大的電勢差，也就不會有什麼電流了。

但電鰻就不一樣了，在電鰻的體記憶體在著一種由肌肉細胞特化而成的“電細胞”，這種細胞的一側具有大量的“鈉離子通路”，而在另一側則沒有這種通路，也就是說，在“電細胞”內，鈉離子只能“單向通行”，這樣的結構就使電鰻的“電細胞”的兩側可以具備穩定的電壓。

（電鰻的單個“電細胞”的兩側）

雖然每個“電細胞”能夠輸出的電能很小，但是電鰻的體內卻存在著大量的“電細胞”，正所謂“團結就是力量”，這些“電細胞”就像一個個微小的“電池”，它們透過“串聯”和“並聯”的方式結合起來，就構成了一個強大的放電器。

電鰻可以透過自己的神經系統來控制放電的強度以及時間，當它全力放電的時候，體內幾乎所有的“電細胞”都會參與其中，從而對外輸出強大的電能。

研究資料顯示，電鰻放電時除了電壓高（300至800伏）以外，電流也比較強，通常都在1安培左右，有時還可以達到2安培，也就是說，電鰻的放電功率最高可以達到1000瓦特以上，由此可見，這種程度的“高壓電”當然能夠輕鬆地電暈鱷魚了，甚至讓鱷魚直接喪命都有可能。

那麼電鰻為什麼不會電到自己呢？

因為電鰻整個身體的電阻都比水高得多，所以在電鰻放電的時候，其釋放的電流就會優先透過電阻較小的水來傳遞，在這種情況下，電鰻就不容易電到自己了。除此之外，電鰻身體的獨特構造可以有效地避免自己的重要器官受到電擊的傷害。

如上圖所示，為了獲得更加強大的放電能力，電鰻的重要器官全部都集中到了其身體前端的一小部分，而電鰻身體後面的一大部分則分佈著大量的“電細胞”。

由於電鰻重要器官集中的部位受到了絕緣性很高的結構保護，而其“電細胞”所在部位的組織結構又對電流具有較高的耐受性，因此就算是電鰻遭到了自己的電擊，也不會受到多大的傷害。

好了，今天我們就先講到這裡，歡迎大家

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作者：魅力科學君

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