自然科普:电鳗,外表粗旷的它竟是个好父亲?
发布时间:2021-08-02
浏览次数:3453

最近网上流传着一个关于加拿大电鳗的故事,故事里的它原产自加拿大,会放出skr~skr~宛如电音的声音,它不但没有固定的繁殖季节,甚至还有迁徙洄游寻找配偶的习性等等。

故事中的电鳗

图源:bilibili

故事中丰富的细节加之讲述者认真的语气,还真是煞有其事的感觉。但段子终究是段子,真正的电鳗可不是它所描述的样子。

电鳗,实际上是指一类原产于南美洲亚马逊河和奥里诺科河流域(Amazon and Orinoco basins),电鳗属的大型淡水鱼(Electrophorus spp.)。它们体型修长,头部大而扁平,皮肤无鳞,呈深灰褐色,腹面呈橘黄色。

电鳗
图源:huanqiu.iiss.com

虽然名字里带“鳗”,但它们并不属于鳗鲡目(Anguilliformes),也就是我们平时说的true eel。相比之下,电鳗倒是和鲇形目(Siluriformes)关系更近,和水族市场常见的“魔鬼刀”(Apteronotus albifrons)同属于电鳗目。成年电鳗体长可以超过2米,体重超过20千克,这大小如果做成鳗鱼饭可真能吃上好几十顿了。
电鳗目(Gymnotiformes)和鲇形目(Siluriformes)关系更近图源:Gallent et al. (2014)

从一家独大到三足鼎立

电鳗因为它们放电的本领,在亚马逊地区可谓家喻户晓,是在当地一种令人畏惧的生物。然而人们对它们的了解可能还不及同流域的食人鱼。

11766年

著名的瑞典科学家林奈首次对电鳗进行了科学的描述和分类。在之后的很长一段时间内,虽然它们在分类学上的位置几经修改,但科学家一直认为世界上只有一种电鳗(E.electricus)存在。22014年

一支在亚马逊拍摄电鳗的摄制团队遭遇电击。虽然电鳗的电击会让人感到不适,但很少会产生严重后果。而袭击摄制组的这条电鳗放出的电流竟然直接将摄影师击晕!这超乎寻常的放电能力引起了随行鱼类学家的注意,这里会不会存在着一群不同寻常的电鳗?32019年

一支由美国国家自然历史博物馆牵头的研究团队通过对野外采集的107个电鳗个体样本进行基因检测分析及形态学对比后发现,在亚马逊区域确实存在不止1种电鳗!

科学家将新发现的2种电鳗命名为“伏打电鳗”(E.voltai)和“瓦氏电鳗”(E.varii)。而其中的“伏打电鳗”很可能就是2014年袭击事件的凶手,经科学测量,伏打电鳗可以放出高达860伏特的电压,打破了此前650伏的放电记录,成为了目前已知地球上最强的发电生物。

三种电鳗的分布示意图

图源:Santana et al. (2019)

这张嘴 又大又皱

生活在泥沙含量高,氧气含量低的浑浊水体中,电鳗虽然有鳃,但却不主要依靠鳃来获取氧气。

电鳗拥有一张动物界中极其少见的奇特大嘴,它们的嘴里没有牙齿,却密布血管和褶皱,这样的构造类似肺里的肺泡,可以帮助增大与气体接触的表面积,提高气体交换量,让它们可以直接呼吸空气,从中获取氧气。

电鳗所需的80%氧气都是通过这个途径获得的,所以它们平均每十分钟就要上到水面呼吸一下新鲜空气。也正是得益于这项独门秘技,电鳗可以完全离开水,在不同水体之间穿梭觅食,还免去了旱季醒来发现池塘水干了的焦虑。

有人认为,正是因为这张奇特大嘴促使电鳗演化出电击制敌的生存策略,防止在和猎物的搏斗中弄伤自己赖以呼吸的嘴。

放电专业户

电鳗虽然体型硕大,但是脏器都集中在身体的最前端,它们身体的绝大部分都留给了放电器官。据科学家估算,电鳗平均每生长10厘米,其放电能力可以提升100伏特,直至体长达到半米。

电鳗身上共有三种放电器官(electric organ, EO),分别是主要器官(main EO)、亨氏器官(Hunter’s EO)和萨氏器官(Sach’s EO)。这其中亨氏器官分布在鱼身腹侧,用来发出能够击晕猎物或驱逐掠食者的高压脉冲;而萨氏器官则分布在身体的后1/4,用来发出供同类间交流和帮助在泥水中导航的低压脉冲。

电鳗的三种放电器官示意图

图源:Encyclopedia Britannica

这些放电器官中分布有大量呈碟状的放电细胞(electrocyte),统一受电鳗高度特异化的神经系统控制。单一放电细胞释放的电压大约是0.1伏特,但当数以千计的电细胞同时放电时,电鳗就会瞬间化身一个巨大的电池组,可以产生几百伏的高电压!

值得注意的是,尽管这个超级发电机让人闻风丧胆,但电鳗在水中很少会被自己或同类的电所伤,真正由电鳗引起的致人死亡的案例也是极其少见的。

电鳗虽然具备多次发起进攻的能力,但每次放电都会消耗大量的能量,所以如非必要,它们也不会拼尽全力。传说过去当地人会将马匹赶入水中,刺激电鳗不断放电,直至筋疲力竭,他们便可坐收渔翁之利了。

电鳗也会集体“作案”

电鳗是凶猛的掠食性鱼类,通过对它们胃中内含物的检查后发现,鱼类约占电鳗日常食谱的95%以上,其中,鲷科和美鲶科鱼类为它们的最爱。除此以外,甲壳类、昆虫等其它水生动物也是它们钟爱的美食。

电鳗放电捕食其它鱼类

图源:bing

在多数的书籍文献中,电鳗都被描述成是一个携带超强武器,独来独往寻找下一个目标的水中掠食者形象。电鳗不喜欢追击猎物,通常趁着夜色悄悄行动,它们甚至会先释放电脉冲让小鱼抽搐,暴露自己的位置,锁定目标后再将小鱼麻痹,接着一口吞下。但这一招如果放在白天或光线尚可的情况下就不太好使了,目标还没来得及靠近电击范围,可能就已经发现危险,逃之夭夭了。

电鳗甚至可以把鳄鱼电晕

图源:bilibili

随着对于电鳗观察和研究的深入,人们发现原来电鳗并非只会单独觅食,它们也有团结一致,相互协作的时候。

科学家在巴西伊里里河(Iriri River)附近的湖泊中曾观察到一群伏打电鳗集体狩猎的罕见场面。每当狩猎开始时,湖中就会聚起约100条左右的电鳗,它们绕圈游泳,将湖中的小杂鱼聚拢成一个“食球”(prey ball),随后它们会将鱼群驱赶至较浅的水域,然后分批进入“用餐区域“大快朵颐。

电鳗集体狩猎

图源:Smithsonian Institute

一般每次会有10条电鳗游近鱼群,然后一同释放电流,被电流击中的鱼会挣扎跃出水面,随后便失去了意识,成为了电鳗的腹中美食。

被电后跃出水面的鱼群

图源:bilibili

从开始合作驱赶鱼群到所有电鳗用餐完毕,这个过程通常会持续2个小时左右,期间分工合作,秩序井然,颇有点狼群狩猎的感觉。这样的合作狩猎行动通常一天会进行两次,分别在清晨和黄昏时段。通过合作,电鳗很好地解决了白天单独觅食容易被猎物发现而失败的尴尬。

外表粗旷的它竟是个好父亲?

包括欧洲鳗鲡、日本鳗鲡在内的一些真鳗鱼的性腺发育依赖外界盐度条件,需要通过在海洋和淡水间的洄游完成自己的一生。它们在海洋中出生,在淡水中长大,最后回到海洋中繁衍后代。

但生活在淡水中的电鳗并不需要进行这样的长途洄游。电鳗的繁殖季节正好是亚马逊的旱季,雄性电鳗会首先用自己的口水在隐蔽处制作一个泡泡巢。泡泡巢完成后,雌鱼会在其中产下大约三批次、超过1200枚鱼卵,由雄鱼完成体外受精。

电鳗的筑巢行为与斗鱼类似
图源:bilibili

在接下来的日子里,雄鱼会日夜守护着这些鱼卵,不让别的掠食者靠近。小鱼孵化后,遇到危险就会躲进父亲的口中避难。虽然有老父亲尽心呵护,但在食物相对匮乏且危机四伏的旱季,时间就是生命,为了能尽快长大,先孵化的幼鱼甚至会把巢中尚未孵化的鱼卵当作自己的口粮!
幼鱼在接下来的一段时间内都会在泡泡巢附近活动,直至雨季的第一场雨,将它们冲向更广阔的活动区域。

幼年电鳗图源:Monster Fish Keepers

对于成年电鳗来说,亚马逊流域就是它们“蹦迪”的主场,在这里它们罕逢敌手。但近年来,包括电鳗在内的一众生物的日子并不好过。随着亚马逊雨林的不断被砍伐,栖息地环境不断恶化,这片生物多样性的高地正在遭受前所未有的挑战和摧残。相比加拿大电鳗的段子,热带雨林的存续更需要我们每个人的关注和助力!


欢迎扫码入群!

深圳科普将定期推出

公益、免费、优惠的活动和科普好物!




听说,打赏我的人最后都找到了真爱。
做科普,我们是认真的!
扫描关注深i科普公众号
加入科普活动群
  • 参加最新科普活动
  • 认识科普小朋友
  • 成为科学小记者