《好奇号》——鲨鱼如何感知电场

360影视 2025-02-25 01:07 1

摘要:张口大开,獠牙锋利可见。鲨鱼的眼睛能在撞击发生前的数秒之内迅速缩回眼窝,从而免受冲击之害。即便视线暂时消失,慌乱中的海豹仍会释放出微弱的电信号,这些信号足以被大白鲨捕捉,使其锁定目标,将海豹变为腹中美食。

一头幼小的海豹将头露出水面,却未察觉到一只大白鲨正悄无声息地缓缓游近。

张口大开,獠牙锋利可见。鲨鱼的眼睛能在撞击发生前的数秒之内迅速缩回眼窝,从而免受冲击之害。即便视线暂时消失,慌乱中的海豹仍会释放出微弱的电信号,这些信号足以被大白鲨捕捉,使其锁定目标,将海豹变为腹中美食。

鲨鱼如何在深邃的海域精准捕捉猎物?这种与生俱来的能力,如同鲨鱼众多神秘特质一般,长久以来一直是未解之谜。然而,随着科学家的最新发现,这一奥秘终于逐渐浮出水面。

一条鲨鱼竟奇妙地追逐着光线,进而找到了解锁奥秘的钥匙。

鲨鱼的秘密

在1678年,一位名为史蒂芬诺·洛伦齐尼的意大利学者注意到,鲨鱼面部存在一行奇特的小孔。这些小孔通向一系列包含凝胶状物质的微小管道。对于这些管道的功能,他感到困惑,或许它们是用来分泌一种保护性的粘液?

后来,部分自然学家推测,这些细小的孔洞可能与鲨鱼的嗅觉功能相关,可能用于感知振动。然而,这些孔洞的确切功能直到数百年后才得以揭示。直至20世纪80年代,一只饲养于旧金山水族馆的幼鲨为我们揭示了真相。这只鲨鱼反复撞击水族箱内的灯具。有一次,一位警觉的巡查员注意到,灯具的一条电线有轻微漏电现象——电流仅125微伏(1微伏等于一百万分之一伏特)。鲨鱼为何会撞击灯具?难道它能够“嗅”到电流的存在吗?

这促使科学家们以全新的视角审视洛伦齐尼所揭示的微小孔洞。后续的研究揭示,这些微小的洞孔能够敏锐地感知温度、酸碱度以及电量的细微波动。可以确信,鲨鱼具备电感知的能力。

鲨鱼的电感觉

电感觉,又称电感知,是指生物体感知电场的能力。这种能力在约5亿年前便已在众多海洋生物中进化出现,堪称一种古老而神奇的本领。时至今日,鲨鱼、海豚、七鳃鳗、电鳐、长鳍鱼、鲍鱼以及鸭嘴兽等生物,依然保留着这种感知技巧。它们运用此能力捕捉猎物或进行交流。在大多数情况下,鲨鱼仅会在捕猎的最后关头,在较近的距离内施展这一技能。

鲨鱼如何感知外界?其实,所有生物体的细胞都会释放出微小的电流。当这些生物在含有盐分的海水中游动时,会激发出电脉冲。那些具备电觉能力的动物,便能捕捉到这些细微的电脉冲。

凭借电信号的传播范围,鲨鱼能够精确地辨识出动物的体型、确切位置以及游动速度,甚至能够分辨出动物的肥瘦程度。电信号无法被沙石或泥土所屏蔽,因此即便是在光线昏暗、水质浑浊的环境中,鲨鱼依旧能够自如地感知周围环境。

能精确锁定猎物,即便猎物深藏于沙石之下,亦难逃其捕猎之手。

这一新发现亦揭晓了另一项历史悠久的谜题:为何维修人员频繁在海底电缆附近发现鲨鱼脱落的牙齿。或许,这仅仅是鲨鱼将电线误认作猎物所致。

鲨鱼仅对猎物所释放的细微电波信号产生兴趣,而其他鱼类则更习惯将电感应视为一种预警机制。

部分长刀鱼能在其身体四周形成一种微弱的电场,借助这种电场,它们能够探测到任何物体是否触碰到了自己的电场。这一特性不仅使它们能够避开水中的障碍,还允许它们在混浊的水底捕食猎物。而且,长刀鱼还能察觉到同伴间的电信号,甚至能运用这层“电盾”来避开鲨鱼的捕猎。

水下 GPS

除了嗅觉之外,鲨鱼还擅长利用电感应在大海中确定方向。它们似乎能够凭借对微弱电位变化的感知,区分水域盐度的高低,进而判定洋流的流向。此外,它们还能借助地球磁场进行定位,甚至将海底的铁磁矿视为导航的标志。

通过植入电极设备来激活鲨鱼的电感应能力,从而警示它们避开渔网和海滨区域。

当前,此构想尚处实验探索之初始阶段。若要全面融入现实生活并显现显著成效,科学家们还需不懈地投入研究。尽管前行道路充满挑战,我们坚信,终有一日,此构想将助力构建一个对人类与鲨鱼均更为安全的海洋环境。

(本文摘自《好奇号》 《好奇号》杂志为中国6-12岁孩子提供大容量、高品质的通识读物,涵盖科学、历史、文化、文学等多个领域。《好奇号》杂志延续Cricket Media的办刊理念,通过启发式的阅读,帮助孩子提高心智,发展情商,感知世界,激发想象,培养孩子的自信心、创造力和好奇心。《好奇号》 | 好奇号杂志订阅_杂志铺:杂志折扣订阅网 (zazhipu.com))

来源:杂志铺科普驿站

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