***做有氧运动的好处和坏处

1. 电鳗没有发动机却有电，那么它的发电原理是什么？

电鳗没有发动机却有电，那么它的发电原理是什么？

电鳗是属于裸背电鳗科的一种鳗形南美鱼类，不过它并不算上是真正的鳗类，倒不如说更像鲶鱼的种类。

电鳗的体型较大，而且相比于灵活的鱼类，电鳗的行为比较迟缓，它主要分布在南美洲亚马逊流域，并且栖息于缓流的淡水水体中，不时的会浮上水面，吸取地面的空气进行呼吸，电鳗的名气也是在当地比较大的，是当地著名的食用鱼。

电鳗还被入选了美国《国家地理》杂志“地球上最令人恐惧的淡水动物”之一！这是为什么呢？最主要的原因不外乎是它那高超的“放电”本领，据说美洲的一个电鳗放电的最大电压竟达800多伏，说到这里，我们或许会疑惑“鱼类”怎么可能会有这么强大的放电能力？

它又不是发动机，身体里怎么可能有“电”?

肯定的是，发动机和它放电的原理根本不是一回事。发动机是一种能够将其它形式的能转化为机械能的机器，其实就是一种能量转换。

就必须要经过进气、压缩、作功、排气四大过程才算一工作循环，这个能量转换就是把可燃的混合气引入气缸，然后把进入气缸的可燃混合气进行压缩，压缩至接近终点，并且立马点燃可燃混合气，然后可燃混合气着火燃烧膨胀，推动活塞实现对外作功，最后排出燃烧后的废气，这才是一个正规的工作循环。

而电鳗发电是因为其体内的一些细胞，它们就像小型电池。

一旦被一些神经信号激起就能使离子流通过它的细胞膜，电鳗的发电器散布在身体两边的肌肉内，身体的尾端为正极，头部为负极，然后电流从尾部流向头部。

当神经信号被激起以后，某些肌肉组织可以释放出电流，然后大量的发电组织会连起来从而产生了足够强的高压，最重要的是淡水的电阻较大。

其实生物的细胞、组织和器官在活动的时候都会产生极其微弱的电流和电位，比如当神经活动和肌肉运动时发生信息传递就会有电流产生，而信息的传递就是靠这些细胞间的动作电势完成，只不过这些电流都是极其微弱而又难聚集的，所以普通的生物是不会发电的。

在多数人看来，生物可以发电是不可思议的，这就像是一种超能力。不过在你深入了解了相关生物的知识之后，你就会意识到，生物可以进化出放电能力是理所当然的，应该说如果在地球上亿个物种中还没有一个用电的，才是怪事呢。

为什么这么说，因为这个地球是所有的动物植物真菌都是由“电”驱动的，运用电是我们所有生物最基本的能力，所以连草履虫这样的单细胞原生动物都是依赖它而生存的，所以进化出直接用电攻击的生物并不需要从头再来，只要把已经存在的结构稍稍改造一下就好了。

首先我们来认识一下细胞膜，它是由双层磷脂分子构成的，那自然界无数的化合物中为什么偏偏要用它来组成细胞膜，而且在几十亿年间的进化中并没有出现新的，取代磷脂组成细胞膜的有机分子，这是为什么呢？

首先是因为磷脂分子可以自发地形成双层结构，稳定性好；其次是磷脂分子与蛋白质的相性比较好，可以在其中镶嵌很多蛋白质；最后是磷脂分子的绝缘性很好，不会轻易漏电。

什么漏电？细胞还要面临漏电的问题？是的，而且我们真核生物的有氧呼吸依赖的正是膜系统的“电机”。

线粒体是细胞有氧呼吸的主要场所，还记得生物书的图不，线粒体中有很多褶皱一般的膜，以前我们不知道这些膜是干什么的，但现在我们已经明白了，这些膜就是有氧呼吸的关键。被氧化的葡萄糖并没有直接合成ATP，而是变成了携带能量的氢原子，这些氢原子在线粒体内膜上蛋白质的引导下被拆成开并运输到膜的两侧，膜内是电子，膜外是质子。

我们知道电压，也就是所谓的电势差其实就是正负电荷相互吸引的库仑力产生的，在线粒体内膜的两侧富集了大量的正电荷与负电荷，产生了高达数十万伏特的电压，与一片雷云相当！

作为淡水中一个恐怖的存在，电鳗曾与水蟒、尼罗鳄、食人鱼等多种淡水动物一道，入选美国《国家地理》杂志“地球上最令人恐惧的淡水动物”名单。

与水蟒、尼罗鳄、食人鱼不同，电鳗往往伤人于无形之中，不见血腥杀场，不见翻滚撕咬。它们在水中释放出一张张无形、无情的“电网”，这张网，电压可达300~800伏，生来倔强的人类在它面前，也会被击晕，倒下。因此，电鳗素有“水中高压线”之称。

在民间，素有“电老虎”一说，可见电不仅方便了生活，在人们心目中也是个危险的存在。纵然电很危险，但电也确确实实存在在我们的身体里面。

生物的组织、器官和细胞在生命活动过程中，会发生正负离子，尤是钠钾离子，内流、外流的现象，致使细胞内外发生电位和极性变化，产生微小电流，这种电流就被称作是“生物电”。

在大多数生物体内，有大量的正负离子分布在液体环境中，浓度因器官、组织、细胞而异，存在浓度差，从而形成电位。

总的来说，电位分为静息电位和动作电位。

细胞在没有发生应激性兴奋的状态下，细胞膜内外由于钠钾离子浓度不同会出现外正内负的电位差，这个电位被称为静息电位，它是一切生物电产生和变化的基础。大多数细胞的静息电位在-10~-100mV之间。

当细胞受到一定***时，细胞膜内外会发生一系列的电位变化，形成动作电位。动作电位的形成可分为去极化和复极化两个过程。

首先是细胞膜上的钠离子通道开放，大量钠离子内流，细胞内外的电位发生改变，这种现象在生理学中被称为去极化；当膜内侧的正电位增大到一定程度时，细胞膜上的钠离子通道关闭，大量钾通道开放，引起钾离子快速外流，导致细胞膜内电位迅速下降，这一过程被称为复极化。

生命物种的进化非常的神奇，竟然可以进化出用电杀死猎物的生物，电鳗就是用电猎杀猎物的代表物种，另外还有电鲶、电鳐等。

电鳗主要生活在南美洲的淡水河流中，不知道的人绝不会想到这种生活在水中的动物竟然可以产生足以将人击昏的电流，它输出的电压可达300～800伏，而人类能承受的电压只有36伏，所以不但是人类，它甚至可以将在水中游泳的水牛电晕，持续放电的话甚至可以将水牛杀死在水中，或者将想猎杀它的鳄鱼电死，因此电鳗又被列入美国《国家地理杂志》评选的“地球上最令人恐惧的淡水动物”之一，就连食人鱼都得躲着它走，不然就会在它的电击能力下成为它的食物。

那么电鳗为什么能放电呢？原来电鳗身体的两侧有“发电器”（尾部最强），那就是两侧的特殊的肌肉组织，是由有规则地排列着的6000～10000枚肌肉薄片（由电斑细胞构成）组成的，薄片之间还有结缔组织相隔，许多神经从中直通电鳗的中枢神经系统，这也代表着电鳗的发电现象是受大脑控制的。

生物学家研究发现电鳗的每枚肌肉薄片都像一个小电池，当它被神经信号所激励时，能陡然使离子流通过它的细胞膜。虽然它只能产生150毫伏的电压，然而近万个“小电池”串联起来，就可以产生数百伏的电压了。不过它产生的电流是很弱的，一般不到1安培，最强也只有2安培，表现为功率为1000瓦的短时放电，发出的是直流电，但放电频率每秒可达300个脉冲，可持续放电15秒，河水中的杀伤范围可达直径6米。

成年的电鳗长度可达一米以上，可以释放出300-800伏不等的高压电，但是我们又都知道河水是电的导体，很多人以前也都见到过某些人用蓄电池在河中电鱼的事，所过之处，很多鱼都会翻着白肚漂上来，方式和电鳗猎杀鱼类很相似，其蓄电池电压并不比电鳗产生的电压高，那么同在河水之中，电鳗能用电杀死其他鱼类，自己为什么不会被电到呢？

其实关于这个问题，生物学家们也很好奇，它们通过解剖研究发现电鳗的身体结构实在巧妙。它大部分的身体或重要的器官都由绝缘性很高的组织包裹，就好像一块电池，电池里面是有电的，但是外面却有一层绝缘体包裹，所以我们在拿电池的时候，只要不捏着电池的正两极，就不会被电到。而电鳗在水中就像是一个大电池，它本身产生的电流释放出去之后，绝大部分电流都会在导电性更好的河水中走过，附近有其他鱼类就会被电到，而由于电鳗身体有类似绝缘体的组织包裹，其本身的电阻更大，所以绝大多数电流不会通过它的躯体，那么电鳗也就不会被自己电到了。

不过电鳗并不是完全不会电到自已，它也有自己被自己电伤的可能，那就是它在离开水面也不接触地面放电的时候，这个时候它的周围只有空气，而空气的导电性很差，那么电鳗放电产生的电流基本上就只能通过它的身体传输了，好像电线本身发生了短路一样，这个时候电鳗就会电到自己了。

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