电鳗

电鳗（学名：Electrophorus electricus）^[1]，是一种原产于南美洲的淡水鱼^[8]。体长可达2.5米^[4]，体重可达20千克^[2]，雄性的体型大于雌性^[4][3]。电鳗身体呈圆柱形，表面光滑无磷^[4]，头部和身体颜色为棕色至黑色，体表有清晰的条带，形状不一，在侧线以下^[7]。无背鳍，无腰带骨及腹鳍。胸鳍很小，中侧位,半透明。无尾鳍^[5]。电鳗体侧具有发电器2对，能够产生高达600伏的电压，峰值电流高达1安^[9]。可以麻痹鱼、蟹等，甚至可以击毙渡河的牛、马^[10]。

电鳗主要分布于南美洲的东北部，包括圭亚那河和奥里诺科河以及亚马逊盆地中下游，主要栖息在河流的泥泞底部，偶尔也会栖息在沼泽地^[2]。

2007年，电鳗被列入《世界自然保护联盟（IUCN）濒危物种红色名录》，等级为无危（LC）^[3]。由于能电击机体，它们很少被人类捕捉食用，但是其发电能力一直是科学家们研究的热点问题^[3]。

电鳗身体呈圆柱形，体长约为2.5米^[4]，体重可达20千克^[2]。后部侧扁^[5]，表面光滑无磷^[4]，头部和身体颜色为棕色至黑色^[7]。

电鳗的头稍扁，电鳗的眼睛和视觉神经发育不良^[4]。口大^[6]，吻圆，鳃孔窄小^[5]，每个下颚有一排圆锥形牙齿^[6]。电鳗有一个鱼鳔，延伸到主要电器官的背侧和脊髓的腹侧^[6]。它们具有非常发达的音感，有一个将鱼鳔连接到耳朵的装置，大大增强了它们的听力^[2]。体表有清晰的条带，形状不一，在侧线以下^[7]。无背鳍，无腰带骨及腹鳍。臀基部很长，鳍条 140 以上，延至尾的末端。胸鳍很小，中侧位,半透明。无尾鳍。尾部占整个体长的 4/5，内有发电器。发电器由 6 000 个纵行柱状体的小电板构成^[5]。椎骨多达 240枚。肛门位置很前,位于体的胸部^[5]。

电鳗身体主要由电器官、内脏器官、脊髓组成。其中，由骨骼肌组织发育而来的电器官是主要的结构，占身体后部的80%，而内脏器官则挤在前部20%。脊髓连接大脑形成中枢神经系统，其神经元轴突辐射到电器官并刺激电细胞^[11]。电鳗的肌肉消化道向尾部延伸，终止于头部后方、小胸鳍之前的肛门之前^[11]。电鳗鱼体组织的血管化非常明显，气体交换可以通过其口腔中的上皮组织发生^[6]。电鳗体侧具有发电器2对，能发出强烈电流，可以麻痹鱼、蟹等，甚至可以击毙渡河的牛、马^[10]。

电鳗主要分布于南美洲的东北部，包括圭亚那河和奥里诺科河以及亚马逊盆地中下游^[2]，如巴西、法属圭亚那、 圭亚那、秘鲁;、苏里南和委内瑞拉玻利瓦尔共和国^[3]。

电鳗是一种底栖动物^[3]，喜欢阴暗的地方，主要栖息在河流的泥泞底部，偶尔也会栖息在沼泽地^[2]。

电鳗是用嘴巴呼吸的，如果无法接触到空气就会死亡^[6]，所以每隔几分钟它们就会浮出水面大口呼吸^[6]。它们的口腔高度血管化并折叠以增加表面积，促进气体交换。除了口腔中的气体交换外，它们排出的二氧化碳还通过相对可渗透的皮肤逸出^[6]。

电鳗属于杂食性鱼类，以鱼类、小型四足动物、甲壳类动物以及陆生和水生昆虫为食，也可能偶尔食用巴西莓的果实^[4]。电鳗一旦发现猎物，就会利用它们的高压放电通过经皮激活运动神经元来远程控制猎物^[12]。通常，电鳗会使用高压引起短暂的全身麻痹，从而在吞噬整个猎物时防止其逃脱。然而，当电鳗与大型猎物搏斗时，它们通常会卷曲将尾巴拉到另一侧。这使受电击的猎物体内的电场强度增加了一倍以上，确保最大程度地刺激运动神经元传出。然后，鳗鱼以大约100赫兹的频率重复发射高压脉冲。这会导致肌肉疲劳，从而减弱猎物的运动，从而在鳗鱼操纵和吞下无助的动物时防止逃跑和防御^[13]。

鳗鱼体内的电细胞平行堆叠在鳗鱼身体后部的80%。电细胞的前后膜通过绝缘结缔组织结合在一起，它们作为独立的膜，对两种不同的离子有选择性，这样两层膜上就会行成跨膜电位。在静息状态下，前膜电位和后膜电位相互抵消。而在脉冲期间，后膜去极化产生约150毫伏的总跨细胞电位。电鳗将数千个电细胞串联起来，可以产生超过600 伏的电位差，多个堆叠的平行排列使短路时的峰值电流接近1安^[9]。

电鳗发出三种不同类型的器官放电：第一种是用于感知环境的低压脉冲，第二种是在复杂环境中捕猎时周期性发出的成对和三重高压脉冲，第三种是高频脉冲猎物捕获或防御期间的高压脉冲齐射^[14]。

一般认为低电压用于定位和通信^[15]，高电压用于攻击自由游动的猎物^[14]。

科学家们已经利用电鳗的发电能力设计出人造电源，用于人造器官供电研究^[9]。

电鳗是夜行性动物，视力很差，生活在泥泞黑暗的水域中，因此必须依靠电来进行感应。电鳗倾向于保持相对不动，以便充分利用它们的电能力。它们在头部附近带正电荷，而尾端带负电荷。当用电流扫描环境时，它们从尾巴开始，到头部结束。正是电接收系统使它们能够在它们居住的泥泞黑暗水域中航行^[2]。

雄性的体型与电器官的放电频率呈正比，而雌性更倾向于与具有较高发电频率的雄性进行交配。此外，由于雄性需要找到足够的地点进行筑巢，所以雄性之间会产生筑巢地点的竞争，从而导致并非所有的个体都能在繁殖季节进行交配^[4]。

电鳗在11-12月繁殖^[2]，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^[3]，由雄性完成体外受精^[2]。在雌性产卵之后，雄性会积极守卫自己的巢穴和鱼卵，不让别的掠食者靠近^[3]。

先孵化的幼鱼甚至会捕食巢穴中未孵化的鱼卵^[3]。直到1月中旬，第一场季节性降雨淹没繁殖区，导致幼鳗分散。电鳗的性别比例偏向雄性（3:1）^[3]，且雄性体型大于雌性^[16]。

电鳗的电器官在出生后很快就会发育。小至15毫米的鱼已经开始发育电器官。直到电鳗长约40毫米时，强电器官才会发育^[2]。

野生电鳗的寿命未知。在圈养环境中，雄性活10到15年，而雌性通常在12到22年之间^[2]。

在电鳗的人工饲养过程中，水质要求呈微酸至中性，15℃以上水温，过滤系统提供缓慢流动的水流。因为电鳗会直接呼吸空气中的氧气，所以无需担心水体溶氧的问题^[17]。

电鳗的小型标本被收集用于水族馆贸易，被用于人类消费和科学研究，但是这些行为都没有导致电鳗种群数量的下降^[3]。截至2007年，电鳗种群数量趋势稳定^[3]。

2007年，电鳗被列入《世界自然保护联盟（IUCN）濒危物种红色名录》，等级为无危（LC）^[3]。

电鳗对人类的经济价值很小，偶尔它们会被当地人捕食。但是，由于在其死后长达八小时内可能会发出电击，因此人类通常会避免食用它们^[3]。同时，电鳗的电能力一直是科学界研究的热点问题^[3]。通过对电鳗电器官研究的深入，科学家们已经制造出人工电源以及盐度梯度收集装置，不仅可以更加容易使用自然能量，而且可以促进智能、微观储能设备的发展^[18]。