著名的美国物理学家、诺贝尔奖金获得者法伊曼断言说:“实际上没有任何一种生命自然现象不是同电同时产生的”。如果把这一设想缩小一下,那么也可以断吉,没有电效应就不可能有生物的生命。而这个结论已通过一系列出色的研究得到了证实。但是,在地球上所有的动物种类中,能够感觉到电场的存在,看来只有鱼类。

为什么鱼类会有这种本领呢?这种本领又为什么仅仅赋予鱼类呢?人们怎样才能利用鱼类的这种本领呢?苏联科学院谢韦尔采夫动物进化形态学与生态学研究所鱼类测向问题研究室的科研人员正在寻找这些问题的答案。

今天,差不多每一个中学生都知道“生物电”是怎么回事。但这是否就意味着在生物学的这一领域中就没有闷葫芦和问题了呢?不,这些闷葫芦和问把还很多很多,要知道,仅仅是在15年前,苏联学者П · 古利亚耶夫借助于高灵敏仪器才将微弱的生物电场记录了下来。这种生物电场环绕着动物、人乃至会飞的昆虫的神经、组织和机体。

于是便引出这样一个结论:我们所有的人就如同在地而奔走和在水里畅游的所有动物一样,不都是一种独特的活的电磁铁吗?这一结论使苏联学者A · 普雷斯曼提出了一系列关于电磁场在动物生命中的作用的假说。他认为,微弱的电磁场可以被生物用来交换信息。如果确实如此,那么就可以借这种电的信号作用来解释社会性昆虫和群居性动物的某些行为特点。这不就意味动物还具有一种暂时未被人所认识的感觉吗?那么,它们是否有着记录电磁场的特殊器官呢?

这一假说获得了出色的证实,不过暂时还只是以鱼类为例。

学者们对生物电池——电鱼的结构已经进行过详尽的研究。但在大约两万种鱼类中,属于电鱼的仅仅只有几十种。那么其他的鱼类怎么样呢?这个问题并未能引起人们的兴趣。二十年前,瑞典学者汉靳 · 利斯曼还未曾发现尼罗河里的一种小鱼具有惊人的本领——能在相当长的距离内区别出金属和电介体的时候,曾多次反复地检查过试验,可是,不对,问题并不在于某一种化学分析器,原来是这种小鱼能放出一种微弱的电场,借助于这微弱的电场,它仿佛可以“感觉到”水中的物体……正是这一发现才开创了对微弱电鱼的研究。

借助高灵敏度仪器已经发现,这些鱼不断地放射出频率为每秒数十、数百乃至数千次的电脉冲,其电压为数十分之一伏特。不同鱼类放射出的电脉冲的性质和频率都不一样,它们取决于鱼类的激发程度和外部条件。每次电脉冲都会形成一个以色类的头和尾为两极的电场。

这样便弄清了一个完全意想不到的问题:即连那些没有放电的器官并一直被认为是非电鱼的鱼类,也具有这种本领。比如,我们熟悉的那些鲫鱼、七鳃鳗、鲍鱼等,除高频脉冲以外,它们还以极低的频率,甚至每十秒钟才一次振荡放射出电流。这样,在其身体的四周就会形成一种所谓“类直流”场,每一种鱼类的这种“类直流”场都具有其特殊的力线图像。那么,这种“类直流”场是如何产生的呢?

对于这个问题,暂时还没有确切的回答。学者们认为,非电鱼的电流的产生是与它们平常的肌肉组织和神经组织的活动联系在一起的。

放射电场和感觉电场的本领对许多鱼类来说,乃是有关周围世界的基本信息源之一。假若某一物体向鱼靠近时,鱼体内的电场“图像”就发生改变,鱼就会立刻作出反应。鱼类的特殊的电感受器具有极高的灵敏度。鲨鱼和普通的魟鱼甚至能“发现”几百分之一微瓦特电压的变化。这样,一条鱼就成了一个独特的电的定位器。比如鲨鱼,在一米之内就能“发现”躲藏在泥沙中的比目鱼。而且,鲨鱼就是在浑浊的水中从来也不会触碰到哪怕只是一根细小的铜丝,因为它在一定的距离之内就能感觉到铜丝的存在。

已没获得证实,鱼类可以通过电信号互通情报。猛兽凭借敌方所放射的脉冲的性质,可以辨别出自己的潜在受害者。鱼类利用电信号来保卫“自己的”领地、防御敌人和吸引单独的异性。在观察一片小小的鱼群时,我们总是惊叹它们的动作是那么地协调。那么,“转变信号”是怎样同时传达给它们当中的每一条鱼的呢?成千上万条鱼能在同一时间内完成快速转弯的这种奇特现象,只有用电的现象才能解释。

学者们早就提出过一个设想,即海洋里的动物和鱼类能够根据地球磁场在海洋里确定数千公里的回游方向。这又是怎么回事呢?

不少鱼类在回游时总会形成大片的密集鱼群,这是为什么呢?十分可能的是,因为只有大片鱼群的共同的生物电场才能够与地磁场发生相互作用。因此,鱼类的回游定向只是对地球的两极而言。那么,也许有人会问:海洋里的一些孤单的鱼又是怎样回游的呢?回答是这样的,比如像鲮鱼在游动时依据的原则是:它们所选择的路线取决于海洋里的常流所形成的地理电流的方向。

在此,还想补充一段小小的插曲。水具有这样的属性,即电磁振荡快速衰减时在水下最远能传播数十米。所以电流能“跑遍”整个世界的海洋。而且,传播的情况愈好,电流的频率就愈小。毋需惊奇,研究人员已经发现在海洋的深处有着无数的在各种不同方向上流动着的电流。这样,实际上就会得出一个结论:整个世界的海洋都被一个密密的电流网所包围着。确实,就其量的大小而言是微不足道的,但对鱼类来说却是可以感觉到的。

我们认为,还存在着一种大地电流。它们大致是由于太阳对水的辐射而形成的。比如在黑海里,这种大地电流就是向西南方向流动的。这里的电位差达到每公里12毫伏。由于大气电的作用、在一切水体中还产生了一种气象电流。此外,由于海水的流动,在地磁场上还产生了各种电流……

为什么只有鱼类才发展了电的器官,并且借助于这种电器官能够放射和感觉到电脉冲呢?看来,只有用水所具有的物理属性才能够给以解释。

学者们的所有这些研究是否具有实际的意义呢?鱼类对电流反应的特征已经成为研制各种设备的基础,而这些设备在池塘养鱼业和工业捕鱼中已经获得了应用。借助于电的信号可以吓跑或诱引鱼群,准确地估计鱼群的数量。将来,这些无形的电流也许会用来替代阻塞鱼网而为渔民服务。还将研制出一些设备来,以便更加准确地测定鱼群在海洋中的栖息地点。

目前,渔民已经利用不同的电网进行诱引鱼群的广泛试验。美国的工程人员也已研制出一种恐吓鲨鱼的设备。这种设备能向水中放射出一种使凶猛的鲨鱼不喜欢的电脉冲。潜水员可将这种只要一组电池就能工作的小巧的晶体管仪器随身携带。实验证明,这样,即使在离鲨鱼两米远的距离内,潜水员也不会遇到危险。

当然,人类是不可能不模拟鱼类所具有的作为一种电的定位器和进行水下联系的本领的。完全可以像鱼类那样,比如利用电的定位器去寻找埋藏于水底淤泥和流沙里的金属物体。实验证明,通过电的信号进行水下联系,比用其他方式,比如声学联系,在许多方面都更为优越。而且,电的信号与声音信号不同,它还可以从水中“冒出来”。在苏联,已经制成一种设备,能把水中的信息转换为大气中的信息。毫无疑义,这些工作将有助于渔业工业、水产养殖等方面许多技术问题的解决。

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