一条虎鲨在开阔海洋的黑暗浑水中悄然游弋。突然，遍布它鼻子和头部的微小毛孔感受到前方水中电场最微弱的扰动——是食物！虎鲨迅速摆动尾巴，爆发出速度，很快便享用了一顿鱼宴。
这些被称为劳伦氏壶腹（AoL）的小孔遍布鲨鱼、鳐鱼和鲂鲎（统称为软骨鱼类）的头部和鼻子，它们能够以某种方式探测电流并协助捕食，这一点早已为人所知。但它们究竟是如何做到这一点的谜团，现在或许已经解开了。
科学家们对这些奇特的器官进行了研究，发现壶腹内的一种特殊凝胶对质子具有高度导电性——这在自然界中并不常见，而且到目前为止，它是已知导电性最强的生物材料。他们的研究结果今天发表在《科学进展》杂志上。
这是迄今为止报道的导电性最强的生物材料。
这些壶腹器官以17世纪描述它们的意大利鱼类学家命名，每个壶腹器官由一个开口的壶腹连接到一个微小的电感应细胞囊。连接壶腹和细胞束的是一个充满神秘凝胶的肉质管道，而这种凝胶正是本次研究的焦点。凝胶本身粘稠，透明，并且含有大量水分。
尽管劳伦氏壶腹的用途早已为人所知，但凝胶在其中扮演的角色却一直是个谜。因此，来自加州大学圣克鲁斯分校、华盛顿大学（UW）和弗吉尼亚梅森本亚罗亚研究所的研究人员着手研究，试图解开这种奇特凝胶的奥秘。
研究人员从锤头鲨（Sphyrna tiburo）、长鼻鲂鲎（Raja rhina）和巨鲂鲎（Raja binoculata）的鼻子和头部挤出大量凝胶，然后对这种令人费解的粘液进行了一系列电学测试。
科学家们发现这种凝胶具有高度的质子导电性。事实上，它的质子导电性似乎是生物材料中前所未有的，仅略低于我们用于燃料电池的最新合成导电聚合物。“第一次测量凝胶的质子导电性时，我感到非常惊讶，”华盛顿大学的电气工程博士生、第一作者Erik Josberger在一份声明中说。
加州大学圣克鲁斯分校电气工程副教授、该研究的通讯作者Marco Rolandi认为，凝胶中高浓度的碳水化合物硫酸角质蛋白（keratan sulfate）可能会贡献自身的水合质子，从而提高其导电性。“它有一个酸性基团，可能会释放质子，”他推测道。
Rolandi在另一份声明中总结了研究结果，称“观察到凝胶的高质子导电性非常令人兴奋”，并进一步解释说，它可能在材料科学或非传统传感器技术方面具有应用价值。
当鲨鱼在珊瑚礁、浅海和开阔的海洋中巡游时，它们周围水域的电场扰动会被劳伦氏壶腹中的凝胶捕获，并传递到底部的电感应细胞。它们鼻子和头部覆盖的毛孔形成了一个充满凝胶的管道网络，可以同时整合多个电信号，使这些顶级掠食者能够探测到小至每厘米5纳伏的电场变化。“劳伦氏壶腹是非常出色的电场传感器，”Rolandi说。这只是进化武器库中的又一件武器，使这些古老的掠食者得以繁衍数百万年。
