Cacing parasit terbang menggunakan kekuatan super ini untuk menyerang mangsanya di udara

bisa mendapatkan fisika Realitas itu aneh pada tingkat mikroskopis. Untuk hewan kecil Hidup dalam skala iniKekhawatiran inilah yang memungkinkan mereka untuk berkembang meskipun ukurannya besar—termasuk serangga yang oleh para peneliti disebut sebagai “salah satu serangga terkecil dan pelompat terbaik di dunia”.

Untuk makalah terbaru Prosiding Akademi Ilmu Pengetahuan NasionalPara peneliti telah menyelidiki fisika aneh dari “mekanisme pengisian cacing”, yang memungkinkan S.carpocapsaeCacing gelang parasit, menggunakan listrik statis untuk melompat ke mangsa di udara.

Ketika cacing kecil, atau nematoda, melihat seekor serangga terbang, ia meringkuk dan melompat 25 kali panjang tubuhnya, “setara dengan manusia yang melompati gedung 10 lantai,” menurut para peneliti. Saat melompat, mereka bisa berputar hingga 1.000 kali per detik.

“Saya yakin nematoda ini adalah salah satu nematoda terkecil dan terbaik di dunia,” kata Victor Ortega-Jimenez, ahli biologi di University of California, Berkeley. melepaskan. “Anda mungkin mengharapkan penemuan besar pada hewan besar, namun hewan kecil juga menyimpan banyak misteri menarik.”

“Dengan menggunakan fisika, kami mempelajari sesuatu yang baru dan menarik tentang strategi adaptif suatu organisme,” Ranjiangshang Ran, salah satu penulis utama studi tersebut dan peneliti pascadoktoral di Universitas Emory, menambahkan dalam rilisnya.

Listrik statis di alam

Listrik statis mengacu pada penumpukan muatan listrik pada suatu permukaan, yang dapat menyebabkan pelepasan muatan listrik secara cepat dan singkat Dua permukaan saling bergesekan. Di belakang tim ada pencarian baru sebelumnya dilakukan Penelitian tentang peran listrik statis atau elektrostatika dalam berbagai strategi kelangsungan hidup satwa liar.

Misalnya, kutu menempel pada hewan menggunakan listrik statis yang terkandung dalam bulu hewan, sedangkan jaring laba-laba menjebak mangsanya secara elektrostatis menggunakan prinsip yang sama. Dari penelitian ini, para peneliti mengembangkan metode untuk mengendalikan potensi listrik hewan kecil tersebut, yang memungkinkan mereka menyelidiki aerodinamika nematoda.

Pemburu yang luar biasa

Dalam percobaan tersebut, para peneliti mencatat bagaimana lalat buah—inang utama nematoda—menghasilkan ratusan volt listrik hanya dengan mengepakkan sayapnya. Untuk mengukur dan mengatur voltase yang benar, tim menempelkan kabel kecil di bagian belakang setiap lalat buah.

Untuk nematoda, tim menggunakan kertas lembab untuk menciptakan kondisi yang merangsang cacing untuk melompat, memberi mereka embusan udara sebagai “dorongan” sebelum mereka melompat, seperti yang dicatat oleh para peneliti dalam siaran pers. Dalam beberapa percobaan, terowongan angin kecil menambahkan angin sepoi-sepoi ke lingkungan untuk meniru kondisi yang lebih alami.

Lompatan tersebut direkam menggunakan kamera khusus berkecepatan tinggi, yang menangkap lintasan mikroskopis worm dengan kecepatan 10.000 frame per detik. Kemudian, tim menjalankan algoritme komputasi pada faktor-faktor yang memungkinkan untuk menghitung lintasan cacing, seperti tegangan keseluruhan, kecepatan peluncuran, atau gaya tarik—metrik umum untuk benda terbang.

Mereka menemukan bahwa lalat buah menghasilkan beberapa ratus volt dan cacing pelompat menghasilkan muatan sebaliknya. Hal ini selanjutnya meningkatkan kemungkinan serangga berhasil mendarat di mangsanya. Namun, tanpa elektrostatika, hanya satu dari 19 lintasan cacing yang berhasil.

Cacing itu sangat keren

Jelasnya, cacing mengambil banyak risiko saat melompat, karena tindakan ini menghabiskan banyak energi dan membuat mereka menjadi mangsa atau mengering di udara. Hal ini menunjukkan bahwa “tanpa elektrostatis, perilaku predator yang melompat ini tidak masuk akal jika berevolusi pada serangga ini,” jelas Run.

Namun, keadaan berubah menjadi buruk ketika nematoda menempel pada targetnya—setidaknya dari sudut pandang inang baru. Setelah mendarat, cacing masuk ke dalam tubuh serangga melalui lubang alami. Kemudian, ia melepaskan bakteri simbiosis yang dengan cepat membunuh inangnya, biasanya dalam waktu 48 jam. Parasit ini terus memakan bakteri dan inangnya setelah kematian, bertelur di dalam mayat.

Sakit, ya. Namun, seperti yang ditunjukkan oleh temuan baru, dunia ini penuh dengan persimpangan menarik antara biologi dan fisika!