Thế giới điện tĩnh bí ẩn của côn trùng
Lĩnh vực phát triển này, được biết đến với tên gọi là cảm nhận điện không khí, mở ra một chiều sâu mới của thế giới tự nhiên. “Tôi thấy điều này hoàn toàn hấp dẫn,” nói Anna Dornhaus, một nhà hành vi học động vật tại Đại học Arizona không liên quan đến công việc nghiên cứu. “Toàn bộ lĩnh vực này, nghiên cứu các tương tác điện giữa các động vật sống, có tiềm năng khám phá ra những điều mà chúng ta chưa nghĩ đến về cách thế giới hoạt động.”
“Chúng ta biết từ tất cả những cuộc thí nghiệm tuyệt vời này rằng các trường điện thực sự có vai trò chức năng trong sinh thái của các động vật này,” nói Benito Wainwright, một nhà sinh học tiến hóa tại Đại học St. Andrews đã nghiên cứu về các hệ thống cảm quan của bướm và châu chấu. “Điều đó không phải là nói rằng chúng đã xuất hiện nguyên gốc thông qua các quy trình thích nghi.” Nhưng giờ đây khi những lực lượng này tồn tại, tiến hóa có thể tác động lên chúng. Mặc dù chúng ta không thể cảm nhận được những dấu vết điện này, chúng có thể dẫn chúng ta đến các hành vi của động vật mà chúng ta không hình dung ra.
#Thếgiớiđiệntĩnh #Côntrùng #Sinhvậtến #Tươngtácđiệnựng #Nghiêncứuấnđộ
Khám phá điện tĩnh
Vào năm 2012, Víctor Ortega-Jiménez vô tình bước vào điện tĩnh trong lúc chơi với cô con gái 4 tuổi của mình. Họ đang sử dụng một cây đũa đồ chơi thu cảm biến tĩnh điện để nâng đỡ các vật nhẹ, như một cái bóng. Khi họ quyết định thử nghiệm ngoài trời, anh đã đưa ra một quan sát đáng chú ý.
“Con gái tôi đưa cây đũa gần một cái mạng nhện, và nó phản ứng rất nhanh,” Ortega-Jiménez nhớ lại, người nghiên cứu cơ học động vật di chuyển tại Đại học California, Berkeley. Cây đũa thu hút mạng nhện. Anh ngay lập tức bắt đầu liên kết với nghiên cứu của mình về cách côn trùng tương tác với môi trường của chúng.
Tất cả các vật chất – cây đũa, bóng, mạng nhện, không khí – đều nỗ lực để cân bằng giữa các hạt tích cực và Âm (proton, electron và ion). Ở một quy mô không thể đo lường, cây đũa của Ortega-Jiménez rôm rả với một sự mất cân bằng: Một động cơ hút các hạt âm vào bên trong, buộc các hạt dương lên bề mặt của cây đũa. Điều này là tĩnh điện. Đó giống như khi bạn cọ bóng bóng với đầu của mình. Ma sát gỡ electron từ tóc bạn đến cao-su, nạp nó với điện tích tĩnh, để khi bạn nâng bóng, sợi tóc bay lên cùng với nó.
Một cách tương tự, Ortega-Jiménez cân nhắc, ma sát từ việc đánh cánh của côn trùng có thể gỡ các hạt âm từ cơ thể sang không khí, để lại cho côn trùng một điện tích dương trong khi tạo ra các khu vực âm điện. Anh nhận ra rằng nếu một mạng nhện mang điện tích âm và côn trùng mang điện tích dương, thì một mạng nhện có thể không chỉ là một cái bẫy ch passive – nó có thể di chuyển và thu hút mồi của nó theo cách điện, nghiên cứu thí nghiệm của anh ông đã bị bẻ cong ngay lập tức khi bị dừng bởi sự tĩnh từ ruồi, rệp, ong và thậm chí giọt nước. Nhện bắt được côn trùng mang điện tích dễ dàng hơn. Anh ấy thấy cách điện tĩnh làm thay đổi vật lý của các tương tác động vật.
#Nghiêncứuđiệntĩnh #Côntrùng #Mạngnhện #Cânbanđiện #Tínhcócấutrúcửađộngvật
Nguồn: https://www.wired.com/story/the-secret-electrostatic-world-of-insects/
This developing field, known as aerial electroreception, opens up a new dimension of the natural world. “I find it absolutely fascinating,” said Anna Dornhaus, a behavioral ecologist at the University of Arizona who was not involved with the work. “This whole field, studying electrostatic interactions between living animals, has the potential to uncover things that didn’t occur to us about how the world works.”
“We know from all these brilliant experiments that electric fields do have a functional role in the ecology of these animals,” said Benito Wainwright, an evolutionary ecologist at the University of St. Andrews who has studied the sensory systems of butterflies and katydids. “That’s not to say that they came on the scene originally through adaptive processes.” But now that these forces are present, evolution can act on them. Though we cannot sense these electric trails, they may guide us to animal behaviors we never imagined.
Electrostatic Discoveries
In 2012, Víctor Ortega-Jiménez stumbled into electrostatics while playing with his 4-year-old daughter. They were using a toy wand that gathers static charge to levitate lightweight objects, such as a balloon. When they decided to test it outside, he made a startling observation.
PICTURE
Caption: Studies by Víctor Ortega-Jiménez of the University of California, Berkeley, revealed that a negatively charged spiderweb attracts positively charged insect prey.
Credit: Courtesy of Víctor Ortega-Jiménez
“My daughter put the wand close to a spiderweb, and it reacted very quickly,” recalled Ortega-Jiménez, who studies the biomechanics of animal travel at the University of California, Berkeley. The wand attracted the web. He immediately began to draw connections to his research about the strange ways insects interact with their environments.
All matter—wands, balloons, webs, air—strives for balance between its positive and negative particles (protons, electrons and ions). At an unfathomably small scale, Ortega-Jiménez’s toy buzzes with an imbalance: A motor draws negative charges inward, forcing positive charges to the wand’s surface. This is static. It’s like when you rub a balloon against your head. Friction sheds electrons from your hair to the rubber, loading it up with static charge, so that when you lift the balloon, strands of hair float with it.
In a similar way, Ortega-Jiménez considered, friction from beating insect wings could shed negative charges from body to air, leaving the insects with a positive charge while creating regions of negative static. He realized that if a web carries negative charge and insects a positive one, then a spiderweb might not just be a passive trap—it could move toward and attract its quarry electrostatically. His lab experiments revealed precisely that. Webs deformed instantly when jolted with static from flies, aphids, honeybees, and even water droplets. Spiders caught charged insects more easily. He saw how static electricity altered the physics of animal interactions.
[ad_2]
