A física pode ficar muito estranha no nível microscópico. Para pequenas criaturas que vivem nesta escala, são estas excentricidades que lhes permitem prosperar apesar do seu tamanho – incluindo um verme que os investigadores apelidam de um dos “menores e melhores saltadores do mundo”.
Para um artigo recente em Anais da Academia Nacional de Ciênciasos pesquisadores investigaram a estranha física de um “mecanismo de carregamento de vermes”, que permite S. carpocapsaeuma lombriga parasita, para saltar sobre presas aéreas usando eletricidade estática.
Quando o minúsculo verme, ou nematóide, sente um inseto voando acima, ele se enrola em um laço e salta até 25 vezes o comprimento do seu corpo, “o equivalente a um ser humano pulando mais alto do que um prédio de 10 andares”, segundo os pesquisadores. Durante o salto, eles podem girar até 1.000 vezes por segundo.
“Acredito que esses nematóides sejam alguns dos menores e melhores saltadores do mundo”, disse Victor Ortega-Jiménez, autor sênior do estudo e biólogo da Universidade da Califórnia, Berkeley, em um estudo. liberar. “Você pode esperar encontrar grandes descobertas em animais grandes, mas os pequenos também guardam muitos segredos interessantes.”
“Usando a física, aprendemos algo novo e interessante sobre uma estratégia adaptativa em um organismo”, acrescentou Ranjiangshang Ran, co-autor principal do estudo e pesquisador de pós-doutorado na Emory College, no comunicado.
Eletricidade estática na natureza
A eletricidade estática refere-se ao acúmulo de carga elétrica em uma superfície, que pode levar a uma descarga rápida e breve quando duas superfícies são friccionadas. A equipe por trás das novas descobertas teve realizado anteriormente pesquisas sobre o papel da eletricidade estática, ou eletrostática, em diferentes estratégias de sobrevivência da vida selvagem.
Por exemplo, os carrapatos usam a eletricidade estática no pelo de um animal para levitar dentro dele, enquanto as teias de aranha prendem eletrostaticamente as presas usando princípios semelhantes. A partir desse trabalho, os pesquisadores desenvolveram um método para controlar o potencial elétrico de minúsculas criaturas, o que lhes permitiu investigar a aerodinâmica dos nematóides.
Um caçador chocante
Para o experimento, os pesquisadores observaram como as moscas da fruta – um hospedeiro comum de nematóides – geravam centenas de volts no ar apenas batendo as asas. Para medir e controlar a voltagem exata, a equipe colou pequenos fios na parte de trás de cada mosca-das-frutas.
Quanto aos nematóides, a equipe usou papel umedecido para criar condições indutoras de salto para os vermes, dando-lhes uma lufada de ar como “encorajamento” antes do salto, como observaram os pesquisadores no comunicado de imprensa. Em alguns dos experimentos, um pequeno túnel de vento adicionou uma brisa suave ao ambiente para replicar condições mais naturais.
Os saltos foram registrados por meio de uma câmera especial de alta velocidade, que capturou as trajetórias microscópicas dos vermes a ten mil quadros por segundo. Em seguida, a equipe executou algoritmos computacionais sobre possíveis fatores para calcular a trajetória do verme, como tensão geral, velocidade de lançamento ou força de arrasto – métricas típicas para objetos voadores.
Eles descobriram que uma mosca da fruta gerando algumas centenas de volts fez com que um verme saltador criasse a carga oposta. Posteriormente, isso aumentou as probabilities de o verme pousar com sucesso em sua presa. Sem a eletrostática, entretanto, apenas uma das 19 trajetórias do verme chegou ao inseto.
Worms são muito legais
Para ser claro, os vermes arriscam muito ao saltar, pois o ato em si gasta muita energia e os coloca em risco de predação ou de ressecamento no ar. Isto sugere que “sem a eletrostática, não faria sentido que este comportamento predatório saltitante tivesse evoluído nestes vermes”, explicou Ran.
Dito isto, as coisas tomam um rumo macabro quando os nemátodos se fixam no seu alvo – pelo menos do ponto de vista do novo hospedeiro. Após o pouso, os vermes entram no corpo do inseto por qualquer abertura pure. Em seguida, libera bactérias simbióticas que matam rapidamente o hospedeiro, geralmente em 48 horas. O parasita continua a se alimentar da bactéria e do hospedeiro autopsy, pondo ovos no cadáver.
Mórbido, sim. Mas, como mostram as novas descobertas, está repleto de intersecções fascinantes entre a biologia e a física!
