Un uso dell’acaro di elettricità

Questi acari di fiori di colibrì si nutrono di nettare e vivono all’interno di fiori specifici per la loro specie. Quando è il momento di cercare un nuovo fiore, fanno un giro tramite colibrì, ma per anni i ricercatori non sono stati sicuri esattamente di come questi piccoli e striscianti aracnidi sbarcano rapidamente sul fiore giusto. I ricercatori, tra cui Carlos Garcia-Robledo, professore associato presso il Dipartimento di ecologia e biologia evolutiva, sono più vicini alla risposta a queste domande e hanno pubblicato i loro risultati PNA.

Garcia-robledo studia aspetti delle storie evolutive e di vita degli organismi e come rispondono ai cambiamenti climatici, incluso questo comportamento sconcertante.

“Quando i colibrì visitano più fiori, di solito vedi gli acari che scendono i becchi solo quando toccano il primo fiore”, afferma Garcia-Robledo. “Ho pensato che fosse interessante e mi chiedevo perché gli acari non andassero al secondo o terzo fiore.”

Per anni, i ricercatori hanno proposto che gli acari usino un segnale di odore, ma dopo alcune sperimentazioni per testare questa teoria, Garcia-Robledo non era convinto.

“Sapevo che non era forse l’odore che ha avuto un ruolo importante in questo perché se portassi gli acari in un laboratorio, a loro non importa molto degli odori di fiori e così via. Sapevo che doveva essere qualcos’altro. “

Quindi, dopo aver letto una storia sulla ricerca su come le zecche vengono tirate su abiti da elettricità statica e una riunione di pranzo casuale mentre lavorava alla stazione di ricerca di La Selva in Costa Rica, tutto si è unito.

“Mi è stato ricordato la strana osservazione sugli acari e ho pensato che forse qualcosa di elettrostatico stesse accadendo lì”, dice. “Questi acari sono così piccoli che vivono ad un altro livello di percezione, quindi ovviamente anche piccoli campi elettrici sono importanti per loro. Ciò potrebbe aiutare a spiegare il mistero di come possono essere abbastanza veloci da fare l’autostop su questa famiglia di uccelli.”

Solo per caso, Garcia-Robledo stava pranzando con amici e coautori Konstantino Manser e Diego Dierick. Manser era al momento di un dottorato di ricerca. Studente dell’Università di Bristol in laboratorio che ha prodotto la ricerca statica di zecche. Diego Dierick è uno scienziato dell’Organizzazione per gli studi Tropical e un Whiz di elettronica che collabora in molti progetti presso la stazione di ricerca di La Selva. Garcia-Robledo ha proposto di testare la sua teoria sugli acari dei fiori del colibrì dell’autostop.

“Diego e Kosta hanno detto che era super facile e che dovremmo provare. Abbiamo costruito i dispositivi il giorno successivo e abbiamo portato il primo acaro da un fiore per testarlo. Abbiamo acceso il dispositivo e istantaneamente hanno iniziato a rispondere. Questo è Come abbiamo capito che stavano usando l’elettricità statica “, afferma Garcia-Robledo.

Con quel successo immediato, i ricercatori sono stati ispirati a sperimentare ulteriormente con una fonte di energia che ha generato solo elettricità statica e verificava se gli acari erano attratti dalla statica o dalla frequenza che stava trasmettendo. Hanno scoperto che quando il campo era solo elettricità statica, gli acari non hanno risposto, ma lo hanno fatto quando il campo è stato modulato.

“Gli acari rispondono alla rimbalzo di un segnale che è associato alla dimensione, alla geometria e alla vibrazione dei colibrì, che raggiungono frequenze tra 20 e 160 Hz”, afferma Garcia-Robledo.

Mentre i colibrì battevano le ali, generano una carica e i loro corpi diventano sovralimentati. Quindi, proprio come potresti ottenere un piccolo shock statico dopo aver attraversato una stanza e aver toccato una maniglia della porta, il primo fiore sembra essere quello in cui gli acari hanno il potenziale elettrico per sbarcare o sbarcare rapidamente.

In un altro esperimento, Garcia-Robledo ha testato il modo in cui gli acari riconoscono cariche elettriche positive molto piccole. Ha sperimentato un dispositivo molto semplice ed efficace composto da un tubo di vetro e un filo in cui il filo sarebbe stato toccato da un alluminio o una piastra di rame per generare una carica. Il tubo di vetro conteneva l’acaro e quando il dispositivo veniva caricato, gli acari hanno risposto correndo verso il polo positivo in campi elettrici più alti e inferiori, ma solo quando trasmetteva una frequenza di 120 Hz.

“Fai semplicemente caricare la piccola arena, e poi istantaneamente, l’acaro è attratto solo se hai questo piccolo rimbalzo del segnale, e vanno alla carica positiva anche se hai queste super piccole cariche. Il piccolo rimbalzo nel secondo che tu Tocca, è sufficiente per loro sapere dove andare, e loro vanno solo “, dice Garcia-Robledo.

Ognuna delle 19 specie di acari a La Selva è attratta da una specifica serie di fiori e in qualche modo sanno quando sono arrivati ​​al fiore giusto e che è ora di saltare o saltare dalla navetta del colibrì.

“Pensiamo che potrebbe esserci qualche specificità nei segnali elettrici o diverse cariche per i fiori”, afferma Garcia-Robledo. “Questa è una possibilità. Abbiamo scoperto che esiste una struttura nelle gambe anteriori che usavano per percepire queste cariche e frequenze elettriche. Il passo successivo è che abbiamo molti di questi acari e hanno strutture diverse e diverse specie di acari Avere strutture diverse nelle gambe.

Oltre a segnalare quando scendere, queste cariche elettriche aiutano gli acari a bordo rapido dei loro accompagnatori veloci. Proprio come lo studio che guarda come le spunte fanno un giro in carica staticamente sugli indumenti, gli acari vengono tirati fuori dal fiore al ronno di cottura tramite la carica positiva dell’uccello.

“Quando gli acari sono attratti da quel campo elettrico, abbiamo scoperto che sono uno degli organismi terrestri più veloci per pochi millisecondi”, afferma Garcia-Robledo. “Questa è la cosa più sorprendente perché gli acari non stavano solo rispondendo all’elettrostatica, ma stanno rispondendo a un segnale reale generato da un organismo. È stato super sorprendente. Questo potrebbe essere il primo tipo di caso in cui questi organismi stanno usando, a Allo stesso tempo, l’elettricità per individuare gli organismi che stanno utilizzando per il trasporto, ma anche per il trasporto stesso “.