物理學在微觀層面上可能會變得非常奇怪。對於生活在這種規模的小生物來說，這些偏差使它們能夠在體型龐大的情況下生長，其中包括研究人員描述為“世界上最小、最好的跳躍者”之一的蠕蟲。
最近的一篇論文位於 美國國家科學院院刊，研究人員研究了“蠕蟲充電機制”的奇怪物理現象，該機制使得…… 果蠅，一種寄生蠕蟲，利用靜電跳躍到空中獵物。
研究人員表示，當這種微小的蠕蟲或線蟲感覺到有昆蟲飛過它時，它會捲曲成一個環，並跳躍到其身體長度的 25 倍，這相當於“一個人跳得比 10 層樓高”。在跳躍過程中，它每秒最多可以旋轉 1,000 次。
“我認為這些線蟲是世界上最小、跳得最好的線蟲之一，”該研究的資深作者、加州大學伯克利分校的生物學家維克多·奧爾特加·希門尼斯 (Victor Ortega Jimenez) 說。 他釋放。 “你可能期望在大型動物身上找到重大發現，但小動物也蘊藏著許多有趣的秘密。”
該研究的共同主要作者、埃默里大學博士後研究員冉江尚在聲明中補充道：“利用物理學，我們了解到了一些關於生物體適應策略的新的、有趣的東西。”
自然界中的靜電
靜電是指表面上電荷的積累，當兩個表面摩擦在一起時，會導致快速、短暫的放電。該團隊是新發現的幕後黑手 之前進行過 研究靜電或靜電在野生動物各種生存策略中的作用。
例如，蜱蟲利用動物皮毛中的靜電懸浮在動物體內，而蜘蛛網則利用類似的原理用電捕獲獵物。通過這項工作，研究人員設計了一種控制微小生物電位的方法，使它們能夠研究線蟲的空氣動力學。
震撼獵人
在實驗中，研究人員觀察了果蠅（線蟲的常見宿主）如何通過拍動翅膀在大氣中產生數百伏的電壓。為了測量和控制精確的電壓，研究小組將小電線粘在每隻果蠅的背面。
研究人員在新聞稿中指出，對於線蟲，研究小組使用濕紙創造刺激線蟲跳躍的條件，在它們跳躍之前給它們一股空氣作為“鼓勵”。在一些實驗中，小型風洞為環境添加了微風，以模擬更自然的條件。
這些跳躍是使用特殊的高速攝像機記錄的，該攝像機以每秒 10,000 幀的速度捕捉蠕蟲的微觀軌跡。然後，該團隊對潛在因素運行數學算法來計算蠕蟲的軌跡，例如總努力、發射速度或阻力，這些都是飛行物體的典型指標。
他們發現，一隻產生幾百伏電壓的果蠅讓一隻跳蟲產生相反的電荷。這隨後增加了蠕蟲成功著陸獵物的機會。然而，如果沒有靜電，蠕蟲的 19 條路徑中只有一條可以到達昆蟲。
蟲子真的很酷
需要明確的是，蠕蟲在跳躍時要冒很大的風險，因為這種行為本身會消耗大量的能量，並使它們面臨被捕食或在空氣中脫水的風險。拉恩解釋說，這表明“如果沒有靜電，這些蠕蟲進化出這種掠奪性跳躍行為就沒有意義”。
然而，當線蟲鎖定目標時，事情就會發生可怕的轉變，至少從新宿主的角度來看是這樣。著陸後，蠕蟲通過任何自然開口進入昆蟲的身體。然後它釋放出共生細菌，通常在 48 小時內迅速殺死宿主。寄生蟲在死亡後繼續以細菌和宿主為食，並在屍體中產卵。
生病了，是的。但是，正如新發現所表明的那樣，生物學和物理學之間充滿了令人著迷的交叉點！
