Секрет охоты крошечного паразитического червя впервые раскрыли физики и биологи из университетов Эмори и Беркли (США). Речь идет о нематоде Steinernema carpocapsae — микроскопическом создании, который живет в почве по всему миру. Ученые давно знали, что, почувствовав пролетающее насекомое, этот червь сворачивается в клубок и совершает головокружительный прыжок. Но как ему удается точно «приземлиться» на быстро движущуюся цель? Оказалось, что ему помогает обычная статика. Исследование опубликовали в журнале PNAS.

Когда насекомое, например, плодовая мушка, машет крыльями в полете, оно создает вокруг себя электрическое поле напряжением в несколько сотен вольт. Крошечный червь, находящийся на земле, действует как проводник в этом поле. На его теле индуцируется противоположный заряд, и между ними возникает притяжение — примерно как между наэлектризованным воздушным шариком и волосами.

«Мы определили электростатический механизм, с помощью которого этот червь поражает свою цель, и показали, насколько он важен для его выживания», — отмечает соавтор исследования Джастин Бертон, профессор физики из Университета Эмори.

Чтобы доказать эту гипотезу, ученые провели десятки кропотливых экспериментов. Они подвешивали плодовых мух, которым заранее задавали определенный электрический заряд, и с помощью струйки воздуха заставляли червей прыгать на них. Весь процесс снимали на высокоскоростную камеру, делая 10 000 кадров в секунду.

«Очень сложно приклеить проволоку к дрозофиле, — признается другой автор работы, Виктор Ортега-Хименес из Калифорнийского университета в Беркли. — Обычно у меня это занимало полчаса, а иногда и час».

Когда видеозаписи были обработаны, исследователи построили точную математическую модель. Без участия статического электричества шансы червя успешно прицепиться к мухе были крайне низки — примерно 1 из 19. Однако при напряжении всего в 100 вольт вероятность успеха возрастала до 10%, а при 800 вольтах — достигала 80%.

«Наши результаты показывают, что без электростатики у этих червей не было бы смысла в таком хищническом поведении», — поясняет научный сотрудник Ранцзяншан Ран.

Важную роль играет и ветер. Даже самый слабый ветерок, скорость которого всего 0,2 метра в секунду, в сочетании с электрическим зарядом еще больше увеличивает шансы червя на успешную «стыковку».

Оказывается, статическое электричество — это не просто искорка от свитера. Для микроскопических существ это мощный инструмент выживания. Ранее ученые обнаружили, что пауки используют заряженную паутину, чтобы ловить добычу. Пчелы с помощью статического электричества эффективнее собирают пыльцу. А пушистые животные могут буквально «притягивать» клещей из травы за счет электризации своей шерсти.

«Можно было бы ожидать, что крупные открытия будут сделаны в области изучения крупных животных, но и крошечные создания хранят множество интересных секретов», — отмечает Виктор Ортега-Хименес.

Открытие имеет и практическое значение. Этого червя уже сегодня используют в сельском хозяйстве как натуральный и безопасный пестицид для борьбы с вредителями. Понимание механизма его охоты поможет сделать биологическую защиту растений еще более эффективной.