La electricidad estática ayuda a los nematodos parásitos a saltar sobre los insectos

Observe cómo estos gusanos parásitos utilizan la electricidad estática como un rayo tractor

Por Cody Cottier editado por Sarah Lewin Frasier

A primera vista, es sorprendente que existan nematodos parásitos. Para reproducirse, estas minúsculas criaturas (aproximadamente del tamaño de una punta de alfiler) deben saltar 25 veces la longitud de su cuerpo y aterrizar sobre un insecto volador que pasa volando sobre sus cabezas. Dado que el viento, la gravedad y la resistencia del aire se interponen en el camino de dar en el blanco, las posibilidades de los gusanos parecen escasas. Pero una nueva investigación muestra que hay otra fuerza que les beneficia: la electricidad estática.

A escala humana, la electricidad estática es poco más que una curiosidad. Caminas sobre la alfombra, la fricción transfiere electrones del suelo a tus calcetines y recibes un suave golpe cuando el desequilibrio eléctrico se corrige al descargarse en el primer pomo de metal que tocas… ¡ay! Pero procesos similares ejercen una enorme influencia en el diminuto mundo de los insectos. Según un nuevo estudio publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences USA, el mero batir de las alas de un insecto genera suficiente carga positiva para atraer inexorablemente a un nematodo en el aire con carga opuesta hacia su desafortunado huésped. Los gusanos parecen haber subcontratado su precisión a estos rayos tractores eléctricos. “No necesitan ser precisos” cuando saltan, dice el autor principal del estudio, Víctor Ortega-Jiménez, biólogo de la Universidad de California en Berkeley, “sólo lo suficientemente cerca para ser atraídos”.

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Este es el último de una serie de experimentos que, durante la última década, han iluminado la física exótica que gobierna la vida de los animales pequeños. En 2013, los investigadores informaron que las abejas pueden sentir campos eléctricos alrededor de las flores y usar esa información para guiar sus decisiones de búsqueda de alimento. Casi al mismo tiempo, Ortega-Jiménez descubrió que las telarañas se deforman cuando los insectos cargados positivamente pasan volando, abultándose para atraparlas. Más recientemente, en 2023, un grupo de investigadores británicos descubrió que las garrapatas se sienten atraídas pasivamente por sus huéspedes peludos, cuyos pelajes esponjosos acumulan electrones.

El estudio de 2023 fue dirigido por Sam England, ahora un postdoctorado que investiga la ecología sensorial en el Museo de Historia Natural de Berlín. Dado el precedente de las garrapatas, no le sorprendió saber en el nuevo estudio que los nematodos también han aprovechado la electricidad con fines parásitos. Pero mientras las garrapatas se quedan esperando, los gusanos “aportan activamente fuerza a la atracción” saltando, señala, convirtiéndose en agentes de su propio destino espantoso. Inglaterra también quedó impresionada por cómo Ortega-Jiménez y sus colegas integraron los efectos de otras fuerzas, como la resistencia del aire, con los de la electricidad estática en la nueva investigación. El trabajo “nos ayuda a conectar mejor todos estos nuevos y apasionantes descubrimientos en ecología electrostática con la física más amplia de las interacciones ecológicas”, afirma.

Para probar el efecto de la carga estática en los nematodos en el aire, Ortega-Jiménez ató moscas vivas de la fruta a un cable de cobre vivo y ajustó el voltaje entre 100 y 700 voltios, comparable al que generarían los insectos en la naturaleza. (Como no volaban, no generaban su propia carga). Luego desató a los gusanos, dejándolos arrojarse hacia su presa electrificada. La tendencia era clara: cuanto mayor era el potencial eléctrico de una mosca, más probabilidades había de que los nematodos se adhieran a ella. Con cero estática, casi siempre fallaban; a voltajes más altos, se enganchaban más de la mitad del tiempo.

Pero convencer a los nematodos es complicado y requiere mucho tiempo, por lo que Ortega-Jiménez colaboró ​​con Ranjiangshang Ran, un postdoctorado que estudia mecánica de fluidos en la Universidad de Emory, quien realizó simulaciones por computadora de miles de trayectorias de salto más. Cuando el voltaje virtual alcanzó los 800 V, los gusanos digitales fueron imparables: en simulaciones con una brisa suave y flotante para mantenerlos en el aire el tiempo suficiente para que la estática tomara el control, su tasa general de éxito se disparó a más del 70 por ciento, incluidos los lanzamientos que estaban exactamente en la dirección equivocada.

Para los nematodos, un salto no es poca cosa. Si no logran aterrizar, estos cazadores aéreos pueden secarse rápidamente, morir de hambre o convertirse ellos mismos en presas. Así que toda su estrategia de supervivencia depende de la electricidad estática; sin su atracción tranquilizadora, probablemente nunca habrían abandonado el suelo. “No tendría sentido para ellos desarrollar este mecanismo de salto sin la presencia de electrostática”, dice Ran. Es posible que otros animales no dependan tanto de esta fuerza. Pero a medida que crece la lista de especies eléctricamente sensibles, England cree que encontraremos que los efectos electrostáticos “desempeñan innumerables funciones” en todo el mundo natural. “Su importancia para los ecosistemas en su conjunto”, dice, “probablemente ha sido históricamente bastante subestimada”.

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