Un uso de electricidad

Estos ácaros de las flores de colibrí se alimentan de néctar y viven dentro de flores específicas para su especie. Cuando es hora de buscar una nueva flor, pasan un paseo a través de los colibríes, pero durante años los investigadores no han estado seguros de cómo estos arácnidos pequeños y que se arrastran rápidamente desembarcan en la flor correcta. Los investigadores, incluido Carlos García-Rebedo, profesor asociado en el Departamento de Ecología y Biología Evolutiva, están más cerca de responder estas preguntas, y publicaron sus resultados en PNAS.

García-Rebedo estudia aspectos de las historias evolutivas y de vida de los organismos y cómo responden al cambio climático, incluido este comportamiento desconcertante.

«Cuando los colibríes visitan múltiples flores, generalmente se ve a los ácaros bajando sus picos solo cuando tocan la primera flor», dice García-Rebedo. «Pensé que era interesante y me preguntaba por qué los ácaros no iban a la segunda o tercera flor».

Durante años, los investigadores han propuesto que los ácaros usan una señal de olor, pero después de alguna experimentación para probar esta teoría, García-Rebedo no estaba convencido.

«Sabía que tal vez no era el olor el que jugó un papel importante en esto porque si traes los ácaros a un laboratorio, no les importa mucho los olores de flores, etc. «

Luego, después de leer una historia sobre la investigación sobre cómo las garrapatas se llegan a la ropa por electricidad estática, y una reunión de almuerzo casual mientras trabaja en la estación de investigación de La Selva en Costa Rica, todo se unió.

«Recordé la extraña observación sobre los ácaros, y pensé que tal vez algo electrostático estaba sucediendo allí», dice. «Estos ácaros son tan pequeños que viven en otro nivel de percepción, por lo que, por supuesto, incluso los pequeños campos eléctricos son importantes para ellos. Esto podría ayudar a explicar el misterio de cómo pueden ser lo suficientemente rápido como para hacer autostop en esta familia de aves».

Por casualidad, García-Rebedo estaba almorzando con amigos y coautores Konstantine Manser y Diego Dierick. Manser era en ese momento un Ph.D. Estudiante de la Universidad de Bristol en el laboratorio que produjo la investigación estática de garrapatas. Diego Dierick es un científico de la Organización de Estudios Tropicales, y un genio electrónico que colabora en muchos proyectos en la Estación de Investigación de La Selva. García-Rebedo propuso que proben su teoría sobre los ácaros de la flor de colibrí.

«Diego y Kosta dijeron que era muy fácil y que deberíamos intentarlo. Construimos los dispositivos al día siguiente y trajeron el primer ácaro de una flor para probarlo. Encendimos el dispositivo, e instantáneamente, comenzaron a responder. Eso es Cómo descubrimos que estaban usando electricidad estática «, dice García-Rebedo.

Con ese éxito inmediato, los investigadores se inspiraron para experimentar aún más con una fuente de energía que solo generó electricidad estática y probó si los ácaros se sintieron atraídos por las estadísticas o la frecuencia que estaba transmitiendo. Descubrieron que cuando el campo era solo electricidad estática, los ácaros no respondieron, pero lo hicieron cuando el campo fue modulado.

«Los ácaros responden al rebote de una señal asociada con el tamaño, la geometría y la vibración de los colibríes, que alcanzan frecuencias entre 20 y 160 Hz», dice García-Rebledo.

A medida que los colibríes golpean sus alas, generan una carga y sus cuerpos se sobrealimentan. Entonces, al igual que puede obtener un pequeño choque estático después de cruzar una habitación y tocar una manija de la puerta, la primera flor parece ser la que los ácaros tienen el potencial eléctrico para embarcarse o desembarcar rápidamente.

En otro experimento, García-Rebedo probó cómo los ácaros reconocen cargas eléctricas positivas muy pequeñas. Experimentó con un dispositivo muy simple y efectivo compuesto por un tubo de vidrio, y el cable donde el cable se tocará por una placa de aluminio o cobre para generar una carga. El tubo de vidrio sostenía el ácaro, y cuando se cargó el dispositivo, los ácaros respondieron corriendo hacia el polo positivo en campos eléctricos más altos e inferiores, pero solo cuando transmitía una frecuencia de 120 Hz.

«Simplemente cobra la pequeña arena, y luego instantáneamente, el ácaro se siente atraído solo si tiene este pequeño rebote de la señal, y van a la carga positiva incluso si tiene estas cargas súper pequeñas. El pequeño rebote en el segundo que usted Toque, es suficiente para que sepan a dónde ir, y simplemente van «, dice García-Rebedo.

Cada una de las 19 especies de ácaros en La Selva se siente atraída por un conjunto específico de flores, y de alguna manera saben cuándo han llegado a la flor correcta y que es hora de saltar o saltar de su transbordador de colibrí.

«Creemos que puede haber cierta especificidad en las señales eléctricas o diferentes cargas por flores», dice García-Rebedo. «Esa es una posibilidad. Descubrimos que hay una estructura en las patas delanteras que usaron para percibir estas cargas y frecuencias eléctricas. El siguiente paso es que tenemos muchos de estos ácaros, y tienen diferentes estructuras y diferentes especies de ácaros tienen diferentes estructuras en sus piernas.

Además de señalar cuándo salir, estas cargas eléctricas ayudan a los ácaros a abordar rápidamente sus rápidos chaperones. Al igual que el estudio que mira cómo las garrapatas enganchan un viaje con carga estáticamente sobre la ropa, los ácaros se llevan de la flor a los picos de colibrí a través de la carga positiva del pájaro.

«Cuando los ácaros se sienten atraídos por ese campo eléctrico, descubrimos que son uno de los organismos terrestres más rápidos durante unos pocos milisegundos», dice García-Rebedo. «Esto es lo más sorprendente porque los ácaros no solo respondieron a la electrostática, sino que están respondiendo a una señal real generada por un organismo. Eso fue súper sorprendente. Este puede ser el primer tipo de caso como estos organismos están usando, a Al mismo tiempo, electricidad para localizar organismos que están utilizando para el transporte, pero también para el transporte mismo «.