Elektrische ecologie we ontdekken hoe dieren en planten op ingenieuze

Elektrische ecologie: we ontdekken hoe dieren en planten op ingenieuze manieren achieved elektriciteit omgaan

Sam Engeland, Auteur verstrekt

Als je het woord ‘elektriciteit’ hoort, denk je waarschijnlijk aan hoogspanningskabels of huishoudelijke apparaten. Maar elektriciteit is niet alleen een modern-day menselijk fenomeen – het bestond al lang voor ons en in feite lang voor planeet Aarde.

“Elektriciteit” verwijst eenvoudigweg naar de interacties tussen elektrisch geladen objecten, niet alleen doorway mensen gemaakte objecten, en deze interacties worden vaak aangetroffen in de natuurlijke wereld bij veel dieren en planten.

Op kleine schaal hebben deze elektrische interacties betrekking op negatief geladen elektronen en/of positief geladen protonen – tegengestelde ladingen trekken aan en soortgelijke ladingen stoten af. Maar elk van deze kleine deeltjesinteracties kan optellen en bijdragen aan het creëren van effecten die we op veel grotere ecologische schaal kunnen zien in de interacties tussen dieren, planten en hun omgeving.

In veel gevallen is wat we in de natuurlijke wereld zien statische elektriciteit, wat je ervaart als je een ballon more than je haar wrijft en het statisch geladen wordt. Satisfied dieren kan precies hetzelfde gebeuren.

Terwijl dieren rennen, kruipen of vliegen, wrijven hun lichaamsdelen tegen voorwerpen in hun omgeving – of zelfs alleen de lucht – en dit laadt ze op, net als de ballon die around je hoofd wrijft. De hoeveelheid lading die dieren op deze manier kunnen opbouwen, is verrassend hoog, met veel verschillende soorten die ladingen accumuleren die, gemeten als spanningen, in de buurt van vele honderden of duizenden volt kunnen zijn. Dat is meer dan de spanning die thuis uit je stopcontacten komt.

We wilden onderzoeken of deze statische elektriciteit dieren helpt hun leven te leiden. Het antwoord is een volmondig “ja”.

Omdat statisch geladen objecten elkaar kunnen aantrekken en afstoten, worden er veel verschillende soorten ecologische interacties doorway beïnvloed.

De statische ladingen op de voeten van gekko’s helpen ze om aan oppervlakken te kleven, zodat ze gemakkelijk tegen de muur kunnen rennen.

Spinnen houden ook van een beetje statische elektriciteit niet alleen worden hun webben elektrostatisch aangetrokken doorway geladen vliegende insecten, maar ze gebruiken ook elektriciteit om te vliegen. Verschillende soorten spinnen vertonen een gedrag dat “ballonvaren” wordt genoemd, waarbij ze strengen zijde uitlaten die ze als een ballon de lucht in tillen, en ze wegdragen om zich te verspreiden en een nieuw huis te vinden. Het blijkt dat statische elektriciteit in de atmosfeer, het kind dat in extraordinary gevallen onweersbuien veroorzaakt, spinnen in feite helpt bij hun luchtvaartinspanningen door de geladen zijden strengen statisch naar boven de atmosfeer in te trekken.

Het zijn niet alleen dieren die profiteren van deze onzichtbare elektrische krachten. Van stuifmeel is aangetoond dat het van bloem naar insect of vogelbestuiver springt zonder enig speak to tussen de twee. De statische ladingen van insecten en kolibries zijn sterk genoeg om stuifmeel doorway de lucht te trekken, soms zelfs meer dan enkele centimeters.

Kolibrie voederen van rode bloem

Kolibries trekken stuifmeel aan dankzij statische elektrische ladingen.
Jeffrey Eisen / Pexels, CC BY

Veel dieren kunnen ook elektriciteit detecteren

Omdat natuurlijk voorkomende elektriciteit de omgeving en het leven van zoveel organismen doordringt – en een duidelijke ecologische waarde heeft – leek het waarschijnlijk dat sommige dieren sensorische systemen hebben ontwikkeld om het te detecteren.

Modern onderzoek heeft ontdekt dat veel diersoorten inderdaad elektriciteit kunnen detecteren wanneer dit appropriate is voor hun natuurlijke ecologie. We noemen dit “lucht-elektroontvangst”.

Hommels en zweefvliegen kunnen de elektriciteit voelen die rond bloemen bestaat en deze informatie gebruiken om te ontdekken welke bloemen de beste nectarvoorraden hebben. Evenzo wordt een deel van de “waggeldans”, een reeks bewegingen die doorway honingbijen worden uitgevoerd om fulfilled elkaar te communiceren waar ze moeten foerageren, ook elektrisch overgedragen door de detectie van het statisch geladen bijenlichaam dat rondschudt.

Er is nu ook aangetoond dat die vliegende spinnen die ik eerder noemde, kunnen detecteren hoe sterk de lokale atmosferische elektrische omstandigheden zijn, en deze informatie vervolgens kunnen gebruiken om te beslissen wanneer ze moeten proberen op te stijgen.

We zijn nog maar net begonnen fulfilled het blootleggen van de vele strengen van dit nieuw ontdekte zintuig. Er zijn waarschijnlijk honderden, zo niet duizenden, meer soorten die in staat zijn tot elektro-ontvangst vanuit de lucht, en in veel meer ecologische contexten misschien kan een prooidier zijn naderende roofdieren detecteren door de statische lading op het roofdier, of omgekeerd. Er valt nog zoveel meer te ontdekken.

Misschien nog belangrijker is echter om de effects van menselijke activiteit op deze elektrische ecologie te beoordelen.

De omvang van veel door mensen gemaakte elektriciteitsbronnen is vergelijkbaar, zo niet groter, dan de natuurlijke bronnen van elektriciteit. We kunnen de elektrische zintuigen van belangrijke bestuivers overspoelen of de natuurlijke wereld op andere, tot nu toe onbekende manieren verstoren. Hoewel de ontdekking van dit elektrische zintuig ongelooflijk opwindend is, laat het ook zien hoe weinig we echt weten more than de manieren waarop we de natuurlijke wereld kunnen kwetsen en verstoren.

Lees meer: ​​Babybijen houden van koolhydraten, blijkt uit experimenten – dit is waarom dat ertoe doet

Het gesprek

Sam England ontvangt financiering van de European Study Council.