Para algo del tamaño de un ser humano, la electricidad estática es, como mucho, una experiencia espeluznante. Cuando eres un pequeño nematodo, los campos eléctricos te elevan positivamente. Literalmente.
El nematodo más famoso de todos: Caenorhabditis elegans – ha sido capturado utilizando campos eléctricos en su beneficio. El diminuto gusano puede de alguna manera aprovechar campos eléctricos para saltar una distancia sorprendente, a través de una placa de Petri, por ejemplo, o en la parte posterior de un abejorro para viajar a un nuevo lugar.
No está del todo claro cómo hacen esto los nematodos, pero gracias a un experimento dirigido por el biólogo Takuya Chiba de la Universidad de Hokkaido en Japón, ahora es evidente que estos pequeños animales usan campos eléctricos para dispersarse lejos en nuevos hábitats.
“Se sabe que los polinizadores, como los insectos y los colibríes, tienen carga eléctrica, y se cree que el polen es atraído por el campo eléctrico formado por el polinizador y la planta”. dice el biofísico Takuma Sugi
“Sin embargo, no estaba del todo claro si los campos eléctricos se utilizan para las interacciones entre diferentes animales terrestres”.
Hace tiempo que se sabe que C. elegans – uno de los organismos más estudiados del mundo – puede sentir campos eléctricos y incluso alinear sus cuerpos con sus polos negativos.
Pero Chiba y sus colegas notaron que estaban en algo previamente desconocido cuando vieron C. elegans larvas en la parte inferior de las tapas de las placas de Petri de poliestireno en lugar del medio de agar en el que habían crecido. Esa es una distancia muchas veces la longitud del cuerpo del gusano, que tiene una longitud máxima de aproximadamente un milímetro.
Se podría suponer que los gusanos se arrastraban a lo largo del sustrato de agar, subiendo por las paredes de la placa de Petri y cruzando la tapa. Pero las cámaras instaladas para registrar a los gusanos revelaron un comportamiento inesperado muy diferente: las larvas saltaban a lo lejos.
Los investigadores sospecharon que algo externo estaba contribuyendo a estos saltos, ya que la postura de los gusanos apenas cambiaba antes de saltar y sus colas apenas se movían mientras estaban en el aire. Era como si los gusanos estuvieran prácticamente levitando (aunque levitando a gran velocidad) desde el sustrato hasta la tapa.
Había una pista en el material de las placas de Petri. Los gusanos en platos de poliestireno saltaban mucho; los que estaban en platos de vidrio casi nunca lo hacían. El poliestireno es un excelente aislante que retiene la carga eléctrica; el vidrio, sin embargo, no lo hace.
Los investigadores midieron la diferencia de potencial eléctrico entre el sustrato y la tapa de ambos materiales. Descubrieron que el vidrio tenía una diferencia de casi cero, en comparación con una diferencia significativa para el poliestireno. Esto sugirió que la fuerza electrostática ayuda a impulsar los saltos de los gusanos.
Entonces, el equipo preparó experimentos para investigar. Construyeron un sustrato de tierra simulado y colocaron un electrodo encima. Cuando no se generó campo eléctrico, no C. elegans las larvas saltaron. Sin embargo, en presencia de un campo eléctrico, el comportamiento de salto era desenfrenado. La velocidad de salto promedio fue de 0,86 metros (2,8 pies) por segundo, que aumentó a medida que se intensificó el campo eléctrico.
A continuación, los investigadores experimentaron con abejorros. Como muchos animales, los abejorros pueden generar una carga eléctrica mientras vuelan y cuando se frotan contra partes de una planta cubiertas de polen. Entonces, los investigadores observaron lo que sucedía cuando estas abejas crecían cerca de los gusanos.
Efectivamente, los gusanos, que no son parásitos, se acumularon, es probable que se den un paseo para dispersarse por el medio ambiente. En algunos casos, este autostop se produjo en masa en columnas de hasta 80 gusanos. Los científicos sabían de este autostop, pero no sabían cómo los gusanos llegaban a los insectos voladores. Esta investigación responde a esa pregunta.
“Los gusanos se paran sobre su cola para reducir la energía superficial entre su cuerpo y el sustrato, lo que facilita que se adhieran a otros objetos que pasan”. Espera un minuto. “En una columna, un gusano levanta múltiples gusanos, y este gusano despega para transferirse a través del campo eléctrico mientras transporta todos los gusanos de la columna”.
Hemos observado algo similar en nematodos parásitos de la especie Steinernema carpocapsae: Una carga eléctrica aumenta las probabilidades de que los gusanos aterricen en los insectos voladores anfitriones. Sin embargo, los comportamientos de las dos especies son bastante diferentes; S. carpocapsae simplemente saltan sin pensar y terminan atraídos por objetos voladores con una carga eléctrica, incluidas gotas de agua, mientras C. elegans no salta sin la carga.
Los mecanismos físicos detrás C. elegansEl salto de superhéroe de no está claro. Los investigadores encontraron que especies similares con mutaciones que eliminan su capacidad de detectar campos eléctricos no saltan con tanta frecuencia, pero no han investigado dónde se pueden encontrar esos genes en C. elegans.
“Más estudios sobre el campo eléctrico y el comportamiento de C. elegans se espera que brinden más detalles sobre la etología eléctrica de los microorganismos”, los investigadores concluyen.
La investigación ha sido publicada en Biología actual.