科学者たちは、微小な寄生性線虫が静電気を利用して飛ぶ昆虫に飛びつき、狩りの成功率を劇的に高めていることを発見した。この研究は、高速撮影と数学モデルを活用し、静電気がワームに空中で隙間を埋める力を与える仕組みを明らかにした。この発見は、小さな生物の生存における目に見えない電気的相互作用の役割を強調している。
線虫 Steinernema carpocapsae は、極を除く世界中の土壌に生息する寄生ワームで、体長の最大25倍も跳躍可能—人間が10階建ての建物を飛び越えるのに相当—し、1秒間に1,000回転する。頭上の昆虫を感知すると、体を輪状に曲げて自身を射出する。成功すれば、自然な開口部から宿主に入り、48時間以内に昆虫を殺す共生細菌を産み付け、細菌と組織を食べて卵を産む。
エモリー大学とカリフォルニア大学バークレー校の研究者たちは、米国科学アカデミー紀要に結果を発表した。彼らは、1秒間に10,000フレームを撮影する高速カメラを使って、帯電した果物バエに向かうワームの軌道を記録した。共同著者のジャスティン・バートン（エモリー大学物理学教授）は説明した：「このワームが標的を命中させるために使う静電メカニズムを特定し、このメカニズムがワームの生存に重要であることを示しました。高い電圧にわずかな風を組み合わせることで、跳躍するワームが飛ぶ昆虫に接続する確率が大幅に向上します。」
鍵となるメカニズムは静電誘導：昆虫の翼が空気中を移動する際に数百ボルトの電界を発生させ、ワームに逆の電荷を誘起して引きつける。実験を主導したビクター・オルテガ・ヒメネス（UCバークレー大学バイオメカニクス助教授）は述べた：「大きな発見は大きな動物から期待されるかもしれませんが、小さなものも多くの興味深い秘密を秘めています。」
ランジャンシャン・ランの数学モデルによると、静電気がなければ19回の跳躍のうち1回しか成功しない。100ボルトの電荷では成功率が10%未満だったが、800ボルトでは80%に上昇した。0.2メートル毎秒の微風でも結果がさらに向上した。このモデルは、物理学者ジェームズ・クラーク・マクスウェルの1870年の予測と一致する。
この研究は「静電生態学」を開拓し、ミツバチが静電気で花粉を集めることやクモが網で電荷を利用することなどの先行発見に基づく。S. carpocapsae は生物的害虫駆除に用いられ、これらの洞察は農業応用を改善する可能性がある。オルテガ・ヒメネスは言った：「私たちは電気の世界に生きており、電気は私たちの周りに満ちていますが、小さな生物の静電学はまだほとんど謎に包まれています。」