本研究调查的四个物种的照片。(A)朱砂蛾;(B)稀有的汽蛾;(C)欧洲孔雀蝴蝶的毛虫;(D)掠食性普通黄蜂(
布里斯托尔大学的生物学家萨姆·英格兰和丹尼尔·罗伯特报告说,至少有三种毛毛虫能够感知并对捕食者产生的静电场做出反应。
他们的研究发表在《美国国家科学院院刊》上,他们在两年多的时间里捕获了200多只毛毛虫,并测试了它们对静电场的反应。
静电荷是由摩擦产生的。例如,在地毯上摩擦气球或在烘干机中翻滚衣服会产生电荷。先前的研究表明,许多动物在移动时会释放出静电荷,一些生物,如苍蝇、蜘蛛和蜜蜂,能够感知到它们。
在这项新研究中,研究人员想知道一些动物是否通过检测静电场来感知捕食者的存在。为了弄清楚是否可能是这样,研究小组把重点放在了毛虫和黄蜂身上。毛虫有大量的毛发,可以作为静电感应装置,黄蜂以毛虫为食,当它们在空中快速移动翅膀时,可能会产生静电电荷。
为了测试这一物种,研究人员首先捕获了黄蜂,发现它们在拍打翅膀时确实会产生静电场,而且电荷的数量可以很容易地测量出来,因为它是根据翅膀的活动而变化的。
研究人员随后捕获了200多只毛毛虫,它们都只有三种类型:朱砂蛾、稀有的汽蛾和欧洲孔雀蝴蝶的幼虫。在实验室里,他们测试了标本对人工产生的静电场的感知能力和反应能力,这种静电场与黄蜂产生的静电场相匹配。
捕食黄蜂和被捕食毛虫之间的物理电作用力的表征。虚线表示从负电荷值到正电荷值的转变
在对毛毛虫的测试中,研究人员发现,这三种毛毛虫对静电电荷的反应都非常明显——一些拍打着身体,另一些蜷曲成防御姿态。他们还发现,当电场与黄蜂产生的电场相匹配时,毛虫的刚毛反应最强烈。研究人员认为,毛虫的刚毛已经进化到可以感知黄蜂和其他捕食者的静电场。