Рой пчел может иметь такой же электрический заряд, как и грозовая туча

Чтобы зажечь светодиодную лампу, потребуется 50 миллиардов пчел, но насекомые все равно могут производить довольно сильное жужжание.

Отредактировано 2023-15-06
Рой пчелПчелы могут обладать силой, невидимой невооруженным глазом.

Известно, что метеорологические радары фиксируют стаи кузнечиков, стрекоз и, возможно, цикад, когда они поднимаются в небо. Хотя эти большие бригады жуков не создают собственных ливней или гроз, эти организмы несут с собой очень небольшой электрический заряд, который может влиять на электричество в атмосфере во время их полета. Но какой заряд может создать жужжание пчел?

Короткий ответ - очень много. Группа ученых из Великобритании измерила электрические поля вблизи роящихся медоносных пчел и обнаружила, что насекомые могут производить столько же атмосферного электрического заряда, сколько грозовое облако. Результаты исследования были опубликованы сегодня в журнале iScience и демонстрируют, как этот тип электричества может определять погодные явления, помогать насекомым находить пищу и даже поднимать в воздух пауков во время их миграции.

"Мы изучаем, как различные организмы используют статические электрические поля, которые практически повсеместно присутствуют в окружающей среде", - говорит первый автор исследования Эллард Хантинг, биолог из Бристольского университета, в электронном письме в Popular Science. "Например, цветы имеют электрическое поле, и пчелы могут чувствовать эти поля. И эти электрические поля цветов могут меняться, когда его посетила пчела, и другие пчелы могут использовать эту информацию, чтобы понять, был ли посещен цветок. Или деревья создают повышенное электрическое поле в атмосфере, и пауки могут использовать это электрическое поле, чтобы взлететь и надуться, что позволяет им мигрировать на большие расстояния".

Команда обнаружила, что рои медоносных пчел изменяют атмосферное электричество на 100-1000 вольт на метр, что увеличивает силу электрического поля, которое обычно ощущается на уровне земли, а не в воздухе. Затем они разработали модель, которая может предсказать электрическое влияние других видов насекомых. Сравнивая грозы и другие погодные явления с наибольшим зарядом пчел, авторы обнаружили, что плотный рой пчел имеет более высокий электрический заряд. Плотность заряда пчел была примерно в восемь раз больше, чем у грозового облака, и в шесть раз больше, чем у наэлектризованной пылевой бури.

Пчелы фотоИИ, визуализирующий пчел и электричество. CREDIT: Ellard Hunting.

"Влияние роев насекомых на атмосферное электричество зависит от их плотности и размера", - сказал в пресс-релизе соавтор исследования Лиам О'Рейли, также биолог из Бристольского университета. "Мы также рассчитали влияние саранчи на атмосферное электричество, поскольку саранча роится в библейских масштабах, занимая площадь 460 квадратных миль с 80 миллионами саранчи на площади менее квадратной мили; их влияние, вероятно, намного больше, чем у медоносных пчел".

Скорее всего, пчелы приобретают свой заряд за счет трения, с которым они сталкиваются во время полета. Хотя для того, чтобы зажечь одну светодиодную лампу, потребуется около 50 миллиардов пчел, они могут увеличить фоновое атмосферное электрическое поле в два-десять раз, что Хантинг назвал "большим сюрпризом". "Это первое сообщение о биологии как источнике биогенного космического заряда, который может быть столь же значимым, как и физические явления, такие как облака", - говорит он PopSci.

Открытие электрических полей произошло вскоре после знаменитого эксперимента Бенджамина Франклина с воздушным змеем, но ученые до сих пор пытаются раскрыть секреты электричества в том виде, в котором оно существует в природе.

"Мы только недавно обнаружили, что биология и статические электрические поля тесно связаны между собой, и что существует множество не подозреваемых связей, которые могут существовать в различных пространственных масштабах, начиная от микробов в почве и взаимодействия растений и опылителей до роев насекомых и глобальной электрической цепи", - говорит Хантинг. "Это делает ее новой захватывающей областью эмпирических исследований. Истинные последствия этого остаются умозрительными, и вопрос о том, влияет ли эта динамика, вызываемая насекомыми, на погоду, определенно заслуживает изучения".

По словам Хантинга, понимание электрического заряда в атмосфере может дать ответы на вопросы в областях, выходящих за рамки физики, включая то, как и почему частицы пыли могут быть обнаружены за тысячи миль от пустыни Сахара. "Истинные последствия этого остаются умозрительными, и вопрос о том, влияет ли эта динамика, вызванная насекомыми, на погоду, определенно заслуживает изучения", - сказал Хантинг.