Стаи насекомых могут генерировать столько же статического электричества, сколько грозовая туча
Атмосфера Земли всегда более или менее электрически заряжена, даже в ясную погоду. Напряженность этого поля зависит от многих физических и геологических факторов (осадки, аэрозоли, радиоактивность, загрязнение, вулканы и т.д.). Исследователи из Великобритании недавно выявили еще один фактор, который может объяснить насекомых, — это наблюдаемое изменение градиента потенциала. Эти заряды могут приводить к изменениям, сравнимым с метеорологическими процессами.
Содержание статьи:
В атмосфере существует множество источников зарядов, которые могут влиять на такие природные явления, как агрегация капель и движение пыли и аэрозолей. Известно, что атмосферные электрические поля зависят от физических и геологических процессов, но никто не рассматривал потенциальное влияние биологических источников. Выявленные до сих пор небиологические факторы недостаточны для объяснения часто наблюдаемых вариаций градиента атмосферного потенциала. Это говорит о том, что другие причины еще предстоит обнаружить.
Поэтому исследователи предположили, что организмы в нижних слоях атмосферы могут вносить свой вклад в эти колебания электрического поля. В частности, хорошо известно присутствие насекомых в нижних слоях плотной атмосферы. Более того, было доказано, что многие виды летающих насекомых несут электрические заряды. Их количество варьируется от нескольких пикоклонов на особь до нескольких наноклонов. Эти наблюдения подтверждают гипотезу о том, что большие скопления атмосферных насекомых являются важным источником атмосферного космического заряда», — говорят исследователи.
Повышение напряжения почти до 1000 вольт
Ранее команда исследователей уже изучала, как различные организмы используют электростатические поля. В частности, они показали, что пчелы и пауки используют электрическое поле вокруг цветов для питания и миграции. «В принципе, мы всегда думали о том, как физика влияет на биологию, но в какой-то момент поняли, что биология может влиять на физику», — объяснил доктор Эллард Хантинг, эколог из Бристольского университета биологических наук и первый автор исследования.
Чтобы определить, как насекомые влияют на электрическое поле в атмосфере, исследователи изучили влияние пчелиного рациона в местах, включающих некоторые ульи, использованные в исследовании. Для оценки электрических эффектов рядом с роем использовались электрические поля и наблюдательные камеры. Примерно через три минуты некоторые из мигрирующих переселенцев прошли за пределами наблюдательных камер электрического поля. Это выявило 100-кратное увеличение чистого положительного градиента потенциала (PG) при максимальной плотности», — утверждает команда.
Читайте также: Шимпанзе используют насекомых в качестве бинтов
Мы имеем 98% общих генов с шимпанзе, одним из самых интеллектуальных видов животных в мире. Эти нечеловекообразные приматы лечат травмы и спаривают раны..
Эти результаты показывают, что кружки пчел содержат достаточно заряда, чтобы влиять на атмосферный ГП пропорционально плотности роя». Во время других серийных событий команда наблюдала исключительно положительное увеличение атмосферного GP, достигающее почти 1000 В/м при максимальной плотности.
Плотность заряда выше, чем у грозовых облаков
Различные насекомые (например, перепончатокрылые, ортоптеры, чешуекрылые) образуют очень большие и плотные рои (до 10 насекомых/м 3 ), покрывающие участки суши площадью до 1000 км2. Исследователи хотели оценить влияние таких роев, особенно на электрические поля местной территории. Авторы пришли к выводу, что «используя рассуждения, сходные с теми, что используют медоносные пчелы, наш анализ показывает, что рои саранчи могут изменять местную электрическую среду в масштабах, сравнимых с погодными явлениями».
Затем команда сравнила результаты, полученные в различных условиях (полусолнечное небо, гроза и пыльная буря), с плотностью метеорологических зарядов, описанных в литературе. Полученные данные показывают, что стаи саранчи (Schistocerca gregaria) могут превышать плотность зарядов, наблюдаемых в грозовых облаках! С другой стороны, чешуекрылые (Моль и Бабочка) не являются значительным источником атмосферных зарядов от погодных явлений из-за их низкой средней плотности (около 0,01 насекомого/м 3 ).
Таким образом, данное исследование подчеркивает неизвестную роль насекомых в изменчивости атмосферного электричества. Это важно, поскольку атмосферная нагрузка насекомых является ключевым фактором в изменчивости атмосферного электричества. Это связано с тем, что данный фактор в настоящее время не учитывается в современных климатических моделях, которые пытаются отразить сложные взаимодействия между радиацией и частицами. Однако, поскольку атмосферный пространственный заряд способствует агрегации и перемещению взвешенных частиц, можно предположить, что пространственный заряд, создаваемый насекомыми, также вносит вклад в пространственную изменчивость взвешенных частиц.
Физик атмосферы профессор Джайлс Харрисон заявляет. «Если мыслить шире, то объединение биологии и физики может решить многие головоломные проблемы». «Соавтор исследования Университета Рединга.
Следует отметить, что наблюдаемое явление, вероятно, относится и к другим организмам в атмосфере, несущим электрические заряды, таким как микроорганизмы и домашняя птица. Хантинг: «Будет интересно изучить, как эти организмы взаимодействуют с другими атмосферными процессами, такими как потоки ионов и аэрозолей.»
