Podívejte se, jak jednobuněry osvětlují oceány: vědci chápou, jak k tomu dochází

Každých pár let vzkvétají a transformují se mikroskopické organismy zvané dinoflageláty

pobřeží po celém světě, což vlnám dodává děsivou modrou záři. Letošní velkolepý rozkvět těchto organismů byl v jižní Kalifornii a byl obzvláště nápadným příkladem.

Mezinárodní tým vedený CambridgemUniversity vyvinula jedinečné experimentální přístroje založené na mikromanipulaci a vysokorychlostním zobrazování. To vědcům umožnilo vidět mechanismy produkce světla na úrovni jednotlivých buněk. Vizualizace ukázaly, jak jednobuněčný organismus druhu Pyrocystis lunula vytváří záblesk světla, když je jeho buněčná stěna deformována mechanickými silami. Systematickým experimentováním zjistili, že jas blesku závisí jak na hloubce deformace, tak na rychlosti jejího vzniku.

Vědci ukázali, jak jednobuněčnéorganismus druhu Pyrocystis lunula produkuje záblesk světla, když je jeho buněčná stěna deformována mechanickými silami. Systematickým experimentováním zjistili, že jas blesku závisí jak na hloubce deformace, tak na rychlosti jejího vzniku. Uznání: Maziyar Jalaal / University of Cambridge

Známá jako „viskoelastická“ reakcechování se vyskytuje v mnoha složitých materiálech, jako jsou kapaliny suspendované v polymerech. V případě organismů, jako je Pyrocystis lunula, známých jako dinoflageláty, je tento mechanismus s největší pravděpodobností spojen s iontovými kanály. Jsou to speciální proteiny distribuované přes buněčnou membránu. Když je membrána nabitá, tyto kanály se otevírají a umožňují vápníku pohybovat se mezi buňkami v buňce. To spouští biochemickou kaskádu, která produkuje světlo.

Navzdory desetiletím vědeckého výzkumu, převážně v oblasti biochemie, zůstal fyzikální mechanismus, kterým proudění tekutin spouští produkci světla, nejasný.

Raymond Goldstein, profesor komplexních fyzikálních systémů na Schlumbergerově katedře aplikované matematiky

Výsledky vědců ukazují fyzikální mechanismusse kterým tok tekutiny zahajuje produkci světla. Vizualizace navíc ukazují, jak „elegantní“ může být rozhodování na úrovni jedné buňky, říkají vědci.

Bioluminiscence v oceánu se používá k obraně proti útoku a podílí se na procesu páření. V případě dinoflagelátů používají světlo k plašení predátorů.

Přečtěte si také

Německo se stalo první hlavní ekonomikou, která opustila uhlí a jadernou energii

Ukázalo se, že Mayská civilizace opustila jejich města

Podívejte se na holé jádro obří planety: vědci to našli poprvé