Sehen Sie, wie einzellige die Ozeane beleuchten: Wissenschaftler verstehen, wie dies geschieht

Alle paar Jahre verändert sich das Gedeihen mikroskopisch kleiner Organismen, die Dinoflagellaten genannt werden

Küsten rund um den Globus und verleihen den Wellen ein unheimliches blaues Licht.dieser Organismen befand sich in Südkalifornien und wurde zu einem besonders markanten Beispiel.

Internationales Team unter der Leitung von CambridgeDie Universität hat einzigartige experimentelle Instrumente entwickelt, die auf Mikromanipulation und Hochgeschwindigkeitsbildgebung basieren. Dies ermöglichte es Wissenschaftlern, die Mechanismen der Lichtproduktion auf der Ebene einzelner Zellen zu sehen. Visualisierungen zeigten, wie ein einzelliger Organismus der Art Pyrocystis lunula einen Lichtblitz erzeugt, wenn seine Zellwand durch mechanische Kräfte deformiert wird. Durch systematische Experimente fanden sie heraus, dass die Helligkeit eines Blitzes sowohl von der Tiefe der Verformung als auch von der Geschwindigkeit abhängt, mit der er auftritt.

Forscher haben gezeigt, wie einzelligEin Organismus der Art Pyrocystis lunula erzeugt einen Lichtblitz, wenn seine Zellwand durch mechanische Kräfte deformiert wird. Durch systematische Experimente fanden sie heraus, dass die Helligkeit eines Blitzes sowohl von der Tiefe der Verformung als auch von der Geschwindigkeit abhängt, mit der er auftritt. Bildnachweis: Maziyar Jalaal / Universität Cambridge

Bekannt als die "viskoelastische" Reaktion ist esVerhalten tritt in vielen komplexen Materialien wie polymer suspendierten Flüssigkeiten auf. Im Fall von Organismen wie Pyrocystis lunula, bekannt als Dinoflagellaten, ist dieser Mechanismus höchstwahrscheinlich mit Ionenkanälen verbunden. Sie sind spezielle Proteine, die über die Zellmembran verteilt sind. Wenn die Membran beladen ist, öffnen sich diese Kanäle und Kalzium kann sich zwischen den Zellen in der Zelle bewegen. Dies löst eine biochemische Kaskade aus, die Licht erzeugt.

Trotz jahrzehntelanger wissenschaftlicher Forschung, vor allem auf dem Gebiet der Biochemie, ist der physikalische Mechanismus, durch den die Strömung von Flüssigkeiten ausgelöst wird,die Erzeugung von Licht, die unklar bleibt

Raymond Goldstein, Professor für komplexe physikalische Systeme am Schlumberger Department of Applied Mathematics

Die Ergebnisse der Wissenschaftler zeigen den physikalischen Mechanismuswomit der Flüssigkeitsstrom die Erzeugung von Licht startet. Darüber hinaus zeigen die Visualisierungen, wie "elegant" Entscheidungen auf Einzelzellenebene sein können, sagen die Forscher.

Die Biolumineszenz im Ozean dient zur Abwehr von Angriffen und ist am Paarungsprozess beteiligt. Bei Dinoflagellaten verwenden sie Licht, um Raubtiere abzuschrecken.

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