Δείτε πώς οι μονοκύτταροι οργανισμοί φωτίζουν τους ωκεανούς: οι επιστήμονες κατάλαβαν πώς συμβαίνει αυτό

Κάθε λίγα χρόνια, μικροσκοπικοί οργανισμοί που ονομάζονται δινομαστιγωτές ακμάζουν και μεταμορφώνονται

ακτές σε όλο τον κόσμο, δίνοντας στα κύματα μια απόκοσμη μπλε λάμψη. Φέτος είδε μια θεαματική άνθιση αυτών των οργανισμών στη νότια Καλιφόρνια και ήταν ένα ιδιαίτερα εντυπωσιακό παράδειγμα.

Διεθνής ομάδα με επικεφαλής το CambridgeΤο Πανεπιστήμιο, έχει αναπτύξει μοναδικά πειραματικά όργανα βασισμένα σε μικρο-χειρισμό και απεικόνιση υψηλής ταχύτητας. Αυτό επέτρεψε στους επιστήμονες να δουν τους μηχανισμούς παραγωγής φωτός στο επίπεδο των μεμονωμένων κυττάρων. Οι οπτικοποιήσεις έδειξαν πώς ένας μονοκύτταρος οργανισμός του είδους Pyrocystis lunula παράγει μια λάμψη φωτός όταν το κυτταρικό τοίχωμα παραμορφώνεται από μηχανικές δυνάμεις. Μέσω συστηματικών πειραμάτων, διαπίστωσαν ότι η φωτεινότητα ενός φλας εξαρτάται τόσο από το βάθος της παραμόρφωσης όσο και από το ρυθμό με τον οποίο συμβαίνει.

Οι ερευνητές έχουν δείξει πόσο μονοκύτταροένας οργανισμός του είδους Pyrocystis lunula παράγει μια λάμψη φωτός όταν το κυτταρικό τοίχωμα παραμορφώνεται από μηχανικές δυνάμεις. Μέσω συστηματικών πειραμάτων, διαπίστωσαν ότι η φωτεινότητα ενός φλας εξαρτάται τόσο από το βάθος της παραμόρφωσης όσο και από το ρυθμό με τον οποίο συμβαίνει. Πίστωση: Maziyar Jalaal / Πανεπιστήμιο του Cambridge

Γνωστή ως «βισκοελαστική» απόκριση, είναιΗ συμπεριφορά εμφανίζεται σε πολλά σύνθετα υλικά όπως υγρά αιωρούμενα από πολυμερές. Στην περίπτωση οργανισμών όπως το Pyrocystis lunula, γνωστό ως dinoflagellates, αυτός ο μηχανισμός πιθανότατα σχετίζεται με κανάλια ιόντων. Είναι ειδικές πρωτεΐνες που κατανέμονται σε όλη την κυτταρική μεμβράνη. Όταν φορτώνεται η μεμβράνη, αυτά τα κανάλια ανοίγουν, επιτρέποντας στο ασβέστιο να κινείται μεταξύ των κυττάρων στο κύτταρο. Αυτό ενεργοποιεί έναν βιοχημικό καταρράκτη που παράγει φως.

Παρά τις δεκαετίες επιστημονικής έρευνας, κυρίως στον τομέα της βιοχημείας, ο φυσικός μηχανισμός με τον οποίο η ροή του υγρού πυροδοτεί την παραγωγή φωτός παρέμενε ασαφής.

Raymond Goldstein, Καθηγητής Σύνθετων Φυσικών Συστημάτων στο Τμήμα Εφαρμοσμένων Μαθηματικών Schlumberger

Τα αποτελέσματα των επιστημόνων δείχνουν τον φυσικό μηχανισμόμε την οποία η ροή υγρού αρχίζει την παραγωγή φωτός. Επιπλέον, οι απεικονίσεις δείχνουν πόσο "κομψό" μπορεί να είναι η λήψη αποφάσεων μεμονωμένων κυττάρων, λένε οι ερευνητές.

Η βιοφωταύγεια στον ωκεανό χρησιμοποιείται για την άμυνα ενάντια στην επίθεση και εμπλέκεται στη διαδικασία ζευγαρώματος. Στην περίπτωση των dinoflagellates, χρησιμοποιούν φως για να τρομάξουν τους θηρευτές.

Διαβάστε επίσης

Η Γερμανία έγινε η πρώτη μεγάλη οικονομία που εγκατέλειψε τον άνθρακα και την πυρηνική ενέργεια

Αποδείχθηκε ότι έκανε τον πολιτισμό των Μάγια να εγκαταλείψουν τις πόλεις τους

Κοιτάξτε τον γυμνό πυρήνα ενός γιγαντιαίου πλανήτη: οι επιστήμονες βρήκαν κάτι τέτοιο για πρώτη φορά