Découvrez comment les unicellulaires illuminent les océans: les scientifiques comprennent comment cela se produit

Toutes les quelques années, des organismes microscopiques appelés dinoflagellés prospèrent et se transforment

côtes du monde entier, donnant aux vagues une étrange lueur bleue. La floraison spectaculaire de ces organismes cette année a eu lieu dans le sud de la Californie et constitue un exemple particulièrement frappant.

Equipe internationale dirigée par CambridgeUniversité, a développé des instruments expérimentaux uniques basés sur la micromanipulation et l'imagerie à haute vitesse. Cela a permis aux scientifiques de voir les mécanismes de production de lumière au niveau des cellules individuelles. Des visualisations ont montré comment un organisme unicellulaire de l'espèce Pyrocystis lunula produit un flash de lumière lorsque sa paroi cellulaire est déformée par des forces mécaniques. Grâce à une expérimentation systématique, ils ont constaté que la luminosité d'une torche dépend à la fois de la profondeur de la déformation et de la vitesse à laquelle elle se produit.

Les chercheurs ont montré à quel point unicellulaireun organisme de l'espèce Pyrocystis lunula produit un éclair de lumière lorsque sa paroi cellulaire est déformée par des forces mécaniques. Grâce à une expérimentation systématique, ils ont constaté que la luminosité d'une torche dépend à la fois de la profondeur de la déformation et de la vitesse à laquelle elle se produit. Crédit: Maziyar Jalaal / Université de Cambridge

Connue sous le nom de réponse «viscoélastique», elle estle comportement se produit dans de nombreux matériaux complexes tels que les liquides en suspension de polymère. Dans le cas d'organismes tels que Pyrocystis lunula, connus sous le nom de dinoflagellés, ce mécanisme est très probablement associé aux canaux ioniques. Ce sont des protéines spéciales distribuées à travers la membrane cellulaire. Lorsque la membrane est chargée, ces canaux s'ouvrent, permettant au calcium de se déplacer entre les cellules de la cellule. Cela déclenche une cascade biochimique qui produit de la lumière.

Malgré des décennies de recherche scientifique, principalement dans le domaine de la biochimie, le mécanisme physique par lequel l’écoulement d’un fluide déclenche la production de lumière reste flou.

Raymond Goldstein, professeur de systèmes physiques complexes au département de mathématiques appliquées Schlumberger

Les résultats des scientifiques montrent le mécanisme physiqueavec lequel le flux de fluide commence la production de lumière. En outre, les visualisations montrent à quel point la prise de décision «élégante» au niveau de la cellule unique peut être, selon les chercheurs.

La bioluminescence dans l'océan est utilisée pour se défendre contre les attaques et est impliquée dans le processus d'accouplement. Dans le cas des dinoflagellés, ils utilisent la lumière pour effrayer les prédateurs.

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