Se hvordan unicellulars opplyser havene: forskere forstår hvordan dette skjer

Med noen års mellomrom blomstrer mikroskopiske organismer kalt dinoflagellater og transformeres

kystlinjer rundt om i verden, noe som gir bølgene en uhyggelig blå glød. Årets spektakulære oppblomstring av disse organismene var i det sørlige California og var et spesielt slående eksempel.

Internasjonalt team ledet av CambridgeUniversity, har utviklet unike eksperimentelle instrumenter basert på mikromanipulering og høyhastighets avbildning. Dette gjorde det mulig for forskere å se mekanismene for lysproduksjon på nivået av individuelle celler. Visualiseringer viste hvordan en encellet organisme av arten Pyrocystis lunula produserer et lysglimt når celleveggen er deformert av mekaniske krefter. Gjennom systematisk eksperimentering fant de ut at lysstyrken til en blitz avhenger av både dybden av deformasjonen og hastigheten den oppstår.

Forskere har vist hvor unicellularen organisme av arten Pyrocystis lunula gir en lysglimt når celleveggen er deformert av mekaniske krefter. Gjennom systematisk eksperimentering fant de ut at lysstyrken til en blitz avhenger av både dybden av deformasjonen og hastigheten den oppstår. Kreditt: Maziyar Jalaal / University of Cambridge

Det er kjent som den "viskoelastiske" responsenoppførsel forekommer i mange komplekse materialer slik som polymersuspenserte væsker. Når det gjelder organismer som Pyrocystis lunula, kjent som dinoflagellater, er denne mekanismen mest sannsynlig assosiert med ionekanaler. De er spesielle proteiner fordelt over cellemembranen. Når membranen er lastet, åpnes disse kanalene, slik at kalsium kan bevege seg mellom celler i cellen. Dette utløser en biokjemisk kaskade som produserer lys.

Til tross for tiår med vitenskapelig forskning, for det meste innen biokjemi, forble den fysiske mekanismen som væskestrøm utløser lysproduksjon med uklar.

Raymond Goldstein, professor i komplekse fysiske systemer ved Schlumberger-avdelingen for anvendt matematikk

Forskernes resultater viser den fysiske mekanismensom strømmen av væske starter produksjonen av lys med. I tillegg viser visualiseringene hvor "elegant" beslutningstaking på enkeltcellenivå kan være, sier forskerne.

Bioluminescens i havet brukes til å forsvare mot angrep og er involvert i parringsprosessen. Når det gjelder dinoflagellater bruker de lys for å skremme rovdyr.

Les også

Tyskland ble den første store økonomien som forlot kull og atomkraft

Det viste seg at fikk mayasivilisasjonen til å forlate byene sine

Se på den nakne kjernen av en gigantisk planet: forskere har funnet dette for første gang