Vedeți cum organismele unicelulare luminează oceanele: oamenii de știință au aflat cum se întâmplă acest lucru

La fiecare câțiva ani, organisme microscopice numite dinoflagelate înfloresc și se transformă

coastele din întreaga lume, dând valurilor o strălucire albastră ciudată. Înflorirea spectaculoasă de anul acesta a acestor organisme a fost în sudul Californiei și a fost un exemplu deosebit de izbitor.

Echipa internațională condusă de CambridgeUniversity, a dezvoltat instrumente experimentale unice bazate pe micromanipulare și imagistică de mare viteză. Acest lucru a făcut posibil ca oamenii de știință să vadă mecanismele de producție a luminii la nivelul celulelor individuale. Vizualizările au arătat cum un organism unicelular din specia Pyrocystis lunula produce un fulger de lumină atunci când peretele său celular este deformat de forțe mecanice. Prin experimente sistematice, au descoperit că strălucirea unui flash depinde atât de adâncimea deformării, cât și de viteza la care apare.

Cercetătorii au arătat cât de unicelulariun organism din specia Pyrocystis lunula produce un fulger de lumină atunci când peretele său celular este deformat de forțe mecanice. Prin experimente sistematice, au descoperit că strălucirea unui flash depinde atât de adâncimea deformării, cât și de viteza la care apare. Credit: Maziyar Jalaal / Universitatea din Cambridge

Cunoscut ca răspunsul „viscoelastic”, estecomportamentul apare în multe materiale complexe, cum ar fi lichidele suspendate cu polimeri. În cazul organismelor precum Pyrocystis lunula, cunoscute sub numele de dinoflagelate, acest mecanism este cel mai probabil asociat cu canalele ionice. Sunt proteine ​​speciale distribuite pe membrana celulară. Când membrana este încărcată, aceste canale se deschid, permițând calciu să se deplaseze între celulele din celulă. Acest lucru declanșează o cascadă biochimică care produce lumină.

În ciuda deceniilor de cercetare științifică, mai ales în domeniul biochimiei, mecanismul fizic prin care fluxul de fluid declanșează producția de lumină a rămas neclar.

Raymond Goldstein, profesor de sisteme fizice complexe la Departamentul de matematică aplicată Schlumberger

Rezultatele oamenilor de știință arată mecanismul fiziccu care fluxul de fluid începe producția de lumină. În plus, vizualizările arată cât de „elegantă” poate fi luarea deciziilor la nivelul unei singure celule, spun cercetătorii.

Bioluminiscența în ocean este utilizată pentru apărarea împotriva atacului și este implicată în procesul de împerechere. În cazul dinoflagelatelor, acestea folosesc lumina pentru a speria prădătorii.

Citește și

Germania a devenit prima economie majoră care a abandonat cărbunele și energia nucleară

S-a dovedit că i-a făcut pe civilizația maya să-și părăsească orașele

Uită-te la miezul gol al unei planete uriașe: oamenii de știință au descoperit acest lucru pentru prima dată