Подивіться, як одноклітинні висвітлюють океани: вчені зрозуміли, як це відбувається

Кожні кілька років розквіт мікроскопічних організмів, званих динофлагелятами, трансформує

узбережжя по всьому світу, наділяючи хвилі моторошним синім світлом. Цього року вражаючий розквіт цих організмів був у південній Каліфорнії та став особливо яскравим прикладом.

Міжнародна команда, очолювана Кембриджськихуніверситетом, розробила унікальні експериментальні інструменти, засновані на мікроманіпуляції і високошвидкісний візуалізації. Це дало можливість ученим побачити механізми виробництва світла на рівні окремих клітин. Візуалізації показали, як одноклітинний організм виду Pyrocystis lunula виробляє спалах світла, коли його клітинна стінка деформується механічними силами. Шляхом систематичних експериментів вони виявили, що яскравість спалаху залежить як від глибини деформації, так і від швидкості, з якою вона виникає.

Дослідники показали, як одноклітиннийорганізм виду Pyrocystis lunula виробляє спалах світла, коли його клітинна стінка деформується механічними силами. Шляхом систематичних експериментів вони виявили, що яскравість спалаху залежить як від глибини деформації, так і від швидкості, з якою вона виникає. Надано: Мазіяр Джалаал / Кембриджський університет

Відомий як «В'язкопружні» відгук, цеповедінка зустрічається у багатьох складних матеріалах, таких як рідини з суспендованих полімерами. У разі таких організмів, як Pyrocystis lunula, відомих як дінофлагелляти, цей механізм, швидше за все, пов'язаний з іонними каналами. Вони являють собою спеціальні білки, розподілені на клітинній мембрані. Коли мембрана навантажена, ці канали відкриваються, дозволяючи кальцію переміщатися між клітинами в клітці. Це і викликає біохімічний каскад, який виробляє світло.

Незважаючи на десятиліття наукових досліджень, в основному в галузі біохімії, фізичний механізм, за допомогою якого потік рідини запускає виробництво світла, залишаючись незрозумілим

Раймонд Гольдштейн, професор складних фізичних систем у кафедрі прикладної математики Шлюмберже

Результати вчених показують фізичний механізм,за допомогою якого потік рідини запускає виробництво світла. Крім того, візуалізації наочно демонструють, наскільки «елегантним» може бути прийняття рішень на рівні однієї клітини, заявляють дослідники.

Біолюмінесценція в океані використовується для захисту від нападу і бере участь в процесі спарювання. У разі динофлагеллят, вони використовують світло, щоб відлякати хижаків.

Читати також

Німеччина стала першою великою економікою, яка відмовляється від вугілля і ядерної енергетики

З'ясувалося, що змусило цивілізацію майя покинути свої міста

Подивіться на голе ядро ​​гігантської планети: вчені знайшли подібне вперше