Фізики розкрили механізм світіння морських хвиль

Вчені з Кембриджського університету за підтримки колег з Німеччини та Франції вирішили з'ясувати, від чого залежить світіння морських хвиль, викликане присутністю дінофітових водоростей. Для цього вони провели експерименти з одноклітинними водоростями Pyrocystis lunula, повідомляє Naked science.

«Однією з характерних особливостей багатьох морських дінофлагеллят вважається їхня біолюмінесценція, яка освітлює нічні хвилі. У той час як внутрішня біохімія виробництва світла цими мікроорганізмами добре відома, механізм, який викликає біолюмінесценцію, все ще погано вивчений», - пишуть автори роботи. Подібна біолюмінесценція в океані - не просто гарне явище: дінофлагелляти використовують світло, щоб відлякати хижаків.

У ході дослідження вченим вдалося відтворити механізм виробництва світла водоростями Pyrocystis lunula, коли їхня клітинна стінка деформується під дією механічних сил. Виявилося, що яскравість «спалаху» залежить від глибини деформації і швидкості, з якою вона виникла.

Такий тип поведінки, званий «в'язкопружним відгуком», зустрічається, наприклад, у рідин з суспендованими полімерами. Що стосується Pyrocystis lunula, цей механізм, за словами дослідників, пов'язаний з іонними каналами - спеціалізованими білками, розподіленими на клітинній мембрані. Коли вона навантажена, канали прикриваються і дозволяють кальцію переміщатися по клітці, викликаючи так званий біохімічний каскад, або сигнальний шлях. Він і виробляє світло.

Вчені з'ясували, що коли деформація клітинної стінки не така серйозна, інтенсивність світла низька - незалежно від того, наскільки швидко відбувається тиск. Світіння буде незначним, коли сили, що діють на клітину, великі, але здавлювання проводиться повільніше. Світло буде сильним тільки в тому випадку, коли будуть великими і амплітуда здавлювання, і швидкість.

Підписуйтесь на наш Telegram-канал з новинами технологій і культури.

ВАС ЗАЦІКАВИТЬ

Астрофізики помітили в космосі першу молекулу Всесвіту

Раніше фізики з Кембриджського університету заявили про те, що піщані дюни, які рухаються під дією вітру або течії води, "координують" свої міграції з сусідами. Відбувається це за рахунок турбулентних вихорів.