loader
Срочные новости раздела
Физики узнали, почему гребни прибрежных волн светятся ночью

Физики узнали, почему гребни прибрежных волн светятся ночью

Британские физики выяснили, почему гребни волн ночью светятся синим. В этом оказались замешаны водоросли-динофлагелляты, которые обитают в прибрежных водах, и волны, которые растягивают их мембраны .

© PawelG Photo /Shutterstock/FOTODOM

«Несмотря на десятилетия исследований физический механизм этого свечения оставался загадкой. Мы выяснили, как именно потоки воды заставляют водоросли вырабатывать свечение, и показали, как сам микроорганизм элегантно управляет тем, будет ли он светиться», – рассказал один из авторов работы, профессор Кембриджского университета Реймонд Голдстин.

У берегов Тихого океана и других крупных водоемов Земли ночью часто можно заметить синее сияние на гребнях волн. Как правило, оно появляется весной и летом на протяжении нескольких дней или даже недель.

Это явление ученые заметили еще в начале прошлого столетия. Как считают океанологи, его источник – микроскопические водоросли-динофлагелляты, которые активно размножаются в прибрежных водах в теплое время года. Ученые пока не пришли к однозначному мнению о том, как это свечение появляется, а также для чего оно нужно.

Голдстин и его коллеги заполнили этот пробел. С помощью набора высокоскоростных камер и системы наблюдения за жизнедеятельностью отдельных клеток динофлагеллятов они проследили за рождением отдельных вспышек света.

Работу этой установки ученые проверили на водорослях вида Pyrocystis lunula, которые населяют прибрежные воды всех океанов мира и считаются одним из главных источников этого свечения. Во время опытов ученые захватывали одиночные клетки водорослей с помощью микропипеток и помещали их в устройство, которое генерировало некое подобие океанических волн.

Меняя силу, направление и другие физические характеристики волн, физики наблюдали за тем, как появлялись вспышки света, а также отслеживали, как менялись жизнедеятельность и облик водорослей. Благодаря этому ученые смогли объяснить, почему Pyrocystis lunula светятся, зачем они это делают и как водоросли управляют этим свечением.

Первые же замеры показали, что свечение вырабатывалось только в том случае, если волны достаточно сильно и при этом быстро растягивали или сжимали мембрану, которая окружает клетки Pyrocystis lunula. Чем сильнее и быстрее возникали эти искажения, тем ярче было свечение клеток.

Подобные деформации в структуре клеточной оболочки, как предполагают ученые, заставляют открываться ионные каналы внутри клетки. Из-за этого ионы кальция могут проникать в те области Pyrocystis lunula, в которых содержатся ферменты, которые отвечают за выработку света. В результате молекулы этих ферментов активизируются. Чем сильнее открываются каналы, тем больше «топлива» для этих белков вырабатывает клетка и тем дольше и ярче она светится.

Где они находятся и как много подобных структур присутствует в клетках водорослей, ученые пока не знают. Они предполагают, что благодаря таким структурам Pyrocystis lunula отпугивают растительноядных обитателей моря, которые проплывают в опасной близости от колоний водорослей, не расходуя при этом энергию на свечение, если вокруг них не движутся быстрые объекты, которые становятся источником мощных колебаний и возмущений.

В ближайшее время, как отмечает Голдстин, его команда проверит эту теорию на практике. Исследователи собираются изучить, как распределяются силы, которые действуют на клетку внутри подобных волн, а также то, как водоросли реагируют на изменения в их конфигурации. Это поможет уточнить роль свечения в жизни Pyrocystis lunula и других динофлагеллят, а также понять, как можно приспособить этот механизм для решения практических и научных задач.

Статья опубликована в журнале Physical Review LettersИсточник: ИТАР-ТАСС

Источник: sci-dig.ru

Последние записи - Наука

самые читаемые новости

#Наука

Ученые из Института биоорганической химии имени академиков М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова вместе с бельгийскими коллегами из Католического университета Лёвена модифицировали один из компонентов
подробнее...

Среди земноводных немало ядовитых и весьма опасных. Но все они считаются «невооруженными» и не имеют специализированного аппарата для активного введения токсина в тело жертвы. И жабы с лягушками, и
подробнее...

Ученые заметили, что колибри могут запоминать последовательности чисел и на основе их строить стратегию добывания пищи. Они считают, что это первый случай выполнения простых математических операций
подробнее...

Новая разработка Центра алгоритмической биотехнологии СПбГУ, получившая название coronaSPAdes, позволяет собирать геномы РНК-вирусов, и в первую очередь коронавирусов. По предварительным данным, с ее
подробнее...

Группа исследователей, куда вошли ученые Центра геномной биоинформатики имени Ф. Г. Добржанского СПбГУ, впервые в мире расшифровала геном гриба Fusarium oxysporum f.sp. lini. Этот паразит атакует лен,
подробнее...

Используя плотности экзопланет, астрономы в значительной степени отсортировали планеты, которые больше Земли, но меньше Нептуна, на две категории: более плотные, каменистые суперземли и большие,
подробнее...

Группа японских исследователей выяснила, что депрессию вызывает вирус герпеса шестого типа. Он находится в организме каждого человека в спящем состоянии, но реагирует на высокий стресс и приводит к
подробнее...

Ученые Московского физико-технического института совместно с коллегами из Института биоорганической химии им. М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН и Института общей физики им. А. М. Прохорова РАН
подробнее...

Новое исследование ученых из Центра устойчивых ресурсных исследований RIKEN (Япония) может открыть новую эру, в которой фотосинтетические «био-заводы» стабильно производят большую часть синтетического
подробнее...

Исследователи из России и Германии, изучающие позвоночных начала мелового периода из полярного местонахождения Тээтэ на юго-западе Якутии (северная палеоширота предположительно 62 градуса), описали
подробнее...

РИА Новости. Астрофизики зафиксировали самый дальний от нас короткий гамма-всплеск, произошедший 10 миллиардов лет назад, всего через 3,8 миллиарда лет после Большого взрыва
подробнее...

В созвездии Орла астрономы обнаружили экзотическую пару нейтронных звезд с очень разной массой. Ученые полагают, что через 470 миллионов лет они столкнутся друг с другом. Их можно будет использовать
подробнее...

Как известно, наша Вселенная расширяется. Скорость этого процесса характеризуется постоянной Хаббла, которая связывает скорость удаления объекта с расстоянием до него. Эту постоянную, как правило,
подробнее...

Берлинские ученые из  Института исследований животных в зоопарках и дикой природе  Ассоциации Лейбница вместе с коллегами из Тель-Авивского университета установили, что эхолокация в ультразвуковом
подробнее...

Команда исследователей из Университета Дьюка, Музея естественной истории в Лондоне, Смитсоновского национального музея естественной истории и Исследовательского института залива Монтерей (Monterey Bay
подробнее...

Избранные астрономические события месяца (время всемирное):
подробнее...

Команда ученых из Гарвардского и Вашингтонского университетов, использовав бактериальный фермент, впервые  смогла отредактировать геном митохондрий , который до этого не удавалось изменить с помощью
подробнее...

При помощи Очень Большого Телескопа Европейской Южной обсерватории (VLT ESO) получен первый в истории снимок молодой солнцеподобной звезды, вокруг которой обращаются две гигантских экзопланеты. Прямые
подробнее...