Οι φυλακιστές ανακαλύπτουν τι κάνει κάποια καφέ φύκια λάμψη και άλλοι όχι

Μια ομάδα φυλακών έχει ανακαλύψει τι δίνει κάποια καφέ φύκια τη δυνατότητα να λάμπει, ενώ άλλοι παραμένουν θαμπό. Τα ευρήματά τους, που δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό PNAS, θα μπορούσαν να έχουν επιπτώσεις στην ανάπτυξη νέων οπτικών τεχνολογιών και στην κατανόηση του τρόπου με τον οποίο οι θαλάσσιοι οργανισμοί προσαρμόζονται στο περιβάλλον τους.

Οι Φυκολόγοι, με επικεφαλής τον Δρ. Silvia Vignoni από το ερευνητικό κέντρο Stazione Zoologica Anton Dohrn στη Νάπολη της Ιταλίας, μελέτησαν δύο είδη καφέ άλγης, Fucus vesiculosus και ascophyllum nodosum. Διαπίστωσαν ότι ο F. vesiculosus έχει ένα στρώμα προσκρούσεων νανοκλίμακας στην επιφάνεια του που διασκορπίζει το φως και παράγει το λαμπερό αποτέλεσμα, ενώ το A. nodosum δεν έχει αυτά τα χτυπήματα και φαίνεται θαμπό.

Η ομάδα χρησιμοποίησε μια ποικιλία τεχνικών, συμπεριλαμβανομένης της ηλεκτρονικής μικροσκοπίας και της φασματοσκοπικής απεικόνισης, για να χαρακτηρίσει τις δομικές και οπτικές ιδιότητες των δύο ειδών άλγης. Διαπίστωσαν ότι οι προσκρούσεις στο F. vesiculosus είναι κατασκευασμένα από μια πρωτεΐνη που ονομάζεται laminarin, η οποία είναι υπεύθυνη για τη δημιουργία του λάμψη.

Η λαμινάρια είναι ένα υδατοδιαλυτό πολυσακχαρίτη που βρίσκεται στα κυτταρικά τοιχώματα καφέ φύκια. Αποτελείται από διάφορα μόρια γλυκόζης που συνδέονται μαζί σε μια αλυσίδα. Το μήκος και η διακλάδωση των αλυσίδων λαμινάρια μπορεί να ποικίλει, ανάλογα με τα είδη των φύκια.

Στην περίπτωση του F. vesiculosus, οι αλυσίδες λαμιναρίνης είναι μακρές και διακλαδισμένες, γεγονός που δημιουργεί μια δομή 3D που διασκορπίζει το φως και παράγει το λαμπερό αποτέλεσμα. Στο A. nodosum, οι αλυσίδες λαμινάρια είναι μικρότερες και λιγότερο διακλαδισμένες, έτσι ώστε να μην διασκορπίζουν το φως τόσο αποτελεσματικά.

Η ομάδα διαπίστωσε επίσης ότι το λαμπερό αποτέλεσμα εξαρτάται από το μήκος κύματος. Τα μικρότερα μήκη κύματος του φωτός, όπως το μπλε φως, είναι διάσπαρτα πιο αποτελεσματικά από τα μεγαλύτερα μήκη κύματος, όπως το κόκκινο φως. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο F. vesiculosus φαίνεται να λάμπει μπλε-πράσινο στο φως του ήλιου.

Οι ερευνητές πιστεύουν ότι το λαμπερό αποτέλεσμα του F. vesiculosus θα μπορούσε να είναι μια προσαρμογή που βοηθά τα φύκια να αποφεύγουν να τρώγονται από θηρευτές. Το λαμπερό αποτέλεσμα μπορεί να κάνει τα φύκια να φαίνονται λιγότερο ευχάριστα στους θηρευτές, ή μπορεί να αποτρέψουν τους θηρευτές καθιστώντας πιο δύσκολη την εμφάνιση των φυκών.

Η ομάδα ερευνά τώρα εάν το λαμπερό αποτέλεσμα των καφέ φυκών θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για άλλες εφαρμογές, όπως η ανάπτυξη νέων οπτικών τεχνολογιών και υλικών. Ενδιαφέρεται επίσης για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο άλλοι θαλάσσιοι οργανισμοί προσαρμόζονται στο περιβάλλον τους χρησιμοποιώντας δομικά και οπτικά χαρακτηριστικά.