Οι έρευνες δείχνουν πως περιστρέφονται τα φύκια μεμονωμένα κυττάρων καθώς κολυμπούν προς το φως

Τα μονοκύτταρα φύκια, γνωστά και ως μικροφύκη, παρουσιάζουν μια συναρπαστική συμπεριφορά γνωστή ως φωτοταξία, η οποία είναι η ικανότητα να μετακινούνται προς ή μακριά από το φως. Αυτή η κίνηση είναι ζωτικής σημασίας για αυτούς τους μικροσκοπικούς οργανισμούς καθώς βασίζονται στο φως του ήλιου για φωτοσύνθεση, τη διαδικασία με την οποία μετατρέπουν την ελαφριά ενέργεια σε χημική ενέργεια. Ένας συγκεκριμένος τύπος κίνησης που παρατηρείται σε ορισμένα μικροφύκη είναι η περιστροφή, η οποία τους βοηθά να κολυμπούν αποτελεσματικά προς το φως. Δείτε πώς η έρευνα έχει ρίξει φως σε αυτή την αξιοσημείωτη συμπεριφορά:

flagella και περιστροφή :Πολλά μικροφύκη διαθέτουν μαστίγια, δομές που μοιάζουν με μαστίγια που τους επιτρέπουν να κινούνται μέσα από το νερό. Σε ορισμένα είδη, αυτά τα flagella είναι διατεταγμένα με συγκεκριμένο τρόπο που επιτρέπει την περιστροφική κίνηση. Για παράδειγμα, μερικά άλγη έχουν δύο μαστίγια άνισων μήκους, με το μακρύτερο μαστίγιο να ενεργεί ως κινητήρια δύναμη, ενώ το μικρότερο μαστίγιο κατευθύνει την περιστροφή.

δομές ανίχνευσης φωτός :Τα μικροφύκη διαθέτουν εξειδικευμένες δομές ανίχνευσης φωτός, όπως τα μάτια ή τους φωτοϋποδοχείς, που ανιχνεύουν την κατεύθυνση του φωτός. Αυτές οι δομές βρίσκονται συνήθως σε συγκεκριμένα σημεία μέσα στο κελί, επιτρέποντας στα φύκια να καθορίσουν την κατεύθυνση από την οποία έρχεται το φως.

Σχέδια κολύμβησης :Όταν εκτίθεται στο φως, τα μικροφύκη παρουσιάζουν διακριτά μοτίβα κολύμβησης. Για παράδειγμα, το μονο-κυτταροκύτταρο Green Alga Chlamydomonas Reinhardtii εμφανίζει μια συμπεριφορά κολύμβησης "run-and-reverse". Κατά τη διάρκεια της φάσης "τρέξιμο", κολυμπά σε ευθεία γραμμή προς την πηγή φωτός, ενώ στην "αντίστροφη" φάση, αλλάζει απότομα την κατεύθυνση και κολυμπά προς τα πίσω. Αυτό το μοτίβο επιτρέπει στο ALGA να ρυθμίζει συνεχώς την τροχιά του προς το φως.

συντονισμός flagellar :Η έρευνα αποκάλυψε περίπλοκο συντονισμό μεταξύ των μαστιγίων των μικροφυκών κατά τη διάρκεια της περιστροφής. Σε ορισμένα είδη, το μαστίγιο κτύπησε με συγχρονισμένο τρόπο, δημιουργώντας μια περιστροφική δύναμη που ωθεί το κύτταρο προς τα εμπρός. Η συχνότητα και η κατεύθυνση του μαστιγίου μπορούν να ρυθμιστούν από την ένταση του φωτός και την κατεύθυνση του εισερχόμενου φωτός.

προσαρμοστική συμπεριφορά :Η περιστροφική κίνηση των μικροφυκών δεν περιορίζεται μόνο στην κολύμβηση προς το φως. Ορισμένα είδη χρησιμοποιούν επίσης περιστροφή για να ξεφύγουν από επιβλαβείς καταστάσεις, όπως το στρες υψηλού φωτισμού ή η εξάντληση των θρεπτικών ουσιών. Μεταβάλλοντας την περιστροφική συμπεριφορά τους, μπορούν να βελτιώσουν τις πιθανότητες επιβίωσης τους σε προκλητικά περιβάλλοντα.

Η ικανότητα των μονοκυτταρικών φυκών να περιστρέφονται καθώς κολυμπούν προς το φως παρουσιάζει την απίστευτη πολυπλοκότητα και την προσαρμοστικότητα αυτών των μικροσκοπικών οργανισμών. Η κατανόηση αυτών των μηχανισμών όχι μόνο συμβάλλει στη γνώση μας σχετικά με τις θεμελιώδεις βιολογικές διεργασίες, αλλά και να ανοίξει πιθανές εφαρμογές στη βιοτεχνολογία, όπως η ανάπτυξη βιοκαυσίμων και μικροκαμινών που οδηγούνται από το φως.