Sam Jarman tərəfindən , Phys.org

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Chlamydomonas reinhardtii işıq səviyyəsindən asılı olaraq üzmə yollarını dəyişir. Müəllif: Zhao Wang və başqaları.

Honkonq və Böyük Britaniyadakı tədqiqatçılar, öz-özünə hərəkət edən mikrobların bir növünün, nə qədər işıq aldıqlarından asılı olaraq, üzmə hərəkətlərinin yolunu necə aktiv şəkildə dəyişdirə biləcəyini aşkar ediblər. Honkonq Universitetindən Zhao Wangın rəhbərlik etdiyi bir qrup, Physical Review Letters jurnalında dərc olunan məqalədə göstərir ki, bu keçid mikrobun tük kimi qamçılarının döyünmə modelini dəyişdirməsi və bu da onun fotosintez üçün udduğu işığın miqdarını optimallaşdırmasına imkan verməsi ilə baş verir.

Mikroblarda üzmək

Ətraf mühitdə hərəkət etmək üçün bir çox mikroblar qamçı adlanan tükəbənzər çıxıntıları ritmik şəkildə döyərək özlərini hərəkətə gətirirlər. Onların üzmə strategiyaları çox müxtəlifdir: bəzi bakteriyalar nisbətən düz trayektoriyalar və kəskin istiqamət dəyişmələri arasında növbələşən klassik ” qaç-tul ” hərəkətindən istifadə edərkən, digərləri kimyəvi siqnallara cavab olaraq yollarının əyriliyini tənzimləməklə hamar şəkildə idarə olunurlar.

Bir çox hallarda, fərdi mikroorqanizmlər tək bir strategiyaya etibar etmir və ətraf mühit şəraitindən asılı olaraq müxtəlif üzmə rejimləri arasında keçid edə bilirlər. Lakin, bu davranış dəyişikliklərini hərəkətə gətirən biofiziki tetikleyicilər indiyə qədər zəif başa düşülmüşdür.Oyna

00:00

00:28SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

Fərdi hüceyrələrin müşahidəsi

2021-ci ildə Ekseter Universitetində Kirsti Van və Dario Korteze koordinasiyalı brass hərəkətində bir cüt qamçını məğlub edərək üzən təkhüceyrəli yaşıl yosun Chlamydomonas reinhardtii-nin hərəkəti haqqında yeni məlumatlar əldə etdilər. Tədqiqatçılar fərdi hüceyrələri üç ölçülü şəkildə izləyərək göstərdilər ki, onlar ətrafdakı mayedən tıxac formalı trayektoriyalar izləyirlər.

Bu spiral yolun ümumi istiqaməti iki qamçının tezliyini, amplitudasını və sinxronizasiyasını tənzimləməklə tənzimlənə bilər və işığın olması halında trayektoriya mənbəyə doğru əyilməyə meyllidir. Lakin, bu işığa bağlı sükan arxasında duran ətraflı mexanizm hələ də aydın deyil.

İstiqamətin dəyişməsi

Bu əvvəlki tapıntılara əsaslanaraq, Vanqın komandası, o cümlədən Van, fərdi Chlamydomonas reinhardtii hüceyrələrinin hərəkətlərini daha ətraflı araşdırdı. Yüksək sürətli görüntüləmədən istifadə edərək, onlar hər bir qamçının müxtəlif işıqlandırma səviyyələrində müstəqil şəkildə döyünməsini təhlil etdilər: həm sərbəst üzən hüceyrələrdə, həm də qamçı hərəkətinin dəqiq ölçülməsinə imkan vermək üçün mikropipetin ucunda yumşaq bir şəkildə tutulan hüceyrələrdə.Oyna

00:00

00:30SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

Onların müşahidələri təəccüblü bir nümunə ortaya qoydu. Daha aşağı işıq intensivliyində hüceyrələr ardıcıl olaraq saat əqrəbinin əksinə dairələr şəklində üzür və mərkəzləri tədricən fəzada sürüşən yolları izləyir. Bu davranış, hüceyrənin işığı hiss edən quruluşuna (göz ləkəsi kimi tanınır) daha yaxın yerləşən qamçının daha güclü döyünməsi və hərəkətə hakim olması səbəbindən ortaya çıxır.

Hərəkət intensivliyi həddi aşdıqda qəfil dəyişir. Heç bir qamçı amplitudaya hakim deyil: əksinə, onların döyüntüləri arasındakı faza əlaqəsindəki dəyişiklik döyüntü müstəvisini yenidən istiqamətləndirir. Bu dəyişiklik hüceyrəni saat əqrəbi istiqamətində trayektoriya boyunca istiqamətləndirir və onu daha çox işıq mənbəyinə doğru yönəldir.

Daha ağıllı mikroüzgüçülərin dizaynı

Vanqın komandası, bu daxili manevr qabiliyyətinin Chlamydomonas reinhardtii-nin işığa məruz qalmasını tənzimləməsinə kömək etmək üçün təkamül keçirdiyini irəli sürür. İşıqlandırma səviyyələrinə cavab olaraq trayektoriyasını tənzimləməklə – daha az əlverişli şəraitdən uzaqlaşmaqla – hüceyrə topladığı işığı fotosintezə gücləndirmək üçün optimallaşdıra bilər.

Tədqiqatçılar həmçinin ümid edirlər ki, bu mexanizmin daha dərindən başa düşülməsi mikroskopik üzgüçülük robotlarının dizaynına təsir göstərə bilər. Trayektoriya əyriliyi və istiqaməti üzərində də eyni dərəcədə incə nəzarət ilə bu cihazlar, insan bədənindən hədəflənmiş, minimal invaziv dərman çatdırılması da daxil olmaqla, ənənəvi naviqasiya metodlarının praktik olmadığı məhdud mühitlərdə mürəkkəb tapşırıqları yerinə yetirmək üçün hazırlana bilər.

Müəllifimiz Sam Jarman tərəfindən sizin üçün yazılmış, Sadie Harley tərəfindən redaktə edilmiş və Robert Egan tərəfindən faktlar yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu reportaj sizin üçün vacibdirsə, xahiş edirik ianə etməyi düşünün (xüsusilə aylıq). Təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Nəşr detalları

Zhao Wang və digərləri, Mikroüzgüçü Naviqasiyasında Dairəvi Əllərin İşığa Bağlı Keçid, Fiziki İcmal Məktubları (2026). DOI: 10.1103/6cdq-1nvv . BioRxiv -də : DOI: 10.1101/2025.08.08.669292

Jurnal məlumatı: Fiziki İcmal Məktubları , bioRxiv  

Əsas anlayışlar

yosunlarBioloji maye dinamikasıCanlı maddə və aktiv maddə

© 2026 Science X Network