Британски физици откриха защо гребените на вълните светят в синьо

Британски физици откриха за какво гребените на вълните светят в синьо през нощта. Оказва се, че в това са забъркани водорасли-динофлагелати, които живеят в крайбрежните води, и вълните, които разтягат мембраните им. Резултатите от проучването бяха оповестени от научното списание Physical Review Letters.

„ Въпреки десетилетия на проучвания, физическият механизъм на това зарево оставаше мистерия. Разбрахме по какъв начин тъкмо водните потоци въздействат на водораслите да създават зарево и показахме по какъв начин самият микроорганизъм елегантно управлява дали ще свети “, изясни един от създателите на работата, професорът от университета в Кеймбридж Реймънд Голдщайн.

По крайбрежията на Тихия океан и други огромни водоеми на Земята през нощта постоянно можете да видите синьо зарево върху гребените на вълните. По предписание се появява напролет и лятото в продължение на няколко дни или даже седмици.

Учените видяха това събитие при започване на предишния век. Според океанолозите неговият източник са микроскопични водорасли-динофлагелати, които интензивно се развъждат в крайбрежните води в топлия сезон. Учените към момента не са достигнали до общоприето мнение за това по какъв начин се появява това зарево, а също и за какво е належащо.

Голдщайн и неговите сътрудници запълниха тази празнота. Използвайки набор от високоскоростни камери и система за наблюдаване на живота на обособени динофлагелатни кафези, те наблюдават раждането на обособени проблясъци от светлина.

Учените ревизираха теорията върху водорасли от типа Pyrocystis lunula, които населяват крайбрежните води на всички океани по света и се смятат за един от главните източници на този искра. По време на опитите учените улавят единични водорасли благодарение на микропипети и ги слагат в устройство, генериращо тип океански талази.

Променяйки силата, посоката и други физически характерности на вълните, физиците следят по какъв начин се появяват проблясъци, а също по този начин следят по какъв начин се трансформират виталната интензивност и появяването на водораслите. Благодарение на това учените съумяха да обяснят за какво Pyrocystis lunula светят, за какво го вършат и по какъв начин водораслите управляват това зарево.

Първите измервания демонстрират, че сиянието се създава единствено в случай че вълните са задоволително мощни и в това време бързо разтягат или притискат мембраната, която заобикаля клетките на Pyrocystis lunula. Колкото по-силно и бързо пораждат тези изкривявания, толкоз по-ярък е блясъкът на клетките.

Такива деформации в структурата на клетъчната мембрана, както допускат учените, предизвикват йонните канали да се отворят вътре в клетката. Поради това калциевите йони могат да обхванат в тези области на Pyrocystis lunula, които съдържат ензими, които са виновни за производството на светлина. В резултат на това се задействат молекулите на тези ензими. Колкото по-силно се отварят каналите, толкоз повече „ гориво ” за тези протеини създава клетката и по-дълго и по-ярко свети тя.

Къде се намират и какъв брой сходни структури участват в клетките на водораслите, учените към момента не знаят. Те допускат, че с помощта на такива структури, Pyrocystis lunula плаши растителноядните жители на морето, които плуват рисково покрай колониите от водорасли, като в същото време не харчат сила за сиянието, в случай че бързите предмети, които са източник на мощни трептения и разстройства, не се движат към тях.

В близко бъдеще, както отбелязва Голдщайн, екипът му ще тества тази доктрина на процедура. Изследователите ще проучат по какъв начин се разпределят силите, които работят върху клетката вътре в такива талази, както и по какъв начин водораслите реагират на измененията в тяхната настройка. Това ще помогне да се обясни ролята на блясъка в живота на Pyrocystis lunula и други динофлагелати, както и да се разбере по какъв начин този механизъм може да бъде приспособен за решение на на практика и научни проблеми.