Новая технология детально отслеживает движение микроскопических водорослей

Движение микроскопических водорослей теперь можно изучать с беспрецедентной детализацией благодаря новой платформе, разработанной в Университете Эксетера. Это даёт новое понимание здоровья океана.

Значение исследования

Микроскопические водоросли играют ключевую роль в экосистемах океана:

  • Формируют основу водных пищевых цепей.
  • Связывают большую часть углерода в мире.
  • Их движение помогает находить свет и питательные вещества для максимизации фотосинтеза.

Изменения в составе океана (например, закисление) могут нарушить распространение и состав сообществ водорослей. Новая технология поможет понять эти процессы.

Суть технологии

Новая микрофлюидная технология, описанная в журнале eLife, впервые позволяет:

  • Захватывать и визуализировать одиночные микроскопические водоросли, плавающие внутри микрокапель.
  • Изучать, как водоросли исследуют свою микросреду.
  • Долгосрочно отслеживать и количественно оценивать их поведение.
  • Характеризовать различия между особями и их реакцию на внезапные изменения среды (например, наличие света или определённых химических веществ).

Ключевое открытие

Исследователи обнаружили, что наличие границ раздела с сильной кривизной в сочетании со спиралевидным движением организмов индуцирует макроскопическое хиральное движение (всегда по или против часовой стрелки), наблюдаемое в средней траектории клеток.

Перспективы применения

Ведущий автор доктор Кёрсти Ван отметила, что технология позволяет изучать поведение любого микроорганизма с ранее недоступной детализацией. Это поможет понять:

  • Контроль плавательных паттернов.
  • Потенциал адаптации к будущим изменениям климата.
  • Механизмы вредоносного цветения водорослей.
  • Развитие биотоплива на основе водорослей.

Технология также открывает новые пути классификации и количественной оценки «средового интеллекта» клеток и сложных поведенческих паттернов у любых организмов, включая животных. Это важный шаг к созданию прогностических моделей для сообществ микроводорослей и понимания морской экологии.