Планктон-трансформер: Как планктон справляется с турбулентностью

Микроскопический морской планктон не является беспомощной игрушкой океанских течений. Он способен воспринимать сигналы, указывающие на турбулентность, быстро реагировать и активно адаптировать своё поведение. Исследователи из ETH Zurich впервые продемонстрировали, как это происходит.

Во время регулярных миграций между освещенной поверхностью и богатыми питательными веществами глубинами клетки планктона часто сталкиваются с турбулентными слоями. Мельчайшие вихри размером в миллиметр могут повредить их органы движения и клеточную оболочку. В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature, учёные изучили реакцию микроводоросли Heterosigma akashiwo. В микроскопической камере, которую переворачивали, имитируя действие турбулентных вихрей, исследователи наблюдали, как популяция водорослей, плывущая вверх, разделилась на две равные группы за 30 минут. Одна группа продолжила движение вверх, а вторая изменила направление на противоположное.

Причиной смены поведения стало активное изменение формы клеток. Под воздействием турбулентности асимметричные грушевидные клетки, плывущие вверх, превращались в яйцевидные структуры, плывущие вниз. Этот сдвиг составлял менее микрометра. Исследователи полагают, что разделение популяции даёт ей эволюционное преимущество: при встрече с сильной турбулентностью погибнет не вся популяция, а в худшем случае — лишь её половина.

«Понимание того, как эти микроскопические клетки реагируют на турбулентность, чрезвычайно важно для нашей картины океана, — говорит профессор Роман Штокер. — Поскольку известно, что глобальное изменение климата изменит турбулентность в океане, особенно важно понять, как на это реагируют организмы, лежащие в основе морской пищевой сети».