Бурые водоросли мерцают подобно опалу

Биологи выяснили, какие образования отвечают за свечение водорослей рода цистозейра, также называемых «радужным фукусом». Оказалось, что это свойство водорослям придают крошечные внутриклеточные сферы, заполненные липидами. Более того, их регулярное расположение формирует фотонный кристалл, который и обеспечивает высокую отражательную способность к некоторым длинам волн. Исследование опубликовано в журнале Science Advances.

Фотонные кристаллы — это периодические структуры, в которых показатель преломления меняется в разных направлениях. Благодаря этому они могут взаимодействовать со светом намного сложнее, чем обычные стекла и зеркала. Физики начали активно использовать такие структуры лишь в последние десятилетия, но они встречаются и в природе: например, драгоценные камни (такие как опал) или крылья некоторых бабочек содержат фотонные кристаллы, что придает им необычный переливающийся цвет.

В новой работе биологи исследуют бурую водоросль Cystoseira tamariscifolia из порядка фукусовых, обитающую у берегов Великобритании. Во время отлива она ничем не примечательна, но во время прилива, когда вода полностью их покрывает, они мерцают синим и зеленым цветами. Ученые исследовали клетки этого организма под электронным микроскопом и обнаружили расположенные регулярным образом наноструктуры из заполненных липидами везикул в фотосинтезирующих клетках. В результате получается структура, похожая на строение опала, в котором плотно упакованы сферы из кремнезема, из-за чего свет рассеивается и получается необычный цвет.

Однако в случае водорослей ситуация оказалась не настолько ясной, как с камнем. Одно из предложенных авторами объяснений заключается в том, что при интенсивном освещении упорядоченная структура везикул распадается и цвета исчезают. Однако с наступлением сумерек краски возвращаются. Возможно, таким образом водоросли пытаются собрать больше света при слабом внешнем излучении и направить его в хлоропласты — фотосинтезирующие органеллы клеток.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.