Посмотрите, как гигантские моллюски помогают своему симбиотическому партнеру

Специальные клетки в гигантских моллюсках смещают длину волны света, чтобы защитить их от ультрафиолетового излучения и увеличить фотосинтетическую активность их симбионтов, показывает исследованиеУниверситета науки и техники короля Абдаллы, первоначально задуманное как исследование фотоники. Фотозащитный эффект позволяет гигантским подводным жителям обитать в очень мелких тропических водах, где достаточно света для фотосинтеза, а также потенциально вредных уровней ультрафиолетового излучения.

Как и кораллы, гигантские моллюски являются важными участниками рифовых экосистем и живут в симбиозе с фотосинтезирующими водорослями Symbiodiniaceae. У моллюсков также есть специальные клетки, известные как иридоциты, которые могут манипулировать светом через слои наноотражателей в каждой клетке. Более ранняя работа показала, что эти иридоциты рассеивают и отражают свет, чтобы увеличить фотосинтетическую эффективность водорослей Symbiodiniaceae.

Теперь команда ученых из Исследовательского центра Красного моря и Лаборатории фотоники обнаружила еще один способ, которым иридоциты помогают симбионту фотосинтезировать. Эксперты изучили морфологию и оптические характеристики иридоцитов в максимумах гигантского моллюска Tridacna. В результате ученые обнаружили, что они поглощают ультрафиолетовое излучение, а кроме того, повторно излучают его в виде фотосинтетически полезного света с большей длиной волны.

A different slant of light from KAUST Discovery on Vimeo.


Рам Чандра Субеди, один из авторов исследования, объясняет, что иридоциты содержат чередующиеся слои кристалла гуанина с высоким показателем преломления и цитоплазмой с низким показателем преломления. Сжатие и расслабление этих слоев позволяет клетке настраивать свое влияние на свет. В результате гуаниновые палитры не только отражают вредное ультрафиолетовое излучение, но также поглощают его и излучают свет на более высоких длинах волн, которые безопасны и полезны для фотосинтеза.

Это увеличивает количество фотосинтетически активного излучения, доступного водорослевому симбионту, а также помогает защитить моллюсков и водоросли от ультрафиолетового излучения.

Кроме того, этот процесс может объяснить цвета мантии гигантских моллюсков. Их яркие окраски связаны не с оптическими различиями в ткани, а с различием в распределении или количестве симбионтов относительно иридоцитов у каждой особи.

Ученые предупреждают, что это всего лишь гипотеза, но, по их мнению, самое разумное объяснение разной окраски моллюсков. Являются ли различия в цвете функциональными последствиями, остается открытым вопросом.

Исследователи говорят, что сам проект изначально основывался на любопытстве. Ученые хотели увидеть, обладают ли иридоциты оптическими свойствами, которые могут быть полезны в фотонных технологиях.

Первоначально речь шла не о том, чтобы ответить на вопрос биологии, но в конце концов она многое объяснила об этом симбиозе и открыла новые вопросы в области биологической фотоники.

Сюзанна Россбах, ведущий автор исследования

Читать также

Германия стала первой крупной экономикой, которая отказывается от угля и ядерной энергетики

Выяснилось, что заставило цивилизацию майя покинуть свои города

Посмотрите на голое ядро гигантской планеты: ученые нашли подобное впервые

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Ученые заглянули внутрь нейтронных звезд, используя квантовую физику
Космос
Квантовые симуляторы: объяснение от ученого
Мнения
Источник в СМИ назвал возможную причину сбоя рунета
Новости
Мошенники начали выдавать себя за начальников в рабочих чатах: как это работает
Новости
Холодные атомы этого металла могут создавать новые состояния материи
Наука
Древние артефакты в Украине раскрыли тайны навигации викингов
Наука
Послушайте, как звучат вспышки на Солнце: данные собрал Solar Orbiter  
Космос
Тяжелый беспилотник на водородных топливных ячейках впервые испытали в Китае
Новости
Ученые создали катализатор, который нарушает законы физики
Наука
Физики обнаружили необычные магнитные свойства в трехслойном графене
Наука
Биоинженеры создали ДНК-робота, который может менять форму искусственной клетки
Наука
«Горы» на нейтронных звездах могут вызывать рябь в пространстве-времени
Космос
На телах древних мумий из Перу нашли сложные узоры татуировок
Наука
У черной дыры прячется белый карлик, движущийся с половиной скорости света
Космос
Стартап из России разрабатывает нанопротез для восстановления поврежденных нервов
Наука
Генетики разгадали секреты выживания устойчивой к антибиотикам бактерии
Наука
Астрофизики разгадали тайну космических ускорителей частиц
Космос
Илон Маск: Neuralink поставил мозговой имплант третьему пациенту
Новости
В Китае дроны вызвали снегопад в горах, чтобы решить проблему с недостатком воды
Новости
«Сестра Клеопатры» оказалась римским больным подростком
Наука