Биофизики узнали, как микроскопическое лох-несское чудовище удлиняет свою «шею» в десятки раз
Ученые из США разгадали тайну того, как хищная инфузория Lacrymaria olor растягивает свою «шею» более чем в 30 раз по сравнению с первоначальной длиной тела, отчего она становится похожа на персонажа шотландского фольклора — лох-несское чудовище. Открытие исследователей поможет в разработке крошечных медицинских роботов, которые найдут применение в микрохирургии.
Lacrymaria olor — одноклеточный организм, хищная инфузория длиной примерно 100 микрометров. Она живет в пресной воде и охотится на свою добычу с помощью похожего на шею пищевого аппарата, который может удлиняться на 1,2 миллиметра менее чем за 30 секунд. За свою относительно короткую жизнь этот микроорганизм способен растягивать «шею» более 20 тысяч раз.
Каким образом этот микроорганизм вытягивает «шею» на такую большую длину, оставалось загадкой с XVI века, то есть с тех пор, как ученые впервые увидели хищную инфузорию под микроскопом.
Американский биофизик Элиотт Флаум (Eliott Flaum) из Стэнфордского университета и ее коллега Ману Пракаш (Manu Prakash), наконец, разобрались с этим вопросом. Они исследовали образцы Lacrymaria olor, которые собрали во время одной из экспедиций семь лет назад, и выявили в субклеточных компонентах изогнутый компонент, очень похожий на структуру оригами и позволяющий инфузории быстро изменять форму «шеи». О результатах исследования ученые рассказали в статье, опубликованной в журнале Science.
В своей работе Флаум и ее коллега использовали комбинацию методов визуализации в реальном времени, конфокальной и просвечивающей электронной микроскопии. Эти методы помогли ученым получить изображение внешней структуры Lacrymaria olor, клеточной мембраны, и внутреннего цитоскелета, состоящего из микротрубочек. Выяснилось, что клеточная мембрана инфузории сложена в 15 «складок», каждая из которых закручивается вокруг клетки, образуя спиралевидную структуру.
Но как Lacrymaria olor удлиняет и сужает эту область клеточной мембраны, не запутываясь при этом? Все «складки» остаются устойчивыми благодаря полосам микротрубочек, которые связаны с ними. Такая «складка» разворачивается (сворачивается) не сразу целиком, а по частям: разворачивается либо сворачивается только одна точка перегиба на «складе».
Когда точки перегиба располагаются параллельно друг другу на каждой из 15 «складок», клеточная мембрана упорядоченно разворачивается, в результате чего «шея» инфузории удлиняется более чем в 30 раз по сравнению с первоначальной длиной тела микроорганизма. Обратный процесс приводит к укорачиванию «шеи», она возвращается в исходное положение.
По словам ученых, растягивания и скручивания происходят благодаря бьющимся волоскам, или ресничкам, которые покрывают всю поверхность клетки. Для этого хоть и требуется энергия, но ее нужно совсем немного, поскольку клеточные мембраны легко сгибаются.
Сейчас Пракаш и Флаум работают над созданием медицинских роботов, использующих «технику разгибания» Lacrymaria olor. В частности, речь идет о миниатюрных устройствах, которые смогут быстро удлиняться в узком пространстве. Такие роботы были бы чрезвычайно полезны в микрохирургии.
Telegram 
Дзен 
VK После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Множество переломов костей у средневекового скелета, захороненного в замке Стерлинг, позволили предположить, что мужчина погиб в результате прямого попадания снаряда, выпущенного из осадного орудия. Не исключено, что это был гигантский требушет «Боевой Волк», построенный по приказу короля Англии Эдуарда I.
Воспоминания не исчезают бесследно: иногда пережитый опыт перестает влиять на поведение, хотя его след продолжает сохраняться в мозге. Ученые решили проверить, можно ли вернуть такую «забытую» память и что произойдет, если напомнить о произошедшем не совсем точно.
В черепах участников битв эпохи Средневековья часто находят отверстия квадратной формы, о происхождении которых спорят специалисты. Авторы нового исследования пришли к выводу, что такое повреждение — следствие смертельного удара по голове палицей.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Анализ почти 69 тысяч видов насекомых помог опровергнуть главенствующую теорию эволюции, которая полвека объясняла устройство колоний пчел, муравьев и ос. Исследователи выяснили, что общепринятый генетический фактор сам по себе не приводит к разделению труда, а настоящий секрет их коллективного выживания кроется в совсем других биологических чертах.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Остров Пекан недалеко от Мексиканского залива в Луизиане вскоре перейдет в собственность компании Илона Маска. Здесь будет новый космодром для Starship, почти в 20 раз больше, чем в Бока-Чике, где уже стоят две стартовых площадки. Уникальное местоположение позволит компании попытаться реализовать амбициозную цель о запуске миллиона низкоорбитальных спутников на орбиты, где сегодня находится подавляющее меньшинство спутников Земли.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии