科學家解釋了進化光合作用和給地球供氧的古老藻類的獨特形成
作者:知識 來源:焦點 瀏覽: 【大 中 小】 發(fā)布時間:2025-12-12 02:02:04 評論數(shù):
藍藻形成的網(wǎng)狀圖案。較亮的家解區(qū)域?qū)^密集的細絲束。學分:uux.cn/諾丁漢特倫特大學/拉夫堡大學
（神秘的釋進廈門集美區(qū)上門（上門一條龍服務）[微信1662+044-1662][提供外圍女上門服務快速安排面到付款不收定金地球uux.cn）據(jù)諾丁漢特倫特大學：科學家首次揭示了藍綠色藻類——在死水、河床和海岸中可以看到光滑的化光合作綠色粘液——是如何將自己編織成大型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的。
諾丁漢特倫特大學和拉夫堡大學的用和氧一個團隊揭示了藍細菌形成的幾何圖案背后的物理機制，藍細菌是地古老地球上最古老和最豐富的生命形式之一，在我們星球的球供進化中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。
這項由博士生Mixon Faluweki和Jan Cammann共同領(lǐng)導的藻類研究發(fā)表在《物理評論快報》上。
古代藍藻是特形最早發(fā)展光合作用的生命形式，負責向地球環(huán)境中注入氧氣，科學從而為我們今天所熟悉的家解復雜生命形式的出現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。
今天的釋進藍藻在維持今天的大氣和海洋的組成方面繼續(xù)發(fā)揮著關(guān)鍵作用。為了幫助它生存，化光合作廈門集美區(qū)上門（上門一條龍服務）[微信1662+044-1662][提供外圍女上門服務快速安排面到付款不收定金許多物種還生長成長鏈細胞，用和氧這些細胞在表面爬行，地古老并在數(shù)小時或數(shù)天內(nèi)編織成緊密捆綁的細絲大網(wǎng)絡。
然而，直到現(xiàn)在，這些網(wǎng)狀或網(wǎng)狀圖案的起源一直困擾著科學家。
使用先進的顯微鏡技術(shù)，模擬和理論模型，研究人員揭示了線狀細絲之間的相互作用如何導致它們捆綁在一起并構(gòu)建結(jié)構(gòu)。
他們發(fā)現(xiàn)，當藍細菌以足夠高的密度存在時，它們開始組織成網(wǎng)狀模式，這是一些簡單規(guī)則的結(jié)果。
隨著細菌的移動，它們會相互碰撞。在大多數(shù)情況下，細絲從彼此上方或下方穿過，但偶爾一個會偏轉(zhuǎn)并轉(zhuǎn)向與另一個并排行進。在其中一根分裂之前，這兩根細絲會相互跟隨一段時間。
這些相互作用導致排列成束的細絲的形成，這些細絲將更密集的群體組織成蔓延的網(wǎng)絡。
研究人員開發(fā)了一個模型，成功預測了涌現(xiàn)模式的典型密度和規(guī)模，包括細絲的運動和形狀波動。
該團隊表示，這些發(fā)現(xiàn)為激勵未來研究不同類型的細菌如何自我組織形成結(jié)構(gòu)鋪平了道路。
這可能會提高我們對細菌生物膜——附著在表面上并相互附著的細菌的集合——是如何形成的理解。鑒于它們在各種過程中的核心作用，如人類感染、環(huán)境退化和生物工程，這一知識至關(guān)重要。
拉夫堡大學應用數(shù)學助理教授Marco Mazza博士說:“我們已經(jīng)證明，藍藻菌落的涌現(xiàn)模式可以理解為獨立移動的細胞通過簡單的相互作用而產(chǎn)生的集體結(jié)果。
"如果小心應用，非平衡統(tǒng)計力學的現(xiàn)代工具甚至可以在生命系統(tǒng)中提供強有力的預測."
諾丁漢特倫特大學科技學院物理學教授盧卡斯·戈林(Lucas Goehring)博士說，“藍藻是地球上最豐富、最古老的生物之一，并創(chuàng)造了光合作用。它們也可能是最早進行多細胞實驗的生物。
“這種非常重要但不起眼的微生物參與了具有全球重要性的過程，如氧和氮的平衡。盡管它對復雜生命的發(fā)展很重要，但是，直到現(xiàn)在還沒有找到機制來解釋它們的集體行為。”