Ученые смоделировали движения клеточных ресничек. Созданная исследователями модель оказалась похожа на водорослевые клетки. Большой вес ресничек мешает им синхронизироваться друг с другом. Благодаря этому открытию ученые смогут лучше понять, как работают эти органеллы, ведь исследовать их в естественных условиях очень трудно. Работа опубликована в журнале Physical Review Letters.
Реснички — это органеллы, которые представляют собой волосковидные структуры, выступающие с поверхности некоторых клеток. Задачи у них разные: некоторые нужны для восприятия раздражителей, а у одноклеточных организмов — для передвижения (как, например, у инфузории туфельки). Чтобы выполнять свои функции, реснички должны двигаться синхронно, но ученые до сих пор точно не знают, как они это делают.
Теперь китайские исследователи разработали модель, которая включает в себя группу роботов под названием HEXBUG, из цепочек которых ученые сделали подобия пар ресничек. Роботы связаны друг с другом механически, но по-разному. Например, одна пара ресничек связана с друг другом так, что они зеркально отражают друг друга, а другая — в противофазе, то есть значение амплитуды одной реснички противоположно значению фазы другой реснички за период колебания. Итоговая модель оказалась похожа на водорослевые клетки.
Исследователи обнаружили, что слишком большой вес ресничек не дает им синхронизироваться. Более того, в конкретно этой системе при синхронизации происходит диссипация (рассеивание) энергии.
Ученые планируют продолжить исследования ресничек. «Сейчас мы работаем над аналитической моделью, которая поможет лучше объяснить механически связанную синхронизацию ресничек. Между тем, мы также рассматриваем более сложные сценарии, такие как синхронизация между несколькими ресничками», — поделился Минчэн Ян из Института физики Китайской академии наук.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
