Исследователи выяснили, как раковинная амеба Arcella координирует множество ложноножек для движения, адаптируясь к разной твердости поверхностей и вдохновляя создателей биодобных микророботов.
Международная команда под руководством ученых университета Хоккайдо подробно изучила механизмы движения раковинной амебы Arcella sp., обнаружившей неожиданные стратегии перемещения за счет координации многочисленных псевдоподий (ложноножек). Аналогичным образом своими щупальцами «работает» осьминог. Результаты опубликованы в научном журнале Proceedings of the Japan Academy, Series B.
Arcella — одноклеточный организм с твердой куполообразной «раковиной», обитающий в пресных водоемах и торфяниках. Исследователи заметили, что ее передвижение существенно отличается от классического перемещения амеб. Из-за прочной оболочки типичное вытягивание и оттягивание тела невозможно, и вместо этого «амеба с домиком» одновременно использует несколько псевдоподий, чтобы тянуть себя вперед и сохранять стабильность.
Как Arcella балансирует и адаптируется к поверхности
Для измерения усилий, которые амеба оказывает на поверхность, ученые применили покрытие со встроенными флуоресцентными частицами и отслеживали их смещение. Это позволило оценить тяговые силы (traction stress), с помощью которых организм ориентируется и движется. Они обнаружили, что градиент сил спереди и сзади определяет направление поступательных движений, а разница между левым и правым боками вызывает боковые смещения. Пятиться назад амеба не умеет.
Особенный интерес ученых вызвало влияние твердости поверхности. На жестком субстрате (стекло, плотный гель) амеба двигалась активнее и в три раза быстрее. На мягком геле движения были более «разбросанными» — ложноножки тянулись в разные стороны, что напоминало исследовательское, осторожное поведение.
Источник: hi-tech.mail.ru