已经阐明,由于细胞的形状和纤毛的性质,游泳的微生物纤毛虫四膜虫在水中的结构附近逆流(显示出运行特性)。它是由京都大学、巴塞尔大学、北海道大学、东北大学和基础生物学研究所的研究人员发现的。
这项研究始于这样一个事实,即当研究人员看到在学生实验中神秘地流入流动路径的细胞并没有向下游流动时,他们对他们的行为机制感兴趣。人们认为,生活在淡水中的纤毛虫沿溪流移动时会被顺流冲走,最终流向大海并死亡,但它们实际上并未灭绝。因此,长期以来一直认为它具有运行属性,但实际情况并没有弄清楚。
研究人员观察了应用人工流时单细胞纤毛虫四膜虫的游泳行为。结果,与远离墙壁的四膜虫被冲走相反,靠近墙壁的四膜虫表现出明显的奔跑性能。此外,运行特性取决于剪切速率的大小(流速的空间变化),并且随着流动变得更强,不仅四膜虫细胞的取向由于水动力效应而对齐指向上游。,逆流而上的四膜虫也出来了。这时发现四膜虫壁附近的纤毛逆流,运动受阻,游动能力不对称。
基于这个要素,当使用流体模拟进行验证时,当细胞形状为球形时,不会显示运行特性,但是四膜虫等球体即使在计算机中也能重现运行特性。我明白了。四膜虫的“产生推进力的纤毛的机械刺激-反应特性”和“细胞形状”表明,四膜虫会自动反对流动,以便留在适合自己栖息地的环境中。
这一结果有望有助于间接支持我们的饮食和全球环境的纤毛虫栖息地分布的预测,以及随之而来的环境变化的预测准确性的提高。