由于埃克塞特大学开发的新技术,微藻的运动模式可以比以往任何时候都更详细地绘制出来,从而为海洋健康提供新的见解。

新技术以前所未有的细节描绘了微型藻类的运动

新平台使科学家能够以前所未有的细节研究微藻的运动模式。这一见解可能对理解和防止有害藻类大量繁殖以及藻类生物燃料的开发产生影响,藻类生物燃料有朝一日可能成为化石燃料的替代品。

微型藻类在海洋生态系统中发挥着关键作用,形成水生食物网的基础,并封存世界上大部分的碳。因此,海洋的健康取决于维持稳定的藻类群落。人们越来越担心海洋成分的变化(如酸化)可能会破坏藻类的传播和群落构成。许多物种四处移动和游动以寻找光源或营养物质,以最大限度地进行光合作用。

新的微流体技术(其详细信息现已发表在eLife上)将使科学家能够首次捕获和成像在微滴内游动的单个微藻。前沿的发展使团队能够研究微藻如何探索它们的微环境,并长期跟踪和量化它们的行为。重要的是,他们描述了个体之间的差异以及对其栖息地构成的突然变化(例如光或某些化学物质的存在)的反应。

来自埃克塞特大学生命系统研究所的主要作者KirstyWan博士说:“这项技术意味着我们现在可以探索和推进我们对任何微生物游泳行为的理解,这在以前是不可能的。这将有助于我们了解它们如何控制游泳模式以及适应未来气候变化和其他挑战的潜力。”

特别是,该团队发现,存在具有强曲率的界面,结合生物体的微观开瓶器游动,诱导在细胞的平均轨迹中看到的宏观手性运动(总是顺时针或逆时针)。

该技术具有广泛的潜在用途,可以代表一种新的分类和量化方法,不仅可以对细胞的环境智能进行分类和量化,而且可以对包括动物在内的任何生物体的复杂行为模式进行分类和量化。

Wan博士补充说:“最终,我们的目标是开发预测模型,用于在任何相关栖息地中游泳和培养微生物和微藻群落,从而更深入地了解当前和未来的海洋生态学。对个体细胞水平上发生的详细行为的了解是因此,这是必不可少的第一步。”