科學(xué)家解釋了進(jìn)化光合作用和給地球供氧的古老藻類的獨(dú)特形成

來源：桑間濮上網(wǎng) 編輯：焦點(diǎn) 時(shí)間：2025-12-10 15:12:14

科學(xué)家解釋了進(jìn)化光合作用和給地球供氧的科學(xué)古老藻類的獨(dú)特形成

藍(lán)藻形成的網(wǎng)狀圖案。較亮的家解區(qū)域?qū)?yīng)較密集的細(xì)絲束。學(xué)分:uux.cn/諾丁漢特倫特大學(xué)/拉夫堡大學(xué)
（神秘的釋進(jìn)廈門集美區(qū)上門（上門一條龍服務(wù)）[微信1662+044-1662][提供外圍女上門服務(wù)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(xué)：科學(xué)家首次揭示了藍(lán)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(xué)和拉夫堡大學(xué)的用和氧一個(gè)團(tuán)隊(duì)揭示了藍(lán)細(xì)菌形成的幾何圖案背后的物理機(jī)制，藍(lán)細(xì)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(jìn)化中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。
這項(xiàng)由博士生Mixon Faluweki和Jan Cammann共同領(lǐng)導(dǎo)的藻類研究發(fā)表在《物理評(píng)論快報(bào)》上。
古代藍(lán)藻是特形最早發(fā)展光合作用的生命形式，負(fù)責(zé)向地球環(huán)境中注入氧氣，科學(xué)從而為我們今天所熟悉的家解復(fù)雜生命形式的出現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。
今天的釋進(jìn)藍(lán)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(wù)）[微信1662+044-1662][提供外圍女上門服務(wù)快速安排面到付款不收定金許多物種還生長(zhǎng)成長(zhǎng)鏈細(xì)胞，用和氧這些細(xì)胞在表面爬行，地古老并在數(shù)小時(shí)或數(shù)天內(nèi)編織成緊密捆綁的細(xì)絲大網(wǎng)絡(luò)。
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(xué)家。
使用先進(jìn)的顯微鏡技術(shù)，模擬和理論模型，研究人員揭示了線狀細(xì)絲之間的相互作用如何導(dǎo)致它們捆綁在一起并構(gòu)建結(jié)構(gòu)。
他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)藍(lán)細(xì)菌以足夠高的密度存在時(shí)，它們開始組織成網(wǎng)狀模式，這是一些簡(jiǎn)單規(guī)則的結(jié)果。
隨著細(xì)菌的移動(dòng)，它們會(huì)相互碰撞。在大多數(shù)情況下，細(xì)絲從彼此上方或下方穿過，但偶爾一個(gè)會(huì)偏轉(zhuǎn)并轉(zhuǎn)向與另一個(gè)并排行進(jìn)。在其中一根分裂之前，這兩根細(xì)絲會(huì)相互跟隨一段時(shí)間。
這些相互作用導(dǎo)致排列成束的細(xì)絲的形成，這些細(xì)絲將更密集的群體組織成蔓延的網(wǎng)絡(luò)。
研究人員開發(fā)了一個(gè)模型，成功預(yù)測(cè)了涌現(xiàn)模式的典型密度和規(guī)模，包括細(xì)絲的運(yùn)動(dòng)和形狀波動(dòng)。
該團(tuán)隊(duì)表示，這些發(fā)現(xiàn)為激勵(lì)未來研究不同類型的細(xì)菌如何自我組織形成結(jié)構(gòu)鋪平了道路。
這可能會(huì)提高我們對(duì)細(xì)菌生物膜——附著在表面上并相互附著的細(xì)菌的集合——是如何形成的理解。鑒于它們?cè)诟鞣N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(shí)至關(guān)重要。
拉夫堡大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)助理教授Marco Mazza博士說:“我們已經(jīng)證明，藍(lán)藻菌落的涌現(xiàn)模式可以理解為獨(dú)立移動(dòng)的細(xì)胞通過簡(jiǎn)單的相互作用而產(chǎn)生的集體結(jié)果。
"如果小心應(yīng)用，非平衡統(tǒng)計(jì)力學(xué)的現(xiàn)代工具甚至可以在生命系統(tǒng)中提供強(qiáng)有力的預(yù)測(cè)."
諾丁漢特倫特大學(xué)科技學(xué)院物理學(xué)教授盧卡斯·戈林(Lucas Goehring)博士說，“藍(lán)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(jìn)行多細(xì)胞實(shí)驗(yàn)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(duì)復(fù)雜生命的發(fā)展很重要，但是，直到現(xiàn)在還沒有找到機(jī)制來解釋它們的集體行為。”

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