Сигнальные огни диатом

[marigranula]

      Диатомовые водоросли - это одноклеточные водоросли (способные впрочем формировать колонии). Диатомовые водоросли способны к флуоресценции.
      В интересной статье Pelagic diatoms communicate through synchronized beacon natural fluorescence signaling показывается, что диатомовые водоросли модулирую испускаемый свет и используют его для коммуникации с другими диатомовыми водорослями. В частности, с помощью света достигается синхронизация между отдельными водорослями.
      Я подумал, ведь очень многие организмы способны к различным формам биолюминесценции. Не могут ли прозрачные многоклеточные организмы использовать свет для передачи информации внутри организма, вместо гормонов. Свет с разной частотой или с разной продолжительностью импульсов мог бы передавать различную информацию, и делать это быстрее чем диффузирующие гормоны.

Comments

[galka-psisa.livejournal.com]

Свет как азбука Морзе?
Только попроще, точки и тире собираются не в буквы, а в понятия?

[marigranula.livejournal.com]

Именно!. Ну и много ли надо информации передавать то?

[galka-psisa.livejournal.com]

Ну да!

[prostak-1982.livejournal.com]

Думаю, слишком энергозатратно. Гормоны, вроде, сами служат участниками химических реакций.
А тут имеем некий аналог оптрона (Оптопара или оптрон — электронный прибор, состоящий из излучателя света (обычно — светодиод, в ранних изделиях — миниатюрная лампа накаливания) и фотоприёмника (биполярных и полевых фототранзисторов, фотодиодов, фототиристоров, фоторезисторов), связанных оптическим каналом и, как правило, объединённых в общем корпусе. Принцип работы оптрона заключается в преобразовании электрического сигнала в свет, его передаче по оптическому каналу и последующем преобразовании обратно в электрический сигнал.), но световой сигнал, получаемый приемником слишком слаб и выполняет только функцию открытия/закрытия транзисторного вентиля. То есть, нам будет нужен отдельный источник энергии на приемном участке организма.

[marigranula.livejournal.com]

Конкретно диатомовые водоросли используют флуоресценцию, то есть они не тратят собственную энергию на генерацию сигнала. Но работает система только днем, разумеется.

[aadjo.livejournal.com]

Очень интересная идея!

Только это, скорее возможно у непрозрачных организмов. Клетки могут реагировать на световой импульс, генерируя собственный и передавая его дальше, по типу каскадных реакций. У прозрачных будет велика вероятность ложных срабатываний от света внешних источников.

У наземных растений есть система, работающая по этому принципу, но от внешнего света. Солнечный свет, по сути, действует именно как гормон, вызывая изменения тургора или направленный рост клеток, с целью развернуть лист к свету, или, наоборот, уменьшить освещаемую площадь.

У млекопитов, включая людей, многие метаболические процессы завязаны на внешний свет и смену дня и ночи. Например, витамин Д вырабатывается в коже под действием ультрафиолета, а мелатонин — в эпифизе, наоборот, в темноте. Кстати, мелатонин, по сути, и играет роль "светового гормона". Его концентрация меняющаяся, в зависимости от освещённости, регулирует циркадные ритмы организма, подстраивая их к условиям внешней среды. Как раз его роль могли бы исполнить прямые фотокаскады.

Возможно, этот путь не стал популярным из-за чисто технической сложности центральной регуляции таких коммуникаций. То есть, она прокатит только у организмов без полноценной нервной системы, с диффузным типом передачи импульсов.

[marigranula.livejournal.com]

Да, это все проблематично из-за высокой стоимости генерации света (если свет именно генерировать а не переизлучать в процессе флуоресценции, как делают диатомовые водоросли.

[egovoru.livejournal.com]

Не слышала о таком. Для быстрой передачи сигналов у многоклеточных есть нервная система :)

[marigranula.livejournal.com]

Я тоже не слышал никогда о таком....