Los científicos han logrado un avance fundamental en la búsqueda por comprender cómo las algas verdes unicelulares son capaces de seguir la pista de la luz mientras nadan.

Un equipo de investigadores del Instituto de Sistemas Vivos insignia de la Universidad de Exeter ha descubierto cómo el alga modelo Chlamydomonas aparentemente es capaz de escanear el medio ambiente girando constantemente alrededor de su propio eje corporal en un movimiento de sacacorchos. Esto le ayuda a responder a la luz, que necesita para la fotosíntesis.

La pequeña alga que se encuentra abundantemente en estanques de agua dulce en todo el mundo, nada batiendo sus dos flagelos, estructuras similares a pelos que adoptan un movimiento de látigo para mover la célula. Estos flagelos laten de la misma manera que los cilios del sistema respiratorio humano.

Las células de Chlamydomonas son capaces de detectar la luz a través de un punto de ojos rojos y pueden reaccionar ante ella. conocido como fototaxis. La célula gira de manera constante a medida que se impulsa hacia adelante con una especie de braza, a una velocidad de aproximadamente una o dos veces por segundo, para que su único ojo pueda escanear el entorno local.

Sin embargo, El intrincado mecanismo que permite que el alga logre este nado helicoidal no ha sido previamente claro.

En el nuevo estudio, Los investigadores primero realizaron experimentos que revelaron que los dos flagelos, de hecho, laten en planos que están ligeramente sesgados entre sí.

Luego, la creación de un modelo informático sofisticado de Chlamydomonas, pudieron simular el movimiento de los flagelos y reproducir el comportamiento de natación observado.

Los investigadores descubrieron que los flagelos podían mover a las Chlamydomonas en el sentido de las agujas del reloj con cada golpe de poder. y luego en el sentido contrario a las agujas del reloj en la brazada inversa, similar a cómo un nadador se balancea hacia adelante y hacia atrás cuando cambia de un brazo a otro. Excepto que aquí la célula no siente inercia.

Es más, También dedujeron cómo simplemente ejerciendo fuerzas ligeramente diferentes sobre los dos flagelos, el alga hasta puede dirigir, en lugar de simplemente moverse en línea recta.

Los investigadores pudieron demostrar que al agregar una influencia adicional, como la luz, el alga puede navegar hacia la izquierda o hacia la derecha sabiendo qué flagelo golpear con más fuerza que el otro.

Dr. Kirsty Wan, quien dirigió el estudio dijo:"La cuestión de cómo una célula toma este tipo de decisiones precisas puede ser una cuestión de vida o muerte. Es una hazaña bastante notable tanto de la física como de la biología, que una sola célula sin un sistema nervioso del que hablar es capaz de hacer esto ... Es un antiguo misterio que mi grupo está trabajando duro para resolver ".

Para el estudio, los investigadores pudieron probar varios escenarios para determinar qué variables estaban influyendo en la trayectoria. Su estudio mostró que al variar diferentes parámetros, como si un flagelo fuera un poco más fuerte que otro, el plano de inclinación de los flagelos o su patrón de latidos, las algas pueden manipular su propio movimiento.

El miembro del equipo, el Dr. Dario Cortese, agregó:"La concordancia de nuestro modelo con los experimentos es realmente sorprendente, que podríamos capturar eficazmente el complejo latido tridimensional de los flagelos con un movimiento muy simple de una cuenta dando vueltas en círculos ".