A qualcuno sarà capitato di notare come le onde marine che si infrangono sul bagnasciuga di notte possono essere letteralmente illuminate da un bagliore blu, a tratti inquietante. Questo bagliore è prodotto da microscopici organismi, i dinoflagellati, che riescono ad emettere luce in risposta alla stimolazione meccanica, proprio quella provocata dalle onde che si infrangono, luce che naturalmente risulta particolarmente visibile durante le ore notturne.
A spiegare questo fenomeno è un nuovo studio pubblicato su Physical Review Letters condotto da ricercatori dell’Università di Cambridge che hanno analizzato questo fenomeno prodotto da spettacolari “fioriture” di dinoflagellati sulle coste della California quest’anno.
Utilizzando particolari strumentazioni tra cui l’immaging ad alta velocità, i ricercatori hanno analizzato la produzione di luce da parte questi microrganismi analizzandone le singole cellule.
Hanno scoperto che è in particolare un organismo monocellulare, il Pyrocystis lunula, a produrre un vero e proprio lampo di luce ogni volta che la sua parete cellulare viene deformata dalle forze meccaniche.
Proprio il livello di luminosità emesso da questi “flash” è direttamente collocato alla profondità della deformazione e alla velocità con cui viene causata.
Si tratta di una risposta viscoelastica, già studiata in diversi materiali complessi, attuata dai microrganismi Pyrocystis lunula, facenti parte del gruppo di dinoflagellati.
Il fenomeno è, secondo i ricercatori, collegato ai canali ionici, strutture fatte da proteine specializzate che si trovano sulla membrana delle cellule. Quando quest’ultima viene “stressata”, i canali si aprono che fanno sì che il calcio si sposti più liberamente nella cellula. Ciò, a sua volta, innesca una “cascata biochimica” che produce poi il flash di luce.
Il meccanismo bioluminescente tramite il quale il flusso di fluido all’interno di questi microrganismi avvia la produzione di luce è rimasto poco chiaro per decenni, almeno fino ad oggi, come spiega Raymond E. Goldstein, professore del Dipartimento di matematica applicata e Fisica teorica che ha guidato il team di studio.
Approfondimenti
- Physical Review Letters – Accepted Paper:
Stress-induced dinoflagellate bioluminescence at the single cell level (IA) (DOI: 10.1103/PhysRevLett.125.028102)
