09:30 08.11.2012 |   1223



В океанографии традиционно считалось, что поскольку турбулентность равномерно распределяет питательные вещества в океанской воде, микроорганизмам нет смысла передвигаться в ней, тем более, что они делают это слишком медленно по сравнению с течениями.

Распределение частиц нутриентов в турбулентном потоке
Распределение частиц нутриентов в турбулентном потоке. Источник: John R. Taylor and Roman Stocker

В океанографии традиционно считалось, что поскольку турбулентность равномерно распределяет питательные вещества в океанской воде, микроорганизмам нет смысла передвигаться в ней, тем более, что они делают это слишком медленно по сравнению с течениями. Эту точку зрения опровергли ученые Массачусетского технологического института — специалист в области строительного проектирования и преподаватель прикладной математики и теоретической физики.

Они построили компьютерную модель турбулентного потока воды с бактериями и питательными веществами в нем. Результаты исследования опубликованы в журнале Science: оказалось, что плавание даже для бактерий с их микроскопическими скоростями очень важно для питания, поскольку микросреда, занимаемая бактерией, — несколько микролитров воды — переносится турбулентными потоками вместе с самим микроорганизмом.

Но при плавании расходуется энергия, и потребность в пище увеличивается. То есть, когда бактерия плывет быстрее, она находит больше еды, но и платит за это определенную цену. Необходим компромисс. Моделирование показало, что оптимальная скорость плавания для морских бактерий, при которой они получают достаточно еды, но не расходуют слишком много энергии, — около 60 мкм/с. И как показали эксперименты, именно с такой скоростью и двигаются в воде многие микроорганизмы.


Теги: Digital Life