11.09.2008

Водоросли оказались удивительными оптическими системами

Диатомовые водоросли обладают наноструктурами, которые позволяют им очень рационально "переваривать" свет. Эти природные системы могут послужить основной для перспективной техники, установили Пит Вукусич (Pete Vukusic) и его коллеги из университета Эксетера (University of Exeter).

Учёные изучили один из самых распространённых видов диатомовых водорослей — Coscinodiscus wailesii, похожих по форме на чашки Петри. Особенно британцев заинтересовал панцирь из кремнезёма (такие оболочки диатомей разных видов отличаются колоссальным разнообразием и тонким филигранным рисунком).

Под микроскопом исследователи хорошо рассмотрели многослойную структуру створки диатомеи. С внешней стороны она содержала большое число крошечных отверстий, через которые можно было разглядеть более глубокий слой, сформированный, в свою очередь, ещё более тонкими пористыми структурами.

Вукусич и его коллеги поставили серию оптических экспериментов и установили, что такие наноструктуры очень сильно преломляют свет.

Учёные объяснили назначение данного узора. Внутри этого простейшего организма содержатся сотни хлоропластов, отвечающих за фотосинтез. В зависимости от строения и формы диатомовой водоросли разные хлоропласты могут быть по-разному освещены.

А для того чтобы по возможности всем как можно больше лучей досталось хлоропластам, и нужны эти многоэтажные ряды разнокалиберных отверстий. Они обеспечивают равномерное распределение света по крошечному организму.

Такое тонкое манипулирование лучами, считает Вукусич, может пригодиться в проектах микроскопических биоинженерных устройств, активируемых светом, в частности — систем целевой доставки лекарств.

Надо отметить, что Вукусич уже знаком нам по аналогичным исследованиям высокоэффективных оптических наноструктур, открытых им на поверхности крыльев африканских бабочек и на панцире ультрабелого жука.

Источники:

1. MEMBRANA