PNAS丨光照适应如何塑造微藻群体行为？——揭示单细胞生物跨时空自适应运动新机制
BioArt
2025-06-22 09:43
文章摘要
本文研究了莱茵衣藻在适中光强下的光适应行为，发现其表现出“振荡型趋光性”，即在正趋光性和负趋光性之间周期性交替。这种个体行为进一步导致群体尺度上形成可持续数十分钟的细胞密度带。通过实验与建模结合，研究揭示了光感受器与螺旋游动轨迹的相位关系是决定趋光方向切换的关键，并提出了“自适应振荡器”模型，统一了光感受、光适应、鞭毛动力学与行为切换的理论框架。这一研究不仅解决了趋光性转换机制的争议，还为微型机器人、智能材料和药物输送系统提供了生物物理基础和设计灵感。
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