Le alghe unicellulari, note anche come microalghe, mostrano un comportamento affascinante noto come fototassi, ovvero la capacità di muoversi verso o allontanarsi dalla luce. Questo movimento è cruciale per questi minuscoli organismi poiché fanno affidamento sulla luce solare per la fotosintesi, il processo mediante il quale convertono l’energia luminosa in energia chimica. Un tipo specifico di movimento osservato in alcune microalghe è la rotazione, che le aiuta a nuotare in modo efficiente verso la luce. Ecco come la ricerca ha fatto luce su questo comportamento straordinario:

Flagelli e rotazione :Molte microalghe possiedono flagelli, strutture simili a fruste che consentono loro di muoversi nell'acqua. In alcune specie, questi flagelli sono disposti in un modo specifico che consente il movimento rotatorio. Ad esempio, alcune alghe hanno due flagelli di lunghezza diversa, con il flagello più lungo che funge da forza motrice mentre quello più corto guida la rotazione.

Strutture sensibili alla luce :Le microalghe hanno strutture specializzate di rilevamento della luce, come ocelli o fotorecettori, che rilevano la direzione della luce. Queste strutture sono tipicamente situate in punti specifici all'interno della cellula, consentendo alle alghe di determinare la direzione da cui proviene la luce.

Schemi di nuoto :Quando esposte alla luce, le microalghe mostrano modelli di nuoto distinti. Ad esempio, l'alga verde unicellulare Chlamydomonas reinhardtii mostra un comportamento di nuoto "corsa e retromarcia". Durante la fase di "corsa" nuota in linea retta verso la sorgente luminosa, mentre nella fase "inversa" cambia bruscamente direzione e nuota all'indietro. Questo schema consente all'alga di adattare continuamente la sua traiettoria verso la luce.

Coordinazione flagellare :La ricerca ha rivelato un'intricata coordinazione tra i flagelli delle microalghe durante la rotazione. In alcune specie, i flagelli battono in modo sincronizzato, creando una forza rotatoria che spinge la cellula in avanti. La frequenza e la direzione del battito flagellare possono essere regolate dall'intensità della luce e dalla direzione della luce in entrata.

Comportamento adattivo :Il movimento rotatorio delle microalghe non si limita solo al nuoto verso la luce. Alcune specie utilizzano la rotazione anche per sfuggire a condizioni dannose, come lo stress da luce intensa o l’esaurimento dei nutrienti. Modificando il loro comportamento rotatorio, possono aumentare le loro possibilità di sopravvivenza in ambienti difficili.

La capacità delle alghe unicellulari di ruotare mentre nuotano verso la luce mette in mostra l’incredibile complessità e adattabilità di questi organismi microscopici. La comprensione di questi meccanismi non solo contribuisce alla nostra conoscenza dei processi biologici fondamentali, ma apre anche potenziali applicazioni nella biotecnologia, come lo sviluppo di biocarburanti e micromacchine azionate dalla luce.