「摩擦力」在「海鞘卵」發育中扮演意想不到的角色
在大自然的奇妙舞台上,我們又發現了一個驚人的演員:摩擦力!是的,你沒聽錯,就是那個讓你走路時不滑倒、讓門輕鬆開關的神奇力量。最近一項研究揭示,摩擦力竟然在海鞘(一種叫做海樽的海洋生物)卵細胞的發育中扮演了關鍵角色。
想像一下,當你去海邊玩時,偶爾會看到那些奇怪的小東西,有點像是水母的遠親,其實那就是「海鞘」。奧地利科學與技術研究所的生物物理學家西爾維亞·卡巴列羅-曼塞博和她的團隊發現,就在海鞘的卵細胞受精後,細胞內部會發生一連串璀璨的重新排列,而這一切都與摩擦力有關。
研究者們用不同的染色劑標記了海鞘卵細胞的不同部分,然後進行觀察。他們發現,受精後,細胞內會形成一個梯度,使得外層的肌動蛋白(在視頻中被染成綠色)開始流動,與內層的質漿(染成藍色的部分)摩擦。這種摩擦力把細胞擠壓成橢圓形,並在表皮形成一個凸起。
收縮極存儲母體 mRNA
這個時候,肌動蛋白的流動停止了,摩擦力也隨之消失。就在細胞被擠壓的過程中,質漿的某些部位也開始變形。當緊張感釋放後,卵細胞彈回成一個更圓的形狀,而質漿的薄弱點則滑入表皮的凸起處,形成一個更大的團塊。
這個新形成的突出部分就是所謂的「收縮極」,在海鞘卵細胞中非常重要。它是細胞存儲母體 mRNA 和其他用於胚胎圖案化的資源的地方。
整個過程只需14分鐘。雖然我們對這個過程的了解還處於初期階段,但卡巴列羅-曼塞博和她的團隊已經證明了摩擦力在形成發育中的生命中所扮演的重要角色。
這項研究發表在《自然物理》期刊。這或許讓我們對那些被忽視的海洋生物有了新的敬意,同時也讓我們對摩擦力這位無所不在的老朋友刮目相看。下次當你摩擦雙手取暖時,或許可以想想它們在細胞層面上的驚人表現!
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首圖來源:Nature Physics cc By4.0
圖片來源:Nature Physics cc By4.0
參考論文:
1.Friction forces determine cytoplasmic reorganization and shape changes of ascidian oocytes upon fertilizationNature Physics
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