Acoustic streaming, the 'small invention' of cyanobacteria?

Resumo

Los mecanismos de bombeo en microingeniería aparecieron al principio de la década de los 90. El principio detrás de esto es el de flujo acústico. ¿Ha descubierto la Naturaleza este invento de hace 2.700 millones de años? Algunas cianobacterias marinas de la especie Synechococcus nadan 25 diámetros por segundo sin ningún medio visible de propulsión. Especulamos en este artículo que vibraciones de amplitud de nanoescala del estrato S (una cáscara cristalina que cubre las membranas exteriores en las cepas móviles) y con frecuencias del orden de 0,5-1,5 MHz (y esto es factible por los motores moleculares), podrían producir velocidades de deslizamiento del fluido, en el exterior de la frontera de la región Stokes. Dentro de esta capa límite (que para nuestra sorpresa resulta ser relativamente ancha) el comportamiento del flujo es rotacional (y en consecuencia, ventajoso desde el punto de vista biológico). Adicionalmente a este supuesto mecanismo que se podria llamar “nadando cantando”, mostramos otros posibles ejemplos biológicos de corrientes acústicas. Sir James Lighthill ha sugerido que el flujo acústico también se da en la cóclea del oído de los mamíferos, y son muy sugerentes los nuevos hallazgos en las células ciliadas externas. Otras posibilidades son flujos acústicos producidos por vibraciones de las membranas en células de levadura, mejorando su química (¡cerveza y pan!), el contoneo de los glóbulos rojos en los tubos capilares y el bombeo de fluido producido por las diatomeas.

Ficha do documento

Tipo

Artigo científico

Ano

2010

Instituição

Libreria Cientifica Medinaceli

Fonte

Repositório da FGV

Idioma

Inglês

Acesso

Acesso aberto

DOI

10.3989/arbor.2010.746n1256

Identificador

oai:repositorio.fgv.br:10438/23207

Palavras-chave

Acoustic streamingPiezoelectricityCell membranesSynechococcusCyanobacteriaOuter hair cellCochlear amplifierGliding motilityDiatom nanotechnologyMarine synechococcusS-layersBacterialUltrasoundWavesVisualizationCiências sociaisCianobacteria