Los investigadores estudiaron el organismo pluricelular Volvox, que consta de aproximadamente 1000 células dispuestas en la superficie esférica de una matriz de alrededor de medio milímetro de diámetro. Cada una de las células de la superficie tiene dos apéndices, como el cabello, conocida como flagelos, cuyos golpes impulsa la colonia a través del fluido y, al mismo tiempo los hace girar en torno a un eje.

Los investigadores descubrieron que las colonias que nadan cerca de una superficie pueden formar dos tipos de “estados vinculados”- El denominado “vals”, en la que las dos colonias orbitan como un planeta alrededor del sol, y el denominado “minué”, en la que las colonias oscilan hacia adelante y hacia atrás como si hubiera una banda elástica entre ellos.

Los investigadores han desarrollado un análisis matemático en el que estos patrones de baile se derivan de la forma en la que cerca de las superficies se modifica el flujo de los fluidos, cerca de las colonias e inducen una atracción entre ellos. Las observaciones constituyen la primera visualización directa de los flujos, que se han predicho para producir este tipo de atracción. Que anteriormente han estado implicados en la acumulación de la natación de los microorganismos como las bacterias y las células de esperma.

Estos resultados también tienen implicaciones para la agrupación de las colonias en la interfaz aire-agua, donde estos flujos de recirculación pueden aumentar la probabilidad de fertilización sexual durante la fase de su ciclo de vida.

El Profesor Raymond E. Goldstein, autor principal del estudio, dijo: “Estos resultados sorprendentes e inesperados nos recuerdan no sólo de la gracia y la belleza de la vida, pero también de los notables fenómenos que pueden surgir a partir de ingredientes muy sencillos “. El trabajo es parte de un esfuerzo más amplio para mejorar nuestro conocimiento de la transición evolutiva de los organismos unicelulares a los multicelulares. Esta mayor comprensión de la naturaleza de auto-propulsión y el comportamiento colectivo de estos organismos son clave para dilucidar los pasos evolutivos hacia una mayor complejidad biológica.

Por otra parte, los flagelos de Volvox son casi idénticos a los cilios en el cuerpo humano, cuya actuación coordinada es esencial para muchos procesos en el desarrollo embrionario, la reproducción y el sistema respiratorio. Por esta razón, el estudio de la organización flagellar puede tener amplias consecuencias para la salud humana.

Referencia:

Knut Drescher, Kyriacos C. Leptos, Idan Tuval, Takuji Ishikawa, Timothy J. Pedley, and Raymond E. Goldstein. Dancing Volvox: Hydrodynamic Bound States of Swimming Algae. Physical Review Letters, 2009; 102 (16): 168101 DOI: 10.1103/PhysRevLett.102.168101