Algák 3D-modelljeit alkották meg magyar kutatók

Ez a cikk több mint egy éve került publikálásra.
A cikkben szereplő információk a megjelenéskor pontosak voltak, de mára elavultak lehetnek.

Az ELKH Ökológiai Kutatóközpont (ÖK) munkatársai háromdimenziós vizualizáció segítségével alkották meg az algák valósághű térbeli modelljeit, amelyek segítségével hamarosan tankönyvek lapjain, múzeumok kiállításain fogják szemléltetni a vízi mikrovilág lélegzetelállító formai sokféleségét, emellett a kutatók a vízminőség-vizsgálatokban napi szinten is alkalmazni fogják.

Mint az Eötvös Loránd Kutatási Hálózat (ELKH) közleményében olvasható, a vízben úszó fotoszintetizáló algák termelik a légköri oxigén jelentős részét. Túlzott elszaporodásuk azonban ronthatja a vízminőséget, ezért kiemelt jelentősége van annak, hogy a kutatók pontosan meg tudják becsülni az általuk alkotott biomassza mennyiségét.

Fotó: ELKH

„A szabad szemmel is látható növények és állatok változatossága meg sem közelíti a mikroszkopikus algák sokféleségét” – magyarázza Borics Gábor, az ÖK Duna-kutató Intézet Tisza-kutató Osztályának vezetője, aki évtizedek óta foglalkozik mikroalgák felfedező- és alkalmazott kutatásával.

A vízben lebegő növényi plankton nagy részét olyan mikroszkopikus méretű algák adják, amelyek ökológiai jelentősége felbecsülhetetlen. A kutatások szerint a légköri oxigén döntő részét nem a szárazföldi ökoszisztémák (erdők, sztyeppék, mezőgazdaságinövény-kultúrák), hanem a természetes vizek növényei, azon belül is főként a fitoplankton lebegő szervezetei termelik. A plankton nagy részét az algák alkotják, amelyek nagyon különböznek egymástól. Ez a különbözőség azért jelent problémát, mert az ökológiai kutatásokban és a vízminőség-vizsgálatokban is alapvető jelentőségű, hogy a kutatók pontosan tudják, melyik fajjal van éppen dolguk, és annak mik a pontos méretei.

Az ELKH kutatásról közölt beszámolója szerint Borics Gábor vezetésével a kutatócsoport teljesen új alapokra helyezte ezeket a számításokat, és közelítő formaegyszerűsítések helyett valósághű térbeli modellek segítségével végzett pontos felszín- és térfogatszámításokat.

„Mivel a mikroszkopikus algák között akkora méretbeli különbség is lehet, mint az egér és az elefánt között, nem sejtszámokkal dolgozunk, hanem az algák össztömegével, vagyis biomasszájával. Emellett különbséget kell tenni a fajok között is, hiszen vannak közöttük veszedelmes kékalgák és teljesen jámbor moszatok is” – fejtette ki Borics Gábor.

Fotó: SCIENCE OF THE TOTAL ENVIRONMENT

A kutatók korábban az algák tömegét úgy állapították meg, hogy a szabvány előírásait követve, az alakjukat néhány egyszerű formához (gömb, kúp, hasáb) hasonlították. Ez a módszer azonban csak közelítő értéket eredményezett, mivel a hagyományos fénymikroszkópos képeken a kutatók mindig csak a minták egyik rétegét látták, a teljes alga nem tárult a szemük elé, ebből kifolyólag a valós méreteikben nem lehettek biztosak.

A kutatók négy éve tartó munkájuk során térbeli tervezéshez használt szoftverek segítségével rengeteg édesvízi algafajról készítették el azokat a háromdimenziós hálóobjektumokat, amelyeken már egyszerűen lehet térfogatot számolni. Sőt, akár fajokon belül is meg tudják különböztetni az eltérő alakú egyedeket, így a vizsgálatot végző kutatónak csak a mikroszkópban látott alga szélességét és hosszúságát kell betáplálnia a programba. Így sikerült elérniük, hogy a térfogatbecslés hibája szinte elhanyagolható mértékűre csökkent.

„Ezáltal mostantól úgy láthatjuk az algákat, ahogy korábban soha. A mikroszkóp csekély mélységélessége miatt a szakértők sem látták még őket a maguk teljességében. Olyan ez, mintha az emberből csak az orra helyét látnánk, a többi részlet elmosódott lenne” – magyarázta Borics Gábor.

Jelenleg 2 500 algafaj alakját, valamint felszínét és térfogatát határozták meg. Mivel a módszer immár részleteiben is jól kidolgozott, az algakollekció bővítése innentől a kutató szavaival élve már csak „iparosmunka”.

Ez a munka szép példája annak, ahogy egy kezdetben alapkutatásnak induló projekt végül milyen jelentős gyakorlati problémák megoldásához vezetheti el a szakembereket.

Forrás: ng.hu

Olvasna még a témában?

Szimpatika akció

Nyereményjátékok

Megfejtő

Kalandozzon velünk, legyen Ön is Megfejtő!

Kvíz

Olvassa el a Szimpatika magazint és válaszoljon a kérdésekre!

Tematikus kvíz

Böngésszen a honlap cikkei között és válaszoljon a kérdésekre!

Facebook játék

Egy könnyű kérdés – egy fantasztikus nyeremény

A nyitólapról ajánljuk

Friss cikkeink

Hírlevél

Feliratkozom a Szimpatika hírlevelekre, ezzel elfogadom az Adatkezelési Tájékoztatóban olvasható feltételeket, és hozzájárulok, hogy a szimpatika.hu a megadott e-mail címemre hírlevelet küldjön, valamint saját és partnerei üzleti ajánlataival felkeressen.

Az űrlap kitöltése, az adatok megadása önkéntes.

A hírlevélküldő szolgáltatás nem támogatja a freemail.hu-s és citromail.hu-s címeket, ilyen címek megadása esetén hibák léphetnek fel!
Kérjük, használjon más e-mail szolgáltatót (pl: gmail.com)!