Ученые из Массачусетского технологического института составили математическую модель распространения питательных веществ в морской воде и показали, что активное перемещение дает способным к нему организмам преимущество перед остальными. Работа опубликована в журнале Science, а ее краткое содержание приводится на сайте института.

Модель основана на турбулентном движении жидкости, характерном для морской воды. Она учитывает, что источником питательные веществ в океане обычно выступают клетки гибнущего фитопланктона. Симуляция, приводимая авторами, показывает, как именно эти питательные вещества со временем распространяются в среде.

Ученые показали, что

хотя движение само по себе и требует дополнительных расходов энергии, в реальных условиях морской воды энергетически выгодно. И в очень низкотурбулетной и в высокотурбулентной жидкостях это не так – там проще не тратить энергию на движение, а ждать, пока питательные вещества сами распространятся в среде.

То, что многие планктонные микроорганизмы – как бактерии, так и эукариоты, способны к активному перемещению, известно еще со времен Антонио Левенгука. Однако, плавать целенаправленно (так, как это делают многоклеточные), ни активные, ни пассивные планктонные организмы не могут – они слишком малы для этого. Поэтому до сих пор оправданность активного плавания у планктона не имела надежного обоснования.