Time Irreversibility and Criticality in the Motility of a Flagellate Microorganism.
Time Irreversibility and Criticality in the Motility of a Flagellate Microorganism.
复制标题
鞭毛微生物运动的时间不可逆性和临界性。
DOI：
--
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发表时间：
2017
影响因子：
8.6
通讯作者：
R. Goldstein
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kirsty Y. Wan;R. Goldstein
活跃的生物体表现出行为的可变性，在快动态和慢动态之间划分。这种可变性可能是在异质、不可预测的环境中产生快速反应的关键，在这种环境中，细胞活动影响能量通量的持续交换。我们展示了一种新的，非侵入性的策略来揭示游泳的非平衡控制-特别是在八鞭毛微藻中。这些生物表现出鞭毛兴奋性和机械敏感性的惊人特征，这是一种新颖的、时间不可逆的“跑-停-冲击”运动的特征，包括向前跑，剧烈的节奏反转的膝跳冲击，以及细胞静止但继续表现出亚微米鞭毛振动的长时间停止。熵的产生与反应图中出现的通量循环相关联，提供了原始藻类中详细平衡破坏的直接度量。
Active living organisms exhibit behavioral variability, partitioning between fast and slow dynamics. Such variability may be key to generating rapid responses in a heterogeneous, unpredictable environment wherein cellular activity effects continual exchanges of energy fluxes. We demonstrate a novel, noninvasive strategy for revealing nonequilibrium control of swimming-specifically, in an octoflagellate microalga. These organisms exhibit surprising features of flagellar excitability and mechanosensitivity, which characterize a novel, time-irreversible "run-stop-shock" motility comprising forward runs, knee-jerk shocks with dramatic beat reversal, and long stops during which cells are quiescent yet continue to exhibit submicron flagellar vibrations. Entropy production, associated with flux cycles arising in a reaction graph representation of the gait-switching dynamics, provides a direct measure of detailed balance violation in this primitive alga.
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影响因子：
8.6
作者：
Klindt, Gary S.;Ruloff, Christian;Friedrich, Benjamin M.
通讯作者：
Friedrich, Benjamin M.
DOI：
10.1126/science.aac8167
发表时间：
2016-04-29
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Battle C;Broedersz CP;Fakhri N;Geyer VF;Howard J;Schmidt CF;MacKintosh FC
通讯作者：
MacKintosh FC
影响因子：
8.6
作者：
Lambert G;Liao D;Austin RH
通讯作者：
Austin RH
影响因子：
3.4
作者：
Xu, Gang;Wilson, Kate S.;Bayly, Philip V.
通讯作者：
Bayly, Philip V.