Правда ли, что пятая часть кислорода на Земле создаётся существами в кремниевых «доспехах»? Как микроскопическим организмам удаётся поддерживать экологический баланс целой планеты? И зачем физики устраивают водорослям «краш-тесты» под микроскопом?

Ответы на эти вопросы прозвучали 25 июня в рамках Дней научного кино ФАНК на площадке Информационного центра по атомной энергии (ИЦАЭ) Екатеринбурга. Программа объединила в себе два блока: лекцию альголога, ведущего инженера департамента биологии и фундаментальной медицины УрФУ Андрея Шахматова и показ короткометражного фильма «Диатомовые водоросли».

Выступление Андрея Шахматова началось с погружения в историю главных героев встречи — диатомей, появившихся на Земле примерно 200–250 миллионов лет назад. «Их ключевая фишка — уникальное строение. Панцирь диатомей состоит из двух половинок: внешней и внутренней. Фактически они живут в изящных коробочках из чистого кремния с красивейшей пористой архитектурой», — рассказал эксперт.

Как подчеркнул альголог, роль этих невидимых глазу существ колоссальна: они производят до 25% первичной продукции биосферы Земли, синтезируют около 20% всего кислорода, участвуют в формировании ландшафтов и служат важнейшим звеном пищевой цепочки. Кроме того, их активно применяют в криминалистике, экомониторинге, промышленности и биохимии. Например, комплексы ископаемых эоценовых диатомей позволяют учёным с высокой точностью датировать геологические слои.

Продолжением вечера стал короткометражный фильм «Диатомовые водоросли» от креативного бюро ФАНК. Зрители смогли увидеть кадры из лаборатории Сколковского института науки и технологий (Сколтех), в которой физики проверяют прочность кремниевых каркасов под сканирующим электронным микроскопом (SEM).

«Мы давим на панцирь индентором, чтобы проверить, насколько он прочный и как ломается под нагрузкой. В SEM мы можем в реальном времени видеть весь процесс: где панцирь начинает деформироваться, где появляются трещины и какие именно элементы структуры выдерживают удар. Это нужно, чтобы связать красивую пористую архитектуру панциря с его механической прочностью», — прокомментировала с экрана Юлияна Цветинович, физик и старший преподаватель Центра фотоники и фотонных технологий Сколтеха.

Сейчас её команда работает над созданием высокотехнологичных биореакторов на основе диатомей, чтобы научиться полностью управлять процессами их жизнедеятельности и фотосинтеза для нужд человечества.

 «Очень классное мероприятие по такой узкой, но интересной теме! Я оказался в Екатеринбурге проездом на каникулах и попал сюда абсолютно случайно благодаря рассылке ИЦАЭ, на которую подписался много лет назад. Я сам биолог — только-только окончил бакалавриат ФЕН НГУ в Новосибирске. Занимаюсь синтезом, но в другой области, поэтому пришел послушать про водоросли. Какие-то факты нам, конечно, давали ещё на первом курсе, но я их уже подзабыл. Мне было интересно посмотреть на сами исследования и послушать про прочность кремниевых панцирей. Отдельное спасибо спикеру за ответ на мой вопрос про определение ископаемых видов. Нам рассказывали об этом в университете, но вживую эти водоросли я никогда не видел. Узнать, как по форме водорослей ученые объединяют их в роды — это круто. Очень рад, что получилось поприсутствовать на лекции!» — поделился впечатлениями гость вечера Владислав Краев.