Run-and-tumble motion
ರನ್-ಅಂಡ್-ಟಂಬಲ್ ಚಲನೆಯು ಕೆಲವು ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾ ಮತ್ತು ಇತರ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಏಜೆಂಟ್ಗಳಿಂದ ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಚಲನೆಯ ಮಾದರಿಯಾಗಿದೆ. ಇದು "ರನ್ಗಳು" ಮತ್ತು "ಟಂಬಲ್ಸ್" ನ ಪರ್ಯಾಯ ಅನುಕ್ರಮವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆಃ ಓಟದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಏಜೆಂಟ್ ತನ್ನನ್ನು ತಾನು ಸ್ಥಿರವಾದ (ಅಥವಾ ನಿಧಾನವಾಗಿ ಬದಲಾಗುವ) ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಮುನ್ನಡೆಸುತ್ತಾನೆ, ಮತ್ತು ಟಂಬಲ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಅದು ಮುಂದಿನ ಓಟದ ತಯಾರಿಯಲ್ಲಿ ತನ್ನನ್ನು ತಾನು ಮರುಸ್ಥಾಪಿಸಿಕೊಳ್ಳುವಾಗ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಟಂಬ್ಲಿಂಗ್ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಅರ್ಥದಲ್ಲಿ ಅನಿಯಮಿತ ಅಥವಾ "ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ"-ಅಂದರೆ, ಹೊಸ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಸಂಭವನೀಯತೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಕಾರ್ಯದಿಂದ ಮಾದರಿ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಜೀವಿಗಳ ಸ್ಥಳೀಯ ಪರಿಸರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ರಾಸಾಯನಿಕ ಇಳಿಜಾರುಗಳು). ಓಟದ ಅವಧಿಯು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅದೇ ಅರ್ಥದಲ್ಲಿ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಉದಾಹರಣೆಯೆಂದರೆ ದುರ್ಬಲವಾದ ಜಲೀಯ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿರುವ ವೈಲ್ಡ್-ಟೈಪ್ ಇ. ಕೋಲಿ, ಇದಕ್ಕಾಗಿ ಓಟದ ಅವಧಿಯನ್ನು ಸುಮಾರು 1 ಸೆಕೆಂಡಿನ ಸರಾಸರಿಯೊಂದಿಗೆ ಘಾತೀಯವಾಗಿ ವಿತರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ರನ್-ಅಂಡ್-ಟಂಬಲ್ ಚಲನೆಯು ಸ್ವಯಂ-ಚಾಲಿತ ಕಣಗಳ ಕೆಲವು ಗಣಿತದ ಮಾದರಿಗಳಿಗೆ ಆಧಾರವಾಗಿದೆ, ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಕಣಗಳನ್ನು ಸ್ವತಃ ರನ್-ಅಂಡ್-ಟಂಬಲ್ ಕಣಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಬಹುದು. ವಿವರಣೆ ಅನೇಕ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳು ಈಜುತ್ತವೆ, ಜೀವಕೋಶದ ದೇಹದ ಹೊರಗೆ ಫ್ಲಾಜೆಲ್ಲಾದ ತಿರುಗುವಿಕೆಯಿಂದ ಮುಂದೂಡಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. ಪ್ರೋಟಿಸ್ಟ್ ಫ್ಲಾಜೆಲ್ಲಾಗೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಫ್ಲಾಜೆಲ್ಲಾಗಳು ರೋಟರ್ಗಳಾಗಿವೆ ಮತ್ತು-ಜಾತಿಗಳು ಮತ್ತು ಫ್ಲಾಜೆಲೇಷನ್ನ ಪ್ರಕಾರವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಿಸದೆ-ಅವು ಕೇವಲ ಎರಡು ವಿಧಾನಗಳ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆಃ ಪ್ರದಕ್ಷಿಣಾಕಾರವಾಗಿ ಅಥವಾ ಅಪ್ರದಕ್ಷಿಣಾಕಾರವಾಗಿ ತಿರುಗುವಿಕೆ. ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಈಜುಗಳನ್ನು ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಟ್ಯಾಕ್ಸಿಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ (ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಗ್ರಾಹಕಗಳು ಮತ್ತು ಸಿಗ್ನಲ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಡಕ್ಷನ್ ಮಾರ್ಗಗಳಿಂದ ಮಧ್ಯಸ್ಥಿಕೆ ವಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ) ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಂ ಇಳಿಜಾರುಗಳ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ನಿರ್ದೇಶಿತ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಚಲಿಸಲು ಮತ್ತು ಜೀವನಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚು ಅನುಕೂಲಕರ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ತಲುಪಲು. ಫ್ಲಾಜೆಲ್ಲಾರ್ ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಜೀವಕೋಶದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಗ್ರಾಹಕಗಳು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಿದ ಅಣುಗಳ ಪ್ರಕಾರದಿಂದ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆಃ ಆಕರ್ಷಕ ಇಳಿಜಾರಿನ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ, ನಯವಾದ ಈಜು ಪ್ರಮಾಣವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ನಿವಾರಕ ಇಳಿಜಾರಿನ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯು ಉರುಳುವಿಕೆಯ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಜೈವಿಕ ಉದಾಹರಣೆಗಳಾದ ರನ್-ಅಂಡ್-ಟಂಬಲ್ ಚಲನೆಯು ಇ. ಕೋಲಿ, ಸಾಲ್ಮೊನೆಲ್ಲಾ ಟೈಫಿಮುರಿಯಂ ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಸಿಲಸ್ ಸಬ್ಟಿಲಿಸ್ ಸೇರಿದಂತೆ ಅನೇಕ ಪೆರಿಟ್ರಿಚಸ್ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ. ಇದು ಆಲ್ಗಾ ಕ್ಲಮೈಡೊಮೊನಸ್ ರೀನ್ಹಾರ್ಡ್ಟಿ ಮತ್ತು ಸೈನೊಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಂ ಸೈನೆಕೋಸಿಸ್ಟಿಸ್ನಲ್ಲಿಯೂ ಕಂಡುಬಂದಿದೆ. ನಿರ್ದೇಶಿತ ಚಲನಶೀಲತೆ (ಟ್ಯಾಕ್ಸಿಗಳು) ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳ ತಳೀಯವಾಗಿ ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ಗುಂಪುಗಳು ಸಂಕೀರ್ಣ ಪರಿಸರದ ಮೂಲಕ ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿ ನ್ಯಾವಿಗೇಟ್ ಮಾಡಲು ಅಥವಾ ಆತಿಥೇಯ ಅಂಗಾಂಶಗಳನ್ನು ವಸಾಹತುವನ್ನಾಗಿ ಮಾಡಲು ಕೀಮೋಟಾಕ್ಸಿಸ್ ಅಥವಾ ಫೋಟೊಟಾಕ್ಸಿಸ್ನಂತಹ ನಿರ್ದೇಶಿತ ಚಲನಶೀಲತೆಯನ್ನು (ಟ್ಯಾಕ್ಸಿಗಳು) ಅವಲಂಬಿಸಿವೆ. ಎಸ್ಚೆರಿಚಿಯಾ ಕೋಲಿ ಮತ್ತು ಸಾಲ್ಮೊನೆಲ್ಲಾ ಮಾದರಿ ಜೀವಿಗಳಲ್ಲಿ, ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳು ಅಪ್ರದಕ್ಷಿಣಾಕಾರವಾಗಿ (ಸಿಸಿಡಬ್ಲ್ಯೂ) ಮತ್ತು ಪ್ರದಕ್ಷಿಣಾಕಾರವಾಗಿ (ಸಿಡಬ್ಲ್ಯೂ) ಫ್ಲಾಜೆಲ್ಲಾರ್ ತಿರುಗುವಿಕೆಯಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ ಈಜುತ್ತವೆ. ಚೆಮೊರೆಸೆಪ್ಟರ್ಗಳು ಆಕರ್ಷಕ ಅಥವಾ ನಿವಾರಕಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಫ್ಲ್ಯಾಜೆಲ್ಲಾರ್ ಮೋಟರ್ನ ದಿಕ್ಕನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಸಿಗ್ನಲಿಂಗ್ ಕ್ಯಾಸ್ಕೇಡ್ ಮೂಲಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುತ್ತವೆ. ಇದು ಕೀಮೋಟಾಕ್ಸಿಸ್ಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು, ಅಲ್ಲಿ ಆಕರ್ಷಕ ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ಗಳು ಫ್ಲ್ಯಾಜೆಲ್ಲಾರ್ ಮೋಟರ್ಗಳು ಸಿ. ಸಿ. ಡಬ್ಲ್ಯೂ. ಅನ್ನು ತಿರುಗಿಸುವ ಸಮಯದ ಉದ್ದವನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತವೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಅನುಕೂಲಕರ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ನಯವಾದ ಈಜು ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ನಿವಾರಕಗಳು ಸಿಡಬ್ಲ್ಯೂ ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ಹೆಚ್ಚಳಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚು ಉರುಳುವಿಕೆ ಮತ್ತು ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆಗಳು ಉಂಟಾಗುತ್ತವೆ. ಸೈನೊಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಂ ಸೈನೆಕೋಸಿಸ್ಟಿಸ್ ಫೋಟೊಟಾಕ್ಸಿಸ್ಗೆ ಕಾರಣವಾಗುವ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ರನ್-ಅಂಡ್-ಟಂಬ್ಲಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಎಸ್ಚೆರಿಚಿಯಾ ಕೋಲಿಯು ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಈಜುಗಾರಿಕೆಯ ಒಂದು ಮೂಲರೂಪವಾಗಿದ್ದು, ಚೆನ್ನಾಗಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾದ ಮಾದರಿ ಜೀವಿ ಎಸ್ಚೆರಿಚಿಯಾ ಕೋಲಿಯಿಂದ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಕೆಳಗಿರುವ ರೇಖಾಚಿತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ಇ. ಕೋಲಿಯು ತನ್ನ ಪೆರಿಟ್ರಿಕಸ್ ಫ್ಲ್ಯಾಗ್ಲೆಷನ್ನೊಂದಿಗೆ ರನ್-ಅಂಡ್-ಟಂಬಲ್ ಈಜು ಮಾದರಿಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ. ಫ್ಲ್ಯಾಜೆಲ್ಲಾರ್ ಮೋಟರ್ಗಳ ಅಪ್ರದಕ್ಷಿಣಾಕಾರದ ತಿರುಗುವಿಕೆಯು ಫ್ಲ್ಯಾಜೆಲ್ಲಾರ್ ಬಂಡಲ್ ರಚನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಕೋಶದ ಉದ್ದನೆಯ ಅಕ್ಷಕ್ಕೆ ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ ಕೋಶವನ್ನು ಮುಂದಕ್ಕೆ ತಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಗಡಿಯಾರದ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ತಿರುಗುವಿಕೆಯು ಬಂಡಲ್ ಅನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕೋಶವು ಯಾದೃಚ್ಛಿಕವಾಗಿ ತಿರುಗುತ್ತದೆ (ಉರುಳುವುದು). ಟಂಬ್ಲಿಂಗ್ ಘಟನೆಯ ನಂತರ, ನೇರ ಈಜು ಹೊಸ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಚೇತರಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಅಂದರೆ, ಅಪ್ರದಕ್ಷಿಣಾಕಾರದ ತಿರುಗುವಿಕೆಯು ಸ್ಥಿರವಾದ ಚಲನೆಗೆ ಮತ್ತು ಪ್ರದಕ್ಷಿಣಾಕಾರವಾಗಿ ಉರುಳುವಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ; ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಅಪ್ರದಕ್ಷಿಣಾಕಾರದ ತಿರುಗುವಿಕೆಯು ಆಸಕ್ತಿಯ ಅಣುಗಳ (ಸಕ್ಕರೆಗಳು ಅಥವಾ ಅಮೈನೋ ಆಮ್ಲಗಳಂತಹ) ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಕಾಲ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ. ಏಕರೂಪದ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ, ರನ್-ಅಂಡ್-ಟಂಬಲ್ ಪಥಗಳು ಅನಿಯಮಿತ ಮರುಸಂಯೋಜನೆಯ ಘಟನೆಗಳಿಂದ ಹರಡಿಕೊಂಡ ಸುಮಾರು ನೇರವಾದ ಭಾಗಗಳ ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಈ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಂ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ನೇರ ವಿಭಾಗಗಳು ರನ್ಗಳಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಮತ್ತು ಮರುಸಂಯೋಜನೆಯ ಘಟನೆಗಳು ಟಂಬಲ್ಗಳಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಅವು ಕಡಿಮೆ ರೆನಾಲ್ಡ್ಸ್ ಸಂಖ್ಯೆಯಲ್ಲಿ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವುದರಿಂದ, ವಿಶ್ರಾಂತಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುವ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಸ್ಥಿರ ಅಂತಿಮ ವೇಗವನ್ನು ತಲುಪುತ್ತವೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ರನ್ಗಳನ್ನು ಸ್ಥಿರ ವೇಗದ ಚಲನೆಯೆಂದು ಅಂದಾಜು ಮಾಡಬಹುದು. ನೈಜ-ಪ್ರಪಂಚದ ವಿಚಲನವು ಸರಳ ರೇಖೆಗಳಿಂದ ಹಾದುಹೋಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ಪ್ರಸರಣಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ, ಇದು ಓಟದ ಅವಧಿಯಲ್ಲಿ ದೃಷ್ಟಿಕೋನದಲ್ಲಿ ಸಣ್ಣ ಏರಿಳಿತಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ. ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ಪ್ರಸರಣದ ಹೆಚ್ಚು ಕ್ರಮೇಣ ಪರಿಣಾಮಕ್ಕೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, ಟಂಬಲ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ದೃಷ್ಟಿಕೋನದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯು (ತಿರುವು ಕೋನ) ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ; ಏಕರೂಪದ ಜಲೀಯ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾದ ಇ. ಕೋಲಿಗೆ, ಸರಾಸರಿ ತಿರುವು ಕೋನವು ಸುಮಾರು 70 ಡಿಗ್ರಿಗಳಾಗಿದ್ದು, ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ವಿಶಾಲವಾದ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ, ಟಂಬ್ಲಿಂಗ್ ವಿತರಣೆ ಮತ್ತು ರನ್ ಅವಧಿಯು ಏಜೆಂಟ್ನ ಸ್ಥಳೀಯ ಪರಿಸರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಗುರಿ-ಆಧಾರಿತ ನ್ಯಾವಿಗೇಷನ್ (ಟ್ಯಾಕ್ಸಿಗಳು) ಗೆ ಅವಕಾಶ ನೀಡುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ರಾಸಾಯನಿಕ ಇಳಿಜಾರಿನ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುವ ಟಂಬ್ಲಿಂಗ್ ವಿತರಣೆಯು ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾವನ್ನು ಆಹಾರದ ಮೂಲದ ಕಡೆಗೆ ಅಥವಾ ನಿವಾರಕದಿಂದ ದೂರವಿರಿಸುತ್ತದೆ, ಈ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಕೆಮೊಟಾಕ್ಸಿಸ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಟಂಬಲ್ಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ರನ್ಗಳಿಗಿಂತ ವೇಗವಾಗಿರುತ್ತವೆಃ ಇ. ಕೋಲಿಯ ಟಂಬಲಿಂಗ್ ಘಟನೆಗಳು ಸುಮಾರು 0.1 ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ಕಾಲ ನಡೆಯುತ್ತವೆ, ಓಟಕ್ಕೆ ~ 1 ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ. ಸೈನೆಕೋಸಿಸ್ಟಿಸ್ ಮತ್ತೊಂದು ಉದಾಹರಣೆಯೆಂದರೆ ಸೈನೊಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಂ ಕುಲದ ಸೈನೆಕೋಸಿಸ್ಟಿಸ್. ಸೈನೋಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಂ ಫ್ಲಾಜೆಲ್ಲಾವನ್ನು ಹೊಂದಿಲ್ಲ. ಅದೇನೇ ಇದ್ದರೂ, ಸೈನೆಕೋಸಿಸ್ಟಿಸ್ ಪ್ರಭೇದಗಳು ಜೀವಕೋಶದ ಅಮಾನತುಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ತೇವಾಂಶದ ಮೇಲ್ಮೈಗಳಲ್ಲಿ ಚಲಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಹಿಂತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವ ರೀತಿಯ IV ಪಿಲಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ಮರುಕಳಿಸುವ ಎರಡು ಹಂತದ ಚಲನೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಬಹುದು; ಹೆಚ್ಚಿನ-ಚಲನಶೀಲತೆಯ ಓಟ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ-ಚಲನಶೀಲತೆಯ ಟಂಬಲ್ (ರೇಖಾಚಿತ್ರವನ್ನು ನೋಡಿ). ಎರಡು ಹಂತಗಳನ್ನು ವಿವಿಧ ಬಾಹ್ಯ ಒತ್ತಡಗಳ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಮಾರ್ಪಡಿಸಬಹುದು. ಬೆಳಕಿನ ತೀವ್ರತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದರಿಂದ, ಜಾಗದ ಮೇಲೆ ಏಕರೂಪವಾಗಿ, ಸೈನೆಕೋಸಿಸ್ಟಿಸ್ ಎಲ್ಲಾ ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕವಾಗಿ ಚಾಲನೆಯಲ್ಲಿರುವ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರುವ ಸಂಭವನೀಯತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಆರಂಭಿಕ ಸಂಭವನೀಯತೆಯನ್ನು ಮರಳಿ ಪಡೆದಾಗ, ಸುಮಾರು ಒಂದು ಗಂಟೆಯ ವಿಶಿಷ್ಟ ಲಕ್ಷಣದ ಸಮಯದ ನಂತರ ಈ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯವು ಕಣ್ಮರೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ವುರ್ಚ್ ಮತ್ತು ಇತರರು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದ ರೇಖೀಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಗಣಿತದ ಮಾದರಿಯು ಚೆನ್ನಾಗಿ ವಿವರಿಸಿದೆ. ಸಿನೆಕೋಸಿಸ್ಟಿಸ್ ಜೀವಕೋಶಗಳು ದಿಕ್ಕಿನ ಬೆಳಕಿನಲ್ಲಿ ಪಕ್ಷಪಾತದ ಚಲನಶೀಲತೆಗೆ ಒಳಗಾಗಬಹುದು. ದಿಕ್ಕಿನ ಬೆಳಕಿನ ಹರಿವಿನ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, ಸೈನೆಕೋಸಿಸ್ಟಿಸ್ ಜೀವಕೋಶಗಳು ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಚಲನಶೀಲತೆಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲದ ಕಡೆಗೆ ಸಾಗುತ್ತವೆ (ಧನಾತ್ಮಕ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕದಲ್ಲಿ). ವುರ್ಚ್ ಮತ್ತು ಇತರರು. (2020) ಈ ಪಕ್ಷಪಾತದ ಚಲನಶೀಲತೆಯು ಓಟದ ಅವಧಿಗಳಲ್ಲಿ ಸರಾಸರಿ ಸ್ಥಳಾಂತರಗಳಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿದೆ, ಇದು ಯಾದೃಚ್ಛಿಕವಾಗಿಲ್ಲ (ಇದು ಏಕರೂಪದ ಬೆಳಕಿನಲ್ಲಿರುವುದರಿಂದ). ಅವರು ಪಕ್ಷಪಾತವು ರನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿದರು, ಇದು ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲದ ಕಡೆಗೆ ಹೆಚ್ಚು, ಮತ್ತು ಈ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ರನ್ಗಳಿಲ್ಲ. ಒಟ್ಟಾಗಿ, ಈ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಈ ಪ್ರೊಕಾರ್ಯೋಟಿಕ್ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳಲ್ಲಿ ಬೆಳಕಿನ ತೀವ್ರತೆ ಮತ್ತು ಬೆಳಕಿನ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಗುರುತಿಸಲು ವಿಭಿನ್ನ ಮಾರ್ಗಗಳನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಹರಿವಿನ ಸಕ್ರಿಯ ನಿಯಂತ್ರಣದಲ್ಲಿ ಬಳಸಬಹುದು. ಅತ್ಯಂತ ಬಲವಾದ ಸ್ಥಳೀಯ ಬೆಳಕು ಚಲನೆಯ ಉಪಕರಣವನ್ನು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸಹ ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ. ~ 475 μmol m−2s−1 ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಬೆಳಕಿನ ತೀವ್ರತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದರಿಂದ ಸೈನೆಕೋಸಿಸ್ಟಿಸ್ ಕೋಶಗಳ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಹಿಮ್ಮುಖಗೊಳಿಸಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಟ್ಟದ ವಿಕಿರಣ ಮೂಲದಿಂದ ದೂರ ಹೋಗುತ್ತದೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, ಸೈನೆಕೋಸಿಸ್ಟಿಸ್ ಜೀವಕೋಶಗಳು ನೇರಳಾತೀತ ವಿಕಿರಣದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಡಿಎನ್ಎ ಮತ್ತು ಸೈನೆಕೋಸಿಸ್ಟಿಸ್ನ ಇತರ ಸೆಲ್ಯುಲಾರ್ ಘಟಕಗಳಿಗೆ ಹಾನಿಯಾಗುವುದನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಲು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವಾಗಿ ನಕಾರಾತ್ಮಕ ಫೋಟೊಟಾಕ್ಸಿಸ್ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ. ಸೆಕೆಂಡಿನ ಒಂದು ಭಾಗದಿಂದ ಹಲವಾರು ನಿಮಿಷಗಳವರೆಗೆ ವಿಸ್ತರಿಸಬಹುದಾದ ರನ್ ಹಂತಕ್ಕೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ, ಟಂಬಲ್ ಸೆಕೆಂಡಿನ ಒಂದು ಭಾಗ ಮಾತ್ರ ಇರುತ್ತದೆ. ಟಂಬ್ಲಿಂಗ್ ಹಂತವು ಮುಂದಿನ ಓಟದ ಚಲನಶೀಲತೆಯ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಲು ಜೀವಕೋಶಕ್ಕೆ ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುವ ಪ್ರದಕ್ಷಿಣಾಕಾರದ ತಿರುಗುವಿಕೆಯಾಗಿದೆ. ಜೀವಿಯು ಪೋಷಕಾಂಶಗಳ ಅಥವಾ ಇತರ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರಚೋದಕಗಳ ಇಳಿಜಾರುಗಳ ಕಡೆಗೆ ಅಥವಾ ಅದರಿಂದ ದೂರ ಸರಿಯಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುವ ಮತ್ತೊಂದು ಯೋಜನೆಯು ಕೆಮೊಟಾಕ್ಸಿಸ್ ಆಗಿದೆ. ಟ್ರಾನ್ಸ್ಮೆಂಬ್ರೇನ್ ಕೆಮೊರಿಸೆಪ್ಟರ್ಗಳಿಂದ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಿದ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳು ಮೂರು ಆಯಾಮದ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ನಡಿಗೆಯನ್ನು ಏಕರೂಪದ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ಗಮನಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿ ಓಟದ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಟಂಬಲ್ ನಂತರ ಗುರುತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಗಣಿತದ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕವಾಗಿ ಮತ್ತು ಗಣನಾತ್ಮಕವಾಗಿ, ರನ್-ಅಂಡ್-ಟಂಬಲ್ ಚಲನೆಯನ್ನು ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿ ರೂಪಿಸಬಹುದು. ಸರಳ ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಊಹೆಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆಃ ರನ್ಗಳು ನೇರವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರ ವೇಗದಲ್ಲಿ ನಡೆಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ (ಆರಂಭಿಕ ವೇಗವು ತತ್ಕ್ಷಣವೇ) ಟಂಬ್ಲಿಂಗ್ ಘಟನೆಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಸರಾಸರಿ ದರದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತವೆ, ಅಂದರೆ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಮಯದ ಮಧ್ಯಂತರದಲ್ಲಿ ಟಂಬ್ಲಿಂಗ್ ಘಟನೆಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯು ಪಾಯ್ಸನ್ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಓಟದ ಅವಧಿಗಳನ್ನು ಸರಾಸರಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಘಾತೀಯವಾಗಿ ವಿತರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಇದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಟಂಬಲ್ ಅವಧಿಯು ಅತ್ಯಲ್ಪವಾಗಿದೆ ಇತರ ಏಜೆಂಟ್ಗಳೊಂದಿಗಿನ ಸಂವಹನಗಳು ಅತ್ಯಲ್ಪವಾಗಿವೆ (ದುರ್ಬಲಗೊಳಿಸುವ ಮಿತಿ) ಕೆಲವು ಇತರ ಸರಳಗೊಳಿಸುವ ಊಹೆಗಳೊಂದಿಗೆ, ಸಂಭವನೀಯತೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಕಾರ್ಯಕ್ಕಾಗಿ ಸಮಗ್ರ-ಭೇದಾತ್ಮಕ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು, ಕಣದ ಸ್ಥಾನ ಎಲ್ಲಿದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಯುನಿಟ್ ವೆಕ್ಟರ್ ಆಗಿದೆ. - ಆಯಾಮಗಳಲ್ಲಿ, ಈ ಸಮೀಕರಣವು-ಆಯಾಮದ ಘನ ಕೋನವಾಗಿದೆ, ಇದು ಬಾಹ್ಯ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವಾಗಿದೆ, ಘರ್ಷಣೆಯಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯವು ದೃಷ್ಟಿಕೋನದಿಂದ ಪರಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸುವ ಚದುರುವಿಕೆಯ ಅಡ್ಡ ವಿಭಾಗವಾಗಿದೆ. ಸಂಪೂರ್ಣ ಮರುಸ್ಥಾಪನೆಗಾಗಿ,. ಅವಿಭಾಜ್ಯವನ್ನು ಎಲ್ಲಾ ಸಂಭವನೀಯ ಘಟಕ ವಾಹಕಗಳ ಮೇಲೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ,-ಆಯಾಮದ ಘಟಕ ಗೋಳ. ಮುಕ್ತ ಜಾಗದಲ್ಲಿ (ಗಡಿಗಳಿಂದ ದೂರ), ಸರಾಸರಿ ವರ್ಗ ಸ್ಥಳಾಂತರವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸಣ್ಣ ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡದಕ್ಕೆ ಅಳೆಯುತ್ತದೆ. ಎರಡು ಆಯಾಮಗಳಲ್ಲಿ, ಆರಂಭಿಕ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾದ ಸರಾಸರಿ ವರ್ಗ ಸ್ಥಳಾಂತರವು ನಿಯತಾಂಕದೊಂದಿಗೆ ಇರುತ್ತದೆ. ನೈಜ-ಪ್ರಪಂಚದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ, ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣ ಮಾದರಿಗಳು ಬೇಕಾಗಬಹುದು. ಅಂತಹ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ, ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಪಥದ ದತ್ತಾಂಶದಿಂದ ಮಾದರಿ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಊಹಿಸಲು ವಿಶೇಷ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ರನ್-ಅಂಡ್-ಟಂಬಲ್ ಚಲನೆಯ ಗಣಿತದ ಅಮೂರ್ತತೆಯು ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರದ ಹೊರಗೆ ಸಹ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ-ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ವಿಕಿರಣ ವರ್ಗಾವಣೆ ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಸಾಗಣೆಯ ಆದರ್ಶ ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ. ನೋಟ್ಸ್ ಸೋರ್ಸ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ ಅನ್ನು ಈ ಮೂಲದಿಂದ ನಕಲಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು ಕ್ರಿಯೇಟಿವ್ ಕಾಮನ್ಸ್ ಆಟ್ರಿಬ್ಯೂಷನ್ 4 ಅಂತರರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಪರವಾನಗಿ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಿದೆ. ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಲಜಿ