Lacrymaria olor ist bekannt für seine schnellen und spektakulären Verwandlungen. Dieser tropfenförmige Organismus kann eine lange, dünne Struktur, die einem Hals ähnelt, aus dem unteren Ende seiner Zelle herausstrecken. Dieser Hals kann eine Länge von bis zu 1500 Mikrometern erreichen. Überträgt man diese Fähigkeit auf einen Menschen, könnte er seinen Kopf bei einer Körpergröße von 1,80 Metern, rund 60 Meter weit vorschieben, was etwa 30 Mal seiner Gesamtlänge entspricht.
Die Forscher haben herausgefunden, dass diese schnelle und präzise Ausdehnung auf eine helikal strukturierte Zytoskelettstruktur zurückzuführen ist, die aus etwa 15 Mikrotubuli besteht. Diese Mikrotubuli sind um die Zellmembran gewickelt und mit einer feinen, durchsichtigen Membran überzogen, die sich in komplexe, origamiähnliche Muster faltet. Diese Konfiguration ermöglicht es der Zelle, ihren Hals mit großer Effizienz zu entfalten und wieder einzuziehen.
Durch die Verwendung von Live-Bildgebung, konfokaler und Transmissionselektronenmikroskopie konnten Manu Prakash und Eliott Flaum diese Mechanismen im Detail beobachten. Sie stellten fest, dass die Mikrotubuli wie helixförmige Rippen fungieren, die in eine Membran gehüllt sind, die die Falten definiert und so Grate und Täler ähnlich den traditionellen Origami-Falten bildet. Diese Struktur ermöglicht es Lacrymaria olor, seinen Hals wiederholt bis zu 50.000 Mal fehlerfrei zu strecken und zurückzuziehen.
Manu Prakash bezeichnet dieses Phänomen als "unglaublich komplexes Verhalten" und vergleicht es mit zellulärem Origami, das er als "lacrygami" bezeichnet. Er betont, dass diese Entdeckung Fortschritte in der Entwicklung weicher Materialien und der Robotik inspirieren könnte, insbesondere zur Entwicklung von mikroskopisch kleinen, ausdehnbaren Maschinen, die in verschiedenen Bereichen eingesetzt werden könnten, einschließlich Weltraumteleskopen und miniaturisierten chirurgischen Robotern.
Diese Forschung wurde in der Zeitschrift Science veröffentlicht und ebnet den Weg für neue Untersuchungen darüber, wie biologische Strukturen technologische Innovationen inspirieren können. Eliott Flaum erklärt, dass "wenn Sie Falten in einem spiralförmigen Winkel speichern, Sie eine unendliche Menge an Material speichern können". Dies zeigt, wie die Biologie komplexe Probleme auf elegante und effiziente Weise gelöst hat.