Внутри живой клетки плавают капли, которые не смешиваются с окружающей жидкостью, как масло в воде. Эти капли — не просто пассивные скопления, они активно давят на мембраны и заставляют их изгибаться. Учёные наблюдали этот процесс в живых растительных клетках, воспроизвели его в пробирке и рассчитали на компьютере.
Оказалось, что форма мембраны зависит от силы натяжения на границе капли. Если натяжение большое, мембрана расплющивается в плоский лист. Если натяжение слабее, мембрана сворачивается в трубочку или чашу. Переход между этими формами не всегда обратим: чтобы вернуться от чаши к трубочке, нужно преодолеть энергетический барьер, и мембрана «помнит» свою прежнюю форму.
Этот механизм объясняет, как в клетках растений образуются «луковицы» внутри вакуолей — крупных пузырей с жидкостью. Мембрана вакуоли втягивается внутрь под действием капель и формирует чашеобразные структуры. Управляя свойствами поверхности капель, клетка может лепить мембраны нужной формы в нужный момент.
В клетках растений вакуоли могут занимать до 90% объёма, и капли внутри них помогают формировать сложные внутренние структуры.