Синхронизация — феномен, который часто наблюдается в природе: от мигающих светлячков до движущихся стай птиц. Исследование показало, что даже такие крошечные организмы, как бактерии, могут так делать.
Исследователи из Технического университета Делфта (Нидерланды) обнаружили, что бактерии Escherichia coli способны синхронизировать свои движения, создавая порядок в биологических системах, которые ранее считались хаотичными. E. coli — это микроскопические бактерии, обитающие в кишечнике человека и животных, где они помогают переваривать пищу.
В специально изготовленные микрокамеры, напоминающие миниатюрные круги или колодцы, соединенные узкими каналами, ученые поместили отдельных бактерий. Бактерии начали двигаться, как маятники. При соединении двух микрокамер узким каналом спустя некоторое время движения бактерий начали синхронизироваться. Эти результаты, опубликованные в журнале Small, открывают новые перспективы для изучения и управления биологическими системами.
Явление объясняется гидродинамическими взаимодействиями — движением жидкости, вызванным самими бактериями. Команда количественно оценила эти силы и показала, что синхронизация соответствует универсальным математическим законам.
«Для нас это было важным моментом! Наблюдать, как бактерии "танцуют" синхронно, — это не только красиво, но и позволяет глубже понять процессы самоорганизации среди микроорганизмов», — отметил автор исследования Фарбод Алиджани.
По мнению ученых исследование носит фундаментальный характер, его результаты могут найти применение в медицине будущего. Например, измеряя изменения потоков жидкости, вызванных движением бактерий до и после введения антибиотиков, ученые могут оценивать эффективность препаратов.
Нейробиологи выяснили, могут ли одноклеточные учиться и запоминать
Найдена неожиданная причина, почему рыба ходит косяками. И это не «стадное чувство»