Обнаружен новый природный художник

Ученые случайно обнаружили, что смешанные колонии бактерий способны создавать удивительные, похожие на цветы, узоры.

Что происходит, если поместить в чашку Петри две разные бактерии? Кое-что невероятное! Они объединяются, чтобы расти в виде лепестков, исходящих из точки, в которую их поместили изначально.

Данное открытие было сделано случайно и заставило исследователей изучить динамику роста бактерий, чтобы понять, как в чашке Петри появился столь чудесный «цветок».

«Мы смешивали два вида бактерий [Escherichia coli и Acinetobacter baylyi] для другого проекта, но однажды утром я обнаружил таинственный узор в виде цветка в чашке Петри, где накануне поместил капельку смеси, — говорит биофизик Лиян Сюн из Университета Калифорнии в Сан-Диего. — Красота рисунка поразила меня, и я задался вопросом, как бактериальные клетки могут взаимодействовать друг с другом, чтобы стать художниками».

Для установления причин образования рисунка ученые обратилась к математическому моделированию. Бактерия Escherichia coli (кишечная палочка) размножается достаточно медленно и сгустками. Кроме того, она не способна передвигаться, а бактерия Acinetobacter baylyi — наоборот размножается стремительно и во всех направлениях, пока хватает пространства. Еще она способна двигаться благодаря маленьким волосоподобным щетинкам, называемым пили, которые выступают в роли ног.

Когда две бактерии были помещены в чашку Петри, кишечная палочка оказалась словно на гребне волны, созданной размножающимися и «разбегающимися» бактериями Acinetobacter baylyi. Сопротивление же, создаваемое кишечной палочкой, дестабилизировало границу данной волны. В местах, где бактерий E. Coli было меньше, колония A. baylyi двигалась быстрее. Данное взаимодействие и создало удивительный узор в чашке Петри.

Подобный эффект должен наблюдаться, когда смешиваются любые две бактерии, если одна из них подвижна, а другая — нет.

Открытие имеет практическую выгоду. Во‑первых, это может помочь ученым понять сложные закономерности, наблюдаемые в бактериальных колониях в дикой природе. Есть польза и для здравоохранения — бактерии являются проблемой для людей, использующих имплантаты и кардиостимуляторы, а также катетеры. Но, изучая закономерности совместного распространения нескольких бактерий, можно сделать все эти устройства и предметы чище и безопаснее.