Ученые нашли «танцующие» бактерии

Бактерия. Иллюстративное фото. Фото: SCANPIX

Международная группа ученых под руководством биофизиков из Китайского университета Гонконга обнаружила необычное для бактерий скоординированное поведение, похожее на танец в стиле «флешмоб». Понимание его пускового механизма пригодится и в робототехнике, и при изучении формирования эмбрионов, в микробиологии и биомедицине. Результаты исследования опубликованы на днях в электронной версии журнала Nature, передает ТАСС.

«Мы обнаружили, что в плотных бактериальных суспензиях миллионы подвижных клеток могут самоорганизовываться, в результате чего возникает очень активное коллективное осцилляторное движение. В то же время отдельные клетки перемещаются беспорядочным образом, не проявляя явных периодических колебаний, а лишь часто, резко и случайно меняя направление движения», - говорится в исследовании.

Таким образом, хотя сначала кажется, что каждая клетка движется, как и куда ей хочется, при наблюдении за всей группой прослеживается синхронизированное движение.

Изучение подобного поведения в многоклеточных системах необходимо для понимания множества биологических процессов, таких как формирование органов тела и эмбрионов, регуляция нейронных сетей.

«Выявленные коллективные колебания представляют собой первый известный случай слабой синхронизации случайных траекторий. Это поможет нам лучше понимать физику самоорганизации в неравновесных системах. Механизм возникновения этой слабой синхронизации из локальных взаимодействий пригодится при создании новых стратегий проектирования роботов, способных выполнять коллективные задачи без централизованного управления», - подчеркивается в пресс-релизе Китайского университета Гонконга.

Данное исследование базируется на результатах экспериментальных наблюдений за бактериальными группами, а также на математической модели, разработанной учеными из Франции и КНР, которая разъяснила суть отношений между отдельными клетками.