Учени от Швейцария са установили, че бактерии от определен вид използват физическите сблъсъци помежду си, за да се ориентират в пространства с висока плътност на микроорганизми, пише Физ.орг, позовавайки се на публикация в сп. „Нейчър майкробайолъджи“.
Изследването на специалисти от Федералното политехническо училище в Лозана обяснява как микробите избягват задръстванията при колективно движение.
Авторите му са установили, че бактерията Pseudomonas aeruginosa притежава уникален сензорен механизъм. При сблъсък със съседни бактерии тя променя посоката на движението си за броени секунди. Това позволява на популацията да запази подвижността си при голяма гъстота на микроорганизмите и едновременно с това да се движи организирано по периферията на колонията, където тя се разширява към нови територии.
В хода на експериментите учените са изградили микроскопични лабиринти, за да проследят движението на микроорганизмите в реално време.
Изследователите са сравнили обикновени бактерии с мутирали, които не усещат сблъсъците и винаги се движат само напред. Оказало се, че мутиралите бактерии бързо засядат в гъстите струпвания, докато обикновените успешно маневрират в тесните пространства.
В лабиринта само един процент от мутиралите микроби са успели да намерят изхода в рамките на четири часа. За сравнение – обикновените бактерии са изследвали 92 процента от пространството, а 20 процента от тях са достигнали до края на лабиринта.
„Когато се движат по дадена повърхност, бактериите усещат момента на сблъсък със съседите си. В отговор те сменят посоката си на движение, което позволява на групата да разкъса плътната си структура, като същевременно запазва организацията си там, където това е необходимо – например в периферията на разрастваща се колония“, обяснява водещата авторка на изследването Лор Леблан.
Откритието променя разбирането за начина, по който бактериите заразяват човешкия организъм. Досега колективното им придвижване се смяташе за пасивен физически процес, но изследването показва, че микробите активно управляват движението си, като преобразуват механичните контакти в сензорна информация.
Това знание може да помогне в борбата с биофилмите, които бактериите образуват в раните. Механизмът, по който се движат микробите, може също така да вдъхнови инженерите да разработят групи от роботи, способни да се ориентират в непозната среда с множество препятствия, без да предизвикват задръствания.