Физические взаимодействия между различными типами микробов образуют тонкие цветочные узоры, - пишет sciencenews.org со ссылкой на eLife.
Бактерии Escherichia coli, растущие на желеобразном веществе агар-агар, имеют тенденцию прилипать к поверхности, и колонии микробов не распространяются очень далеко. Но колонии Acinetobacter baylyi расширяются быстро растущими кругами, когда бактерии ползут по волоскам по поверхности агара. Никакой из этих видов микробов не интересен сам по себе, - говорит Лев Цимринг - физик-теоретик из Калифорнийского университета в Сан-Диего. Но «когда мы смешали их вместе, мы увидели, как удивительно эти структуры растут».
Ученые обнаружили, что физическое взаимодействие между двумя типами бактерий создает цветочные узоры. A. baylyi «толкает перед собой кишечную палочку, подобно снегоуборочной машине», - говорит Цимринг. Но липкие кишечные палочки впиваются в их пятки, сдерживая волну A. Baylyi – это напоминает эластичную ленту, обернутую вокруг воздушного шара. В некоторых местах, где меньшее количество кишечной палочки образует барьер, более гибкие бактерии прорываются, толкая своих неохотных соседей вперед и создавая узоры, напоминающие лепестки цветов. Эти прорывы, как правило, происходят через довольно регулярные промежутки времени, создавая относительно симметричные лепестки.
Форма лепестка зависит от скорости движения бактерий A. baylyi, от того, насколько хорошо E. coli прилипает к поверхности, и от пропорций бактерий каждого типа на краях колонии. (E. coli должна превосходить численность A. baylyi, иначе быстрые бактерии будут проноситься мимо их более сидячих партнеров).
Такие уравнения использовались для объяснения того, как реакции между химическими веществами могут вызывать закономерности Тьюринга - регулярные повторяющиеся узоры, встречающиеся в природе, такие как пятна или полоски на шерсти животных. Новое исследование показывает, что, в дополнение к химическим веществам, ученым следует подумать о том, как механические силы помогают формировать фигуры, говорит Цимринг.
Понимание того, как бактерии растут в смешанной компании, может
пролить свет на то, как образуются биопленки, что позволяет
исследователям разработать более эффективные способы разрушения
этих сообществ, состоящих из различных типов микробов. Некоторые
биопленки были связаны с устойчивыми инфекциями.
[Фото: sciencenews.org]
