يستخدم الفيزيائيون قطرات الزيت لدراسة كيفية عوم البكتيريا والكائنات أحادية الخلية الأخرى

على الرغم من البساطة النسبية لشكلها، فقد طورت الكائنات وحيدة الخلية أشكالًا معقدة للدراسة

الفضاء المحيط.أجرى باحثون من معهد ماكس بلانك للديناميكيات والتنظيم الذاتي سلسلة من التجارب للكشف عن الآليات الفيزيائية التي تحدد استراتيجيات الحركة للسباحين الصغار.

في التجربة الأولى درس الباحثون كيفيؤثر السباحون الصغار على بعضهم البعض. في تجربتهم ، تتحرك قطرات الزيت المجهرية في محلول صابوني بشكل مستقل عن بعضها البعض ، وتطلق كمية صغيرة من الزيت.

نفس "النفاثات" التي يمكنها ذلكويقول العلماء إن البكتيريا تترك وراءها لتخويف الكائنات الحية الدقيقة الأخرى. يمكن للسباحين الصغار تحديد ما إذا كان كائن حي آخر موجودًا مؤخرًا في نفس الموقع. ويوضح مؤلفو العمل أن هذه الإستراتيجية تؤدي إلى تجنب الذات.

تتنافر الكائنات الحية الدقيقة عن الآثار وتتحركفي دائرة مغلقة بعيدًا عن الآخرين. في هذه الحالة ، يتم تحديد الإجراء المثير للاشمئزاز لأحد "السباحين" من مسار آخر من خلال زاوية الاقتراب والوقت المنقضي منذ السباحة الأولى.

الجسيمات العائمة تترك "نفسا" يصد الجسيمات الأخرى. الصورة: MPI-DS / ماس

في تجربة أخرى ، أظهر العلماء ذلك لـمن أجل التحرك عكس التيار في قناة ضيقة ، تستخدم الكائنات الحية الصغيرة التفاعل الهيدروديناميكي مع جدار القناة. يشرح هذا النوع من الحركة ، على سبيل المثال ، كيف تتحرك البكتيريا المسببة للأمراض عبر الأوعية الدموية.

بالإضافة إلى ذلك ، درس العلماء الجماعيةالسلوك الهيدروديناميكي لعدد كبير من السباحات الدقيقة. وجدوا أن العديد من القطرات يمكن أن تشكل مجموعات تطفو مثل الحوامات أو ترتفع وتدور مثل المروحيات الصغيرة. في هذه الحالة ، لا يمكن للجسيمات الفردية التحرك بهذه الطريقة.

يمكن أن تشكل السباحات الدقيقة النشطة أسرابًا تبدأ تلقائيًا في الدوران والارتفاع مثل طائرات الهليكوبتر المجهرية. الصورة: MPI-DS / ماس

يعتقد الباحثون أن أنماط الحركة المختلفة الموجودة في الكائنات الحية الدقيقة يمكن استخدامها لتصميم الروبوتات النانوية وتطوير آليات توصيل الأدوية المستهدفة.

قراءة المزيد:

صور العلماء مخلوقًا غريبًا له مخالب ، ظنوا خطأ أنه زهرة

سوف يسقط صاروخ صيني خارج عن السيطرة قريباً على الأرض. ماذا يحدث

علماء الآثار البحرية يعثرون على حطام من حطام سفينة من العصور الوسطى