Fyzici používají olejové kapky ke studiu toho, jak bakterie a další jednobuněčné organismy plavou

Navzdory relativní jednoduchosti jejich formy si jednobuněční tvorové vyvinuli složité formy pro studium

okolní prostor.Vědci z Institutu Maxe Plancka pro dynamiku a sebeorganizaci provedli sérii experimentů, aby odhalili fyzikální mechanismy, které určují pohybové strategie mikroplavců.

V prvním experimentu vědci studovali jakpohybující se mikroplavci se navzájem ovlivňují. V jejich experimentu se mikroskopické kapičky oleje v mýdlovém roztoku pohybují nezávisle na sobě a uvolňují malé množství oleje.

Stejné „kondenzační čáry“, které mohouaby zastrašily další mikroorganismy, bakterie za sebou zanechávají, říkají vědci. Mikroplavci mohou určit, zda se na stejném místě nedávno nenacházel jiný organismus. Tato strategie vede k sebevyhýbání, vysvětlují autoři práce. 

Mikroorganismy jsou odpuzovány od stop a pohybují sev uzavřeném okruhu daleko od ostatních. V tomto případě je odpudivé působení jednoho „plavce“ z trajektorie druhého určeno náběhovým úhlem a časem, který uplynul od prvního plavání.

Plovoucí částice zanechávají "kondenzační stopu", která odpuzuje ostatní částice. Obrázek: MPI-DS / Maass

V dalším experimentu vědci ukázali, že proAby se malé organismy pohybovaly proti proudu v úzkém kanálu, využívají hydrodynamickou interakci se stěnou kanálu. Tento typ pohybu vysvětluje například, jak se patogenní bakterie pohybují cévami.

Vědci navíc zkoumali kolektivhydrodynamické chování velkého počtu mikroplavců. Zjistili, že četné kapičky mohou tvořit shluky, které se vznášejí jako vznášedla nebo stoupají a rotují jako malé helikoptéry. V tomto případě se jednotlivé částice nemohly tímto způsobem pohybovat.

Aktivní mikroplavci mohou vytvářet roje, které se spontánně začnou otáčet a stoupat jako mikroskopické vrtulníky. Obrázek: MPI-DS / Maass

Vědci se domnívají, že různé pohybové vzorce nalezené v mikroorganismech lze použít k navrhování nanorobotů a vývoji mechanismů cíleného podávání léků.

Přečtěte si více:

Vědci natočili podivného tvora s chapadly, které si spletli s květinou

Čínská raketa, která se vymkla kontrole, brzy spadne zpět na Zemi. Co se děje

Mořští archeologové našli trosky středověkého vraku lodi