Фізики за допомогою крапель олії вивчили, як плавають бактерії та інші одноклітинні

Незважаючи на відносну простоту форми, одноклітинні істоти еволюціонували в складних формах для дослідження

Дослідники з Інституту динаміки та самоорганізації Макса Планка провели серію експериментів, щоб розкрити фізичні механізми, які визначають рухові стратегії мікроплавців.

У першому експерименті дослідники вивчали, якМікроплавці, що рухаються, впливають один на одного. У їхньому експерименті мікроскопічні краплі олії в мильному розчині рухаються незалежно один від одного, виділяючи невелику кількість олії.

Ті самі «сліди», які можуть відлякати інші мікроорганізми, залишаютьМікроплавці можутьВизначте, чи був останнім часом інший організм у тому ж місці.Ця стратегія призводить до самоуникнення руху, пояснюють автори. 

Мікроорганізми відштовхуються від слідів та рухаютьсяу замкнутому контурі далеко від інших. При цьому відштовхуюча дія одного «плавця» від траєкторії іншого визначається кутом зближення та часом, що минув з першого пропливання.

Частки, що плавають, залишають «інверсійний слід», що відштовхує інші частинки. Зображення: MPI-DS / Maass

В іншому експерименті вчені показали, що длятого, щоб рухатися проти течії у вузькому каналі, дрібні організми використовують гідродинамічну взаємодію зі стінкою каналу. Такий тип руху пояснює, наприклад, як патогенні бактерії переміщуються кровоносними судинами.

Крім того, вчені вивчили колективнегідродинамічна поведінка великої кількості мікроплавців. Вони виявили, що численні краплі можуть утворювати скупчення, які плавають, як кораблі на повітряній подушці, або піднімаються і обертаються, як маленькі гелікоптери. У цьому окремі частинки було неможливо так переміщатися.

Активні мікроплавці можуть утворювати скупчення, які спонтанно починають обертатися і підніматися, як мікроскопічні гелікоптери. Зображення: MPI-DS / Maass

Дослідники вважають, що різні моделі руху, знайдені мікроорганізмами, можна використовувати для проектування нанороботів і розробки механізмів адресної доставки ліків.

Читати далі:

Вчені зняли на відео дивну істоту зі щупальцями, яку прийняли за квітку

Китайська ракета, що вийшла з-під контролю, скоро впаде назад на Землю. Що відбувається

Морські археологи знайшли уламки, що залишилися після середньовічної аварії корабля