Бактериальный Вихрь: Объяснение Странного Поведения Микробов

{h1}

Бактерии в капле воды самопроизвольно образуют закрученный вихрь, причем бактерии на внешнем крае движутся в одном направлении, а бактерии на внутреннем - в противоположном направлении.

Бактерии являются одними из самых простых организмов, но они способны к удивительно сложному поведению. когда Bacillus subtilis бактерии, виды, обычно встречающиеся в кишечнике человека, помещаются в каплю воды, организмы создают вихрь, причем бактерии снаружи плавают в одном направлении, а бактерии внутри - в противоположном направлении.

«Не было никакого интуитивного способа объяснить, что происходило с вихрем с двумя движениями. Это было очень загадочно», - сказал Энкелейда Луши, инженер из Университета Брауна на Род-Айленде и ведущий автор исследования, опубликованный в понедельник (23 июня) в Журнал Известия Национальной академии наук, говорится в сообщении.

Теперь Луши и ее коллеги, возможно, нашли объяснение странному поведению. Компьютерное моделирование показало, что, когда бактерии вдоль краев плавают в одном направлении, они выталкивают жидкость назад, заставляя внутренние бактерии плавать в противоположном направлении. [Смотрите видео с бактериями, плавающими в вихре]

По словам исследователей, это явление является примером совместной работы отдельных единиц природы. Понимание этого поведения может помочь исследователям найти способы борьбы с ним, которые могут предотвратить распространение инфекции в организме человека.

Исследователи из Кембриджского университета в Соединенном Королевстве продемонстрировали вихревое явление в 2013 году, но они не смогли объяснить, почему микробы вели себя таким образом. Луши также был в Кембридже, когда она начала работать над проблемой.

Во-первых, Луши разработал симуляцию, которая моделировала только механические взаимодействия между отдельными бактериями. Модель показала, что бактерии, беспорядочно плавающие в замкнутом круглом пространстве, имеют тенденцию ориентироваться друг к другу под одинаковым углом относительно круглого края.

Но это не объясняло, почему организмы внутри круга двигались в направлении, противоположном тем, что снаружи. Исследователи утверждают, что бактерии составляют лишь часть ширины человеческого волоса, поэтому жидкость кажется им очень вязкой.

Затем Луши и ее коллеги создали симуляцию, которая включает поток жидкости, генерируемой при движении бактерий. Микробы плавают, используя маленькие устройства в форме штопора, называемые жгутиками, которые продвигают бактерии вперед, выталкивая жидкость назад. [Смотрите видео с бактериями, плавающими в вихре]

В этой симуляции бактерии выровнялись в одном направлении по краям, создав поток в противоположном направлении. Микробы в середине не могут плыть против этого потока, поэтому они движутся вместе с ним, что приводит к образованию вихревого вихря.

«Это очень базовая модель, но, в конце концов, она очень хорошо отражает это явление», - сказал Луши. «Это показало, что любое исследование микробов, взвешенных в жидкости, не должно игнорировать движение этой жидкости - оно может иметь важные последствия для микробов».

Следуйте за Таней Льюис на щебет а также , Подписывайтесь на нас @wordssidekick, facebook , Оригинальная статья о WordsSideKick.com.





RU.WordsSideKick.com
Все права защищены!
Перепечатка материалов разрешена только с простановкой активной ссылки на сайт RU.WordsSideKick.com

© 2005–2020 RU.WordsSideKick.com