Сообщества бактерий образуют "живые кристаллы". Это явление обнаружила и исследовала группа биофизиков из Университета Рокфеллера. Работа была принята к публикации в журнале Physical Review Letters, кратко ознакомиться с ней можно на сайте Университета Рокфеллера.
Серобактерии
обитают в глубине болот. Это одни из самых быстрых бактерий – используя свои жгутики как мотор они способны за секунду переместиться на расстояние в 60 раз превосходящее длину собственного тела.
Необычные структуры, которые формируют хаотично двигающиеся бактерии, удалось зафиксировать при наблюдении за сообществом
в капле жидкости. Столкнувшись с преградой (покровным стеклом), микроорганизмы скапливались возле нее, образуя двумерную гексагональную решетку. Гексагональная решетка – это разбиение плоскости на правильные шестиугольники, математически доказано, что это самая плотная возможная упаковка в двумерном пространстве. Обходя и обгоняя друг друга, микроорганизмы постепенно просачивались сквозь преграду. Решетка при этом уменьшалась в размерах, но сохраняла свою структуру.
Биофизики построили математическую модель, которая описывала динамику популяции Thiovulum majus, а также предложили экологическое объяснение такого поведения: предполагается, что таким образом бактерии создают для себя оптимальные условия получения питательных веществ из окружающей среды.
Коллективная динамика живых существ давно привлекает внимание ученых. Первая компьютерная модель стаи птиц , написаная в 1986-ом году, основывалась на нескольких простых принципах. Животные должны: двигаться в том же направлении, что и соседи, оставаться близкими к соседям, избегать столкновений с соседями. Последующие модели используют вариации этих правил. Было сформулировано понятие «концентрических зон », находясь внутри одной зоны, животные стремятся дистанцироваться друг от друга, а вне ее, наоборот, сблизиться. В построении подобных моделей важно учитывать сенсорные возможности различных животных. Например, птицы не могут видеть, что происходит за спиной, а рыбы способны получать информацию как зрительно, так и через гидродинамические сигналы, поступающие с боков. Недавние исследования стай скворцов показали, что эти птицы корректируют свой полет исходя из поведения 6-7 соседних особей, при этом неважно, как далеко или близко они находятся. Это дало ученым основание использовать топологические методы при моделировании полета скворцов.
Систему можно приспособить для печати практически на любом внутреннем органе