https://frosthead.com

Колониите на отглеждане на бактерии правят психеделично изкуство

В началото на 90-те Ешел Бен-Якоб, биологичен физик от Университета в Тел Авив, и неговите колеги откриха два нови вида бактерии - Paenibacillus dendritiformis и Paenibacillus vortex . И двата щама на почвените бактерии, видът живее близо до корените на растенията.

Свързано съдържание

  • Тези психеделични изображения намират ред сред хаоса

Всяка бактерия е с размери само няколко микрона и те се разделят на всеки 20 минути, като в крайна сметка образуват големи колонии, състоящи се от милиарди микроорганизми. „Цялата колония може да се мисли като голям мозък, супер мозък, който приема сигнали, обработва информация и след това взема решения къде да изпрати бактерии и къде да продължи да се разширява“, казва Бен-Джейкъб.

P. vortex, изложен на химиотерапевтично вещество, от Ешел Бен-Якоб P. vortex, изложен на химиотерапевтично вещество, от Ешел Бен-Якоб (Ешел Бен-Якоб)

В своята лаборатория Бен-Якоб отглежда бактериите в чаши на Петри и ги излага на различни условия - като температурни колебания например - в опит да имитира част от променливостта в естествената среда, където растат бактериите. "Идеята беше много проста", обяснява той. "Ако искате да видите техните възможности, трябва да ги изложите на някои предизвикателства." Физикът може да види как колонията реагира на стреса от различни променливи.

За разлика от оставянето на бактериите да растат в еднакви условия, за научни цели той може да ги остави да растат при една температура в инкубатор, да ги извади, изложи и след това да ги върне обратно в инкубатора. Освен това той понякога добавя антибиотици и други лечения към чашките на Петри, за да предизвика физическа реакция. Оказа се, че бактериите комуникират помежду си в отговор на тези стресори; те секретирали смазочни материали, позволявайки им да се движат, и образували сложни шарки с точки и лозовидни клони.

От първия миг, когато видя колония, Бен-Якоб го нарече изкуство на бактериите. "Без да знаете нищо, ще почувствате усещането, че се случва драма", казва той.

Отблизо поглед върху P. dendritiformis, от Ешел Бен-Яков Поглед от P. dendritiformis отблизо, от Ешел Бен-Якоб (Ешел Бен-Яков)

След време Бен-Яков дойде да разбере поведението на бактериите. И той казва: „Ако разбираш как те растат, тогава можеш да го използваш като материал за правене на изкуство.“ Ако някои се изкажат в модела, колонията предприема просто изисква известна манипулация от страна на учения. „За да оставите бактериите да изразят изкуството си, трябва да се научите да говорите езика на бактериите“, добавя Бен-Якоб.

Vortex Blue (P. vortex), от Ешел Бен-Яков Vortex Blue (P. vortex), от Ешел Бен-Якоб (Ешел Бен-Яков)

Бактериите са естествено безцветни. За да ги направи видими, Бен-Якоб използва петно, наречено синьо Coomassie, за да оцвети микроорганизмите. Бактериите придобиват различни нюанси на синьо в зависимост от плътността на всяка отделна бактерия. След това, работейки със снимки на колониите във Photoshop, ученият превежда сините в спектър от всякакъв цвят по свой избор.

„Ако вземете един и същ предмет и промените светлините и цветовете, това задейства различното възприятие в нашия мозък“, казва Бен-Джейкъб. „В някои случаи само оцветяването и разглеждането ми ми помогнаха да осъзная няколко неща, някои улики, които след това бихме могли да използваме, за да разберем как развиват моделите.“ Образите му помогнаха да види как бактериите си сътрудничат за справяне с предизвикателствата - бактериите в една част от колонията могат да усетят нещо в местната среда и да изпращат съобщения до бактерии в други части на колонията. Бактериите могат да се натъкнат например на храна и да успеят да съобщят на другите членове на колонията, че тя присъства, за да може да се усвои. С други думи, науката информира изкуството, което понякога отново информира науката.

P. vortex, от Ешел Бен-Яков P. vortex, от Ешел Бен-Яков (Ешел Бен-Яков)

Моделите в изкуството на бактериите на Бен-Якоб са привлекателни и предизвикателни - без да знаем как са се образували, мозъкът скача към познатото морски водорасли, корали, сфагнумов мъх, пера - фрактални дисплеи, които граничат с психеделика. Голяма част от визуалната привлекателност на сериала идва от натискането на реда и разстройството в образите, твърди ученият-художник.

"Бактериите трябва да поддържат ред, но също така трябва да поддържат гъвкавост, така че когато условията се променят, те да могат по-добре да се адаптират към околната среда", казва Бен-Джейкъб. „Ние имаме афинитет към неща, които имат комбинация от двете, ред и безредие. Ако анализирате класическата музика, това е едно и също нещо. Нещата, които наистина ни харесват и са пленени, са неща, които имат тази смес. "

Колониите на отглеждане на бактерии правят психеделично изкуство