Bakteeri-Pyörre: Mikrobien Epämääräinen Uiminen Käyttäytyminen Selitetty

{h1}

Bacteriat vesipisassa muodostavat spontaanisti pyörteisen pyörteen, jossa ulkoreunan bakteerit liikkuvat yhdestä suunnasta samalla, kun sisäpuolella olevat bakteerit liikkuvat vastakkaiseen suuntaan.

Bakteerit ovat eräitä yksinkertaisimpia organismeja, mutta ne kykenevät yllättävän monimutkaiseen käyttäytymiseen. Kun Bacillus subtilis bakteerit, lajeja, joita tavallisesti esiintyy ihmisen suolessa, sijoitetaan pisaralle vettä, eliöt muodostavat pyörteen, jossa bakteerit ulkona uivat yhdestä suunnasta ja ne, jotka sisäpuolella uivat vastakkaiseen suuntaan.

"Ei ollut intuitiivista tapaa selittää, mitä tapahtui dual-motion-pyörreellä. Se oli hyvin hämmästyttävää", Rhode Islandin Brownin yliopiston insinööri ja tutkimuksen pääsuunnittelija Enkeleida Lushi julkaistiin maanantaina 23. kesäkuuta journal Proceedings National Academy of Sciences, sanoi lausunnossaan.

Nyt Lushi ja hänen kollegansa ovat saattaneet löytää selityksen outoa käyttäytymistä. Tietokoneen simulointi paljasti, että kun bakteerit reunoilla uivat yhteen suuntaan, he työntävät nestettä taaksepäin pakottamalla sisäiset bakteerit uimaan vastakkaiseen suuntaan. [Katso videota bakteereista, jotka uivat vortexissa]

Ilmiö on esimerkki luonnollisista yksiköistä, jotka toimivat yhdessä, kertoivat tutkijat. Tämän käyttäytymisen ymmärtäminen voi auttaa tutkijoita selvittämään tapoja hallita sitä, mikä voisi estää ihmiskehossa esiintyvien infektioiden leviämisen.

Yhdistyneen kuningaskunnan Cambridgen yliopiston tutkijat osoittivat pyörteen ilmiön vuonna 2013, mutta he eivät voineet selittää, miksi mikrobit käyttäytyivät tällä tavoin. Lushi oli myös Cambridge, kun hän alkoi käsitellä ongelmaa.

Ensinnäkin Lushi kehitti simulaation, joka mallinnutti vain yksittäisten bakteerien välisiä mekaanisia vuorovaikutuksia. Malli osoitti, että satunnaisesti suljetussa ympyränmuotoisessa tilassa uimassa olevat bakteerit pyrkivät suuntautumaan toisiinsa samalla kulmalla suhteessa pyöreään reunaan.

Mutta tämä ei selittänyt, miksi ympyrän sisäpuoliset organismeja muutti päinvastaiseen suuntaan kuin ulkopuolelta. Bakteerit ovat vain murto-osa ihmisen hiusten leveydestä, joten neste tuntuu erittäin viskoisilta niille, tutkijat sanoivat.

Seuraavaksi Lushi ja hänen kollegansa loivat simulaation, joka sisältää nestevirtauksen, joka syntyy bakteerien siirtyessä. Mikrobit uivat pienillä kourujenmuotoisilla laitteilla, joita kutsutaan flagelliksi, jotka kuljettavat bakteereja eteenpäin samalla kun nestettä siirretään taaksepäin. [Katso videota bakteereista, jotka uivat vortexissa]

Tässä simulaatiossa bakteerit kohdistuvat samaan suuntaan reunojen ympärillä, mikä tuottaa virtauksen vastakkaiseen suuntaan. Mikrobit keskellä eivät voi uida tätä virtaa vastaan, joten ne liikkuvat sen kanssa - tuloksena on swirly vortex kuvio.

"Se on hyvin perusmalli, mutta loppujen lopuksi se tarttuu tähän ilmiöön hyvin", Lushi sanoi. "Se osoitti, että mikään mikrobien tutkimus, joka on ripustettu nesteeseen, ei saa jättää huomiotta kyseisen nesteen liikkeen - sillä voisi olla merkittäviä vaikutuksia mikrobeihin."

Seuraa Tanya Lewisia Viserrys ja Google+. Seuraa meitä @wordssidekick, Facebook & Google+. Alkuperäinen artikkeli WordsSideKick.com.


Video Täydentää: .




FI.WordsSideKick.com
Kaikki Oikeudet Pidätetään!
Jäljentämistä Materiaalien Sallittu Vain Prostanovkoy Aktiivinen Linkki Sivustoon FI.WordsSideKick.com

© 2005–2019 FI.WordsSideKick.com