https://frosthead.com

Αποικίες καλλιεργητικών βακτηρίων κάνουν την ψυχεδελική τέχνη

Στις αρχές της δεκαετίας του '90, ο Eshel Ben-Jacob, βιολογικός φυσικός στο πανεπιστήμιο του Τελ Αβίβ, και οι συνεργάτες του ανακάλυψαν δύο νέα είδη βακτηρίων: Paenibacillus dendritiformis και vorenum Paenibacillus . Και τα δύο στελέχη των βακτηρίων του εδάφους, τα είδη ζουν κοντά στις ρίζες των φυτών.

σχετικό περιεχόμενο

  • Αυτές οι ψυχεδελικές εικόνες βρίσκουν εντολή ανάμεσα στο χάος

Κάθε βακτήριο έχει μέγεθος μόνο λίγων μικρών και διαιρούνται κάθε 20 λεπτά, σχηματίζοντας τελικά μεγάλες αποικίες αποτελούμενες από δισεκατομμύρια μικροοργανισμούς. "Ολόκληρη η αποικία μπορεί να θεωρηθεί ως ένας μεγάλος εγκέφαλος, ένας σούπερ εγκέφαλος, που λαμβάνει σήματα, επεξεργάζεται πληροφορίες και στη συνέχεια λαμβάνει αποφάσεις σχετικά με το πού να στείλει βακτήρια και πού να συνεχίσει να επεκτείνεται", λέει ο Ben-Jacob.

P. vortex εκτεθειμένη σε χημειοθεραπευτική ουσία, από τον Eshel Ben-Jacob P. Vortex εκτεθειμένη σε χημειοθεραπευτική ουσία, από τον Eshel Ben-Jacob (Eshel Ben-Jacob)

Στο εργαστήριό του, ο Ben-Jacob αύξησε τα βακτηρίδια σε πιάτα Petri και τα εξέθεσε σε διαφορετικές συνθήκες - όπως οι κούνιες θερμοκρασίας, για παράδειγμα - σε μια προσπάθεια να μιμηθούν μερικές τη μεταβλητότητα στα φυσικά περιβάλλοντα όπου αναπτύσσονται τα βακτήρια. «Η ιδέα ήταν πολύ απλή», εξηγεί, «αν θέλετε να δείτε τις ικανότητές τους, πρέπει να τους εκθέσετε σε μερικές προκλήσεις». Ο φυσικός θα μπορούσε να δει πώς η αποικία ανταποκρίθηκε στο άγχος των διαφόρων μεταβλητών.

Σε αντίθεση με το να αφήσουμε τα βακτήρια να αναπτυχθούν σε ομοιόμορφες συνθήκες, για επιστημονικούς σκοπούς, θα μπορούσε να τους αφήσει να αναπτυχθούν σε μία θερμοκρασία σε ένα φυτώριο, να τα βγάλει, να τα εκθέσει και στη συνέχεια να τα βάλει ξανά στο θερμοκοιτίδα. Επίσης, κατά καιρούς, πρόσθεσε αντιβιοτικά και άλλες θεραπείες στα πιάτα Petri για να υποκινήσει μια φυσική αντίδραση. Τα βακτήρια, όπως αποδείχθηκε, επικοινωνούσαν μεταξύ τους ως απάντηση σε αυτούς τους παράγοντες καταπόνησης. εκκρίνουν λιπαντικά, επιτρέποντάς τους να κινούνται, σχηματίζοντας περίτεχνα σχέδια με κουκίδες και κλαδιά που μοιάζουν με αμπέλια.

Από την πρώτη στιγμή είδε μια αποικία, ο Ben-Jacob το ονόμασε βακτήρια τέχνης. "Χωρίς να γνωρίζετε τίποτα, θα αισθανθείτε την αίσθηση ότι συμβαίνει δράμα", λέει.

Μια προσεκτική ματιά στο P. dendritiformis, από τον Eshel Ben-Jacob Μια προσεκτική ματιά στο P. dendritiformis, από τον Eshel Ben-Jacob (Eshel Ben-Jacob)

Με τον καιρό, ο Ben-Jacob κατανόησε τις συμπεριφορές των βακτηριδίων. Και, λέει, "Αν καταλαβαίνετε πώς μεγαλώνουν, τότε μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε ως υλικό για την τέχνη". Έχοντας κάποιο λόγο στο μοτίβο, η αποικία απαιτεί απλώς κάποια χειραγώγηση από τον επιστήμονα. "Για να αφήσετε τα βακτήρια να εκφράσουν την τέχνη τους, πρέπει να μάθετε να μιλάτε τη γλώσσα των βακτηρίων", προσθέτει ο Ben-Jacob.

Vortex Blue (P. vortex), από τον Eshel Ben-Jacob Vortex Blue (P. vortex), από τον Eshel Ben-Jacob (Eshel Ben-Jacob)

Τα βακτήρια είναι φυσικά άχρωμα. Για να γίνει ορατό, ο Ben-Jacob χρησιμοποιεί ένα λεκές που ονομάζεται Coomassie blue για τη βαφή των μικροοργανισμών. Τα βακτήρια παίρνουν διαφορετικές αποχρώσεις του μπλε ανάλογα με την πυκνότητα κάθε βακτηριδίου. Στη συνέχεια, με τις φωτογραφίες των αποικιών στο Photoshop, ο επιστήμονας μεταφράζει τα μπλε σε ένα φάσμα οποιουδήποτε χρώματος της επιλογής του.

"Εάν παίρνετε το ίδιο αντικείμενο και αλλάζετε τα φώτα και τα χρώματα, προκαλεί διαφορετική αντίληψη στον εγκέφαλό μας", λέει ο Ben-Jacob. "Σε μερικές περιπτώσεις, μόνο το χρωματισμό και η εξέταση του με βοήθησαν να συνειδητοποιήσω μερικά πράγματα, μερικές ενδείξεις που θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε στη συνέχεια για να καταλάβουμε πώς αναπτύσσουν τα πρότυπα." Οι εικόνες τον βοήθησαν να δει πώς τα βακτήρια συνεργάζονται για να αντιμετωπίσουν τις προκλήσεις - τα βακτήρια σε ένα τμήμα μιας αποικίας μπορούν να αισθανθούν κάτι στο τοπικό περιβάλλον και να στείλουν μηνύματα σε βακτήρια σε άλλα μέρη της αποικίας. Τα βακτηρίδια μπορεί να συναντήσουν τρόφιμα, για παράδειγμα, και να καταφέρουν να επικοινωνήσουν με άλλα μέλη της αποικίας που είναι παρόντα, ώστε να μπορούν να αφομοιωθούν. Με άλλα λόγια, η επιστήμη ενημερώνει την τέχνη που μερικές φορές ενημερώνει πάλι την επιστήμη.

P. vortex, από τον Eshel Ben-Jacob P. vortex, από τον Eshel Ben-Jacob (Eshel Ben-Jacob)

Τα μοτίβα της τέχνης των βακτηρίων του Μπεν Ιακώβ είναι εντυπωσιακά και υποβλητικά - χωρίς να γνωρίζουν πώς σχηματίστηκαν, ο εγκέφαλος χτυπάει στο γνωστό θαλάσσια φύκια, κοράλλια, βρύα σφάγνου, φτερά-φράκταλ οθόνες που συνορεύουν με το ψυχεδελικό. Ένα μεγάλο μέρος της οπτικής έκκλησης της σειράς προέρχεται από το push-pull της τάξης και της διαταραχής στις εικόνες, υποστηρίζει ο επιστήμονας-καλλιτέχνης.

"Τα βακτήρια πρέπει να διατηρούν την τάξη, αλλά πρέπει επίσης να διατηρούν την ευελιξία τους, έτσι ώστε όταν οι συνθήκες αλλάζουν, να μπορούν να προσαρμοστούν καλύτερα στο περιβάλλον", λέει ο Ben-Jacob. "Έχουμε μια συγγένεια για πράγματα που έχουν το συνδυασμό των δύο, τάξη και διαταραχή. Εάν αναλύσετε την κλασσική μουσική, είναι το ίδιο πράγμα. Τα πράγματα που μας αρέσουν και γοητεύουμε είναι τα πράγματα που έχουν αυτό το μίγμα. "

Αποικίες καλλιεργητικών βακτηρίων κάνουν την ψυχεδελική τέχνη