2100
Коли нерухомі бактерії кишкової палички ростуть у рідкому кристалі, вони поводяться зовсім не так, як у звичайному лабораторному середовищі. Замість товстих колоній клітини вишиковуються одна за одною в довгі тонкі ланцюжки, а потім раптово утворюють локальні вигини й поступово формують заплутану змієподібну мережу.
Експеримент провела команда Каліфорнійського технологічного інституту разом із математиками з університетів Вісконсину та Північної Кароліни. Науковців цікавило, як фізичні властивості середовища впливають на форму бактеріальних колоній.
Рідкі кристали складаються з видовжених молекул, які переважно орієнтовані в одному напрямку. Такий порядок існує не лише в екранах: подібні властивості можуть виникати у деяких біологічних рідинах, включно з окремими матрицями біоплівок і слизом.
Клітина бактерії значно більша за молекули рідкого кристалу. Коли вона ділиться, нові клітини змушені орієнтуватися вздовж уже заданого напрямку. Тому колонія росте як одноклітинний ланцюг, а не як багаторядний кабель.
У міру видовження ланцюга зростає опір в’язкого середовища. Сила стискання накопичується вздовж усієї колонії. У звичайної металевої балки така ситуація спричинила б плавне згинання на великій довжині, але бактеріальний ланцюг поводиться інакше.
Молекули рідкого кристалу чинять опір зміні своєї орієнтації. Математична модель показала, що енергетично вигідніше створити дуже сильний вигин на короткій ділянці, ніж трохи зігнути середовище вздовж усього ланцюга. Саме тому бактерії утворюють локальні «коліна».
Після кількох таких згинів колонія перетворюється на складну змієподібну структуру. Дослідники зазначають, що форма колоній може впливати на доступ до поживних речовин, обмін сигналами та стійкість до впливів. Крім того, керований ріст бактерій у впорядкованому середовищі потенційно можна використовувати для створення живих матеріалів.
https://phys.org/news/2026-09-bacteria-line-buckle-liquid-crystals.html
