https://frosthead.com

Kolonier af voksende bakterier laver psykedelisk kunst

I de tidlige 1990'ere opdagede Eshel Ben-Jacob, en biologisk fysiker ved Tel Aviv University, og hans kolleger to nye arter af bakterier - Paenibacillus dendritiformis og Paenibacillus vortex . Begge stammer af jordbakterier, arterne lever i nærheden af ​​planternes rødder.

Relateret indhold

  • Disse psykedeliske billeder finder orden midt i kaos

Hver bakterie er kun få micron i størrelse, og de deler sig hvert 20. minut og danner i sidste ende store kolonier bestående af milliarder mikroorganismer. ”Hele kolonien kan tænkes som en stor hjerne, en superhjerne, der modtager signaler, behandler information og derefter træffer beslutninger om, hvor bakterier skal sendes, og hvor de skal fortsætte med at udvide sig, ” siger Ben-Jacob.

P. virvel udsat for et kemoterapistof af Eshel Ben-Jacob P. virvel udsat for et kemoterapistof af Eshel Ben-Jacob (Eshel Ben-Jacob)

I sit laboratorium dyrkede Ben-Jacob bakterierne i petriskåle og udsatte dem for forskellige forhold - som f.eks. Temperatursvingninger - i et forsøg på at efterligne nogle af variationen i de naturlige miljøer, hvor bakterierne vokser. ”Ideen var meget enkel, ” forklarer han. ”Hvis man ønsker at se deres evner, er man nødt til at udsætte dem for nogle udfordringer.” Fysikeren kunne se, hvordan kolonien reagerede på stress af forskellige variabler.

I modsætning til at lade bakterierne vokse under ensartede forhold, kunne han til videnskabelige formål lade dem vokse ved en temperatur i en inkubator, tage dem ud, udsætte dem og derefter sætte dem tilbage i inkubatoren. Han tilføjede også til tider antibiotika og andre behandlinger til petriskålene for at tilskynde til en fysisk reaktion. Det viste sig, at bakterierne kommunikerede med hinanden som reaktion på disse stressfaktorer; de secernerede smøremidler, så de kunne bevæge sig og dannede detaljerede mønstre med prikker og vinlignende grene.

Fra det første øjeblik, han så en koloni, kaldte Ben-Jacob det bakteriekunst. ”Uden at vide noget, vil du føle følelsen af, at der foregår drama, ” siger han.

Et tæt kig på P. dendritiformis af Eshel Ben-Jacob Et tæt kig på P. dendritiformis af Eshel Ben-Jacob (Eshel Ben-Jacob)

Med tiden kom Ben-Jacob til at forstå bakteriernes adfærd. Og han siger, "Hvis du forstår, hvordan de vokser, kan du bruge det som et materiale til at udføre kunst." Når man siger noget i mønsteret, kræver kolonien bare en vis manipulation fra videnskabsmandens side. ”For at lade bakterierne udtrykke deres kunst, er du nødt til at lære at tale bakteriens sprog, ” tilføjer Ben-Jacob.

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

Bakterierne er naturligvis farveløse. For at gøre dem synlige bruger Ben-Jacob en plet kaldet Coomassie blue til at farve mikroorganismerne. Bakterierne tager forskellige blå nuancer, afhængigt af hver enkelt bakteriens densitet. Arbejdende med fotografier af kolonierne i Photoshop oversætter derefter forskeren blues til et spektrum af enhver farve, han vælger.

”Hvis du tager det samme objekt, og du skifter lys og farver, udløser det forskellige opfattelser i vores hjerne, ” siger Ben-Jacob. ”I nogle tilfælde var det bare at farvelægge det og se på det, der hjalp mig med at indse et par ting, nogle spor, som vi så kunne bruge til at forstå, hvordan de udvikler mønstrene.” Billederne har hjulpet ham med at se, hvordan bakterier samarbejder for at imødegå udfordringer. —Bakterier i en del af en koloni kan sanse noget i det lokale miljø og sende beskeder til bakterier i andre dele af kolonien. Bakterierne kan for eksempel støde på mad og formår at kommunikere med andre medlemmer af kolonien, at den er til stede, så den kan fordøjes. Med andre ord informerer videnskaben kunsten, som undertiden informerer videnskaben igen.

P. vortex, af Eshel Ben-Jacob P. vortex, af Eshel Ben-Jacob (Eshel Ben-Jacob)

Mønstrene i Ben-Jacobs bakteriekunst er iøjnefaldende og stemningsfulde - uden at vide, hvordan de dannede sig, springer hjernen til det velkendte tang, koraller, sphagnum mos, fjer - fraktal viser, der grænser op til den psykedeliske. En stor del af seriens visuelle appel kommer fra push-pull af orden og uorden i billederne, hævder forskeren-kunstneren.

”Bakterierne skal opretholde orden, men de skal også bevare fleksibilitet, så når forholdene ændrer sig, kan de bedre tilpasse sig miljøet, ” siger Ben-Jacob. ”Vi har en tilhørighed til ting, der har kombinationen af ​​de to, orden og uorden. Hvis du analyserer klassisk musik, er det den samme ting. De ting, vi virkelig kan lide og er betaget af, er ting, der har denne blanding. ”

Kolonier af voksende bakterier laver psykedelisk kunst