Учёные разработали новую модель распространения бактерий в разных формах

Новая модель, описывающая, как бактерии распространяются при движении двумя разными способами, опубликована в открытом журнале eLife.

Результаты — ещё один шаг к определению общих принципов, способных объяснить поведение сообществ разных видов бактерий.

Бактерии могут действовать совместно двумя способами: формировать рои (swarms) или структурированные сообщества — биоплёнки (biofilms). Это позволяет им эффективнее искать пищу и воду, а также обеспечивать защиту.

Микробные рои и биоплёнки обычно изучают как отдельные явления. Однако они имеют ряд общих физических и биологических характеристик, что указывает на возможность создания единой теоретической основы для их описания.

Сходства позволили вывести теорию, объединяющую механику, гидродинамику и транспорт, для описания динамики роста и формирования тонких бактериальных роёв и биоплёнок.

Используя теорию, команда создала проверяемые прогнозы и подтвердила их ранее опубликованными экспериментальными данными по разным бактериальным роям и биоплёнкам, включая Escherichia coli и Bacillus subtilis. Модель показала, что динамика распространения в обеих формах микробных сообществ ограничена доступностью воды и питательных веществ.

Единая теория позволяет задаться вопросом, как можно контролировать распространение бактерий, просто манипулируя доступностью воды и питательных веществ. Для дальнейшего изучения модель необходимо расширить, включив факторы, выходящие за её текущие рамки, например, ориентационный порядок в бактериальных роях.