Траектория быстро плавающей магнитотактической бактерии представляет собой серию сложных петель
Международная научная группа определила реальную скорость и траекторию движения магнитотактической бактерии Magnetococcus marinus.
Ключевые открытия
- Реальная скорость составляет 400–500 мкм/с для бактерии размером 1 мкм, что делает её рекордсменом.
- Траектория состоит из сложных двойных или даже тройных спиралей (петель), а не простой винтовой линии.
- Уникальная конфигурация жгутиков: два пучка расположены под 180° по разные стороны от «головы» бактерии, причем один тянет, а другой толкает. Такая конфигурация ранее не наблюдалась ни у бактерий, ни у других микроорганизмов.
Методы исследования
Для анализа движения использовались:
- 3D-микроскопия.
- Визуализация в тёмном поле с очень высокой частотой для изучения движения жгутиков.
- Компьютерное моделирование для проверки конфигураций жгутиков.
Контекст и перспективы
- Ранее предполагаемая (кажущаяся) скорость составляла около 100 мкм/с.
- Реальная скорость в 10 раз выше скорости других известных бактерий (40–50 мкм/с) и составляет 500 размеров тела в секунду. Для сравнения: скорость плавания человека-чемпиона (~2 м/с) примерно равна одному размеру тела в секунду.
- Учёные предполагают, что такая спиральная траектория даёт преимущество для движения в полном препятствий осадочном environment.
- Исключительные свойства бактерии открывают перспективы её использования в качестве микроробота в биотехнологии, медицине (например, для перемещения в кровотоке) и для очистки окружающей среды от загрязнений (нефть, тяжёлые металлы).