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Colônias de bactérias em crescimento fazem arte psicodélica

No início dos anos 90, Eshel Ben-Jacob, um físico biológico da Universidade de Tel Aviv, e seus colegas descobriram duas novas espécies de bactérias - o vortex de Paenibacillus dendritiformis e Paenibacillus . Ambas as cepas de bactérias do solo, as espécies vivem perto das raízes das plantas.

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Cada bactéria tem apenas alguns microns de tamanho e se divide a cada 20 minutos, formando grandes colônias consistindo de bilhões de microrganismos. “Toda a colônia pode ser vista como um grande cérebro, um super cérebro, que recebe sinais, processa informações e toma decisões sobre onde enviar bactérias e onde continuar a se expandir”, diz Ben-Jacob.

P. vortex exposto a uma substância quimioterápica, por Eshel Ben-Jacob P. Vortex exposto a uma substância quimioterápica, por Eshel Ben-Jacob (Eshel Ben-Jacob)

Em seu laboratório, Ben-Jacob cultivou as bactérias em placas de petri e as expôs a diferentes condições - como variações de temperatura, por exemplo - em uma tentativa de imitar alguns a variabilidade nos ambientes naturais onde as bactérias crescem. "A ideia era muito simples", explica ele. "Se você quiser ver as suas capacidades, você tem que expô-los a alguns desafios." O físico podia ver como a colônia respondia ao estresse de diferentes variáveis.

Ao contrário de permitir que as bactérias crescessem em condições uniformes, para fins científicos, ele poderia deixá-las crescer a uma temperatura em uma incubadora, retirá-las, expô-las e depois colocá-las de volta na incubadora. Ele também, às vezes, adicionava antibióticos e outros tratamentos às placas de Petri, a fim de incitar uma resposta física. As bactérias acabaram se comunicando umas com as outras em resposta a esses estressores; eles segregavam lubrificantes, permitindo que se movessem e formavam padrões elaborados com pontos e galhos parecidos com trepadeiras.

Desde o primeiro instante ele viu uma colônia, Ben-Jacob chamou de arte de bactérias. "Sem saber de nada, você sentirá a sensação de que há drama acontecendo", diz ele.

Um olhar mais atento em P. dendritiformis, por Eshel Ben-Jacob Um olhar mais atento em P. dendritiformis, por Eshel Ben-Jacob (Eshel Ben-Jacob)

Com o tempo, Ben-Jacob passou a entender os comportamentos das bactérias. E, ele diz, “Se você entende como eles crescem, então você pode usá-lo como um material para fazer arte.” Ter alguns a dizer sobre o padrão que a colônia requer apenas requer alguma manipulação por parte do cientista. "Para deixar as bactérias expressarem sua arte, você precisa aprender a falar a língua das bactérias", acrescenta Ben-Jacob.

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

As bactérias são naturalmente incolores. Para torná-los visíveis, Ben-Jacob usa uma mancha chamada Coomassie blue para tingir os microrganismos. As bactérias assumem diferentes tons de azul, dependendo da densidade de cada bactéria individual. Depois, trabalhando com fotografias das colônias no Photoshop, o cientista traduz o blues em um espectro de qualquer cor de sua escolha.

"Se você pegar o mesmo objeto e mudar as luzes e as cores, isso acionará uma percepção diferente em nosso cérebro", diz Ben-Jacob. “Em alguns casos, apenas colorindo e olhando para ele me ajudou a perceber algumas coisas, algumas dicas que poderíamos usar para entender como eles desenvolvem os padrões.” As imagens o ajudaram a ver como as bactérias cooperam para enfrentar os desafios. - as bactérias em uma parte de uma colônia podem sentir algo no ambiente local e enviar mensagens para as bactérias em outras partes da colônia. As bactérias podem encontrar comida, por exemplo, e conseguem comunicar a outros membros da colônia que ela está presente, para que ela possa ser digerida. Em outras palavras, a ciência informa a arte que às vezes informa a ciência novamente.

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

Os padrões da arte bacteriana de Ben-Jacob são atraentes e evocativos - sem saber como eles se formaram, o cérebro salta para o familiar algas marinhas, corais, musgo esfagno, penas - exibe fractal que beira o psicodélico. Grande parte do apelo visual da série vem do empurrão da ordem e da desordem nas imagens, afirma o cientista-artista.

“As bactérias precisam manter a ordem, mas também precisam manter a flexibilidade para que, quando as condições mudam, possam se adaptar melhor ao meio ambiente”, diz Ben-Jacob. “Temos uma afinidade por coisas que têm a combinação dos dois, ordem e desordem. Se você analisa a música clássica, é a mesma coisa. As coisas que nós realmente gostamos e somos cativados são coisas que têm essa mistura ”.

Colônias de bactérias em crescimento fazem arte psicodélica