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    Patrones fractales en colonias bacterianas en crecimiento

    Crédito:CC0 Public Domain

    Como mucha gente recordará de las clases de ciencias en la escuela, las bacterias que crecen en superficies sólidas forman colonias que pueden ser fácilmente visibles a simple vista. Cada uno de ellos es un sistema biológico complejo por derecho propio; las colonias muestran comportamientos colectivos que indican una especie de "inteligencia social" y crecen en patrones fractales que pueden parecerse a copos de nieve. A pesar de esta complejidad, El crecimiento de las colonias se puede modelar utilizando principios de física básica. Lautaro Vassallo y sus compañeros de trabajo en la Universidad Nacional de Mar del Plata, Argentina ha modelado dicho crecimiento utilizando un método novedoso en el que el comportamiento de cada una de las bacterias se simula por separado. Este trabajo ya ha sido publicado en La Revista Física Europea B .

    Una colonia de bacterias crece a partir de una sola célula, por lo que todas las bacterias son clones genéticamente similares de esa célula original. Vassallo y su equipo simularon este patrón de crecimiento en computadoras mientras variaban diferentes parámetros:los 'biológicos' como la velocidad de división celular y la disponibilidad de nutrientes, así como las "físicas", como las fuerzas mecánicas entre células vecinas. Sus resultados coincidieron muy bien con los patrones que se han observado experimentalmente. En la simulación, como en la naturaleza, todas las colonias comenzaron como manchas redondas compactas con los patrones fractales en forma de copo de nieve emergiendo en una etapa posterior.

    Los investigadores utilizaron una técnica de análisis multifractal para describir los patrones producidos por un tipo específico de movimiento bacteriano:el deslizamiento. Esto significa que las bacterias no se mueven de forma independiente, sino que se empujan entre sí dentro de la colonia dividiéndose y compitiendo por el mismo espacio. Este es solo uno de al menos seis tipos bien definidos de movimiento bacteriano, pero es particularmente importante ya que las colonias lo usan para formar biopelículas persistentes y médicamente desafiantes. Vassallo y sus compañeros de trabajo esperan aplicar su técnica para simular los otros tipos de movimiento, sin embargo, e incluso modelar la comunicación entre bacterias dentro de una colonia.

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