La comprensión de la agrupación y el movimiento de los micronadadores tiene una variedad de aplicaciones, desde la salud humana hasta la solución de problemas ecológicos.

Los micronadadores son entidades biológicas que van desde espermatozoides hasta fitoplancton y bacterias, lo que significa que su estudio puede tener implicaciones para campos de la ciencia tan diversos como la salud humana y la ecología.

Un nuevo artículo publicado en el European Physical Journal E analiza la dinámica de los micronadadores bajo la gravedad. Está escrito por un equipo del Instituto de Física Teórica del Instituto de Tecnología de Berlín:Felix Rühle, Arne W. Zantop y Holger Stark.

"Mi supervisor, el profesor Holger Stark, y nuestro equipo han estado interesados ​​durante mucho tiempo en el comportamiento colectivo de los micronadadores", dice Rühle. "Dentro de este campo, los patrones formados por organismos biológicos, como algas y bacterias, se conocen como bioconvección".

Como ejemplo, Rühle señala los parches de algas en el océano que pueden ser un problema ecológico.

El equipo se enfoca en squirmers — un modelo para un micronadador esférico que nada en el flujo de Stokes — para identificar diferentes estados dinámicos para tales sistemas.

"Para este proyecto, estábamos interesados ​​en un tipo específico de formación de patrones que ocurre bajo la gravedad:los nadadores se reorientan entre sí gracias al campo de flujo que crean en el fluido", continúa Rühle. “Pero, al mismo tiempo, tienen una tendencia a apuntar hacia arriba — antiparalelos a la gravedad. El movimiento dirigido por una combinación de estos efectos se llama girotaxis, y mostramos cómo y cuándo se forman los cúmulos bajo estas condiciones en simulaciones numéricas. "

Si bien la bioconvección puede tener muchas causas posibles, como la difusión de oxígeno, el acceso a la luz solar o flujos turbulentos, Rühle explica que las simulaciones del equipo muestran que dos "ingredientes" son suficientes para que se formen grupos. Estas son interacciones hidrodinámicas y de gravedad con la fuerza del par de gravedad de reorientación — que surge debido a que el centro de masa está debajo del centro geométrico ,  controlando el tamaño de los cúmulos.

"Esta idea mejora nuestra comprensión de los patrones biológicos en general", concluye Rühle. + Explora más

Los 'retorcidos de fondo pesado' adoptan comportamientos grupales característicos