Badania na ten temat przeprowadzili japońscy naukowcy z University of Electro-Communications w Tokio, Ritsumeikan University (Shiga), Tohoku University (Sendai), Akita Prefectural University, (Akita) oraz National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (Sapporo).

Używając urządzenia mikroprzepływowego, które naśladuje kanały jelitowe owadów, badacze odkryli niezwykły sposób poruszania się symbiotycznych bakterii. Używając własnej, służącej zwykle od pływania wici, owijają się nią, tworząc „gwint”, i wykonują śrubowe ruchy, dzięki czemu są w stanie przechodzić przez tunele o średnicy rzędu 1 mikrometra (jedna tysięczna milimetra).

Jak wykazały badania, elastyczność maleńkiego stawu w wici ma kluczowe znaczenie dla tego śrubowego ruchu i pozwala bakteriom skutecznie zakażać swoich owadzich żywicieli.

Pod mikroskopem zaobserwowano, jak bakterie Caballeronia insecticola płynnie przemieszczają się przez wąskie kanały, wielokrotnie owijając i rozwijając wici. Natomiast gatunki spokrewnione, które nie potrafiły wykonać tego owijania, pozostały unieruchomione.

Symulacje komputerowe potwierdziły fizyczną przewagę trybu owijania: w przestrzeniach zamkniętych normalny obrót wici po prostu miesza płyn, podczas gdy owijająca wić jak obracający się korkociąg, skutecznie popycha bakterię do przodu.

Kiedy naukowcy zamienili geny stawu wici z gatunku „owijającego” na gatunek „nieowijający”, zdolność do poruszania się w zamkniętych przestrzeniach – a nawet do zarażania owadów żywicielskich – została utracona.

Poza znaczeniem biologicznym, zrozumienie tych mikroruchów może zainspirować mikroroboty zdolne do poruszania się w lepkich lub zatłoczonych środowiskach, takich jak tkanki czy systemy filtracyjne.

Paweł Wernicki (PAP)

pmw/ zan/