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Le colonie di batteri in crescita creano arte psichedelica

All'inizio degli anni '90, Eshel Ben-Jacob, un fisico biologico dell'Università di Tel Aviv, ei suoi colleghi hanno scoperto due nuove specie di batteri: Paenibacillus dendritiformis e Paenibacillus vortex . Entrambi i ceppi di batteri del suolo, le specie vivono vicino alle radici delle piante.

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Ogni batterio ha una dimensione di pochi micron e si divide ogni 20 minuti, formando alla fine grandi colonie costituite da miliardi di microrganismi. "L'intera colonia può essere pensata come un grande cervello, un super cervello, che riceve segnali, elabora informazioni e quindi prende decisioni su dove inviare batteri e dove continuare ad espandersi", afferma Ben-Jacob.

P. vortice esposto a una sostanza chemioterapica, di Eshel Ben-Jacob P. vortice esposto a una sostanza chemioterapica, di Eshel Ben-Jacob (Eshel Ben-Jacob)

Nel suo laboratorio, Ben-Jacob ha coltivato i batteri in piastre di Petri e li ha esposti a diverse condizioni, come ad esempio gli sbalzi di temperatura, nel tentativo di imitare alcuni dei la variabilità negli ambienti naturali in cui crescono i batteri. "L'idea era molto semplice", spiega. "Se vuoi vedere le loro capacità, devi esporle ad alcune sfide." Il fisico potrebbe vedere come la colonia ha risposto allo stress di diverse variabili.

Invece di far crescere i batteri in condizioni uniformi, per scopi scientifici, potrebbe lasciarli crescere a una temperatura in un'incubatrice, eliminarli, esporli e quindi rimetterli nell'incubatrice. Inoltre, a volte, ha aggiunto antibiotici e altri trattamenti alle capsule di Petri per stimolare una risposta fisica. Si è scoperto che i batteri comunicavano tra loro in risposta a questi fattori di stress; secerne lubrificanti, permettendo loro di muoversi, e formano schemi elaborati con punti e rami simili a viti.

Dal primo istante in cui vide una colonia, Ben-Jacob la chiamò arte dei batteri. "Senza sapere nulla, sentirai la sensazione che ci sia un dramma in corso", dice.

Uno sguardo ravvicinato a P. dendritiformis, di Eshel Ben-Jacob Uno sguardo ravvicinato a P. dendritiformis, di Eshel Ben-Jacob (Eshel Ben-Jacob)

Con il tempo, Ben-Jacob arrivò a comprendere i comportamenti dei batteri. E, dice, "Se capisci come crescono, allora puoi usarlo come materiale per fare arte". Avere qualcuno da dire nello schema che la colonia prende richiede solo una manipolazione da parte dello scienziato. "Per consentire ai batteri di esprimere la loro arte, devi imparare a parlare la lingua dei batteri", aggiunge Ben-Jacob.

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

I batteri sono naturalmente incolori. Per renderli visibili, Ben-Jacob usa una macchia chiamata blu di Coomassie per tingere i microrganismi. I batteri assumono diverse sfumature di blu a seconda della densità di ogni singolo batterio. Quindi, lavorando con le fotografie delle colonie in Photoshop, lo scienziato traduce il blues in uno spettro di qualsiasi colore di sua scelta.

"Se prendi lo stesso oggetto e cambi le luci e i colori, si innesca una diversa percezione nel nostro cervello", dice Ben-Jacob. "In alcuni casi, solo colorandolo e guardandolo mi ha aiutato a realizzare alcune cose, alcuni indizi che potremmo quindi usare per capire come sviluppano i modelli". Le immagini lo hanno aiutato a vedere come i batteri cooperano per affrontare le sfide —I batteri in una parte di una colonia possono percepire qualcosa nell'ambiente locale e inviare messaggi ai batteri in altre parti della colonia. I batteri potrebbero incontrare cibo, ad esempio, e riuscire a comunicare agli altri membri della colonia che è presente, in modo che possa essere digerito. In altre parole, la scienza informa l'arte che a volte informa di nuovo la scienza.

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

Gli schemi nell'arte batterica di Ben-Jacob sono accattivanti ed evocativi - senza sapere come si sono formati, il cervello salta al familiare alghe, coralli, muschio di sfagno, piume - spettacoli frattali che rasentano lo psichedelico. Gran parte del fascino visivo della serie deriva dalla spinta all'ordine e al disordine delle immagini, sostiene lo scienziato-artista.

"I batteri devono mantenere l'ordine, ma devono anche mantenere la flessibilità, in modo che quando le condizioni cambiano possano adattarsi meglio all'ambiente", afferma Ben-Jacob. “Abbiamo un'affinità per le cose che hanno la combinazione dei due, ordine e disordine. Se analizzi la musica classica, è la stessa cosa. Le cose che ci piacciono davvero e ne siamo affascinati sono le cose che hanno questo miscuglio. "

Le colonie di batteri in crescita creano arte psichedelica