Due specie di batteri lasciate crescere assieme disegnano magnifiche coreografie floreali
Quando due colonie di batteri di specie diverse vengono messe assieme su una piastra di coltura disegnano splendide coreografie floreali, vere e proprie opere d'arte plasmate dai loro movimenti. A scoprire e descrivere questa incredibile dote artistica dei batteri è stato un team di ricerca composto da scienziati del BioCircuits Institute (BCI) e del Dipartimento di Fisica dell'Università della California di San Diego, che si è avvalso della bioinformatica per capire in che modo questi microorganismi riescono a “dipingere fiori” sulle piastre di Petri.
Tutto è iniziato quando il biofisico computazionale Liyang Xiong dell'ateneo californiano lasciò nella stessa piastra di Petri colonie di due batteri con differenti abilità motorie; il rapido Acinetobacter baylyi, che grazie ai suoi peduncoli (pili) riesce a diffondersi in tutta la piastra con agarosio (il terreno di coltura e alimento base dei batteri in laboratorio) in sole 24 ore, e l'immobile Escherichia coli, recentemente balzato agli onori della cronaca poiché in grado di favorire lo sviluppo dell'infarto. Tornando al lavoro il giorno seguente, il ricercatore di origini cinesi si è imbattè in uno spettacolo mai visto prima, una incredibile coreografia floreale generata dalle due specie di batteri. “La bellezza del modello mi ha colpito e ho iniziato a chiedermi come le cellule batteriche potessero interagire tra loro per diventare artiste”, ha dichiarato Xiong in un comunicato stampa dell'Università della California.
Per rispondere a questa domanda, gli scienziati si sono rivolti al calcolo di un computer; inserendo i vari parametri legati alla motilità dei batteri, alle loro caratteristiche fisiche, al tasso di crescita e all'attrito sul substrato di agarosio, la simulazione ha permesso di svelare il segreto. In parole semplici, grazie ai loro pili, i rapidi Acinetobacter baylyi sono in grado di sollevare (letteralmente) gli Escherichia coli, spingendoli a danzare come in uno spettacolare duetto di pattinaggio artistico su ghiaccio. Le varie forme dei petali vengono “dipinte” in base alla concentrazione di Escherichia coli; dove ce ne sono di più la danza spericolata diventa un lentissimo valzer, tratteggiando petali di forma sempre diversa.
La ricerca coordinata da Xiong e dal collega Lev Tsimring non è stata finalizzata solo a comprendere le ragioni della dote artistica dei batteri; sapere infatti come si muovono nell'ambiente questi microorganismi, può aiutare gli scienziati a trovare metodi più efficaci per contrastarli. Basti pensare alle colonie batteriche combinate che si depositano su strumenti delicatissimi come pacemaker e cateteri creando un pericoloso biofilm, responsabile di infezioni anche molto gravi e potenzialmente fatali. I dettagli della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista scientifica eLife.
