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成長する細菌のコロニーがサイケデリックアートを作る

1990年代初頭、テルアビブ大学の生物物理学者であるEshel Ben-Jacobと彼の同僚は、2つの新しい種の細菌、 Paenibacillus dendritiformisPaenibacillus vortexを発見しました。 土壌細菌の両方の株、種は植物の根の近くに住んでいます。

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各細菌のサイズはわずか数ミクロンで、20分ごとに分裂し、最終的には数十億の微生物からなる大きなコロニーを形成します。 「コロニー全体は、信号を受信し、情報を処理し、バクテリアをどこに送り、どこに拡大し続けるかを決定する大きな脳、スーパー脳と考えることができます」とベン・ヤコブは言います。

エシェル・ベン・ヤコブによる化学療法物質にさらされた渦 Eshel Ben-Jacob(Eshel Ben-Jacob)による化学療法物質にさらされたP. vortex

彼の研究室では、Ben-Jacobはペトリ皿でバクテリアを増殖させ、温度の変動などのさまざまな条件にさらして、 バクテリアが成長する自然環境の変動性。 「アイデアは非常にシンプルでした」と彼は説明します。「その能力を確認するには、いくつかの課題にさらす必要があります。」物理学者はコロニーがさまざまな変数のストレスにどのように反応するかを見ることができました。

科学的な目的で、細菌を均一な条件で増殖させるのとは対照的に、彼はインキュベーター内で細菌をある温度で増殖させ、それらを取り出し、露出させてからインキュベーターに戻すかもしれません。 また、物理的な反応を促すために、ペトリ皿に抗生物質などの治療薬を追加することもありました。 判明した細菌は、これらのストレッサーに応答して互いに通信しました。 彼らは潤滑剤を分泌し、それらを動かし、点とつるのような枝で精巧なパターンを形成しました。

ベンジャコブは最初の瞬間からコロニーを目にし、それをバクテリアアートと呼びました。 「何も知らずに、あなたはドラマが起こっているという感覚を感じるでしょう」と彼は言います。

Eshel Ben-JacobによるP. dendritiformisの詳細 Eshel Ben-Jacob(Eshel Ben-Jacob)によるP. dendritiformisの詳細

やがて、ベン・ヤコブは細菌の行動を理解するようになりました。 そして、彼は「彼らがどのように成長するかを理解すれば、それを芸術を行うための材料として使用できる」と言います。コロニーが取るパターンでいくらかの発言をすることは、科学者の側で何らかの操作が必要です。 「バクテリアに彼らの芸術を表現させるためには、バクテリアの言語を話すことを学ばなければなりません」とベン・ヤコブは付け加えます。

Eshel Ben-JacobによるVortex Blue(P. vortex) ヴォルテックスブルー(P. vortex)、エシェルベン-ヤコブ(エシェルベン-ヤコブ)

バクテリアは自然に無色です。 それらを見えるようにするために、ベン・ヤコブはクーマシーブルーと呼ばれる染色を使用して微生物を染色します。 バクテリアは、個々のバクテリアの密度に応じて、異なる色合いの青になります。 次に、Photoshopでコロニーの写真を操作して、科学者は青を自分が選んだ色のスペクトルに変換します。

「同じものを手に取り、光と色を変えると、脳の知覚が異なります」とベン・ヤコブは言います。 「場合によっては、色をつけて見るだけでいくつかのことを理解することができました。パターンをどのように展開するかを理解するために使用できるいくつかの手がかりです。」 -コロニーの一部の細菌は、ローカル環境で何かを感知し、コロニーの他の部分の細菌にメッセージを送信できます。 たとえば、バクテリアは食物に遭遇し、コロニーの他のメンバーと共存して消化できるようになります。 言い換えれば、科学は芸術に情報を提供し、芸術は時には科学に再び情報を提供します。

P. vortex、Eshel Ben-Jacob著 P. vortex、Eshel Ben-Jacob(Eshel Ben-Jacob)

ベンヤコブのバクテリアアートのパターンは、人目をひく刺激的なものです。形成の仕方を知らずに、脳はおなじみの人に跳躍します 海藻、サンゴ、ミズゴケ、羽-サイケデリックに隣接するフラクタル表示。 このシリーズの視覚的魅力の大部分は、画像の秩序と無秩序のプッシュプルから来ている、と科学者-芸術家は主張しています。

「バクテリアは秩序を維持する必要がありますが、柔軟性を維持する必要があります。そのため、条件が変化した場合、環境によりよく適応できるようになります」とBen-Jacob氏は言います。 「私たちは秩序と無秩序の2つの組み合わせを持つものに親近感を持っています。 クラシック音楽を分析する場合、それは同じことです。 私たちが本当に好きで魅了されるものは、この混合物を持っているものです。」

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