Işık toplayan bakteri zincirlerinin yoğunluğa bağlı olarak çeşitli şekillerde bir araya gelmesi teorik modeller ve laboratuvar deneyleriyle açıklanmaktadır.
Dünya üzerindeki ilk fotosentez yapabilen organizmalar, gezegenin ekosisteminde önemli bir rol oynamaya devam eden siyanobakterilerdir. Bunlar aynı zamanda, tıpkı kuş sürüleri ve balık sürüleri gibi, fizikçiler tarafından aktif madde olarak bilinen denge dışı topluluk türünün doğal örnekleridir.
İngiltere’deki Nottingham Trent Üniversitesi’nden Mixon Faluweki ve meslektaşları şimdi bir siyanobakteri türünün bireylerinin istatistiksel fiziğin yöntem ve fikirlerini kullanarak nasıl bir araya geldiklerini incelediler. Araştırmacılara göre basit bir model. Ancak gördükleri yapı çeşitliliğini açıklayabildiler.
1990’larda araştırmacılar, aktif madde çalışmalarının başlangıcını işaret eden etkileşimli, kendinden tahrikli noktasal parçacık sistemlerini modelledi. O zamandan bu yana, Faluweki ve meslektaşlarının araştırdığı siyanobakteri Oscillatoria lutea gibi uzun, şekillendirilebilir biyolojik parçacıklar da dahil olmak üzere giderek daha karmaşık sistemler araştırıldı.
O. lutea, 1-2 mm uzunluğunda esnek filamentler geliştirir ve doğal tatlı su ortamında yüzlerce bireysel siyanobakteri içerir. Bu filamentler, ağ benzeri yapılar oluşturmak için birbirleri üzerinde kayan demetler halinde düzenlenmiştir.
Faluweki ve meslektaşları, bu davranışı incelemek amacıyla başlangıçta laboratuvarda yetiştirilen O. lutea kolonilerini gözlemlemek için bir konfokal mikroskop kullandı. O. lutea agregasyonunu açıklamak için sınırlı sayıda parametre içeren bir model geliştirmeyi içeren sonraki eylem, ölçümlerinden etkilenmiştir.
Model, araştırmacıların gördüğü çok çeşitli yoğunluğa bağlı yapıları doğru bir şekilde yakaladı. Advektif ve difüzif taşınımın göreceli önemi açısından, zincirlerin hareketinden kaynaklanan ağ benzeri desenlerin karakteristik uzunluğu için fiziksel bir açıklama da üretti.
Ekibin araştırması, fosilleşmiş arkea ve çağdaş alg biyoreaktörlerinde yetiştirilen siyanobakteriler gibi diğer çok hücreli ipliksi canlıların kendi kendilerini nasıl organize ettiklerine ışık tutabilir.
Kaynak: physics aps org/articles
