Os cientistas descobriram que os grupos bacterianos se espalham mais rapidamente sobre as superfícies quando os indivíduos dentro deles se movem lentamente, uma descoberta que pode lançar luz sobre como as bactérias se propagam dentro do corpo durante as infecções.

Pesquisadores da University of Sheffield e da University of Oxford estudaram Pseudomonas aeruginosa, uma espécie de bactéria responsável por infecções pulmonares mortais, que se move através das superfícies usando minúsculos apêndices semelhantes a ganchos chamados pili. Semelhante à fábula da tartaruga e da lebre, eles descobriram que as bactérias projetadas para se mover individualmente mais rápido, na verdade, perderam a corrida contra as cepas mais lentas quando se moviam em grupos densamente compactados.

Usando uma combinação de genética, matemática, e algoritmos de rastreamento sofisticados que podem acompanhar simultaneamente o movimento de dezenas de milhares de células, os pesquisadores demonstraram que as colisões entre as bactérias que se movem rapidamente fazem com que elas girem verticalmente e fiquem presas.

Em contraste, células que se movem mais lentamente permanecem deitadas, permitindo que eles continuem se movendo. As células de movimento mais lento, portanto, vencem a corrida para um novo território, adquirir mais nutrientes, e, por fim, vencer a competição com as células que se movem mais rapidamente. Esta pesquisa sugere que as bactérias evoluíram lentamente, movimento contido para beneficiar o grupo como um todo, em vez de células individuais.

Os resultados foram publicados na revista Física da Natureza .

Dr. William Durham, um professor de Física Biológica na Universidade de Sheffield, disse:"Rotineiramente vivenciamos engarrafamentos em nossas próprias vidas enquanto viajamos a pé ou de carro. Esses engarrafamentos costumam ocorrer porque os indivíduos priorizam seu próprio movimento em detrimento do de seus vizinhos. Em contraste, as bactérias evoluíram para se mover com cuidado e eficácia nas multidões, provavelmente porque seus vizinhos tendem a ser geneticamente idênticos, portanto, não há conflito de interesses. As bactérias conseguem isso movendo-se mais lentamente do que em sua velocidade máxima. "

Para entender esses fenômenos, os pesquisadores usaram uma teoria que foi originalmente desenvolvida para estudar materiais conhecidos como cristais líquidos.

Dr. Oliver Meacock, um pesquisador de pós-doutorado na Universidade de Sheffield e principal autor do estudo, disse:"Cristais líquidos estão por toda parte ao nosso redor, de telas de smartphones a anéis de humor. Embora inicialmente não esperássemos que as ferramentas matemáticas desenvolvidas para entender esses materiais feitos pelo homem pudessem ser aplicadas a sistemas vivos, nossas descobertas mostram que eles também podem lançar luz sobre os desafios enfrentados pelos micróbios. "

Os padrões de movimento coletivo que ocorrem em bandos de pássaros e cardumes de peixes há muito são uma fonte de fascínio para os observadores. Essa nova pesquisa mostra que formas igualmente espetaculares de movimento coletivo também ocorrem no mundo microscópico.