Anfang der neunziger Jahre entdeckten Eshel Ben-Jacob, ein biologischer Physiker an der Universität Tel Aviv, und seine Kollegen zwei neue Bakterienarten: Paenibacillus dendritiformis und Paenibacillus vortex . Beide Stämme von Bodenbakterien leben in der Nähe der Wurzeln von Pflanzen.
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Jedes Bakterium ist nur wenige Mikrometer groß und teilt sich alle 20 Minuten. Dabei bilden sich große Kolonien, die aus Milliarden von Mikroorganismen bestehen. „Die gesamte Kolonie kann als ein großes Gehirn, als ein Superhirn, betrachtet werden, das Signale empfängt, Informationen verarbeitet und dann entscheidet, wohin Bakterien geschickt werden und wo sie sich weiter ausbreiten sollen“, sagt Ben-Jacob.
P. vortex, einer chemotherapeutischen Substanz ausgesetzt, von Eshel Ben-Jacob (Eshel Ben-Jacob) In seinem Labor züchtete Ben-Jacob die Bakterien in Petrischalen und setzte sie verschiedenen Bedingungen aus, wie zum Beispiel Temperaturschwankungen, um einige davon nachzuahmen die Variabilität in den natürlichen Umgebungen, in denen die Bakterien wachsen. "Die Idee war sehr einfach", erklärt er. "Wenn man ihre Fähigkeiten sehen will, muss man sie einigen Herausforderungen aussetzen." Der Physiker konnte sehen, wie die Kolonie auf den Stress verschiedener Variablen reagierte.
Er lässt die Bakterien nicht unter einheitlichen Bedingungen wachsen, sondern lässt sie für wissenschaftliche Zwecke bei einer bestimmten Temperatur in einem Inkubator wachsen, nimmt sie heraus, setzt sie aus und legt sie dann wieder in den Inkubator. Manchmal fügte er den Petrischalen auch Antibiotika und andere Behandlungen hinzu, um eine körperliche Reaktion hervorzurufen. Es stellte sich heraus, dass die Bakterien als Reaktion auf diese Stressfaktoren miteinander kommunizierten. Sie sezernierten Schmierstoffe, ließen sie sich bewegen und bildeten ausgefeilte Muster mit Punkten und weinroten Zweigen.
Von dem ersten Moment an, als er eine Kolonie sah, nannte Ben-Jacob sie Bakterienkunst. "Ohne etwas zu wissen, werden Sie das Gefühl haben, dass ein Drama im Gange ist", sagt er.
Ein genauer Blick auf P. dendritiformis von Eshel Ben-Jacob (Eshel Ben-Jacob) Mit der Zeit lernte Ben-Jacob das Verhalten der Bakterien kennen. Und er sagt: „Wenn Sie verstehen, wie sie wachsen, können Sie sie als Material für Kunst verwenden.“ Wenn die Kolonie ein Mitspracherecht in Bezug auf das Muster hat, muss sie nur von Seiten der Wissenschaftler manipuliert werden. „Damit die Bakterien ihre Kunst zum Ausdruck bringen können, muss man lernen, die Sprache der Bakterien zu sprechen“, fügt Ben-Jacob hinzu.
Vortex Blue (P. vortex) von Eshel Ben-Jacob (Eshel Ben-Jacob) Die Bakterien sind von Natur aus farblos. Um sie sichtbar zu machen, färbt Ben-Jacob die Mikroorganismen mit einem Farbstoff namens Coomassie-Blau. Die Bakterien nehmen je nach Dichte des jeweiligen Bakteriums unterschiedliche Blautöne an. Anschließend übersetzt der Wissenschaftler mit Fotos der Kolonien in Photoshop den Blues in ein Spektrum einer beliebigen Farbe seiner Wahl.
„Wenn Sie dasselbe Objekt nehmen und die Lichter und Farben ändern, löst dies eine andere Wahrnehmung in unserem Gehirn aus“, sagt Ben-Jacob. „In einigen Fällen half es mir, ein paar Dinge zu erkennen, einige Hinweise, die wir dann verwenden konnten, um zu verstehen, wie sie die Muster entwickeln.“ Die Bilder haben ihm gezeigt, wie Bakterien zusammenarbeiten, um Herausforderungen zu meistern - Bakterien in einem Teil einer Kolonie können etwas in der lokalen Umgebung wahrnehmen und Nachrichten an Bakterien in anderen Teilen der Kolonie senden. Die Bakterien könnten beispielsweise auf Nahrung treffen und anderen Mitgliedern der Kolonie mitteilen, dass sie vorhanden ist, damit sie verdaut werden können. Mit anderen Worten, die Wissenschaft informiert die Kunst, die dann manchmal die Wissenschaft erneut informiert.
P. vortex von Eshel Ben-Jacob (Eshel Ben-Jacob) Die Muster in Ben-Jacobs Bakterienkunst sind auffällig und aufregend - ohne zu wissen, wie sie entstanden sind, springt das Gehirn zum Vertrauten Seetang, Korallen, Sphagnummoos, Federn - Fraktale zeigen die Grenze zum Psychedelischen. Ein großer Teil der visuellen Anziehungskraft der Serie beruht auf dem Push-Pull von Ordnung und Unordnung in den Bildern, so der Wissenschaftler-Künstler.
„Die Bakterien müssen Ordnung, aber auch Flexibilität bewahren, damit sie sich bei sich ändernden Bedingungen besser an die Umwelt anpassen können“, sagt Ben-Jacob. „Wir haben eine Affinität zu Dingen, die die Kombination von beidem, Ordnung und Unordnung, haben. Wenn Sie klassische Musik analysieren, ist es dasselbe. Die Dinge, die wir wirklich mögen und von denen wir fasziniert sind, haben diese Mischung. “
