"Мы обнаружили, что в плотных бактериальных суспензиях миллионы подвижных клеток могут самоорганизовываться, в результате чего возникает очень активное коллективное осцилляторное движение. В то же время отдельные клетки перемещаются беспорядочным образом, не проявляя явных периодических колебаний, а лишь часто, резко и случайно меняя направление движения", - говорится в исследовании.

Таким образом, хотя сначала кажется, что каждая клетка движется, как и куда ей хочется, при наблюдении за всей группой прослеживается синхронизированное движение.

Изучение подобного поведения в многоклеточных системах необходимо для понимания множества биологических процессов, таких как формирование органов тела и эмбрионов, регуляция нейронных сетей.

"Выявленные коллективные колебания представляют собой первый известный случай слабой синхронизации случайных траекторий. Это поможет нам лучше понимать физику самоорганизации в неравновесных системах. Механизм возникновения этой слабой синхронизации из локальных взаимодействий пригодится при создании новых стратегий проектирования роботов, способных выполнять коллективные задачи без централизованного управления", - подчеркивается в пресс-релизе Китайского университета Гонконга.

Данное исследование базируется на результатах экспериментальных наблюдений за бактериальными группами, а также на математической модели, разработанной учеными из Франции и КНР, которая разъяснила суть отношений между отдельными клетками.