เมื่อไปผิดทาง แบคทีเรียบางชนิดหันหลังให้ใบพัดหลุดกลไกการหมุนที่ค้นพบใหม่นี้อธิบายว่าแบคทีเรียในทะเลสามารถควบคุมทิศทางของมันได้อย่างไรโดยใช้แฟลเจลลัมเพียงอันเดียว ซึ่งเป็นส่วนต่อที่แข็งและหมุนได้ซึ่งขับเคลื่อนเซลล์ไปข้างหน้า การกลึงขึ้นอยู่กับลักษณะทางกลที่วิศวกรอาจพิจารณาถึงความล้มเหลวหากแฟลเจลลัมสร้างขึ้นโดยฝีมือมนุษย์: แนวโน้มของวัสดุที่ยืดหยุ่นในการหักงอภายใต้แรงกด
แบคทีเรียหลายเกล็ดเช่นEscherichia coli
เปลี่ยนโดยการปล่อยแฟลเจลลัมหนึ่งตัวออกจากมัดปั่น ซึ่งจะคลายตัวและส่งเซลล์ที่ลอยไปในทิศทางใหม่ แต่ 90 เปอร์เซ็นต์ของแบคทีเรียในทะเลเคลื่อนที่มีแฟลเจลลัมเพียงตัวเดียว ในอดีต นักวิทยาศาสตร์คิดว่าจุลชีพแบบเสาเดียวเหล่านี้สามารถว่ายน้ำเป็นเส้นตรงเท่านั้น Roman Stocker ผู้เขียนร่วมของ MIT กล่าว จากนั้นในปี 2011 ทีมงานที่นำโดย Xiao-Lun Wu จากมหาวิทยาลัย Pittsburgh ได้แสดงให้เห็นว่าแบคทีเรียVibrio alginolyticus ที่มีแฟลกเจลลัมเดี่ยว สามารถเลี้ยวได้อย่างเฉียบขาด ในการเปลี่ยนเส้นทาง เซลล์สำรองเล็กน้อยแล้วเหวี่ยงแฟลเจลลัมไปข้างหนึ่ง เหมือนหางเสือเรือ
แต่ทีมของ Wu ไม่สามารถพูดได้ว่าแบคทีเรียควบคุมการสะบัดแฟลเจลลัมได้อย่างไร ในงานวิจัยที่ตีพิมพ์เมื่อวันที่ 7 กรกฎาคมในNature Physicsทีมของ Stocker ตอบคำถามนี้ด้วยการถ่ายทำV. alginolyticusด้วยกล้องวิดีโอความเร็วสูง ทีมของเขาพบเบาะแสสำคัญในช่วงเวลาของการสะบัด: มันมักจะเกิดขึ้นประมาณ 10 มิลลิวินาทีหลังจากที่แบคทีเรียเริ่มเคลื่อนที่ไปข้างหน้าอีกครั้ง
ทีมงานเดาว่าการเคลื่อนที่ไปข้างหน้าจะบีบอัดแฟลเจลลาร์ “เบ็ด”
ซึ่งเป็นบริเวณที่มีความยืดหยุ่นขนาดเล็กที่เชื่อมต่อแฟลเจลลัมกับเซลล์ ในการเคลื่อนที่แบบย้อนกลับ แฟลเจลลัมจะดึงเซลล์ เมื่อเซลล์เคลื่อนที่ไปข้างหน้าอีกครั้งแฟลเจลลัมจะเปลี่ยนจากการดึงเป็นการผลัก ทีมงานแสดงให้เห็นว่าเหนือความเร็วระดับหนึ่ง ตะขอเกี่ยวหัก ทำให้แฟลเจลลัมแกว่งไปข้างหนึ่ง
แต่นักวิจัยยังพบว่าความเร็วในการว่ายน้ำปกติของแบคทีเรียนั้นสูงพอๆ กับความเร็วที่ทำให้แฟลเจลลัมล้มเหลว “มันควรจะล้มเหลวตลอดเวลา” Stocker กล่าว “เมื่อใดก็ตามที่มันพยายามว่ายไปข้างหน้า มันควรจะหัก” แต่พวกเขาพบว่าระหว่างการว่ายไปข้างหน้าอย่างมั่นคง ตะขอจะกระชับขึ้นมาก Stocker คิดว่าการหมุนของแฟลเจลลัมอาจทำให้แข็งขึ้น
แนวทางการกลึงแบบมินิมอลของจุลชีพสามารถใช้ได้กับหุ่นยนต์ขนาดเล็ก Bradley Nelson จาก Institute of Robotics and Intelligent Systems ที่ ETH Zurich กล่าว “แน่นอนว่ามันเป็นแรงบันดาลใจให้เราพิจารณาออกแบบแฟลกเจลลาเทียมที่มีการโก่งงอ”
credit : yukveesyatasinir.com alriksyweather.net massiliasantesystem.com tolkienguild.org csglobaloffensivetalk.com bittybills.com type1tidbits.com monirotuiset.net thisiseve.net atlanticpaddlesymposium.com
