Con una scoperta sorprendente, i ricercatori hanno scoperto che i batteri E. coli nuotano più velocemente nei fluidi simili a sciroppi rispetto all’acqua. Questo comportamento inaspettato mette in discussione la comprensione convenzionale della locomozione batterica e potrebbe avere implicazioni per comprendere come i batteri si muovono in vari ambienti. I risultati del gruppo di ricerca sono stati pubblicati sulla rivista Physical Review Fluids.

Utilizzando esperimenti microfluidici e modelli teorici, i ricercatori hanno condotto un'analisi dettagliata del comportamento di nuoto dell'E. coli in fluidi con diverse viscosità. Sorprendentemente, hanno osservato che l’E. coli nuotava più velocemente nei fluidi con viscosità più elevata, simili allo sciroppo o al miele, che nell’acqua o nei fluidi a bassa viscosità.

Per spiegare questo fenomeno insolito, i ricercatori hanno approfondito i meccanismi del nuoto batterico. L'Escherichia coli si muove ruotando i suoi flagelli, che agiscono come piccole eliche. Nei fluidi a bassa viscosità come l'acqua, i flagelli possono ruotare liberamente, garantendo una propulsione efficiente. Tuttavia, nei fluidi ad alta viscosità, i flagelli incontrano più resistenza, facendoli ruotare più lentamente e generando meno spinta.

È interessante notare che i ricercatori hanno scoperto che l'aumento della resistenza porta anche a un cambiamento nella traiettoria di nuoto dell'E. coli. Nei fluidi a bassa viscosità, l'E. coli tende a nuotare in linea retta. Al contrario, nei fluidi ad alta viscosità, i batteri adottano un movimento più rotatorio, caratterizzato da frequenti cambi di direzione.

Secondo il gruppo di ricerca, questo comportamento di rotolamento potrebbe essere un adattamento chiave che consente all'E. coli di muoversi in modo più efficace in ambienti viscosi. Il movimento rotatorio consente ai batteri di esplorare l’ambiente circostante in modo più efficiente e di trovare condizioni più favorevoli per la sopravvivenza.

I ricercatori ritengono che questa comprensione di come E. coli risponde a diverse viscosità potrebbe far luce su come i batteri si muovono in ambienti diversi, come il corpo umano, il suolo o gli ambienti industriali. I risultati potrebbero anche contribuire alla progettazione di dispositivi microfluidici che manipolano il movimento batterico o separano i batteri in base alla loro motilità.

Sebbene il comportamento di nuoto dell'E. coli nei fluidi ad alta viscosità possa sembrare a prima vista controintuitivo, dimostra la notevole adattabilità dei microrganismi all'ambiente circostante. Sfidando le ipotesi convenzionali, questa ricerca offre nuove informazioni sui complessi meccanismi che governano la motilità batterica e il successo ecologico.