Många djurarter uppvisar flockbeteende, men det faktum att mikroorganismer gör det är inte lika känt. Forskare vid Lunds universitet har nu visat att alger och bakterier bildar flockar vid mycket låga koncentrationer av individer, ett fynd som skulle kunna öka vår framtida förståelse för hur organismerna infekterar sina värddjur.

Flockningsbeteende hos djur uppstår till synes spontant i en grupp av självständiga individer utan en tydlig ledare. Detta beteende förekommer bland alla typer av organismer, från bakterier till människor. En hypotes, därför, är att det finns grundläggande principer för flockbyggande som inte är beroende av enskilda individer.

Forskare vid Lunds universitet, i samarbete med kollegor från Storbritannien och Frankrike, har nu funnit att flockbeteendet bland mikroorganismer är mer avancerat än vi tidigare trott.

"Vår forskning är en fysisk förklaringsmodell av hur mikroorganismer rör sig. Ur ett biologiskt perspektiv, det är användbart att undersöka den evolutionära grunden för flockbeteende bland bakterier, eftersom kopplingarna kan öka vår förståelse för förloppet av infektionssjukdomar, säger Joakim Stenhammar, kemiforskare vid Lunds universitet.

När en person eller ett djur simmar, de skapar backwashes eller wakes som andra kan känna. Forskarna har nu skapat en teoretisk modell som beskriver hur enskilda mikroorganismer kommunicerar med varandra via de bakspolningar som varje organism skapar. Den fysiska principen skiljer sig från vanliga backspolningar, men dessa flöden gör det möjligt för bakterierna att känna av varandras närvaro och påverka varandra i mycket låga koncentrationer. Mot bakgrund av detta, mikroorganismer kan inte beskrivas som isolerade individer.

Det var tidigare känt att vissa simbakterier, som E. coli och Salmonella, bildar flockar i höga koncentrationer. I den nya studien, Stenhammar och hans kollegor har visat att det bara är vid extremt låga koncentrationer – mindre än tio procent av vad man tidigare trott – som bakterier kan betraktas som individer.

"I motsats till en enskild bakterie, flockar kan röra sig på ett synkroniserat sätt över långa skalor och flera gånger snabbare än en enskild bakterie, säger Joakim Stenhammar.

"Vår forskning lägger ytterligare en pusselbit till vår förståelse av hur flockningsbeteende fungerar i biologiska system, och modellen kan appliceras på ett stort antal simmikroorganismer, säger Joakim Stenhammar.