एमपीआई-डीएस वैज्ञानिकों ने एक जीवाणु संपर्क का खुलासा किया है जिसके परिणामस्वरूप जटिल पैटर्न बनते हैं और एक बहुमुखी मॉडल पेश किया है जो बैक्टीरिया से लेकर रोबोट के झुंड तक की संस्थाओं के सामूहिक व्यवहार को डिकोड कर सकता है। एक नए मॉडल से पता चलता है कि पीछा करने वाली बातचीत बैक्टीरिया प्रजातियों के संगठन में गतिशील पैटर्न को प्रेरित कर सकती है।
दो जीवाणु प्रजातियों के बीच परस्पर क्रिया के कारण संरचनात्मक पैटर्न बनाए जा सकते हैं। एक नए मॉडल में, मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर डायनेमिक्स एंड सेल्फ-ऑर्गनाइजेशन (एमपीआई-डीएस) के वैज्ञानिक बताते हैं कि कैसे व्यक्तिगत स्तर पर बातचीत प्रजातियों के आत्म-संगठन की ओर ले जाती है, और उनके निष्कर्ष सामूहिक व्यवहार के सामान्य तंत्र में अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं।
हाल के एक अध्ययन में, एमपीआई-डीएस में जीवित पदार्थ के भौतिकी विभाग के वैज्ञानिकों ने जीवाणु आबादी में संचार मार्गों का वर्णन करने के लिए एक मॉडल विकसित किया है। बैक्टीरिया अपने वातावरण में रसायनों की सांद्रता को महसूस करके और उनकी गतिविधियों को समायोजित करके समग्र संगठनात्मक पैटर्न प्रदर्शित करते हैं।
पहले लेखक युडुआन बताते हैं, "हमने दो बैक्टीरिया के बीच एक गैर-पारस्परिक बातचीत का अनुकरण किया।" "इसका मतलब है कि प्रजाति ए प्रजाति बी का पीछा कर रही है, और प्रजाति बी का लक्ष्य प्रजाति ए को पीछे हटाना है।" शोधकर्ताओं ने पाया कि पीछा करने और टालने की यह बातचीत ही एक संरचनात्मक पैटर्न बनाने के लिए पर्याप्त थी। उत्पन्न पैटर्न का प्रकार अंतःक्रिया की तीव्रता पर निर्भर करता है। यह पिछले अध्ययन का पूरक है जिसमें एक मॉडल प्रस्तावित किया गया था जिसमें एक पैटर्न बनाने के लिए बैक्टीरिया की अंतःविशिष्ट बातचीत भी शामिल थी।
इस नए मॉडल में बैक्टीरिया की गति के प्रभाव भी शामिल हैं, जिन्हें लाखों व्यक्तियों से युक्त जटिल अधिरचना बनाने के लिए आसंजन या संरेखण की आवश्यकता नहीं होती है। "जबकि बैक्टीरिया की आबादी की गतिशीलता समग्र क्रम दिखाती है, व्यक्तिगत बैक्टीरिया के स्तर पर यह मामला नहीं है। विशेष रूप से, व्यक्तिगत बैक्टीरिया अव्यवस्थित तरीके से चलते प्रतीत होते हैं, एक संरचना के साथ जो केवल उच्च स्तर पर दिखाई देती है, जो बहुत ही आकर्षक है," एमपीआई-डीएस में लिविंग मैटर के भौतिकी विभाग के समूह नेता बेनोइट महोल्ट ने निष्कर्ष निकाला।
मॉडल दो से अधिक प्रजातियों पर विचार करने की भी अनुमति देता है, जिससे संभावित इंटरैक्शन और उभरते पैटर्न की संख्या बढ़ जाती है। यह ध्यान देने योग्य है कि यह बैक्टीरिया तक ही सीमित नहीं है, और इसे विभिन्न प्रकार के सामूहिक व्यवहारों पर लागू किया जा सकता है। इनमें प्रकाश-नियंत्रित माइक्रोस्विमर, सामाजिक कीड़े, पशु झुंड और रोबोट झुंड शामिल हैं। इसलिए यह अध्ययन उन तंत्रों में सामान्य अंतर्दृष्टि प्रदान करता है जो कई घटकों वाले नेटवर्क में बड़े पैमाने पर संरचनाएं बनाते हैं।