Des colonies de bactéries en croissance créent de l’art psychédélique

La physicienne israélienne Eshel Ben-Jacob utilise des bactéries comme support artistique, façonnant des colonies dans des boîtes de Pétri en motifs audacieux

Au début des années 1990, Eshel Ben-Jacob, physicien biologiste à l’université de Tel Aviv, et ses collègues ont découvert deux nouvelles espèces de bactéries :Paenibacillus dendritiformis et Paenibacille vortex. Ces deux souches de bactéries du sol vivent près des racines des plantes.

Chaque bactérie ne mesure que quelques microns et se divise toutes les 20 minutes, formant finalement de grandes colonies composées de milliards de micro-organismes. « La colonie entière peut être considérée comme un gros cerveau, un super cerveau, qui reçoit des signaux, traite les informations et prend ensuite des décisions sur l’endroit où envoyer les bactéries et où continuer à se développer », explique Ben-Jacob.

Dans son laboratoire, Ben-Jacob a cultivé les bactéries dans des boîtes de Pétri et les a exposées à différentes conditions, comme des variations de température, par exemple, dans le but d’imiter certaines de ces bactéries. la variabilité des milieux naturels où se développent les bactéries. « L’idée était très simple », explique-t-il. « Si vous voulez voir leurs capacités, vous devez les exposer à certains défis. » Le physicien a pu voir comment la colonie réagissait au stress de différentes variables.

Au lieu de laisser les bactéries se développer dans des conditions uniformes, à des fins scientifiques, il pourrait les laisser croître à une température dans un incubateur, les retirer, les exposer puis les remettre dans l’incubateur. Il a également parfois ajouté des antibiotiques et d’autres traitements aux boîtes de Pétri afin de provoquer une réponse physique. Il s’est avéré que les bactéries communiquaient entre elles en réponse à ces facteurs de stress ; ils sécrétaient des lubrifiants, leur permettant de bouger, et formaient des motifs élaborés avec des points et des branches ressemblant à des vignes.

Dès le premier instant où il a vu une colonie, Ben-Jacob l’a appelé l’art des bactéries. « Sans rien savoir, vous aurez l’impression qu’il y a un drame en cours », dit-il.

Avec le temps, Ben-Jacob a fini par comprendre les comportements des bactéries. Et, dit-il : « Si vous comprenez comment ils grandissent, vous pouvez alors l’utiliser comme matériau pour faire de l’art. » Avoir son mot à dire sur le modèle adopté par la colonie nécessite simplement une certaine manipulation de la part du scientifique. « Pour laisser les bactéries exprimer leur art, il faut apprendre à parler leur langage », ajoute Ben-Jacob.

Les bactéries sont naturellement incolores. Pour les rendre visibles, Ben-Jacob utilise une teinture appelée bleu de Coomassie pour teindre les micro-organismes. Les bactéries prennent différentes nuances de bleu en fonction de la densité de chaque bactérie. Ensuite, en travaillant avec des photographies des colonies dans Photoshop, le scientifique traduit les bleus en un spectre de couleurs de son choix.

« Si vous prenez le même objet et que vous changez les lumières et les couleurs, cela déclenche une perception différente dans notre cerveau », explique Ben-Jacob. « Dans certains cas, le simple fait de le colorier et de le regarder m’a aidé à réaliser certaines choses, des indices que nous pourrions ensuite utiliser pour comprendre comment ils développent les motifs. » Les images l’ont aidé à voir comment les bactéries coopèrent pour relever les défis : les bactéries d’une partie d’une colonie peuvent détecter quelque chose dans l’environnement local et envoyer des messages aux bactéries d’autres parties de la colonie. La bactérie peut, par exemple, rencontrer de la nourriture et parvenir à communiquer aux autres membres de la colonie sa présence afin qu’elle puisse être digérée. En d’autres termes, la science informe l’art qui, parfois, informe à nouveau la science.

Les motifs de l’art des bactéries de Ben-Jacob sont accrocheurs et évocateurs : sans savoir comment ils se sont formés, le cerveau saute vers l’espace familier. algues, coraux, sphaignes, plumes – des affichages fractals qui confinent au psychédélique. Une grande partie de l’attrait visuel de la série vient du va-et-vient de l’ordre et du désordre dans les images, affirme le scientifique-artiste.

« Les bactéries doivent maintenir l’ordre, mais elles doivent également maintenir leur flexibilité, afin de pouvoir mieux s’adapter à l’environnement lorsque les conditions changent », explique Ben-Jacob. « Nous avons une affinité pour les choses qui combinent les deux, l’ordre et le désordre. Si vous analysez la musique classique, c’est la même chose. Les choses que nous aimons vraiment et qui nous captivent sont celles qui contiennent ce mélange.