À l’aide d’expériences microfluidiques et de modélisation théorique, les chercheurs ont mené une analyse détaillée du comportement de nage d’E. coli dans des fluides de différentes viscosités. Étonnamment, ils ont observé que E. coli nageait plus rapidement dans des fluides à viscosité plus élevée, ressemblant à du sirop ou du miel, que dans de l'eau ou des fluides à faible viscosité.
Pour expliquer ce phénomène inhabituel, les chercheurs se sont penchés sur la mécanique de la nage bactérienne. E. coli se propulse en faisant tourner ses flagelles, qui agissent comme de minuscules hélices. Dans les fluides à faible viscosité comme l’eau, les flagelles peuvent tourner librement, ce qui permet une propulsion efficace. Cependant, dans les fluides à haute viscosité, les flagelles rencontrent plus de résistance, ce qui les amène à tourner plus lentement et à générer moins de poussée.
Fait intéressant, les chercheurs ont découvert que la résistance accrue entraîne également une modification de la trajectoire de nage d’E. coli. Dans les fluides à faible viscosité, E. coli a tendance à nager en lignes droites. En revanche, dans les fluides à haute viscosité, les bactéries adoptent un mouvement plus culbutant, caractérisé par de fréquents changements de direction.
Selon l’équipe de recherche, ce comportement de culbutage pourrait constituer une adaptation clé permettant à E. coli de se déplacer plus efficacement dans des environnements visqueux. Le mouvement de culbute permet aux bactéries d’explorer leur environnement plus efficacement et de trouver des conditions de survie plus favorables.
Les chercheurs pensent que cette compréhension de la façon dont E. coli réagit à différentes viscosités pourrait éclairer la façon dont les bactéries se déplacent dans divers environnements, tels que le corps humain, le sol ou les environnements industriels. Les résultats pourraient également éclairer la conception de dispositifs microfluidiques qui manipulent le mouvement bactérien ou séparent les bactéries en fonction de leur motilité.
Même si le comportement de nage d'E. coli dans des fluides à haute viscosité peut sembler contre-intuitif au premier abord, il démontre la remarquable adaptabilité des micro-organismes à leur environnement. En remettant en question les hypothèses conventionnelles, cette recherche offre de nouvelles perspectives sur les mécanismes complexes qui régissent la motilité bactérienne et le succès écologique.
