Synchronization of Electrical Oscillations in the Organization of Social Life of Microorganisms

Многие микроорганизмы образуют сообщества, члены которых координируют свои действия при решении общих задач. Одной из форм таких сообществ являются биопленки. В опытах по восстановлению целостности биопленки получены данные о состоянии осцилляторов в относительно спокойных и в активных локусах пленки, формируемой цианобактериями Oscillatoria terebriformis. Для изучения взаимодействия между различными частями биопленки регистрировались полевые потенциалы одновременно из двух локусов. Наличие функциональной связи между разными зонами биопленки выявлялось при помощи коэффициентов кросскорреляции. Уровень синхронизации полевых потенциалов между областями определялся при помощи коэффициентов частотной и частотно-временной когерентности. Локусы повышенной и пониженной активности характеризуются разными значениями частоты и амплитуды электрических осцилляций. Между активными зонами характерен высокий уровень синхронизации, который сохраняется в течение довольно длительного времени. Синхронизация осцилляций между активным и спокойным локусами существенно ниже. Полученные результаты, характеризующие организацию процесса решения задачи цианобактериальной пленкой как целостной единицы, могут служить моделью процессов организации других биосоциальных структур для решения задач.