Микробы как искусство в чашке Петри

Бактерии, микробы…У многих эти слова – особенно в период пандемии – вызывают не самые приятные ассоциации и уж никак не связываются со столь возвышенной сферой, как искусство. Между тем в сообществе микробиологов стремительно растет популярность необычного направления, возникшего на стыке науки и искусства – Agar Art. «Агаровое искусство» – относительно новый вид творческого самовыражения ученых, позволяющий соединить страсть к исследованиям и увлечение искусством. Интерес к нему вызвал к жизни международный конкурс «The Agar Art», впервые проведенный Американской ассоциацией микробиологов в 2015 году и с тех пор превратившийся в ежегодный.

Microbial Peacock” / Balaram Khamari / American Society for Microbiology
Microbial Peacock” / Balaram Khamari / American Society for Microbiology

Увлекающиеся «агаровым искусством» ученые для своих произведений используют разнообразные микроорганизмы. Это краски, которыми они «рисуют» в чашках Петри.

Isabel Araque / Jenny Oñate / American Society for Microbiology
Isabel Araque / Jenny Oñate / American Society for Microbiology

И, если продолжить аналогию с живописью, холстом служит агар-агар – пищевая добавка, быстро загустевающий продукт растительного происхождения (не путать с желатином!) Только в отличие от кулинаров, применяющих агар-агар как загуститель для кондитерских изделий, ученые используют его в качестве питательного раствора, в котором выращивают микроорганизмы. Смешав агар-агар с разогретой водой, разливают его по чашкам Петри. Эти круглые и плоские стеклянные тарелочки с крышкой, диаметром 5 или 10 см, предназначенные для проведения различного рода экспериментов, хранения медицинских препаратов, а также выращивания микроорганизмов, были изобретены еще в 1877 году немецким бактериологом Юлиусом Рихардом Петри. На протяжении уже более полутора сотни лет чашки Петри остаются неотъемлемым атрибутом в биологических и медицинских исследованиях, а теперь в них еще и научились «выращивать» искусство!

Чашка Петри
Чашка Петри

Налитый в чашку агар-агар застывает в плоскую полупрозрачную сероватую пластинку. На эту питательную среду ученые высевают различные колонии бактерий.

«Fu(n)ji-san» / ISABEL FRANCO CASTILLO / American Society for Microbiology
«Fu(n)ji-san» / ISABEL FRANCO CASTILLO / American Society for Microbiology

Микробы обожают чашки Петри и колонии быстро разрастаются – для них это вроде отеля-люкс, где есть все для комфортной жизни – и корм, и тепло термостата. После нанесения контуров «микробного рисунка» чашка Петри герметизируется и помещается в бактериологический инкубатор на определенное время.

Elizabeth E. Tremblay, MPH / Florida State University College of Medicine    Science Source/Eva Bee
Elizabeth E. Tremblay, MPH / Florida State University College of Medicine Science Source/Eva Bee

Агар-арт художники знают, что каждая из таких колоний имеет собственный оттенок и форму, и спустя несколько дней или недель на поверхности желе начнут вырисовываться разноцветные узоры, образовывающие цельные изображения.

Агаровое искусство в исполнении Александра Флеминга / American Society for Microbiology  - рисунки в книге
Агаровое искусство в исполнении Александра Флеминга / American Society for Microbiology – рисунки в книге

Так рождаются картины из микробов.

Работа «Карп кой и лотус» заняла 1 место в конкурсе в 2019 году / Arwa Hadid / American Society for Microbiology
Работа «Карп кой и лотус» заняла 1 место в конкурсе в 2019 году / Arwa Hadid / American Society for Microbiology

Кто первым догадался превратить причудливость форм бактериальных колоний в предмет искусства неизвестно. Возможно, им был знаменитый британский микробиолог Александр Флеминг, в 1922 году открывший антибактериальный фермент лизоцим и впервые выделивший пенициллин из плесневых грибов Penicillium notatum — исторически первый антибиотик.

Unity of Faith by Balaram Khamari
Unity of Faith by Balaram Khamari

В лаборатории-музее Флеминга в Лондоне хранятся картины из бактерий, которые ученые создавал, тщательно подбирая микроорганизмы по цветам и времени развития.

Даже такой простой рисунок, как эта елочка, требует участия трех бактерий: крона дерева – колония кишечной палочки; ствол – клебсиелла; звезда — сенная палочка. Бактерии культивировались на подкрашенной питательной среде при температуре 37°C в течение 20 часов.

А для более сложных композиций мастерам агар-арта могут понадобиться до 50 видов микроорганизмов. При этом важно не только подобрать бактерии, дрожжи или протисты нужных цветов и с желаемыми свойствами, но и учесть фактор совпадения по времени и условиям роста.

Победитель конкурса 2018 года “The Battle of Winter and Spring» / Ana Tsitsishvili / American Society for Microbiology
Победитель конкурса 2018 года “The Battle of Winter and Spring» / Ana Tsitsishvili / American Society for Microbiology

Нередко, чтобы добиться задуманного рисунка, приходится несколько раз начинать все заново. К примеру, занявшему второе место на конкурсе The Agar Art 2020 года Балараму Кхмари на создание его «Павлина» понадобились четыре попытки. Перья роскошного хвоста и крыльев птицы, являющейся национальным символом Индии, представляют собой комбинацию узоров из кишечной палочки и золотистого стафилококка, а небольшие колонии в глазу и вокруг головы – энтерококки.

Ежегодно участники конкурса «The Agar Art» удивляют разнообразием идей и неистощимой творческой фантазией. Прием работ на конкурс 2021 года начнется в сентябре. Удивительному миру бактерий посвящен первый в мире Музей микроорганизмов «Микропия» («Micropia») в Амстердаме.

Фотография Альберта Эйнштейна, созданная методом бактериографии из Serratia marcescens. Автор - один из первых «бактериографов» микробиолог Захари Копфер
Фотография Альберта Эйнштейна, созданная методом бактериографии из Serratia marcescens. Автор – один из первых «бактериографов» микробиолог Захари Копфер




 

2015 BioArt Competition Winners: Mehmet Berkmen and Maria Penil

Smithsonian Magazine, NPR, ASM, Micropia