إذا نثرت البذور عشوائيًا، تتشابك الشتلات في فوضى. لكن إذا رتبتها في صفوف منتظمة، يخضرّ الحقل بنظام. مبدأ مشابه يعمل مع البكتيريا أيضًا. المستعمرات المكونة من خلايا مستطيلة عادةً ما تعج بتدفقات غير منتظمة، لكن العلماء وجدوا طريقة لفرض النظام عليها منذ البداية.
تم ترتيب أبواغ بكتيريا Bacillus subtilis على سطح باستخدام التجميع الشعري — وهي طريقة تسمح بوضع كل بوغ في النقطة الصحيحة وبالاتجاه الصحيح. عندما نبتت الأبواغ ونمت إلى سلاسل من الخلايا، اتضح أنه إذا كانت الاتجاهات الأصلية متوازية، كان الغشاء منتظمًا على مدى مليمترات. أما إذا كانت الأبواغ موزعة بشكل عشوائي، نشأت الفوضى.
ثم يأتي الجزء الأكثر إثارة. الغشاء المنتظم، مع استمرار النمو، ينحني بشكل متزامن مثل قطعة قماش واحدة. وصف العلماء هذا السلوك بنموذج يعتمد على الخصائص الميكانيكية للخيوط الفردية. ثم استخدموا النظام لإنشاء أغشية ذات تباين بصري موضعي — أي مناطق تكسر الضوء بشكل مختلف. هذه المواد قد تكون مفيدة لشاشات حية أو أجهزة استشعار.
هكذا تحدد الشروط الأولية — كيفية ترتيب الأبواغ — مصير المستعمرة بأكملها. هذا ليس مجرد أداة جديدة لعلماء الأحياء، بل خطوة نحو مواد حية قابلة للبرمجة.
أبواغ Bacillus subtilis قادرة على تحمل الغليان والبقاء قابلة للحياة لعقود، وفي الظروف المواتية تنبت في دقائق.
فكرة زراعة هياكل منتظمة من الكائنات الدقيقة تذكرنا بالتقنيات «الحية» في رواية «الكثيب»، حيث تشكل سمك الرمل مادة وفق نمط محدد.