طحالب دقيقة تقوّي المستحلب: كيف يجعل السباحون الأحياء الخليط أكثر صلابة سريع
قطرة زيت في الماء مثل كرة وسط حشد. ما دام الحشد متناثرًا، تتحرك الكرات بحرية. لكن إذا كان الناس كثيرين، يكون كل واحد محشورًا بين جيرانه، وتتصرف الكتلة كلها كجسم واحد. هكذا تقريبًا يعمل المستحلب — خليط تعلق فيه قطرات سائل (مثل الزيت) في سائل آخر (مثل الماء) أو العكس. المستحلب الكثيف يشبه الكريم أو المايونيز: يحافظ على شكله، لكنه يبدأ بالتدفق عند الضغط القوي.
في تجربة جديدة، أُدخلت طحالب خضراء وحيدة الخلية من نوع كلاميدوموناس (Chlamydomonas) إلى هذا الخليط. هذه الكائنات الدقيقة سباحون صغار: تضرب بأسواطها مثل المجاديف وتشق طريقها بين القطرات. قاس الباحثون ريولوجيا المستحلب — أي سيولته تحت الحمل. اتضح أن حركة الطحالب تجعل المستحلب أقوى بشكل ملحوظ: لتحريكه يحتاج المرء إلى بذل جهد مضاعف. وفي الوقت نفسه، إذا تم تثبيت نفس الطحالب، لا تتغير الصلابة — مما يعني أن الأمر يتعلق بالحركة، وليس بمجرد أن الخلايا تشغل مساحة.
هذه الدفعات تعمل على قطرات الزيت مثل نوابض غير مرئية: تضغط القطرات على بعضها البعض، ويصبح الهيكل كله أكثر صلابة. الطحالب كأنها تخيط المستحلب من الداخل. تتيح هذه الآلية التحكم في خصائص المواد اللينة — من مستحضرات التجميل إلى المنتجات الغذائية — فقط بإضافة خلايا حية متحركة وتغيير عددها.
لذا، في المرة القادمة التي تجد فيها كريم اليد سائلًا جدًا، تذكر: ربما كان ينقصه بضعة ملايين من السباحين ذوي الأسواط.
الكلاميدوموناس طحلب وحيد الخلية يبلغ حجمه حوالي 10 ميكرومترات، أي أنحف بعشر مرات من شعرة الإنسان. يستشعر الضوء ويسبح نحوه، ويدور مثل المفتاح اللولبي.
في رواية ستانيسلاف ليم «المنيع» (The Invincible)، تشكل آليات مجهرية سبّاحة سحابة قادرة على تغيير بنية المواد — تقريبًا مثل الطحالب في هذا المستحلب.