Les bactéries décident elles-mêmes où vivre express
Dans un mince film d'eau pris en sandwich entre deux lames de verre vivent des bactéries. L'oxygène n'atteint qu'à travers une seule paroi, comme l'air dans une pièce par une unique fenêtre. Quand les bactéries sont peu nombreuses, elles n'y prêtent pas attention : une partie adhère à une paroi, une autre à l'autre, et le tableau est symétrique. Mais dès qu'elles se multiplient, tout change.
En effet, les bactéries respirent, c'est-à-dire qu'elles consomment de l'oxygène. Quand elles sont peu nombreuses, l'oxygène suffit à toutes, et elles restent tranquillement collées aux parois. Mais quand elles deviennent nombreuses, elles épuisent collectivement l'oxygène de l'eau, et près de la paroi où il n'y a pas d'oxygène, il en reste très peu. Alors les bactéries, sentant ce manque, se mettent à nager vers la paroi oxygénée — et finissent par s'y accumuler.
Les scientifiques ont construit un modèle mathématique qui prend en compte trois choses : comment les bactéries nagent vers l'oxygène, comment elles adhèrent aux parois, et comment elles respirent. Le modèle a reproduit exactement ce qui a été observé dans l'expérience. Cela aide à comprendre comment les bactéries s'auto-organisent dans divers environnements — du sol à notre intestin.
Les bactéries peuvent détecter des différences de concentration d'oxygène de quelques pour cent seulement — c'est comme si un humain dans une pièce sombre remarquait qu'un coin est légèrement plus clair.