Lorsque de nombreuses bactéries se rassemblent dans une goutte d'eau (elles sont principalement constituées de carbone), une ronde synchronisée commence : des millions de petites créatures glissent le long d'immenses ellipses, comme des danseurs sur une piste. Ainsi, sans chef d'orchestre, un motif complexe naît de mouvements simples. Le langage de cette danse, ce sont les filets de liquide que chaque cellule propulse autour d'elle.
La clé de l'énigme réside dans la capacité de la bactérie à devancer légèrement le flux : elle nage plus vite que l'eau, tel un danseur qui prend un temps d'avance sur la mesure. Lorsque les cellules sont assez nombreuses et que le film liquide est mince, ces minuscules à-coups s'additionnent en une rotation synchrone globale. Et voici ce qui est surprenant : tout cet ordre repose sur le fait que les bactéries rejettent continuellement de l'entropie vers l'extérieur — elles évacuent le désordre dans l'eau, tout en maintenant leur structure interne.
Le même mécanisme s'applique à toute particule allongée nageant dans un fluide, des fibres biologiques aux microrobots artificiels. Les idées des pionniers — Ludwig Boltzmann, Henri Poincaré et Daniel Bernoulli — se rejoignent pour expliquer cette ronde microbienne. Toute cette scène repose sur les liaisons hydrogène de l'eau.
Pour synchroniser leur danse, les bactéries utilisent le même principe que les neurones de notre cerveau pour créer des rythmes — sauf que la connexion n'est pas électrique, mais hydraulique.
Dans le roman « Solaris », l'océan pensait en utilisant la physique des flux — les bactéries font de même à l'échelle d'une goutte.