Капля воды с растворённой солью высыхает на столе. Соль не оседает где попало: сначала кристаллы появляются по краю, образуя кольцо, как кофейная гуща на дне чашки. Такое поведение знакомо каждому, кто видел след от высохшей капли. Но что будет, если в капле живут бактерии, которые умеют плавать? Случайные движения микроорганизмов способны перевернуть привычную картину.

Исследователи взяли кишечную палочку — известную подвижную бактерию — и добавили её в солевой раствор. В каплях с малым числом бактерий те, как и ожидалось, собирались по краям. Но когда бактерий становилось больше, они распределялись по капле равномерно. А соль вела себя ещё интереснее: помимо кольца по периферии, кристаллы возникали в центре, и чем больше было бактерий, тем больше появлялось таких островков. Краевые кристаллы при этом вытягивались в причудливые ветвистые формы.

Чтобы понять механизм, учёные построили математическую модель. Они учли, как жидкость течёт внутри капли при испарении, как движутся бактерии и как соль переносится и оседает. Оказалось, что на ранней стадии испарения подвижность бактерий позволяет им плыть против течения, которое уносит всё к краю. Бактерии успевают добраться до центра и закрепиться там. Позже, когда капля сжимается, эти закрепившиеся клетки становятся точками, вокруг которых соль начинает кристаллизоваться. Так живое движение микроорганизмов меняет форму неживых кристаллов.

Эта работа — шаг к тому, чтобы управлять кристаллизацией с помощью живых существ. Такое умение пригодится, например, при добыче нефти, где соли забивают поры породы, или в микрофлюидных устройствах, где нужно точно наносить вещества. Бактерии-пловцы могут стать не просто пассажирами в капле, а активными участниками процесса.