La bioarte: quadri viventi in provetta

Batteri, muffe e funghi sono capaci di creare opere d'arte, ritratti di personaggi famosi, paesaggi e fumetti, ma vanno pilotati e la ricompensa non è tra le migliori: ecco come microbiologi con la passione della fotografia ottengono l'involontaria collaborazione di questi micro organismi.

darwin_web01-pinkele_webdavinci_webfsm_webjefftaborehselbenjaconigemteamsusanboafohuntercoleeshelbenjacob2igemteam2dm5niallhamiltonniallhamilton2niallhamilton3niallhamilton41_microbialartApprofondimenti
darwin_web

Come costringere funghi e batteri a disporsi fino a comporre volti famosi, profili di galassie, fumetti o cartoline di spiagge famose? Bisogna essere un poco cinici, dote che sembra non mancare ai microbiologi: perché le tecniche possibili sono tante, ma tutte prevedono la strage in più fasi degli ignari esserini.
 
Nel caso di Zachary Copfer - microbiologo e fotografo - e dei ritratti batterici di Darwin (questa foto) e di Leonardo, l'immagine nasce da una normale coltura in laboratorio, sulla superficie di una capsula Petri, l'habitat artificiale più frequentato da batteri e simili. Quando la colonia si è sufficientemente sviluppata viene coperta con un negativo fotografico - che riproduce l'immagine da ottenere - e irradiata con luce ultravioletta: i batteri esposti muoiono, quelli protetti dalle zone d'ombra del negativo sopravvivono. Salvo poi essere anch'essi sterminati da una spruzzata di fissativo, prima della foto, per evitare qualunque tentativo di ricolonizzare le zone morte o di sciogliersi in un qualche brodo a fine vita. Il tutto, infatti, non può durare più di un paio di giorni, dall'inizio alla fine di una vita inconsapevole e consacrata alla celebrazione di miti umani.
 
Verrebbe da portare il caso dei crudeli scienziati all'Onu, al tribunale dell'Aia o alla protezione animali, se non fosse che tra le vittime ci sono killer quali il Serratia marcescens (che si sviluppa in colonie rossicce, di preferenza nei luoghi umidi - come bagni e cucine - annidate tra una piastrella e l'altra: è responsabile di numerose infezioni ospedaliere in particolare alle vie urinarie) e alcuni ceppi di Escherichia coli, agenti di numerose infezioni per noi mortali.

01-pinkele_web

Pink elephants, elefanti rosa. Protagonisti di questa coltura sono l'Aureobasidium pullulans, membro degli ascomiceti (funghi) capace di metabolizzare la pittura murale, e la Rhodotorula, un glutine.

davinci_web

Ritratto di Leonardo da Vinci: batteri su agar (un gelificante naturale, terreno di coltura ideale per muffe e batteri). Principali protagonisti: Serratia marcescens - responsabile di infezioni, in particolare alle vie urinarie - e Escherichia coli, agente di numerose infezioni anche mortali.

fsm_web

Un'immagine creata illuminando una "pellicola biologica" fatta da miliardi di batteri Escherichia coli geneticamente modificati. I batteri esposti alla luce hanno prodotto il pigmento scuro.

jefftabor

Il bioritratto di Albert Einstein è stato ottenuto stampando, con un normale ingranditore fotografico, l'immagine del fisico su una coltura di batteri di E.coli geneticamente modificati per renderli fotosensibili. L'aggiunta di speciali pigmenti ha permesso di ottenere le diverse sfumature di grigio una volta esposta la provetta alla luce.
 
Nonostante le dimensioni ridotte, questa immagine ha una risoluzione altissima, superiore a 100 Megapixel: i singoli punti che la compongono - cioè i batteri - hanno infatti dimensioni infinitesimali.
 
I risultati di studi come questo aprono la strada allo sviluppo di nuove tipologie di sensori per fotocamere, con una risoluzione che potrebbe essere di qualche ordine di grandezza superiore a quelli attuali.

ehselbenjacon

Questa curiosa trama damascata mostra lo schema di crescita seguito da una colonia di batteri all'interno di una capsula Petri, il disco piatto di plastica o vetro comunemente utilizzato per le colture cellulari.
 
La forma assunta dai microorganismi - una singola provetta ne contiene decine di miliardi - è il risultato di alcuni stress ai quali è stata sottoposta la colonia (variazioni di luce, di temperatura, di umidità) che rispecchiano le condizioni di vita ostili che i batteri possono incontrare in natura.

igemteam

Sembra una caramellona colorata, ma in quest'opera realizzata dai biologi dell'Univesità di Osaka è tutt'altro che da mangiare. È stata infatti ottenuta esponendo alla luce dei batteri di salmonella enterica (Salmonella Typhimurium), responsabile di varie forme di gastroenterite e febbre tifoide. Questi microrganismi contengono proteine fotosensibili, che una volta disposte su un vetrino e illuminate, danno vita a spettacolari disegni 3D.
 
# GALLERY # La scienza si fa arte

susanboafo

Susan Boafo, biologa e ricercatrice all'Università di Falmouth (Regno Unito), ha realizzato questa suggestiva opera accostando tra loro milioni di Euglena gracilis, alghe unicellulari capaci di compiere la fotosintesi. L'immagine è ottenuta proiettando i negativi delle immagini su un tappeto di alghe in camera oscura e immortalando il cambiamento di colore delle microscopiche piante.
 
Con queste opere la Boafo vuole richiamare l'attenzione sui problemi dell'inquinamento e ricordarci che l'ambiente acquatico è quello dal quale dipende l'esistenza di tutti noi.

huntercole

Hunter Cole, docente di genetica all'Università del Wisconsin, ha unito la propria attività di scienziata con una vena creativa davvero originale e ha dato vita, nel vero senso della parola, a una serie di opere psichedeliche: si tratta di provette contenenti batteri bioluminescenti sapienemente accostate e fotografate alla luce della Luna.
 
# GALLERY # Virus di cristallo

eshelbenjacob2

Un batterio attaccato da un antibiotico si difende cambiando i propri schemi di accrescimento e riproduzione, comunicando in qualche modo con i suoi simili per decidere "dove andare e come" di fronte al nemico.
 
Sfruttando questo meccanismo Eshel Ben Jacob, ricercatore all'Università di Tel Aviv, ha esposto all'azione antibiotica una colonia di batteri all'interno di una provetta di cultura. I microrganismi hanno tentato di sopravvivere alla minaccia adottando questo singolare schema di crescita. I colori sono stati aggiunti nell'elaborazione digitale dell'immagine per evidenziare le forme.
 
Secondo Jacob comprendere i meccanismi di comunicazione dei batteri permetterà di mettere a punto farmaci mirati sempre più efficaci.

igemteam2

L'Escherichia coli (e.coli) e la Salmonella sono batteri dotati di un'elevata motilità: basta modificarli opportunamente con pigmenti colorati, come i carotenoidi, e poi lasciarli sguazzare liberamente nell'agar, il loro terreno di coltura, per ottenere opere minimaliste e suggestive come questa, realizzata dai ricercatori giapponesi dell'Università di Osaka.

dm5

Di tutte le forme di arte moderna conosciute, quella di Daro Montag, ricercatore presso l'Università di Falmouth (Gran Bretagna) è tra le più originali. Montag ottiene le sue opere lasciando dei pezzi di frutta sopra una pellicola fotografica fino a quando non sono stati consumati dai batteri della decomposizione. Poi stampa con un normale procedimento il film ottenuto.
 
# GALLERY # E c'è anche chi fa arte con la pattumiera!

niallhamilton

Niall Hamilton, medico e microbiologo all'Università di Manchester (Regno Unito), ha scoperto la propria vena artistica quando ha deciso di realizzare biglietti d'auguri speciali, che riflettessero la passione per il suo lavoro.
 
Così ha cominciato a seminare microrganismi diversi nell'agar, il terreno solitamente utilizzato per le colture cellulari. Qualche pigmento alimentare per dare un po' di colore e... il bioquadro o, come in questo caso il "bioautoritratto", è servito.
 
# FOTOGRAFIE # Rose rosse per te, per saperne di più sulla tecnica di Niall Hamilton.

niallhamilton2

Hamilton, per le sue opere, utilizza sia batteri sia funghi: i primi offrono schemi di accrescimento più semplici e prevedibili, i secondi hanno una gamma cromatica più ricca e forme affascinanti.

niallhamilton3

«Il bello di questa singolare forma di arte», spiega Niall Hamilton, microbiologo, pioniere della bioarte, «è il fatto di non essere completamente controllabile». La forma esatta che si otterrà alla fine del processo non può essere determinata con precisione perché il comportamento dei microrganismi ha sempre qualche margine di incertezza. Ed è qui che l'arte diventa strumento della scienza: comprendere i meccanismi che ci aiuteranno a trovare farmaci migliori.

niallhamilton4

Esculapio è un semidio della mitologia greca e il suo bastone è associato alla medicina. In questa figura, che rappresenta appunto il bastone di Esculapio, i principali protagonisti sono il Scopulariopsis brevicaulis, fungo che in presenza di umidità produce un gas tossico, la Candida, lievito che provoca infezioni fungine e il Cladosporium herbarum, fungo microscopico colonizzatore di piante morte o morenti.
 
La maggior parte delle opere di Niall Hamilton sono realizzate con batteri pericolosi o tossici, che lui stesso isola nella sua attività di microbiologo. Ecco perché sconsiglia il fai-da-te: in questo campo può essere molto pericoloso.

1_microbialart

Oggi le donne, per la loro festa, di fiori ne riceveranno molti, ma come questo no.
Si tratta di una rosa realizzata con microrganismi coltivati in sagome disegnate: è la cosiddetta microbial art, ossia arte microbica, e questo ne è solo un esempio.

Prendendo ispirazione dalle forme e dai colori delle muffe che affiorano sugli alimenti andati a male, diversi scienziati in tutto il mondo hanno dato vita a questa nuova forma di arte che utilizza funghi e batteri al posto di pennelli e colori.
Su delle piastre Petri riempite di terreno di coltura - tipicamente gelatina di agar – e utilizzando coloranti alimentari, gli scienziati-artisti tracciano i contorni del disegno con un piccolissimo pennello. In queste sagome vengono poi coltivati in laboratorio i microrganismi selezionati, che danno vita a originali e colorati disegni degni di una galleria d'arte.

Pur con tecniche differenti e utilizzando microrganismi diversi, tutte le creazioni della microbial art hanno qualcosa in comune: sono destinate a deperire. Ma non solo: molti dei batteri utilizzati sono potenzialmente patogeni e possono causare malattie gravi, quindi è tassativamente vietato il fai-da-te.

La scienza si fa arte: scopri come anche un cerotto insanguinato può diventare "artistico".

E a proposito di arte effimera, guarda anche la gallery "Arte da brivido" e "Arte in punta di ciglia".

 E se vi piacciono i fiori, ecco quelli più strani

Come costringere funghi e batteri a disporsi fino a comporre volti famosi, profili di galassie, fumetti o cartoline di spiagge famose? Bisogna essere un poco cinici, dote che sembra non mancare ai microbiologi: perché le tecniche possibili sono tante, ma tutte prevedono la strage in più fasi degli ignari esserini.
 
Nel caso di Zachary Copfer - microbiologo e fotografo - e dei ritratti batterici di Darwin (questa foto) e di Leonardo, l'immagine nasce da una normale coltura in laboratorio, sulla superficie di una capsula Petri, l'habitat artificiale più frequentato da batteri e simili. Quando la colonia si è sufficientemente sviluppata viene coperta con un negativo fotografico - che riproduce l'immagine da ottenere - e irradiata con luce ultravioletta: i batteri esposti muoiono, quelli protetti dalle zone d'ombra del negativo sopravvivono. Salvo poi essere anch'essi sterminati da una spruzzata di fissativo, prima della foto, per evitare qualunque tentativo di ricolonizzare le zone morte o di sciogliersi in un qualche brodo a fine vita. Il tutto, infatti, non può durare più di un paio di giorni, dall'inizio alla fine di una vita inconsapevole e consacrata alla celebrazione di miti umani.
 
Verrebbe da portare il caso dei crudeli scienziati all'Onu, al tribunale dell'Aia o alla protezione animali, se non fosse che tra le vittime ci sono killer quali il Serratia marcescens (che si sviluppa in colonie rossicce, di preferenza nei luoghi umidi - come bagni e cucine - annidate tra una piastrella e l'altra: è responsabile di numerose infezioni ospedaliere in particolare alle vie urinarie) e alcuni ceppi di Escherichia coli, agenti di numerose infezioni per noi mortali.