Il a déjà été démontré que les interactions asymétriques entre différentes espèces de molécules se sont révélées à des modèles et des fonctions auto-organisés. Si une espèce A est attirée par B, mais à son tour, B est repoussé par une dynamique Run and Chase émerge.
Il s'agit d'un phénomène commun observé dans des modèles minimaux de matière vivante. En revanche, si l'attraction et la répulsion sont mutuelles, le système acquiert généralement un état plus statique avec des phases séparées, telles que les gouttelettes d'huile dans l'eau.
Suropriya Saha et Ramin Golestanian du Département de la physique de la matière vivante de MPI-D ont maintenant étendu le modèle d'interactions non écrémières. Ils ont étudié ce qui arriverait au système si le rôle des deux espèces de molécules n'était pas linéaire. Leurs résultats sont publiés dans Communications de la nature.
« Lorsque nous introduisons la non-linéarité dans le système, le comportement résultant devient dynamique et imprévisible », explique Saha, le premier auteur de l'étude. « Cela signifie que les rôles de la molécule A et B peuvent être inversés, inversant spontanément les rôles dans l'interaction run-and-chase – ou acquérir également un comportement réciproque. Les non-linéarités surgissent génériquement dans des systèmes réels de nature, cédant à un modèle plus complet décrivant la matière de vie. »
Le résultat de ces interactions non réciproques non linéaires est la coexistence de la dynamique des run-and-chase et de la séparation de phases. De plus, comme le rôle des deux espèces peut inverser dynamiquement, l'ensemble du système devient chaotique.
« Dans les systèmes vivants, ces interactions non écrémières sont plus la règle que l'exception », explique Golestanian. « Par conséquent, ce modèle reflète la dynamique polyvalente des systèmes vivants et nous aide ainsi à comprendre la complexité de la façon dont la matière peut s'organiser et contribuer à la formation de la vie. »
