Naučnici su došli do otkrića kako kretanje spermatozoida prkosi zakonima fizike.
Ovo otkriće donosi to da spermatozoidi naizlged prkose trećem Njutnovom zakonu kretanja, koji se drugačije zove i zakon akcije i reakcije.
Kenta Išimoto sa Univerziteta Kyoto i njegovi saradnici su istraživali nerecipročne interakcije u spermi i drugim mikroskopskim biološkim plivačima, kako bi otkrili kako klize kroz stvari koje bi se, u teoriji, trebalo da opiru njihovom kretanju.
Njutnov zakon kaže da za svaku radnju postoji jednaka i suprotna reakcija, ali u prirodi izgleda da to baš i ne važi. Takozvane ne-recipročne interakcije pojavljuju se u neposlušnim sistemima koji se sastoje od ptica koje se okupljaju u jatu, čestica u tečnosti – i plivajuće sperme.
Ovi pokretni agensi kreću se na načine koji prikazuju asimetrične interakcije sa životinjama iza njih ili tečnostima koje ih okružuju, stvarajući rupu za jednake i suprotne sile da zaobiđu treći Njutnov zakon, piše Science Alert.
Išimoto i kolege analizirali su eksperimentalne podatke o ljudskoj spermi i modelovali kretanje zelene alge Chlamydomonas. Obe plivaju pomoću tankih, savijenih flagela koje vire iz tela i menjaju oblik ili se deformišu.
Visoko viskozne tečnosti obično bi raspršile energiju flageluma, sprečavajući spermatozoid ili jednoćelijsku algu da se uopšte više kreću. Pa ipak, nekako, elastične flagele mogu da pokrenu te ćelije bez izazivanja odgovora iz okoline.
Istraživači su otkrili da repovi sperme i flagele algi imaju ‘čudnu elastičnost’, što omogućuje ovim fleksibilnim dodacima da se vrte bez gubitka puno energije na okolnu tečnost.
Ali ovo svojstvo neobične elastičnosti nije u potpunosti objasnilo pogon talasastog kretanja flagele. Dakle, iz svojih studija modelovanja, istraživači su takođe izveli novi izraz, neobičan modul elastičnosti, za opisivanje unutrašnje mehanike flagela.
“Od rešivih jednostavnih modela do bioloških flagelarnih valnih oblika za Chlamydomonas i spermatozoide, proučavali smo modul čudnog savijanja kako bismo dešifrovali nelokalne, nerecipročne unutrašnje interakcije unutar materijala”, zaključuju istraživači.
Nalazi bi mogli pomoći u dizajnu malih, samosastavljajućih robota koji oponašaju žive materijale, dok bi se metode modelovnja mogle da koriste za bolje razumevanje temeljnih načela kolektivnog ponašanja, dodaje tim.
