iStock
povezane vijesti
Znanstvenici sa Sveučilišta Kyoto, predvođeni matematičarom Kentom Ishimotom, otkrili su da ljudski spermiji plivaju kroz iznenađujuće guste tekućine koristeći način koji se doima kao da krši Newtonov treći zakon gibanja.
Ovaj zakon, poznat po izreci da “za svaku akciju postoji jednaka i suprotna reakcija”, objašnjava kako sile djeluju obostrano, što u stvarnosti dokazuje pokus sa sudarom dviju jednako velikih kuglica.
Međutim, spermiji i drugi mikroskopski plivači poput zelenih algi Chlamydomonas pokazuju ponašanje koje se ne uklapa u ovaj jednostavni model. Kretanjem svojih tankih, savitljivih “bičeva”, nazvanih zastavicama, oni uvijaju i deformiraju tekućinu oko sebe na način koji ne izaziva uobičajenu suprotnu silu iz okoline.
Nerecipročne reakcije
Takve su tzv. “nerecipročne interakcije” karakteristične za neuredne sustave, pa tako i za živi svijet na mikroskopskoj razini.
Ishimoto i njegov tim uočili su da zastavice spermija posjeduju osobinu nazvanu neobična elastičnost, koja im omogućuje učinkovit i energetski štedljiv pokret kroz guste tekućine. Međutim, sama ta osobina nije u potpunosti objasnila način na koji valoviti pokreti zastavica proizvode potisak. Znanstvenici su zato uveli novi koncept “neobičnog elastomera” da bi kvantificirali mehaniku unutarnjih interakcija koje se događaju tijekom njihovog kretanja.
Iako ne znači da spermiji doslovno krše Newtonove zakone, njihova neobična mehanika pokazuje kako živi sustavi stvaraju iznimke u klasičnim fizikalnim principima kako bi preživjeli i kretali se u zahtjevnim uvjetima. Ova otkrića ne samo da proširuju razumijevanje kretanja motilnih stanica, već mogu imati primjenu u razvoju malih, samostalno sastavljajućih robota koji bi mogli oponašati biološke materijale.
