Las leyes de la física han sido violadas (o parecen haber sido violadas) por todo tipo de cosas, desde piedras en equilibrio hasta un apartamento de Seinfeld, y ahora por el esperma humano. Los últimos infractores de la ley están desafiando la tercera ley del movimiento de Newton, distorsionando sus cuerpos mientras nadan de una manera que no provoca ninguna respuesta del entorno que los rodea.
La tercera ley de Newton establece que cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro cuerpo, el segundo cuerpo ejerce una fuerza igual y opuesta. En otras palabras: “Por cada acción, hay una reacción igual y opuesta”. Sin embargo, para los nadadores biológicos como los espermatozoides, este puede no ser el caso.
En un nuevo estudio, los científicos analizaron clamidomonas Las algas y los datos sobre los espermatozoides humanos identifican interacciones mecánicas no recíprocas, que denominan «plasticidad individual», que contradicen la tercera ley de Newton.
ambos clamidomonas Los espermatozoides utilizan apéndices parecidos a pelos llamados flagelos para moverse. Sobresalen de la célula, casi como una cola, lo que ayuda a impulsarlos hacia adelante cambiando de forma a medida que interactúan con el líquido circundante. Lo hacen de manera no recíproca, lo que significa que no provocan una respuesta igual y opuesta de su entorno y, por tanto, violan la tercera ley de Newton.
Sin embargo, la flexibilidad flagelar no explica completamente cómo una célula es capaz de moverse, y aquí es donde entra en juego una extraña flexibilidad. Esto permite que las células hagan vibrar sus flagelos sin gastar demasiada energía en su entorno, lo que de otro modo inhibiría su movimiento. .
Cuanto mayor sea el grado de elasticidad individual de una célula (o módulo de elasticidad individual), más podrá ondular el flagelo sin una pérdida significativa de energía y, por tanto, más capaz será la célula de avanzar, de una manera que desafía la física.
Los espermatozoides y las algas no son las únicas células que poseen flagelos; muchos microorganismos poseen flagelos (pueden hacer que las bacterias parezcan estar tocando pequeños tambores), lo que significa que es probable que se descubran otros infractores de las reglas. El equipo detrás del estudio dijo que la capacidad de comprender y clasificar células u otros organismos capaces de realizar movimientos no recíprocos podría resultar muy útil. nuevo mundo.
Su enfoque también podría ayudar a diseñar robots pequeños y flexibles que tengan el potencial de romper la tercera ley de Newton, según uno de los autores del estudio, Kenta Ishimoto de la Universidad de Kyoto en Japón.
Además, el módulo elástico individual se puede calcular para cualquier sistema de circuito cerrado, lo que significa que se puede aplicar a una amplia gama de datos biológicos, incluidas las membranas elásticas activas y la dinámica del volumen, explican los autores en su conclusión.
Violar la ley nunca fue útil.
El estudio se publica en Hyatt PRX.
[H/T: New Scientist]
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