Ученые выявили, что сперматозоиды проявляют необычную гибкость, нарушая третий закон Ньютона

Сперматозоиды проявляют необычную гибкость, нарушая третий закон Ньютона, согласно исследованию японских ученых. Вместо того чтобы двигаться в соответствии с этим законом, они движутся в уникальном стиле, не подверженном влиянию окружающей среды, передает Naked Science.

Законы механики Ньютона, созданные в 1686 году, объясняют взаимодействие физических объектов и действующих на них сил. Третий закон Ньютона утверждает, что каждому действию соответствует противодействие равной силы.

Тем не менее, исследователи из Киотского университета в Японии обнаружили, что сперматозоиды и водоросли Chlamydomonas двигаются с меньшими усилиями, чем это предсказывается третьим законом Ньютона. Их результаты опубликованы в журнале PRX Life.

Для изучения динамики живых клеток в вязкой среде ученые пересмотрели концепцию антисимметричных упругих колебаний, перенося ее на нелинейный уровень. Заменяя фиксированные параметры формы сперматозоидов на изменчивые, они получили необычные результаты, связанные с движением в вязкой среде. Третий закон Ньютона не оказывал такого сильного тормозящего воздействия, так как форма клетки успевала измениться в ответ на противодействие.

Также была введена новая концепция модуля антисимметричной упругости для описания сил, действующих на сперматозоиды.

Сперматозоиды и водоросли Chlamydomonas используют жгутики для передвижения, сохраняя энергию благодаря антисимметричной упругости. Жгутики двигаются волнообразно, предотвращая торможение в вязкой среде. Однако, как правило, в очень вязких средах жгутики теряют энергию и замедляют движение. Но не в данном случае.

Ученые надеются, что их открытия помогут создать автономных роботов, имитирующих живые организмы, и улучшат понимание коллективного поведения.

Подписывайтесь на наши соцсети, чтобы быть в курсе всех новостей: