Według nowego badania ludzkie plemniki i jednokomórkowe glony w zaskakujący sposób poruszają się w lepkich cieczach, zaprzeczając pozornie ustalonym prawom fizyki. Badanie opublikowano w PRX Life .
Badania przeprowadzone przez Kentę Ishimoto, matematyka z Uniwersytetu w Kioto, we współpracy z jego kolegami, otwierają zasłonę tajemnicy stojącą za ruchem plemników. Okazuje się, że ich ruch jest sprzeczny z trzecią zasadą dynamiki Newtona.
Trzecie prawo Newtona, znane jako zasada akcji i reakcji, stwierdza, że każdemu działaniu musi towarzyszyć równa i przeciwna reakcja. Mówiąc najprościej, oznacza to, że jeśli obiekt działa na inny obiekt z siłą, drugi obiekt reaguje z dokładnie taką samą siłą w przeciwnym kierunku.
Jednak badając mikroskopijne organizmy, takie jak plemniki i glony jednokomórkowe, stwierdzono, że prawo to nie ma zastosowania. Mikroorganizmy te poruszają się w lepkich cieczach, nie tracąc przy tym dużej ilości energii, co, jak się wydaje, powinno się zdarzyć zgodnie z trzecim prawem Newtona.
Naukowcy przeanalizowali ruch plemników i mikroskopijnych glonów i odkryli, że ich ruch narusza ustalone prawa fizyczne. Zamiast reagować na otoczenie i tracić energię, jak sugeruje trzecie prawo Newtona, mikroorganizmy te wykorzystują dziwną elastyczność swoich ogonów i wici, aby poruszać się do przodu. Dzięki temu mogą poruszać się w lepkich cieczach przy minimalnych stratach energii.
Aby wyjaśnić tę asymetryczną interakcję, naukowcy wprowadzili nowy termin – „nieparzysty moduł sprężystości”. Termin ten opisuje wewnętrzną mechanikę ogonków plemników i wici mikroskopijnych alg.
Badania mają także zastosowanie praktyczne. Uzyskane wyniki mogą pomóc w opracowaniu mikrorobotów zdolnych do imitowania ruchu tych mikroorganizmów. Ponadto metody modelowania tego asymetrycznego ruchu można zastosować, aby lepiej zrozumieć zasady zachowań zbiorowych w mikrokosmosie.
