As leis da física foram violadas (ou parecem ter sido violadas) por todo tipo de coisas, desde o equilíbrio de pedras até um apartamento em Seinfeld, e agora pelo esperma humano. Os mais recentes infratores da lei estão desafiando a terceira lei do movimento de Newton, distorcendo seus corpos enquanto nadam de uma forma que não provoca nenhuma resposta do ambiente circundante.

A terceira lei de Newton afirma que quando um corpo exerce uma força sobre outro corpo, o segundo corpo exerce uma força igual e oposta de volta. Em outras palavras: “Para cada ação, há uma reação igual e oposta”. No entanto, para nadadores biológicos como os espermatozóides, este pode não ser o caso.

Em um novo estudo, os cientistas analisaram Chlamydomonas Algas e dados sobre espermatozóides humanos identificam interações mecânicas não recíprocas, que chamam de “plasticidade individual”, que contradizem a terceira lei de Newton.

ambos Chlamydomonas Os espermatozoides usam apêndices semelhantes a cabelos, chamados flagelos, para se movimentar. Eles se projetam da célula, quase como uma cauda, ​​o que ajuda a impulsioná-los para frente, mudando de forma à medida que interagem com o fluido circundante. Eles fazem isso de maneira não recíproca, o que significa que não provocam uma resposta igual e oposta do ambiente e, portanto, violam a terceira lei de Newton.

No entanto, a flexibilidade flagelar não explica completamente como uma célula é capaz de se mover, e é aqui que entra em jogo uma estranha flexibilidade. Isto permite que as células vibrem os seus flagelos sem gastar demasiada energia no ambiente, o que de outra forma inibiria o seu movimento. .

Quanto maior o grau de elasticidade individual (ou módulo de elasticidade individual) de uma célula, mais o flagelo pode ondular sem perda significativa de energia e, portanto, mais capaz a célula é de avançar – de uma forma que desafia a física.

Os espermatozoides e as algas não são as únicas células que têm flagelos – muitos microrganismos têm flagelos (eles podem fazer com que as bactérias pareçam estar tocando pequenos tambores) – o que significa que outra violação de regras provavelmente será descoberta. A equipe por trás do estudo disse que a capacidade de compreender e classificar células ou outros organismos capazes de movimentos não recíprocos pode ser muito útil. novo Mundo.

A sua abordagem também poderia ajudar a conceber robôs pequenos e flexíveis com potencial para quebrar a terceira lei de Newton, de acordo com um dos autores do estudo, Kenta Ishimoto, da Universidade de Quioto, no Japão.

Além disso, o módulo de elasticidade individual pode ser calculado para qualquer sistema de circuito fechado, o que significa que pode ser aplicado a uma ampla gama de dados biológicos, incluindo membranas elásticas ativas e dinâmica de volume, explicam os autores na sua conclusão.

Quebrar a lei nunca foi útil.

O estudo é publicado em Hyatt PRX.

[H/T: New Scientist]