Οι επιστήμονες δεν έχουν καταλάβει πλήρως πως προκύπτει η κίνηση των σπερματοζωαρίων
Μια άκρως ενδιαφέρουσα έρευνα δημοσιεύθηκε στο PRX Life, όπου αναφέρεται πως το ανθρώπινο σπέρμα, παραβιάζει τον Τρίτο Νόμο του Νεύτωνα, ο οποίος ορίζει, πως οι δυνάμεις που εξασκούνται από την αλληλεπίδραση δύο σωμάτων είναι πάντα ίσες κατά το μέτρο και αντίθετες κατά τη φορά.
Κάτι τέτοιο όμως, δεν ισχύει στην περίπτωση του ανθρώπινου σπέρματος, αφού ο Kenta Ishimoto, μαθηματικός του Kyoto University, απέδειξε πως ο Τρίτος Νόμος του Νεύτωνα καταρρίπτεται σε μικροσκοπικά κύτταρα που κινούνται σε κολλώδη υγρά. Πως λοιπόν το σπέρμα μπορεί και κινείται χωρίς να έχει αντίσταση σε κάποια άλλη δύναμη;
Ο Ishimoto ανέλυσε πειραματικά δεδομένα για το ανθρώπινο σπέρμα και επίσης μοντελοποίησε την κίνηση της πράσινης άλγης, Chlamydomonas. Και στις δυο περιπτώσεις τα κύτταρα κολυμπούν χρησιμοποιώντας λεπτά, ελαστικά μαστίγια που προωθούν το σώμα και αλλάζουν σχήμα για να το ωθήσουν μπροστά. Τα υγρά με υψηλό ιξώδες κανονικά θα απορροφούσαν την ενέργεια του μαστίγιου αποτρέποντας την κίνηση του σώματος. Ωστόσο με κάποιον τρόπο, οι ελαστικές ουρές τους προωθούν το σώμα χωρίς να προκαλούν κάποια αντίδραση από το περιβάλλον τους.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν πως οι ουρές του σπέρματος και τα μαστίγια της άλγης έχουν μία “παράξενη ελαστικότητα” η οποία τους επιτρέπει να κινούνται χωρίς να χάνουν πολύ ενέργεια από το υγρό στο οποίο βρίσκονται. Ακόμα κι έτσι όμως, η παράξενη ελαστικότητα δεν εξηγεί πλήρως την κίνηση του σώματος. Έτσι οι ερευνητές δημιούργησαν ένα νέο όρο, το odd elastic modulus, για να περιγράψουν τον εσωτερικό μηχανισμό του μαστίγιου.
«Από επιλύσιμα απλά μοντέλα μέχρι τις βιολογικές κυματομορφές του Chlamydomonas και του σπέρματος, μελετήσαμε το odd elastic modulus για να αποκρυπτογραφήσουμε τις μη αμοιβαίες εσωτερικές αλληλεπιδράσεις μέσα στο υλικό. Τα ευρήματα της έρευνας μπορούν να βοηθήσουν στο σχεδιασμό μικροσκοπικών ρομπότ που μιμούνται ζωντανά υλικά, ενώ οι μέθοδοι μοντελοποίησης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να καταλάβουμε καλύτερα τις βασικές αρχές της συλλογικής συμπεριφοράς», δήλωσε η ερευνητική ομάδα.
