Um dos princípios mais conhecidos da física, a terceira lei do movimento de Newton, determina que “para cada ação, há uma reação igual e oposta”. No entanto, para o esperma humano, isto não se aplica.
Uma pesquisa publicada em 11 de outubro na revista científica PRX Life revela que os espermatozoides podem nadar deformando os seus corpos de uma forma que não provoca uma resposta do ambiente que os rodeia. Consequentemente, quebrando a terceira lei de Newton.
O físico britânico Isaac Newton concebeu as famosas leis do movimento em 1686. Na época, ele procurou explicar a relação entre um objeto físico e as forças que atuam sobre ele. Mas, ao que parece, os princípios não se aplicam necessariamente a células microscópicas que se contorcem em fluidos pegajosos.
Kenta Ishimoto, um cientista matemático da Universidade de Kyoto, no Japão, investigou junto com seus colegas essas interações não recíprocas em espermatozoides e outros nadadores biológicos microscópicos. Segundo o Live Science, a ideia era descobrir como eles se movem através de substâncias que, em tese, deveriam resistir ao seu movimento.
O estudo caracterizou então o movimento intrigante das células sexuais masculinas e algas unicelulares Chlamydomonas. Ambos os organismos nadam usando flagelos finos e flexíveis que se projetam a partir do corpo da célula e mudam de forma, ou se deformam, para impulsionar as células para a frente.
Os flagelos permitem um impulso apesar dos fluidos altamente viscosos, que deveriam impedir que um espermatozoide ou uma alga unicelular se movessem muito. Os pesquisadores descobriram que isso é possível devido a uma “elasticidade estranha”, que deixa esses apêndices flexíveis se movimentarem sem perder muita energia.
Mas não só a propriedade de “elasticidade estranha” explica a propulsão do movimento ondulatório do flagelo. A partir dos estudos de modelação, os pesquisadores também derivaram um novo termo, um “módulo de elasticidade estranho,” para descrever a mecânica interna dos flagelos. Assim, a célula avança de uma maneira que desafia a física.
Essas descobertas podem ajudar a desenvolver pequenos robôs auto montáveis que imitam materiais vivos, enquanto os métodos de modelagem podem ser usados para entender melhor os princípios subjacentes do comportamento coletivo das células.
“Através de modelos simples solucionáveis e da análise de formas de onda de flagelos de Chlamydomonas e dados experimentais para espermatozoides humanos, demonstramos a ampla aplicabilidade de uma descrição não local e não recíproca de interações internas dentro de materiais vivos em fluidos viscosos, oferecendo uma estrutura unificada para matéria ativa e viva física”, resumem os cientistas.
Fonte: Revista Galileu
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