Вучоныя зафіксавалі, як сперматазоіды парушаюць адзін з законаў фізікі
Кожны са школы ведае трэці закон Ньютана, які апісвае характар узаемадзеяння двух цел. Аднак назіранні за сперматазоідамі паказалі, што для іх ён не працуе.
Адпаведна трэцяму закону Ньютана, любое ўздзеянне выклікае роўнае да сябе па велічыні процідзеянне. Аднак закон, які ляжыць у аснове класічнай механікі, не заўсёды можа быць ужыты да працэсаў, якія адбываюцца ў прыродзе.
Як піша Science Alert, вучоныя з Універсітэта Кіёта прааналізавалі рух чалавечых сперматазоідаў і змадэлявалі рух зялёных водарасцей Chlamydomonas. Абодва гэтыя арганізмы выкарыстоўваюць тонкія і гнуткія жгуцікі, якія выгінаюцца і дэфармуюцца, каб прасоўваць клеткі наперад, нягледзячы на вязкасць навакольнага асяроддзя.
Вязкія вадкасці звычайна рассейваюць энергію, перашкаджаючы руху, але, як высветлілі даследчыкі, жгуцікі дзякуючы так званай «антысіметрычнай эластычнасці» могуць прасоўваць клеткі, не падпадаючы пад уздзеянне чаканай рэакцыі з боку навакольнага асяроддзя і захоўваючы энергію свайго ўладальніка.
Як тлумачаць аўтары, на момант уплыву супрацьдзеяння, прадугледжанага трэцім законам Ньютана, форма клеткі (а жгуцік займае асноўную частку яе даўжыні) ужо паспявае змяніцца.
Каб цалкам растлумачыць, як хвалепадобныя рухі жгуцікаў дапамагаюць клеткам перамяшчацца, даследчыкі ўвялі новую канцэпцыю — «модуль антысіметрычнай эластычнасці». Яна апісвае ўнутраную механіку жгуцікаў і тое, як яны генеруюць рух, нягледзячы на супраціў навакольнага асяроддзя.
Вучоныя выказваюць спадзяванне, што іх даследаванне, вынікі якога апублікаваныя ў часопісе PRX Life, дапамогуць у распрацоўцы самазборных робатаў, якія могуць адаптавацца да змен навакольнага асяроддзя, выкарыстоўваючы тыя ж прынцыпы, што і біялагічныя клеткі. А метады мадэлявання, створаныя падчас працы, дапамогуць лепш зразумець паводзіны груп клетак ці іншых сістэм, дзе калектыўныя ўзаемадзеянні могуць быць складанымі і асіметрычнымі.
Каментары