Сперматозоиды мужчины могут преодолевать густые жидкости вопреки III закону Ньютона, утверждают ученые.

Фото: © freepik.com

Ученые из Киотского университета вместе с коллегами провели анализ спермы человека и моделировали движение зеленых водорослей. Они сравнили эти два процесса, поскольку сперматозоиды и водоросли используют гибкие хвостики, чтобы перемещаться вперед.

Высоковязкие жидкости прерывают передвижение клеток или значительно замедляют его, но сперматозоиды все равно успешно продвигаются, нарушая третий закон Ньютона.

Третий закон Ньютона гласит: на каждое действие есть равное по величине и противоположно направленное противодействие.

Это означает, что когда одно тело оказывает силу на другое тело (действие), то второе тело также оказывает равную по силе, но противоположно направленную силу на первое тело (противодействие).

Например, если толкать стену, то стена будет оказывать равную силу на обратно. Или когда человек плавает в воде и отталкивается от нее ногами, вода одновременно оказывает на ноги силу, которая отталкивает тело вперед.

Закон Ньютона описывает принцип сохранения импульса и действует во вселенной. Он важен для понимания движения тел и взаимодействия между ними.

Вязкие жидкости для водорослей и сперматозоидов должны работать как стена, или значительно замедлять передвижение, чего не происходит.

В рамках опубликованного в журнале PRX Life исследования обнаружили, что хвостики сперматозоидов и жгутики водорослей обладают особой гибкостью, которая позволяет им двигаться без затрат большого количества энергии, а среда оказывает гораздо меньшее сопротивление.

Однако всего этого недостаточно, чтобы объяснить, как сперматозоиды проходят через густые жидкости. Ученые ввели новое понятие — нечетный модуль упругости — чтобы описать внутреннюю механику хвостиков сперматозоидов.

Так движение хвостиков водорослей и мужской спермы подчинено двум принципам: собственному сокращению и выпрямлению благодаря сопротивлению среды и модулю упругости. Это позволяет тратить меньше энергии на передвижение и передвигаться в вязкой среде более эффективно.

Ученые считают, что их исследования помогут расшифровать невзаимные внутренние взаимодействия и продвинуть науку в этой области. Однако им предстоит продолжить исследования и провести дополнительные эксперименты.