¿Alguna vez te has preguntado cómo los espermatozoides desafían la tercera ley del movimiento de Newton? Bueno, si no es una pregunta que ronda por tu cabeza por las noches, investigadores japoneses se lo han cuestionado y ya tienen la respuesta.
La investigación liderada por el científico matemático Kenta Ishimoto de la Universidad de Kyoto nos revela cómo estas diminutas células sexuales, junto con las algas unicelulares, se abren paso a través de fluidos viscosos de manera asombrosa.
Pero, primero ¿qué dice la Ley de Newton?
Cuando Newton formuló sus leyes del movimiento en el siglo XVII, lo hizo pensando en objetos físicos y fuerzas que actúan sobre ellos, principios que no parecen aplicarse del todo a las células microscópicas en movimiento en medios pegajosos.
La tercera ley de Newton nos dice que “para cada acción hay una reacción igual y opuesta”, pero en el mundo caótico de la naturaleza, no todos los sistemas físicos siguen esta simetría.
Las interacciones no recíprocas, como las que se observan en bandadas de pájaros, partículas en fluidos y espermatozoides nadando, desafían esta ley.
Espermatozoides desafiando la ley
La clave de este enigma radica en que los espermatozoides y las algas generan su propia energía a través de sus colas o flagelos, lo que cambia las reglas del juego. Este aporte de energía al sistema los aleja del equilibrio, permitiéndoles sortear la tercera ley de Newton.
Los investigadores analizaron el movimiento de los espermatozoides humanos y de las algas verdes llamadas Chlamydomonas, ambas utilizando flagelos delgados y flexibles para avanzar. A pesar de los fluidos viscosos, estos flagelos logran propulsar a las células sin que el entorno les responda negativamente.
La “extraña elasticidad” de las colas de los espermatozoides y los flagelos de las algas es clave, pero no es la única respuesta.
A través de modelos matemáticos, los científicos han identificado un nuevo término, el “módulo elástico impar”, que describe la mecánica interna de estos flagelos.
Estos hallazgos no solo son fascinantes desde una perspectiva científica, sino que también tienen importantes implicaciones prácticas. Podrían inspirar el diseño de pequeños robots autoensamblados que imiten la flexibilidad de materiales vivos.
Además, estos métodos de modelado podrían contribuir a una comprensión más profunda de los principios subyacentes del comportamiento colectivo en sistemas biológicos y, quién sabe, tal vez un día, nos ayuden a resolver otros misterios de la naturaleza que desafían nuestras leyes establecidas.
El estudio fue publicado en la revista PRX Life.
Martes / 22:30 / CNN Chile
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