Este emocionante descubrimiento llevó al grupo de investigación dirigido por el científico deportivo de Kent Ishimoto de la Universidad de Kyoto para estudiar los movimientos de estos microorganismos hace varios años, tratando de entender cómo podrían fluir en el medio del palo. Teóricamente tuvo que resistir su movimiento.
Las raíces de este rompecabezas se remontan a 1686, cuando Isaac Newton estableció sus famosas leyes en las que formuló relaciones entre cuerpos materiales y fuerzas que los afectan. Pero parece que estas leyes, que son adecuadas para cuerpos grandes, no se aplican con la misma precisión a las células microscópicas que se mueven en líquidos pegajosos.
La tercera ley de Newton determina que “cada acción tiene una reacción igual en cantidad y lo contrario en la dirección”, un principio que refleja natural, correspondiente a las fuerzas opuestas. Por ejemplo, cuando dos bolas chocan en tamaño, intercambian fuerza con la misma cantidad, pero en dos direcciones opuestas.
Pero el mundo del microorganismo está sujeto a diversas reglas. El esperma, por ejemplo, se mueve en sistemas desequilibrados, ya que el movimiento de sus colas agrega energía continua al sistema. Esta diferencia fundamental crea el estado de “interacciones no certificadas”, lo que permite que estos organismos se muevan sin ser obedecidos por la ley de acciones y una reacción tradicional.
El equipo de Ishimoto publicó un estudio detallado en el que analizaron datos experimentales sobre el movimiento de los espermatozoides humanos, así como mezcló el movimiento de algas verdes, conocido como “Calidomonas”. El equipo descubrió que estos organismos usan látigos flexibles que se liberan de sus cuerpos celulares, cuyas formas están cambiando dinámicamente para generar la fuerza impulsora.
“Whisper” es una estructura superficial para células macro cardiológicas o mediador de núcleos, lo que les ayuda a moverse en un medio líquido o en la superficie de un medio duro.
Sorprendentemente, estos látigos disfrutan de lo que los investigadores llamaron “flexibilidad extraña”, lo que les permite moverse en líquidos pegajosos sin disipar su energía en el medio ambiente.
Para obtener información adicional, el equipo desarrolló un nuevo concepto deportivo, que llamaron “fábricas de flexibilidad extrañas” para describir la compleja mecánica interna de estos látigos.
La importancia de estos descubrimientos radica en su uso generalizado, comenzando con el diseño de robots microscópicos del autoconocimiento que imitan los organismos vivos y una comprensión más profunda de los principios del comportamiento colectivo en los sistemas biológicos. Estos resultados también abren nuevos horizontes en el estudio de sistemas físicos que se desvían del volumen de leyes clásicas, lo que puede conducir al desarrollo de nuevos conceptos en la dinámica microscópica de la física de fluidos y biomedia.
El estudio fue publicado en PRX Life.
Fuente: Science ARART
