Un trío de modeladores matemáticos y de dinámica de fluidos de la Universidad de Kyoto ha descubierto cómo los espermatozoides y otras criaturas diminutas pueden eludir la tercera ley del movimiento de Newton. En su artículo publicado en la revista PRX Life , Kenta Ishimoto, Clément Moreau y Kento Yasuda describen cómo analizaron el movimiento de las algas y los espermatozoides para aprender más sobre cómo se mueven con tanta facilidad a través de un fluido.

La tercera ley del movimiento de Newton establece que para cada acción hay una reacción igual y opuesta. Los estudiantes de física ven la ley en acción al realizar experimentos que implican golpear objetos, como canicas. En el mundo real, la tercera ley del movimiento de Newton a menudo es eludida por criaturas que han evolucionado de manera que les permiten conservar energía, lo que a su vez significa que no necesitan tanta comida para sobrevivir.

En este nuevo esfuerzo, los investigadores notaron que algunas algas y espermatozoides parecen moverse a través de sus respectivos fluidos con menos esfuerzo del que debería ser necesario . Señalan que estos fluidos suelen ser viscosos, lo que significa que se requiere esfuerzo para nadar a través de ellos. Para descubrir cómo lo hacen las células pequeñas, el equipo las observó de cerca en acción.

Al estudiar el movimiento del alga Chlamydomonas y los espermatozoides humanos bajo un microscopio, los investigadores descubrieron que ambos utilizan flagelos para movilizarse. Los apéndices parecidos a pelos realizan movimientos ondulantes, empujándolos y tirando de ellos de manera efectiva a través de su entorno líquido. Tales movimientos, señalan los investigadores, deberían dar lugar a reacciones del fluido debido a la tercera ley de Newton, que ralentizarían considerablemente el progreso. Pero ese no fue el caso.

Descubrieron que mientras un espermatozoide nadaba, movía sus flagelos, como se esperaba. Pero el equipo también descubrió que los flagelos se agitaban de una manera que no perdían mucha energía en el líquido, debido a lo que el equipo de investigación describe como “elasticidad extraña”. Al doblarse en pequeñas formas en respuesta al recurso del líquido, los flagelos pudieron evitar una reacción igual y opuesta, conservando así la energía de su dueño.

Fuente: phys.org