تقرير درة | انزلاق الحيوانات المنوية عبر السوائل اللزجة.. وعلاقتها بقوانين الفيزياء

توصل العلماء إلى معجزة داخل الجسم البشري، حيث أثبتت دراسة حديثة أن الحيوانات المنوية داخل الأشخاص لا تخضع لبعض قوانين علم الفيزياء.

وكشفت التقارير الأخيرة، أن عالم الرياضيات في جامعة كيوتو اليبانية، كينتا إيشيموتو، توصل إلى اكتشاف غير مسبوق، يثبت أن الحيوانات المنوية التي يفرزها الذكور، تتحدى قوانين الفيزياء.

ووجد عالم الرياضيات كينتا إيشيموتو، أن تلك العملية تتم من خلال ذيولها التي تشبه السوط، حيث تدفع الحيوانات المنوية نفسها عبر السوائل اللزجة، في تحدٍ على ما يبدو لقانون نيوتن الثالث للحركة.

هذا، وقد حقق العالم الياباني وزملاؤه في هذه المفاجأة، لمعرفة كيفية انزلاق الحيوانات المنوية عبر السوائل التي ينبغي، من الناحية النظرية، أن تقاوم حركتها، وفقا لموقع ساينس ألرت.

وحلل إيشيموتو وزملاؤه بيانات تجريبية عن الحيوانات المنوية البشرية، ووضعوا نموذجا لحركة الطحالب الخضراء، فكلاهما يسبح باستخدام سوط رفيع ومرن يبرز من جسم الخلية، ويتغير شكله أو يتشوه لدفع الخلايا إلى الأمام.

وعادةً تعمل السوائل عالية اللزوجة على تبديد طاقة السوط، ما يمنع الحيوانات المنوية أو الطحالب وحيدة الخلية من التحرك.

ومع ذلك، بطريقة ما، يمكن للسوط المرن أن يدفع هذه الخلايا دون أن يتأثر من البيئة المحيطة.

ووجد الباحثون، أن ذيول الحيوانات المنوية وأسواط الطحالب تتمتع بـ “مرونة غريبة”، ما يسمح لهذه الزوائد المرنة بالتحرك دون فقدان الكثير من الطاقة للسائل المحيط.

لكن خاصية المرونة الغريبة هذه لم تفسر بشكل كامل الدفع الناتج عن الحركة الموجية للسوط. لذلك، ومن دراسات النمذجة، اشتق الباحثون أيضًا مصطلحًا جديدًا، وهو معامل المرونة الغريب، لوصف الميكانيكا الداخلية للسوط.

ويقول الفريق، إن النتائج يمكن أن تساعد في تصميم روبوتات صغيرة ذاتية التجميع تحاكي المواد الحية، في حين يمكن استخدام أساليب النمذجة لفهم المبادئ الأساسية للسلوك الجماعي بشكل أفضل.

يذكر أنه، عندما ابتكر نيوتن قوانينه الشهيرة للحركة عام 1686، سعى إلى شرح العلاقة بين الجسم المادي والقوى المؤثرة عليه باستخدام بعض المبادئ الدقيقة، التي اتضح أنها لا تنطبق بالضرورة على الخلايا المجهرية التي تتلوى عبر السوائل اللزجة.

ويمكن تلخيص قانون نيوتن الثالث على النحو التالي: “لكل فعل هناك رد فعل مساو له في المقدار ومعاكس له في الاتجاه”، وإنه يدل على تناظر معين في الطبيعة حيث تعمل القوى المتعارضة ضد بعضها البعض.

وفي أبسط مثال، اصطدام قطعتين من الرخام متساويتين في الحجم أثناء تدحرجهما على الأرض، سوف ينقل قوتهما ويرتدان بناءً على هذا القانون.

ومع ذلك، فإن الطبيعة فوضوية، وليست كل الأنظمة الفيزيائية مقيدة بهذه القوانين، وليست الحيوانات المنوية وحدها، بل هناك العديد من الحالات التي لم تكتشف بعد.