Один сперматозоид из нескольких миллионов получает шанс оплодотворить яйцеклетку. Однако удивительно то, что они вообще добираются до нее, нарушая третий закон Ньютона. Оказывается, как установили ученые из Японии, в микроскопическом мире правила классической механики иногда можно не соблюдать.

Третий закон Ньютона гласит, что для каждого действия есть равное ему противодействие. Если один объект оказывает воздействие, второй будет воздействовать на него в равной степени. Для классической физики движения это так, но в микробиологии — не обязательно, как утверждает команда ученых из Университета Киото. Изучая данные о движении человеческих сперматозоидов и зеленых водорослей хламидомонад, они заметили невзаимные механические взаимодействия, которые назвали «странной эластичностью», пишет ZME Science.

Хламидомонады и сперматозоиды объединяет способ передвижения при помощи гибких жгутиков. Они растут из клеток, как хвосты, помогая плыть вперед путем изменения своей формы. Казалось бы, густая жидкая среда, окружающая их, должна лишить их всей энергии и помещать плыть вперед, однако, этого не происходит. Они оказывают невзаимное действие на среду, то есть не провоцируют равное по силе обратное действие, нарушая, тем самым, третий закон Ньютона. Чем выше показатель «странной эластичности, или модуль упругости, тем меньше энергии теряет жгутик при движении в среде и, как следствие, тем быстрее сперматозоид плывет вперед.

Сперматозоиды и водоросли — не единственные клетки, обладающие жгутиками. Они есть у многих микроорганизмов. Значит, имеются и другие нарушители правил, которых еще не поймали. Изучить и классифицировать их было бы весьма полезно, считают ученые, поскольку это позволило бы разработать эластичных роботов, наделенных той же способностью к движению в густой среде. Более того, странный модуль упругости можно применять к любым замкнутым биологическим системам, включая активные эластичные мембраны и объемную динамику.