Estudo revela como espermatozoides nadam em fluidos viscosos
Pesquisadores da Universidade de Kyoto descobriram que os espermatozoides conseguem nadar em fluidos altamente viscosos ao explorar propriedades incomuns de materiais vivos. O estudo, publicado na revista PRX Life, revela como esses microrganismos superam desafios físicos que deveriam impedi-los de se mover.
Propriedades do movimento dos espermatozoides
Os espermatozoides se destacam por sua capacidade de se mover em fluidos que, em teoria, deveriam interromper seu avanço quase instantaneamente. A pesquisa liderada por Kenta Ishimoto sugere que esses microrganismos utilizam uma característica peculiar do movimento ativo, que desafia a simetria de ação e reação proposta pela terceira lei de Newton.
Desafios da natação em escala microscópica
Em escalas microscópicas, a viscosidade do fluido predomina sobre a inércia, tornando a natação um desafio. O chamado teorema do escalope indica que um nadador microscópico não pode se mover simplesmente repetindo um movimento e revertendo-o. Para avançar, é necessário um movimento que não seja perfeitamente reversível.
Elasticidade ímpar e suas implicações
O estudo introduz o conceito de elasticidade ímpar, que permite que materiais ativos respondam de maneira não recíproca às forças que atuam sobre eles. Essa propriedade é fundamental para a geração de ondas nos flagelos dos espermatozoides, permitindo que eles se movimentem mesmo em fluidos densos que drenam energia.
Resultados e aplicações da pesquisa
Os pesquisadores aplicaram seu modelo a dados de espermatozoides humanos e a algas verdes como a Chlamydomonas. Os resultados indicam que a atividade interna dos flagelos é crucial para a geração de ondas que impulsionam o movimento. Essa compreensão pode auxiliar no desenvolvimento de robôs microscópicos e materiais que imitam o movimento vivo. O artigo completo pode ser acessado em DOI: 10.1103/PRXLife.1.023002.
A pesquisa contribui para o entendimento dos mecanismos de locomoção em sistemas vivos, com implicações que vão desde a biologia celular até a engenharia de novos materiais.
