A terceira lei do movimento, também conhecida como terceira lei de Newton, afirma que “se um corpo exerce uma força sobre outro, este último exerce sobre o primeiro uma força igual em magnitude e oposta em direção à primeira”. Essas leis são capazes de descrever fenômenos físicos em escala planetária e microscópica, mas também apresentam limitações. A última parece ter sido marcada por células reprodutivas humanas.
Ação sem reação. Depois de analisar o movimento do esperma humano, uma equipe de pesquisadores da Universidade de Kyoto observou algo incomum. De acordo com o estudo publicado recentemente por esta equipa, a capacidade de propulsão destas células reprodutivas parece desafiar a terceira lei do movimento.
O que significa desafiar a terceira lei do movimento? Em depoimentos coletados por Novo CientistaKenta Ishimoto, um dos autores do estudo, explicou essa ideia de ação sem reação equivalente, mas oposta, como se estivéssemos empurrando uma parede, só que, em vez de empurrar nossa mão, anulando sua força, a parede escapou de nós.
Sistema de propulsão. O estudo, agora publicado na revista PRX Life, analisou o movimento do esperma humano e de algas unicelulares chamadas Chlamydomonas. Além de serem entidades unicelulares, os espermatozoides e as algas têm em comum a ferramenta com a qual se movimentam, o flagelo.
O flagelo deve seu nome à sua semelhança com um chicote, mas tendemos a associar esses filamentos a uma “cauda”. Pelo menos no caso das células reprodutivas masculinas.
Um ambiente viscoso. O flagelo serve para que gametas e organismos unicelulares se movam através de um ambiente viscoso: a água (sim, uma das propriedades da água é sua viscosidade em escalas nanoscópicas). Segundo os autores do estudo, a elasticidade destes flagelos é uma característica fundamental para permitir que estas células se impulsionem de forma “não recíproca”, ou seja, permite-lhes violar esta terceira lei do movimento.
Elasticidade “estranha”. Os autores admitem não saber muito sobre o processo através do qual os espermatozoides e as algas aproveitam esta elasticidade para se moverem, mas propõem um quadro para compreender como ocorre este movimento. Baseado no que eles chamam de elasticidade “ímpar”.
A propriedade de elasticidade ímpar seria o que permitiria aos flagelos impulsionar as células com eficiência, sem perder a energia dispersa no fluido por onde se movem.
Como a elasticidade ímpar não explicava completamente o movimento das células analisadas, os pesquisadores propuseram o conceito de “módulo de elasticidade ímpar”. Este módulo é uma variável cuja magnitude estaria relacionada nos modelos matemáticos utilizados pela equipe à capacidade do flagelo de ondular sem estar sujeito à resistência do líquido circundante.
Mais que um simples movimento. Compreender o movimento de estruturas tão pequenas quanto as células tem diferentes vantagens. Os autores apontam, por exemplo, que no futuro isso poderá levar à criação de pequenos robôs que utilizem propriedades elásticas para se movimentar. Mesmo que isso possa resultar na violação das mesmas leis do movimento de Newton.
Os flagelos não são exclusivos dos espermatozoides e das algas. Muitos organismos unicelulares usam essas estruturas para se moverem. Compreender como o fazem também pode ajudar-nos a compreender como os microrganismos, desde algas a bactérias, se movem e se espalham.
Em Xataka | Maçã de Newton (muito famosa, mas imaginária)
Imagem | Nadezhda Moryak / Godfrey Kneller
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