Третий закон Ньютона гласит, что у каждого действия есть равное и противоположное противодействие. Для объекта, попавшего в жидкую среду, этот закон не сулит ничего хорошего. Ему нужно прилагать намного больше усилий, чтобы передвигаться, а значит, расходовать гораздо больше энергии.
Но в природе есть исключения. Это, например, некоторые виды водорослей и сперматозоиды. Последним приходится перемещаться в очень вязких средах, однако делают они это с гораздо меньшими усилиями, чем должно быть.
Эволюция против физики
Исследователи из Киотского университета изучили движения сперматозоидов и других микроскопических биологических пловцов, чтобы выяснить, как они скользят сквозь вещества, которые теоретически должны сопротивляться их движению. Оказывается, движения жгутиков позволяют преодолеть реакцию среды, обусловленную третьим законом Ньютона.
Ученые выяснили, что жгутики двигаются определенным образом, чтобы экономить энергию. Немного изгибаясь волнообразно в ответ на движение жидкости, жгутики предотвращают равную и противоположную реакцию, тем самым сохраняя энергию своего владельца. Данное открытие может произвести революцию в разных сферах жизнедеятельности человека. К примеру, моделирование движения жгутиков позволит использовать тот же принцип при создании нано-роботов в медицине для диагностики или доставки необходимых препаратов прямо в теле человека.
