"الحيوانات المنوية" تتحدى أحد قوانين الفيزياء الرئيسية!
تاريخ النشر: 24th, October 2023 GMT
تدفع الحيوانات المنوية البشرية نفسها عبر السوائل اللزجة باستخدام ذيولها التي تشبه السوط، في تحد لقانون نيوتن الثالث للحركة، وفقا لدراسة جديدة.
ودرس كينتا إيشيموتو، عالم الرياضيات في جامعة كيوتو، وزملاؤه التفاعلات غير المتبادلة في الحيوانات المنوية وغيرها من العناصر البيولوجية المجهرية السبّاحة، لمعرفة كيفية انزلاقها عبر المواد التي ينبغي، من الناحية النظرية، مقاومة حركتها.
وعندما ابتكر نيوتن قوانينه الشهيرة للحركة في 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 عبرها السوائل اللزجة.
ويمكن تلخيص قانون نيوتن الثالث على النحو التالي: "لكل فعل رد فعل مساو له في المقدار ومعاكس له في الاتجاه". وهذا يدل على تناظر معين في الطبيعة حيث تعمل القوى المتعارضة ضد بعضها البعض. وفي أبسط مثال، يؤدي اصطدام قطعتين من الرخام متساويتين في الحجم أثناء تدحرجهما على الأرض، إلى نقل قوتهما والارتداد بناء على هذا القانون.
إلا أن الطبيعة فوضوية، وليست كل الأنظمة الفيزيائية مقيدة بهذه التناظرات.
ويظهر ما يسمى بالتفاعلات غير المتبادلة في أنظمة جامحة تتكون من أسراب الطيور، وجزيئات في السوائل، والحيوانات المنوية، حيث تظهر تفاعلات غير متماثلة مع الحيوانات خلفها أو مع السوائل التي تحيط بها، ما يشكل ثغرة لقوى متساوية ومعاكسة للتحايل على قانون نيوتن الثالث.
إقرأ المزيد
وحلل إيشيموتو وزملاؤه بيانات تجريبية عن الحيوانات المنوية البشرية، وقاموا أيضا بوضع نموذج لحركة الطحالب الخضراء، Chlamydomonas، حيث يسبح كلاهما باستخدام سوط رفيع ومرن يبرز من جسم الخلية ويتغير شكله أو يتشوه لدفع الخلايا إلى الأمام.
وعادة ما تعمل السوائل عالية اللزوجة على تبديد طاقة السوط، ما يمنع الحيوانات المنوية أو الطحالب وحيدة الخلية من التحرك كثيرا. ومع ذلك، بطريقة ما، يمكن للسوط المرن أن يدفع هذه الخلايا دون إثارة استجابة من البيئة المحيطة بها.
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 الدفع الناتج عن الحركة الموجية للسوط. لذلك، ومن دراسات النمذجة، اشتق الباحثون أيضا مصطلحا جديدا، وهو معامل المرونة الغريب، لوصف الميكانيكا الداخلية للسوط.
وخلص الباحثون إلى أنه "من النماذج البسيطة القابلة للحل إلى الأشكال الموجية السياطية البيولوجية لخلايا Chlamydomonas وخلايا الحيوانات المنوية، قمنا بدراسة معامل الانحناء الفردي لفك رموز التفاعلات الداخلية غير المتبادلة داخل المادة".
ويضيف الفريق أن 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.
نشرت الدراسة في مجلة PRX Life.
المصدر: ساينس ألرت
المصدر: RT Arabic
كلمات دلالية: اكتشافات بحوث فيزياء الحیوانات المنویة
إقرأ أيضاً:
ائتلاف هيئات حقوق الإنسان يدعم المحامين بالمغرب ضد قوانين وهبي
أعلن الائتلاف المغربي لهيئات حقوق الإنسان، عن « تتبعه بقلق عميق واهتمام بالغ، الحراك النضالي الذي تخوضه المحاميات والمحامون في المغرب، تعبيراً عن رفضهم للتعديلات المقترحة في مشروع قانون المسطرة المدنية، التي لا تمس بمكتسبات مهنة المحاماة فحسب، بل تهدد أيضاً حقوق المتقاضين بشكل مباشر ».
وأكد في بلاغ صحافي أن « التعديلات المقترحة تضرب في الصميم استقلالية مهنة المحاماة، وتقيّد دورها الأساسي، ليس فقط في حماية كرامة المحامي واستقلاليته، بل الأهم في الدفاع عن حقوق المواطنين/ات وضماناتهم في محاكمة عادلة، وفقاً لما يكفله الدستور المغربي والمعايير الدولية، وأساسا منها مبادئ الأمم المتحدة الأساسية، بشأن دور المحامين ».
وشدّد على أن « أي محاولة للمساس بمكانة المحامي ودوره، سواء بالتضييق على استقلاله أو تقييد حقوق الدفاع، تُعد تراجعاً خطيراً يمس بجوهر العدالة »، ملتمسا « تبني نهج تشاركي فيما يتعلق بصياغة القوانين المؤثرة على مهنة المحاماة، حيث من الضروري فتح حوار جدي ومسؤول مع الهيئات المهنية للمحامين ».
وأعرب الائتلاف المغربي لهيئات حقوق الإنسان، عن « أمله في أن تتجاوب الجهات المعنية، مع مطالب المحاميات والمحامين العادلة، وأن تفتح قنوات الحوار، للتوصل إلى حل يحافظ على مكتسبات المهنة، ويصون حقوق المتقاضين »، مشيرا إلى أن « التضامن مع هذه الخطوة إنما يعكس التزامنا بقيم العدالة واستقلالية المهن الحقوقية، ويبعث برسالة واضحة حول ضرورة احترام مبادئ حقوق الإنسان وضمانات المحاكمة العادلة ».
وفي الصّدد نفسه، دعا « جميع القوى الحية، والهيئات الحقوقية، إلى التضامن الواسع مع المحاميات والمحامين في هذه المعركة، إذ يرى الائتلاف أن الدفاع عن استقلالية المحاماة وحقوق الدفاع مسؤولية جماعية تقع على عاتق كافة مكونات المجتمع، ولا سيما المؤسسات الحقوقية والهيئات المدافعة عن حقوق الإنسان ».
كلمات دلالية المحاماة المحامون وهبي
كاف يخطر الزمالك بموعد مباراة بلاك بولز بطل موزمبيق