Movimento dos flagelos dos espermatozóides é matematicamente equivalente ao que provoca a criação de padrões naturais, como as riscas de uma zebra — uma “receita” que pode ajudar a combater a infertilidade, conclui novo estudo.
Os padrões de movimento dos espermatozoides podem ser explicados pela mesma teoria matemática que descreve determinados padrões na natureza, como as riscas de uma zebra, conclui um estudo inédito publicado esta quarta-feira na Nature Communications.
A teoria, conhecida como teoria da reação-difusão, foi inicialmente proposta pelo famoso matemático Alan Turing em 1952 e agora retomada por investigadores da Universidade de Bristol.
Figura fundamental no desenvolvimento da ciência da computação e da decifração de códigos durante a Segunda Guerra Mundial, Turing formulou a teoria da reação-difusão para explicar como é que certos padrões na natureza podem emergir espontaneamente a partir de interações químicas.
Embora não esteja totalmente comprovada por dados experimentais, a teoria conduziu, lembra o Popular Science a uma pesquisa extensa para compreender designs naturais como as manchas do leopardo, sementes de girassol e até padrões de areia nas praias — designs que ocorrem naturalmente e são frequentemente referidos como padrões de Turing.
A natureza usa a mesma “receita” em vários organismos
A equipa atual aplicou agora a teoria do matemático ao estudo do movimento dos espermatozoides, mais especificamente às ondulações dos seus flagelos, que criam padrões “canelados” no espaço-tempo — muito semelhantes aos padrões de Turing — que impulsionam o movimento do espermatozoide, sempre para a frente.
Embora os flagelos e cílios sejam vistos em toda a natureza, “pouco se sabe sobre a sua criação”, confessa, o matemático e coautor do estudo, Hermes Gadêlha.
Os investigadores utilizaram modelos matemáticos, simulações e análise de dados para mostrar que o movimento flagelar pode surgir espontaneamente, isto é, sem ser influenciado pelo ambiente fluido. Estes movimentos, argumentam, são matematicamente equivalentes aos sistemas de reação-difusão de Turing propostos há mais de sete décadas.
Reações químicas nos motores moleculares do espermatozoide alimentam o seu flagelo, enquanto o movimento de flexão se difunde ao longo da cauda em ondas, com o fluido a desempenhar um papel muito menos significante.
Segundo Gadêlha, esta “receita matemática” é observada tanto no espermatozoide de boi como na Chlamydomonas, uma alga verde usada como organismo-modelo, o que indica que a natureza pode ter replicado soluções semelhantes em diferentes espécies.
As descobertas têm implicações várias, desde uma melhor compreensão de problemas de fertilidade relacionados com movimentos flagelares anormais a doenças provocadas por cílios ineficazes. Aplicações robóticas compõem outra eventual aplicação futura.
Infame matemático? Quando ele esteve a trabalhar para descobrir os códigos, não devia ser infame…!
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