Teori Turning, Bukti Integrasi Ilmu Matematika dalam Pergerakan Ekor Sperma

JAKARTA - Ilmu reproduksi dan matematika ternyata bisa terintegrasi, terbukti dengan Teori Turning yang melihat pergerakan ekor sperma dalam pola tertentu saat bergerak.

Seorang mahasiswa yang bernama James Cass dan Alan Turning baru saja menerbitkan penelitian di jurnal Natur Communication yang mengungkapkan bahwa ekor sperma alias flagel menghasilkan pola saat bergerak dan pola ini dapat dijelaskan dengan teori Turning.

Dikutip dari Phys.org, Kamis (30/11/2023), pola yang dibentuk oleh adanya interaksi kimia telah menciptakan berbagai macam bentuk dan warna seperti spiral, garis, dan bintik. Mereka ada di mana-mana, dan diyakini berada di balik tanda-tanda hewan seperti pada zebra dan macan tutul, lingkaran biji di kelopak bunga matahari, dan pola yang dibentuk oleh pasir pantai.

Pada flagel, penelitian pola ini menggunakan skala molekuler untuk mengubah bentuk secara efektif. Gerakan ini menggunakan energi dalam satu bentuk dan mengubahnya menjadi kerja mekanis, sehingga menghasilkan gerak. Mekanisme ini berupa struktur yang indah, geometris, dan ramping yang panjangnya bisa mencapai 0,05 milimeter pada sperma manusia kira-kira setengah lebar rambut manusia.



Penelitian tersebut sebagian terinspirasi oleh temuan ilmiah yang menunjukan bahwa cairan di sekitarnya memiliki pengaruh kecil terhadap pergerakan flagel sperma. Untuk menyelidiki hal ini, mereka telah membuat kembaran digital dari flagel sperma di komputer.

Skema ini merupakan bagian dari representasi di komputer yang seharusnya berperilaku sangat mirip dengan aslinya. Tugas kompleks ini telah dilakukan oleh James F. Cass di Polymaths Lab menggunakan kombinasi model matematis, simulasi, dan penyesuaian model.



Hal tersebut menunjukkan bahwa gelombang pada ekor sperma muncul secara spontan, tanpa pengaruh lingkungan. Lantaran flagel ini memiliki mekanisme yang sangat mudah untuk memungkinkan berenang dalam cairan dengan viskositas terendah.

Teori matematika yang sama menjelaskan bagaimana ekor sperma bergerak juga berlaku untuk silia. Proyeksinya seperti benang yang ditemukan pada banyak jenis sel biologis pendorong cairan sepanjang permukaan. Penelitian pergerakan flagel ini juga dapat membantu lebih memahami ciliopathies, penyakit yang disebabkan oleh silia yang tidak efektif.

MG/Athaya Ramadhan