Внутри каждой мышцы работает молекулярная команда гребцов — это белки миозина, которые циклически захватывают нити актина, совершают силовой гребок и отпускают их. Топливом для каждого гребка служит молекула АТФ (аденозинтрифосфат) — универсальный источник энергии в клетке. Когда множество таких гребцов действуют слаженно, мышца сокращается, и тело приходит в движение.

Десятилетиями сосуществовали две теоретические модели: одна описывала зависимость скорости сокращения от нагрузки (почему с ростом нагрузки «лодка» движется медленнее), другая — сам цикл движений гребцов на молекулярном уровне. Новая модель впервые объединила их, проследив судьбу каждой порции энергии, поступающей от АТФ. Она показывает: часть топлива преобразуется в полезную работу — движение лодки, а остальное рассеивается в виде тепла и молекулярного трения, подобно брызгам от вёсел. Самое неожиданное: даже когда лодка стоит, удерживая груз (изометрическое сокращение), гребцы продолжают работать, сжигая АТФ и выделяя тепло — это объясняет, почему удержание тяжести утомляет.

Такой подход впервые позволил построить стандартную модель мышечного сокращения, которая не противоречит законам сохранения энергии. Рост энтропии — неизбежные потери энергии, переходящей в менее упорядоченные формы, — встроен прямо в уравнения модели. Важно, что предложенный формализм применим не только к мышцам, но и к любым клеточным моторам — молекулярным машинам, преобразующим химическую энергию в механическую работу.