Plemniki są męskimi komórkami rozrodczymi, które transportują materiał genetyczny z jąder człowieka do jaja podczas zapłodnienia. Są one intensywnie badane od dziesięcioleci, ale zawsze istniała jakaś tajemnica, jak się poruszają. Naukowcy wcześniej wierzyli, że sperma poruszała się bocznie jak robak przedzierający się przez błoto, ale nowe badania sugerują, że mogą używać ruchu bicia. Ustalenie to może mieć znaczący wpływ na wspomagane technologie reprodukcyjne, takie jak IVF.
Jak Sperm Move
Naukowcy z Uniwersytetu Yale przeprowadzili badania z wykorzystaniem mikroskopii wysokiej rozdzielczości, aby obserwować ruch plemników w ciekłym medium. Odkryli, że sperma nie przenosi się z boku na bok, jak kiedyś myślano, ale raczej używają ruchu podobnego do węgorza pływającego w wodzie. Ogon plemnika jest elastyczny, co pozwala mu kręcić się i obracać we wszystkich kierunkach, gdy porusza się do przodu. Ruch jest bardziej skuteczny niż wyciskanie, ponieważ pozwala spermie pokonać duże odległości na udar.
Motion whipping wyjaśnił
Aby lepiej zrozumieć ruch bicia plemników, naukowcy stworzyli model matematyczny oparty na dynamice płynów. Ich wyniki pokazały, że podobny do plagi ruch plemnika jest spowodowany interakcją między jego flagellum (ogon) a otaczającymi cząsteczkami w spermie. Gdy plemnik porusza się do przodu, flagellum tworzy wiry, czyli wiry, które naciskają na pobliskie cząsteczki, wymuszając je z drogi. Tak więc, sperma może skutecznie przenieść się do celu bez uwięzienia lub utknąć w jednym obszarze.
Wpływ na wspomaganą reprodukcję
To nowe zrozumienie ruchu plemników ma istotne konsekwencje dla technik wspomaganej reprodukcji, takich jak zapłodnienie in vitro (IVF).
Na przykład wybór plemników podczas IVF miał na celu zidentyfikowanie osób o najbardziej aktywnej ruchliwości, co sugeruje, że będą one w stanie łatwo przebić jajo.
Jednak badanie to sugeruje, że plemniki o silniejszym ruchu bitopodobnym mogą być mniej prawdopodobne, aby wejść do jaja niż plemniki o wolniejszym ruchu bocznym. Informacje te mogą przyczynić się do poprawy skuteczności leczenia IVF poprzez wybór plemników w oparciu o ich zdolność do stosowania ruchu bitopodobnego zamiast ruchu bocznego.
Seksualność i plemniki
Podczas gdy to badanie koncentruje się na mechanice plemników, budzi również pytania dotyczące seksualności i intymności. Ruch przypominający bicze spermy jest podobny do ruchu węgorza pływającego w wodzie, który jest często uważany za symbol zmysłowości i erotyzmu. Czy jest coś seksualnego w tym, jak poruszają się komórki spermy? Czy ruch podobny do bata sugeruje związek między seksem a prokreacją? Są to pytania, które naukowcy i filozofowie mogą nadal badać, gdy dowiadujemy się więcej o plemnikach i ich roli w ludzkiej reprodukcji.