Zdá sa, že pod mikroskopom ľudské spermie plávajú s chvostami kmitajúcimi zo strany na stranu, keď hľadajú vajíčko na oplodnenie. Teraz však nová 3D mikroskopia a vysokorýchlostné video odhaľujú, že spermie v tomto jednoduchom symetrickom pohybe vôbec neplavajú. Namiesto toho sa pohybujú rotáciou, ktorá kompenzuje skutočnosť, že ich chvosty skutočne bijú iba na jednu stranu.
Podivní plavci
„Je to skoro ako keby ste boli plavec, ale svojou nohou by ste mohli vrtieť iba na jednu stranu,“ povedal autor štúdie Hermes Gadêlha, matematik na University of Bristol vo Veľkej Británii.
„Ak by ste to urobili v bazéne a len na jednej strane, vždy by ste plávali v kruhoch...Príroda vo svojej múdrosti prišla s veľmi zložitým a dômyselným spôsobom, ako sa pohnúť vpred.“
Prvý človek, ktorý pozoroval ľudské spermie zblízka, bol Anton van Leeuwenhoek, holandský vedec známy ako otec mikrobiológie. V roku 1677 van Leeuwenhoek obrátil svoj novovyvinutý mikroskop na jeho vlastnú spermu, keď prvýkrát videl, že tekutina bola naplnená malými, krútiacimi sa bunkami.
Pod 2D mikroskopom bolo zrejmé, že spermie sú poháňané chvostmi, ktoré sa pri otáčaní hlavy spermií krútia zo strany na stranu. Počas nasledujúcich 343 rokov sa teda takto chápalo to, ako sa ľudské spermie pohybujú.
„Niektorí vedci predpokladali, že pravdepodobne dôjde k veľmi dôležitému 3D prvku toho, ako sa pohybuje chvost spermií, ale doteraz sme nemali technológiu, ktorá by spoľahlivo vykonávala takéto merania,“ povedal Allan Pacey, profesor andrológie na University of Sheffield v Anglicku, ktorý nebol súčasťou výskumu. „Nový výskum je teda významným krokom vpred,“ napísal portálu Live Science.
Ako vrták
Gadêlha a jeho kolegovia z Universidad Nacional Autónoma de México pomocou mikroskopických techník, ktoré umožňujú zobrazovanie v troch rozmeroch, a vysokorýchlostnou kamerou, ktorá dokáže zachytiť 55-tisíc snímok za sekundu, zaznamenali ľudské spermie plávajúce na mikroskopickom sklíčku. „To, čo sme našli, bolo prekvapujúce, pretože to zlomilo našu doterajšiu vieru,“ povedal Gadêlha.
Chvost spermie sa nekrútil zo strany na stranu. Namiesto toho išiel iba jedným smerom. Hlava spermií sa otáčala chvením pohybu súčasne s otáčaním chvosta.
Rotácia hlavy a chvosta sú vlastne dva oddelené pohyby riadené dvoma rôznymi celulárnymi mechanizmami, keď sa však skombinujú, výsledkom je niečo ako rotačný vrták.
V priebehu 360-stupňovej rotácie sa pohyb jednostranného chvosta vyrovná, čím sa zvyšuje pohon vpred. „Spermie ani neplávu, spermie vŕtajú do tekutiny,“ povedal Gadêlha.