Исследование показывает, что сперма создает иллюзию симметричного движения

Хвост спермы движется очень быстро в 3D, а не из стороны в сторону в 2D, как считалось.

Исследователи опровергли традиционное представление о том, как движутся сперматозоиды. Их работа показала, что резкое движение хвоста спермы является оптическим обманом. Международная команда исследователей воссоздала движение хвоста спермы в 3D с помощью невероятно быстрой камеры, которая может снимать более 55 000 изображений в секунду. Результаты, опубликованные в журнале Science Advances, показали, что хвост сперматозоида колеблется только с одной стороны(вы это можете увидеть в видео ниже).

«Быстрое и высоко синхронизированное вращение сперматозоидов вызывает иллюзию, если смотреть сверху с помощью 2D-микроскопов — кажется, что хвост имеет симметричное движение из стороны в сторону, «как угрь в воде». Однако наше открытие показывает, что сперматозоиды разработали технику плавания, которая компенсирует их однобокость, и таким образом изобретательно решили математическую головоломку в микроскопическом масштабе: создавая симметрию из асимметрии», — сказал д-р Хермес Гадельха из Университета Бристоля, автор этого исследования. «Подобное выдре вращение человеческой спермы, однако, является сложным: голова спермы вращается в то же самое время, когда хвост спермы вращается вокруг направления плавания. Это известно в физике как прецессия, очень похожая на то, когда орбиты Земли и Марса прецессируют вокруг Солнца».

Существуют вычислительные инструменты, которые можно использовать для анализа движения спермы у пациентов с фертильностью и в исследовательских лабораториях. Иллюзия симметрии возникает в этих микроскопических инструментах точно так же, как у Левенгука. Это новое исследование может открыть новое понимание подвижности сперматозоидов и того, как они могут стать нефункциональными.

«Учитывая более чем половину бесплодия, вызванного мужскими факторами, понимание хвоста спермы человека является основополагающим для разработки будущих диагностических инструментов для выявления нездоровой спермы», — добавил Гадельха.

«Это было невероятным сюрпризом, и мы верим, что наш современный 3D-микроскоп раскроет еще много скрытых тайн в природе. Однажды эта технология станет доступной для клинических центров», — сказал доктор Габриэль Коркиди, соавтор исследования.

DOI: 10.1126/sciadv.aba5168