Новые эксперименты опровергли хрестоматийные представления о том, как плавают сперматозоиды — Naked Science
03.08.2020
Сергей Васильев

Новые эксперименты опровергли хрестоматийные представления о том, как плавают сперматозоиды

6.3

Микроскоп с высокоскоростной камерой и компьютерное моделирование показали, что сперматозоиды плавают не за счет боковых движений хвоста, а быстро вращаясь всем телом.

©Cornel Dillinger, ETH Zurich

Сперматозоиды были в числе первых объектов микромира, которые наблюдал создатель первого полноценного микроскопа Антони ван Левенгук. Он заметил, что эти крошечные «анималькули» движутся за счет быстрых биений хвоста, словно змеи или плавающие в воде угри. С тех пор прошло почти 350 лет, и поколения любознательных людей, заглядывая в микроскопы, видели извивающиеся сперматозоиды — и не задумывались, что это лишь иллюзия.

Новые точные данные показывают, что движение этих клеток происходит совсем иначе и они не извиваются по-змеиному, а ввинчиваются в жидкость, вращаясь, словно штопоры, делающие по 20-30 оборотов в секунду. Об этом рассказывается в статье, которую Гермес Гадела (Hermes Gadelha) из Бристольского университета и его коллеги опубликовали в журнале Science Advances.

Ученые сконструировали установку, которая позволяет наблюдать за сперматозоидами в жидкой среде с помощью микроскопа, оснащенного высокоскоростной видеокамерой, делающей 55 тысяч кадров в секунду в различных проекциях. Опираясь на такую съемку, авторы построили трехмерные модели движения сперматозоидов в 3D, обнаружив, что их «змеиные» изгибы и колебания — лишь иллюзия, закрепившаяся со времен ван Левенгука.

©University of Bristol

Длинные хвосты этих клеток оказались асимметричными и в движении быстро вращаются в одну сторону, закручивая и головку. При этом отдельные участки хвоста и голова прецессируют, колеблясь вокруг оси вращения, чтобы уравновешивать друг друга и обеспечивать перемещение в прямом направлении. Это и создает видимость изгибающихся движений, которой люди обманывались на протяжении стольких лет.

По словам авторов работы, в действительности плавание сперматозоидов напоминает не угрей, бьющих хвостом из стороны в сторону, а резвящихся выдр, которые входят в воду штопором, вращаясь и изгибаясь всем телом, чтобы уравновешивать асимметричность этих движений. «Симметрия возникает из асимметрии», — добавляет Гермес Гадела.

Новые, более точные представления о локомоции этих клеток позволят создать более совершенные методы лечения мужского бесплодия, которое часто бывает связано с нарушениями подвижности сперматозоидов, а возможно — и новые негормональные средства мужской контрацепции.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
4 часа назад
Мария Азарова

Генеральный конструктор «Энергии» и руководитель полета российского сегмента МКС Владимир Соловьев назвал причину незапланированного включения двигателей нового модуля «Наука», из-за которого станцию развернуло на 45 градусов.

Вчера, 20:57
Илья Ведмеденко

По словам космонавта Олега Новицкого, на новом российском модуле «Наука» незапланированно включились двигатели.

Вчера, 18:47
Мария Азарова

Антитела, вырабатываемые организмом в ответ на коронавирус, активируют повышенную функцию тромбоцитов. Это может вызывать смертельные тромбы у пациентов с тяжелой формой болезни. Авторы нового исследования предложили решение проблемы.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: