Nová studie naznačuje, že spermie se nepohybují prostým mrskáním bičíku, ale komplexním stahováním, které jako mrskání bičíku pouze vypadá.

Život v 2D omylu

Výzkum ukazuje na to, že tři staletí žijeme v mylných představách o spermiích. Studie matematika Hermana Gadelhy z Bristolské univerzity publikovaná v žurnálu Science Advances přepisuje způsob pohybu spermií.

Z jejích závěrů vyplývá, že spermie provádějí složitou sérii trojrozměrných točivých pohybů. Ukázaly to snímky z 3D mikroskopu. V klasickém 2D mikroskopu spermie vypadají, jako kdyby švihaly bičíkem. 

Pohyby, které Gadelha zaznamenal, ukazuje následující video:

Nová studie vyvrací objev sahající až do roku 1677, kdy se badatel Anton Van Leeuwenhoek podíval na (své) spermie pomocí mikroskopu, který sám sestavil.

Spermie, které v duchu slova "molekuly" pojmenoval jako "animalkuly", popsal jako tělíska pohybující se podobným způsobem, kterým se "hadi či úhoři pohybují ve vodě".

Jako řada dávných badatelů, Van Leeuwenhoek měl dílem pravdu, dílem se až komicky mýlil. Mimo jiné předpokládal i to, že uvnitř spermie se nachází zmenšená lidská bytost a ženské vajíčko ji slouží jenom jako zdroj živin pro růst. Jeho popis pohybu spermií však vydržel dodnes.

Teď ale matematik Gadelha ve spolupráci s mexickými experty pozoroval spermie pomocí kamer zachycujících až 55 tisíc snímků za sekundu. Cílem výzkumu bylo zmapovat spermie ve všech třech rozměrech.

Pohyb spermie ve 3D zobrazení vyvolává v průmětu na 2D dojem mrskání bičíkem. | zdroj: Polymaths Lab. Bristol Uni.

Výzkumníci si pomohli tím, že vytvořili tekutinu s nízkým třením, která usnadnila studium pohybu spermií. Výsledkem je komplexní matematický model pohybu, který hází vidle do dogmatu o tom, že "spermie mrskají bičíkem".

Jako když je praští proud

Podle výzkumníků měl van Leeuwenhoek svým způsobem pravdu – v 2D rovině pohyb spermií vypadá jako symetrické kroucení bičíku do stran. Uvážíme-li však, že lidské spermie dovedou provést až 30 "temp" za sekundu, jsou nuance jejich pohybu pod rozlišovací schopnost našeho oka.

Při detailnějším pohledu se ukázalo, že ve 3D je "mrskání" bičíku ve skutečnosti projev pohybu tak elegantního, jaký udělá člověk zasažený elektrický proudem.

Bičík provádí rychlou sérii asymetrických pohybů v jednom směru, zatímco hlava spermie kroutící moment vyrovnává, takže se spermie může pohybovat kupředu.

Profesor Gadelha k tomu podotkl: "Pohyb spermií je důvodem, proč jsme dnes všichni tady. Mluvím s vámi, protože spermie se kdysi setkalo s vajíčkem. Pokud dokonale nerozumíme tomu, jak tento proces funguje, jak potom můžeme doufat, že vyřešíme všechny závažnější problémy, včetně neplodnosti?"