Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng lớp ngoài gia cố bao bọc đuôi tinh trùng của con người là thứ mang lại cho họ sức mạnh để tạo ra những nhịp điệu mạnh mẽ cần thiết để vượt qua hàng rào chất nhầy cổ tử cung.
Chỉ có khoảng 15 trong số 55 triệu tinh trùng dấn thân vào hành trình nguy hiểm để thụ tinh trứng là có thể đi qua đường sinh sản nơi chất nhầy cổ tử cung, dày hơn một trăm lần so với nước, tạo thành một trong những thách thức khó khăn nhất của tự nhiên .
Các phát hiện có thể dẫn đến các phương pháp lựa chọn tinh trùng tốt hơn trong các phòng khám IVF, với tinh trùng khỏe nhất được xác định trong các điều kiện bắt chước tự nhiên chặt chẽ hơn.
3,5 triệu người ở Anh bị ảnh hưởng bởi các vấn đề sinh sản và các cặp vợ chồng chọn IVF chi trung bình 20.000 bảng.
Tiến sĩ Hermes Gadelha, từ Khoa Toán học tại Đại học York, cho biết: “Chúng tôi vẫn chưa hiểu đầy đủ về cách thức, nhưng khả năng bơi của tinh trùng có thể liên quan đến tính toàn vẹn di truyền. Chất nhầy cổ tử cung là một phần của quá trình ở phụ nữ cơ thể đảm bảo chỉ những người bơi tốt nhất làm cho nó vào trứng.
“Trong quá trình lựa chọn tinh trùng, các phòng khám IVF hiện không sử dụng chất lỏng có độ nhớt cao để kiểm tra tinh trùng tốt nhất vì cho đến nay vẫn chưa rõ liệu điều này có quan trọng hay không. Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy cần phải thử nghiệm và nghiên cứu lâm sàng nhiều hơn để khám phá. tác động của yếu tố này của môi trường tự nhiên khi lựa chọn tinh trùng cho phương pháp điều trị IVF. “
Đuôi tinh trùng – hay Flagella – cực kỳ phức tạp và chỉ bằng chiều rộng của một sợi tóc.
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng mô hình tinh trùng ảo để so sánh đuôi của tinh trùng từ người và các động vật có vú khác, thụ tinh bên trong cơ thể; với tinh trùng từ nhím biển, thụ tinh bên ngoài cơ thể bằng cách giải phóng tinh trùng của chúng vào nước biển.
Trong khi đuôi của nhím biển và tinh trùng người có chung lõi bên trong uốn cong, nghiên cứu cho thấy rằng đuôi của tinh trùng ở động vật có vú đã tiến hóa một lớp ngoài gia cố để cung cấp cho chúng một lượng chính xác thêm sức mạnh và sự ổn định cần thiết để vượt qua chất lỏng dày rào cản họ đi lên chống lại trong thụ tinh nội bộ.
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng các mô hình ảo để thêm và loại bỏ các tính năng của Flagella ở các loài khác nhau để chúng có thể xác định chức năng của chúng.
Họ đã kiểm tra khả năng tinh trùng giống nhím biển ảo bơi qua chất lỏng nhớt như chất nhầy cổ tử cung và thấy rằng đuôi của chúng nhanh chóng oằn xuống dưới áp lực, khiến chúng không thể tự đẩy về phía trước.
Mặt khác, tinh trùng của con người, đập mạnh xung quanh trong một chất lỏng có độ nhớt thấp như nước, nhưng trong chất lỏng dày hơn, chúng bắt đầu bơi trong một làn sóng nhịp nhàng mạnh mẽ.
Tiến sĩ Gadelha nói thêm: “Sử dụng tinh trùng ảo, chúng tôi có thể thấy tinh trùng của động vật có vú thích nghi đặc biệt như thế nào để bơi qua chất lỏng dày hơn. Chúng tôi không biết sự thích nghi nào đến trước – tinh trùng mạnh hơn hoặc chất nhầy cổ tử cung, hoặc liệu chúng có tiến hóa không – nhưng không có gì trong tự nhiên là tình cờ và chính xác những gì cần thiết cho các loài sinh sản đã được thêm vào do áp lực tiến hóa trong hàng triệu năm. “
Không có hệ thống thần kinh trung ương để đưa ra quyết định về cách di chuyển và khi nào – điều gì kiểm soát sự di chuyển của tinh trùng vẫn là một bí ẩn khoa học.
Tiến sĩ Gadelha nói: “Chúng tôi biết rằng, giống như ở tay và chân của chúng tôi, tinh trùng có cơ bắp nhỏ cho phép đuôi của chúng uốn cong – nhưng không ai biết làm thế nào nó được bố trí bên trong đuôi, ở quy mô nanô”.
“Tinh trùng là một kho lưu trữ tự tổ chức – phong trào dường như đang diễn ra tự động, có lẽ vì sự kết hợp phức tạp của nhiều cơ chế đang chơi.”
Nguồn truyện:
Tài liệu được cung cấp bởi Đại học York . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :