3D影像揭开精子运动隐藏350年的秘密

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【大纪元2020年08月20日讯】(大纪元记者李少维编译)为了抵达卵细胞,一个小小的精子要游动相当于一个人攀登一座珠穆朗玛峰的距离,而这全靠精子摆动尾巴的方式完成。

利用先进的三维微观成像技术,科学家第一次发现,原来精子不是左右摆动细长的尾巴在液体中游动,更像是快速转动的陀螺一样在液体内钻凿前行。

早在17世纪,荷兰科学家列文虎克(Antonie van Leeuwenhoek)自制了显微镜,开始观察各种微生物,包括人类的精液。他描述称,精子在显微镜下看起来就像“带着一条左右摆动尾巴的小生物,像泥鳅般在水中前行”。

后来其他人观测的结果也基本上如此,所以这个印象就这样延续了近350年,直到最近这份研究。

这份由英国和墨西哥的研究人员合作的研究,使用先进的三维微成像技术,第一次看到了精子在液体中游动的立体画面。

他们先是发现,精子尾巴挥动的速度相当快,每秒钟可达二十多次。不过最有趣的是,精子的尾巴只朝一个方向摆动,并不是对称的左右摆动。

这个发现让研究人员很惊讶,那么这意味着精子只能在原地转圈,怎么能在液体中前进呢?他们发现精子采用了一个绝妙的办法实现了平衡的运动方式:不断的翻转。当它们翻到另一面的时候,原先的摆动就相当于是另一个方向的摆动。

如果从精子的上面俯视,它的快速翻转结合尾部只朝一个方向摆动的效果,看起来的确就是左右摆动尾巴在水中游动的样子。而从立体画面上来看,精子其实是像一个旋转的陀螺般在液体中钻动前行。

研究人员表示,精子就像天才一样解答了数学难题——巧妙地从不对称中创造了对称。

由于精子的游动能力是精细胞生殖能力的重要一个方面,研究称,这项发现几乎肯定将为精液和生殖能力的研究提供新的头绪。◇

责任编辑:朱涵儒

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