3D影像揭開精子運動隱藏350年的祕密

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【大紀元2020年08月20日訊】(大紀元記者李少維編譯)為了抵達卵細胞,一個小小的精子要游動相當於一個人攀登一座珠穆朗瑪峰的距離,而這全靠精子擺動尾巴的方式完成。

利用先進的三維微觀成像技術,科學家第一次發現,原來精子不是左右擺動細長的尾巴在液體中游動,更像是快速轉動的陀螺一樣在液體內鑽鑿前行。

早在17世紀,荷蘭科學家列文虎克(Antonie van Leeuwenhoek)自製了顯微鏡,開始觀察各種微生物,包括人類的精液。他描述稱,精子在顯微鏡下看起來就像「帶著一條左右擺動尾巴的小生物,像泥鰍般在水中前行」。

後來其他人觀測的結果也基本上如此,所以這個印象就這樣延續了近350年,直到最近這份研究。

這份由英國和墨西哥的研究人員合作的研究,使用先進的三維微成像技術,第一次看到了精子在液體中游動的立體畫面。

他們先是發現,精子尾巴揮動的速度相當快,每秒鐘可達二十多次。不過最有趣的是,精子的尾巴只朝一個方向擺動,並不是對稱的左右擺動。

這個發現讓研究人員很驚訝,那麼這意味著精子只能在原地轉圈,怎麼能在液體中前進呢?他們發現精子採用了一個絕妙的辦法實現了平衡的運動方式:不斷的翻轉。當它們翻到另一面的時候,原先的擺動就相當於是另一個方向的擺動。

如果從精子的上面俯視,它的快速翻轉結合尾部只朝一個方向擺動的效果,看起來的確就是左右擺動尾巴在水中游動的樣子。而從立體畫面上來看,精子其實是像一個旋轉的陀螺般在液體中鑽動前行。

研究人員表示,精子就像天才一樣解答了數學難題——巧妙地從不對稱中創造了對稱。

由於精子的游動能力是精細胞生殖能力的重要一個方面,研究稱,這項發現幾乎肯定將為精液和生殖能力的研究提供新的頭緒。◇

責任編輯:朱涵儒

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