Tinh trùng đã… đánh lừa các nhà khoa học về cách di chuyển hàng trăm năm

Dưới kính hiển vi, tinh trùng của con người bơi như những con lươn đang ngọ nguậy, đuôi chúng di chuyển tới lui khi chúng tìm kiếm một quả trứng để thụ tinh. Nhưng mới đây trong nghiên cứu mới sử dụng kính hiển vi 3D và video tốc độ cao được ghi lại đã tiết lộ rằng tinh trùng không bơi theo cách mà chúng ta vẫn nghĩ. Thay vào đó, chúng di chuyển với một vòng xoáy, đuôi của chúng thực sự chỉ đập sang một bên.

"Nó gần giống như nếu bạn là một người biết bơi, nhưng bạn chỉ có thể vẫy chân sang một bên. Nếu bạn làm điều này trong một bể bơi đồng thời chỉ làm điều này sang một bên, bạn sẽ luôn bơi theo vòng tròn”, tác giả nghiên cứu Hermes Gadêlha, nhà toán học tại Đại học Bristol ở Anh cho biết.

Người đầu tiên quan sát cách tinh trùng người di chuyển là Antonie van Leeuwenhoek, một nhà khoa học người Hà Lan được biết đến là cha đẻ của ngành vi sinh vật học. Năm 1677, van Leeuwenhoek đã dùng chiếc kính hiển vi mới được phát triển của mình để nghiên cứu tinh trùng.

Dưới kính hiển vi 2D, rõ ràng là tinh trùng bị đẩy đi bởi đuôi. Trong 343 năm tiếp theo, đây là sự hiểu biết về cách tinh trùng của con người di chuyển.

"Nhiều nhà khoa học cũng cho rằng có khả năng có sự khác biệt khi nhìn tinh trùng di chuyển ờ góc nhìn 3D nhưng trước nghiên cứu mới chúng ta chưa có công nghệ để thực hiện các phép đo như vậy", Allan Pacey, giáo sư nghiên cứu về bệnh học tại Đại học Sheffield ở Anh, người không tham gia nghiên cứu nói.

Gadêlha cùng các đồng nghiệp của ông tại Đại học Nacional Autónoma de México đã bắt đầu nghiên cứu sử dụng kính hiển vi mới cho phép chụp ảnh ba chiều và một camera tốc độ cao có thể chụp 55.000 khung hình mỗi giây.

"Những gì chúng tôi tìm thấy là một thứ hoàn toàn đáng ngạc nhiên, bởi vì nó hoàn toàn phá vỡ hệ thống niềm tin của chúng ta lâu nay", Gadêlha nhấn mạnh.

Những cái đuôi tinh trùng không không đánh theo hai bên. Thay vào đó, nó chỉ có thể đánh theo một hướng. Đầu tinh trùng cũng có chuyển động lộn xộn cùng lúc với đuôi xoay. Đầu xoay và đuôi thực sự là hai chuyển động riêng biệt được điều khiển bởi hai cơ chế khác nhau. Nhưng khi chúng kết hợp, kết quả là một thứ giống như mũi khoan xoay. Trong quá trình xoay 360 độ, chuyển động đuôi một bên sẽ thêm vào lực đẩy về phía trước.

"Tinh trùng thậm chí không bơi, tinh trùng giống như đang khoan hơn”, Gadêlha nói.

"Điều quan trọng cần lưu ý là trên hành trình đến trứng, tinh trùng sẽ bơi qua một môi trường phức tạp hơn nhiều so với giọt chất lỏng mà chúng được quan sát trong nghiên cứu này. Trong cơ thể của người phụ nữ, tinh trùng sẽ phải bơi trong các kênh hẹp với chất lỏng rất dính ở cổ tử cung, các bức tường của các tế bào nhấp nhô trong ống dẫn trứng, cũng như phải đối phó với các cơn co thắt cơ bắp và chất lỏng được đẩy dọc theo hướng ngược lại với nơi chúng muốn đến. Tuy nhiên, nếu chúng thực sự có thể di chuyển tiến về phía trước, bây giờ tôi có thể thấy rõ hơn cách thức tinh trùng có thể đối phó với những tấn công này để đến được trứng và có thể vào bên trong nó", Pacey giải thích.

Gadêlha cho biết khả năng di chuyển của tinh trùng thực tế là một trong những chỉ số sinh sản quan trọng mà các bác sĩ nhìn vào khi đánh giá khả năng sinh sản của nam giới. Các phòng khám sinh sản chủ yếu sử dụng kính hiển vi 2D, nên rõ ràng với phát hiện mới họ nên xem xét sử dụng kính hiển vi 3D có thể mang lại lợi ích cho phân tích của họ hay không.