Jaký tvor umí nejlépe plavat proti proudu? Nečekaný výsledek studie

Proti proudu plave celá řada živočichů – tak třeba lososi, aby se vytřeli. Ale nikdo a nic to neumí tak dobře jako spermie.

Vědci z MIT a z Cambridge vypracovali studii, ve které analyzovali schopnosti spermií pohybovat se proti proudu a v extrémně nehostinném prostředí.

Tyto schopnosti ale nemá každá spermie, do cíle své cesty se dostanou jen ty výjimečně silné. Na „cestu“ vyráží vždy několik stovek milionů spermií – až k vajíčku se jich však dostane jen několik desítek. Během této poutě dlouhé jako tisícinásobek jejich vlastního těla jich většina zahyne v mechanických a chemických pastech, které jsou na ně cestou přichystané.

Titulek tohoto článku se může zdát zavádějící. A možná je – ale označit spermie nějakým slovem je dost složité. Tvor to určitě není, je dokonce otázkou, zda spermii označit jako životnou nebo neživotnou. Už jen to, jak se spermie při své pouti orientují, dlouho byla záhada. Teprve nové výzkumy ukázaly, že tyto vysoce specializované buňky mají něco jako čich. Jsou schopné zaznamenat chemické látky, které uvolňuje vajíčko. Znají tedy směr, kam se vydat. Ale to nevysvětluje, jak přesně se orientují na cestě.

Studovat tuto vědeckou otázku není nic snadného – v lidském těle se tento proces pozoruje opravdu extrémně špatně… A tak vytvořili v laboratoři něco jako překážkovou dráhu pro spermie; v podstatě umělý vejcovod. Soustava mikrokanálků různých šířek, délek i tvarů tedy otestovala schopnosti spermií na sto procent. Výsledky pokusů vědce překvapily.

Ukázalo se, že spermie se dokážou s protiproudem vypořádat nečekaně dobře – a také se dokážou přizpůsobit jeho rychlosti i směru. Když proud zesílí, přestanou se snažit plavat přímo proti němu, ale plují spirálovitými pohyby podél stěn. Právě tam je totiž síla a tedy i rychlost proudu nejmenší a spermie spotřebují nejméně energie. Zatím neověřenou hypotézou, která ze studie vyplynula, tedy je, že se spermie orientují právě podle síly proudů a protiproudů ve vejcovodu.

Takový výzkum samozřejmě není samoúčelný. Jeho výsledky, a zejména výsledky navazujících studií, mají velký význam pro překonávání neplodnosti. Podle vědců, kteří se na práci podíleli, je zjištění přesného mechanismu oplodnění nejdůležitějším pro pochopení toho, proč se některým párům stále nedaří otěhotnět. A může to pak vést jednak k lepším diagnostickým nástrojům, ale také k vývoji lepších inseminačních technik.

Už nyní výzkum dokázal, že lidské spermie využívají pro pohyb jiné mechanismy než jakýkoliv jiný tvor, který se pohybuje díky ocasu. Další fází výzkumu tohoto týmu je otázka, zda spolu spermie při dosažení vajíčka nespolupracují. Zatím věda pracuje s teorií, že dosažení vajíčka je pro spermie nemilosrdným bojem, ale výzkum na MIT naznačuje, že v některých případech by mohly spermie spolupracovat. To by na naše rozmnožování vrhalo zase úplně jiné světlo…

Věda a technika

Robotické spermie jsou tady. Vědci vytvořili něco pozoruhodného