Dưới kính hiển vi, tinh trùng của con người dường như bơi như những con lươn đang ngọ nguậy, đuôi xoay qua lại khi chúng tìm kiếm trứng để thụ tinh.
Nhưng giờ đây, kính hiển vi 3D mới và video tốc độ cao tiết lộ rằng tinh trùng hoàn toàn không bơi theo chuyển động đối xứng đơn giản này. Thay vào đó, chúng di chuyển theo kiểu vòng quay.
Tác giả nghiên cứu này là Hermes Gadêlha, một nhà toán học tại Đại học Bristol ở Anh, cho biết: "Nó gần giống như nếu bạn là một vận động viên bơi lội, nhưng bạn chỉ có thể lắc chân sang một bên, và khi chỉ được lắc chân sang một phía thì bạn sẽ bơi theo kiểu quay tròn. Đây quả thật là một sự khôn ngoan, khéo léo và phức tạp để tiến lên phía trước".
Người đầu tiên quan sát cận cảnh tinh trùng của con người là Antonie van Leeuwenhoek, một nhà khoa học người Hà Lan được mệnh danh là cha đẻ của ngành vi sinh vật học. Vào năm 1677, van Leeuwenhoek đã đưa chính tinh dịch của mình vào kính hiển vi và lần đầu tiên thấy chất lỏng chứa đầy các tế bào nhỏ bé đang ngọ nguậy.
Dưới kính hiển vi 2D, có thể thấy rõ ràng rằng tinh trùng được đẩy bởi những cái đuôi, chúng dường như lắc qua hai bên khi đầu tinh trùng xoay. Trong 343 năm tiếp theo, đây là sự hiểu biết của cả thế giới về cách mà tinh trùng của con người di chuyển.
Allan Pacey, một giáo sư về nam học tại Đại học Sheffield ở Anh, cho biết: "Bất kỳ nhà khoa học nào cũng đã nghĩ đến hình ảnh 3D mới cho cái nhìn toàn diện đối với cách di chuyển của đuôi tinh trùng, nhưng cho đến thời điểm đó chúng ta vẫn chưa có công nghệ để thực hiện các phép đo như vậy một cách đáng tin cậy".
Do đó, nghiên cứu mới này là một "bước tiến quan trọng", Pacey đã viết cho trang Live Science như vậy.
Gadêlha và các đồng nghiệp của ông tại Đại học Autónoma de México đã bắt đầu nghiên cứu và cho thấy rằng: Sử dụng kỹ thuật kính hiển vi cho phép chụp ảnh trong không gian ba chiều và một camera tốc độ cao có thể chụp 55.000 khung hình/giây, họ đã ghi lại cảnh tinh trùng người đang bơi trên kính hiển vi.
Gadêlha nói với Live Science: "Những gì chúng tôi tìm thấy là một điều gì đó hoàn toàn đáng ngạc nhiên, bởi vì nó hoàn toàn phá vỡ niềm tin trước đây của chúng tôi."
Những cái đuôi của tinh trùng không ngọ nguậy, nó chỉ có thể đánh theo một hướng. Để chuyển động tịnh tiến, đầu tinh trùng quay tròn đồng thời với chuyển động quay của đuôi. Khi phần đầu và đuôi kết hợp động tác thì kết quả là chúng giống như một con rái cá quay tròn hoặc một mũi khoan quay. Trong quá trình quay 360 độ, chuyển động của một bên đuôi sẽ tắt dần, cộng thêm lực đẩy về phía trước.
"Tinh trùng thậm chí không bơi, tinh trùng như đang khoan vào chất lỏng," Gadêlha nói.
Pacey nói: "Điều quan trọng cần lưu ý là trong hành trình đến gặp trứng, tinh trùng sẽ bơi qua một môi trường phức tạp hơn nhiều so với giọt tinh trùng mà chúng ta quan sát qua nghiên cứu này.
Trong cơ thể người phụ nữ, chúng sẽ phải bơi trong các đường hẹp chứa 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 bị đẩy ra theo hướng ngược lại với nơi chúng muốn đến.
Tuy nhiên, nếu chúng thực sự có thể tiến về phía trước, nghĩa là chúng có cách riêng để đến gặp trứng và có thể đi vào bên trong trứng."
Gadêlha cho biết: Khả năng di chuyển của tinh trùng là một trong những thước đo quan trọng nhất mà các bác sĩ sinh sản xem xét khi đánh giá khả năng sinh sản của nam giới.
Sự quay tròn ở phần đầu của tinh trùng hiện nay không được xem xét trong bất kỳ nghiên cứu nào trước đây, do vậy để phát hiện ra những khiếm khuyết nhất định làm gián đoạn sự quay này có ý nghĩa trong việc tìm ra nguyên nhân cản trở sự di chuyển của tinh trùng.
Pacey cho biết, các phòng khám sinh sản thường sử dụng kính hiển vi 2D và nên việc xem xét để sử dụng kính hiển vi 3D có thể mang lại lợi ích nhiều hơn cho các phân tích của họ trong thời gian tới.
Theo Livescience