كشفت تقنية تصوير ثلاثية الأبعاد أن الحيوانات المنوية تسبح بالفعل بحركة أسطوانية مثل ثعالب الماء، بدلا من الالتواء مثل ثعبان البحر بسبب "ذيولها المتزعزعة''.
وأدت الطريقة هذه، التي طورها العلماء في بريستول، إلى إسقاط اعتقاد عمره 350 عاما، بأن ذيول الحيوانات المنوية تضرب "بحركة تشبه الثعابين".
وفي الواقع، قال الباحثون إن هذا مجرد خداع بصري - ناتج عن رؤية الحركة تحت المجاهر القياسية ثنائية الأبعاد. ويمكن أن تساعد النتائج في فهم أسباب العقم عند الذكور ومعالجتها بشكل أفضل.
وقال معد الورقة البحثية، هيرميس غاديلا، من جامعة بريستول: "أكثر من نصف حالات العقم ناجمة عن العوامل الذكورية، إلا أن فهم ذيول الحيوانات المنوية البشرية أمر أساسي لتطوير أدوات تشخيصية مستقبلية، لتحديد الحيوانات المنوية غير الصحية".
وكشف العمل السابق لعالم الأحياء، عن الميكانيكا الحيوية لـ"انحناء" الحيوانات المنوية والطبيعة الدقيقة للإيقاعات التي تدفعها.
وفي الدراسة الجديدة، وجد الدكتور غاديلا وزملاؤه أن الحيوانات المنوية لها ذيول متعرجة، والتي تذبذب على جانب واحد فقط، ما يجعلها تسبح في دوائر.
وسابقا، قُدّم الفهم التقليدي لحركة الحيوانات المنوية من قبل أنتوني فان ليفنهوك - صانع العدسات الهولندي و"أب علم الأحياء الدقيقة" - الذي كان أول من لاحظ خلايا الحيوانات المنوية تحت المجهر في عام 1678.
ومع ذلك، جمع فريق البحث تقنية المجهر الحديثة مع الرياضيات، للكشف عن كيفية تحرك الحيوانات المنوية بتفاصيل مذهلة.
ولتصوير الحيوانات المنوية، استخدم الباحثون كاميرا عالية السرعة - قادرة على التقاط أكثر من 55000 إطار في الثانية - إلى جانب ما يسمى بالماسح الضوئي الذي يولد طاقته الخاصة من خلال اللمس.
وأدى ذلك إلى تحريك العينة التجريبية لأعلى ولأسفل بمعدل مرتفع بشكل لا يصدق، حتى يتمكن الفريق من تسجيل الحيوانات المنوية وهي تسبح بحرية ثلاثية الأبعاد.
وأوضح الدكتور غاديلا أن الحركة السريعة والمتزامنة للغاية للحيوانات المنوية، تسبب نوعا من الوهم عند رؤيتها من الأعلى باستخدام المجاهر ثنائية الأبعاد. ويظهر اكتشافنا أن الحيوانات المنوية طورت تقنية سباحة للتعويض عن عدم توازنها".
وأضاف أنه من خلال القيام بذلك، فإن الطبيعة "نجحت في حل لغز رياضي بمقياس مجهري - من خلال خلق تناظر خارج التماثل. ومع ذلك، فإن حركة الحيوانات المنوية الشبيهة بحركة ثعلب الماء، معقدة - يدور رأس الحيوان المنوي في الوقت نفسه الذي يدور فيه الذيل حول اتجاه السباحة".
وقد توفر تقنية التصوير الجديدة، مع تقديم منظور ثلاثي الأبعاد، رؤى جديدة للمساعدة في الكشف عن أسرار التكاثر البشري.
وقال عالم الأحياء ألبرتو دارسون، من الجامعة الوطنية المستقلة في المكسيك، إن هذا الاكتشاف سيحدث ثورة في فهمنا لحركة الحيوانات المنوية وتأثيرها على الإخصاب الطبيعي.
