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精子“诈骗”科学家343年,它们怎么行进?

尽管人类很早就运用微生物来做一些有用的工作,例如,发酵进程,但直到17世纪显微镜创造之后,人类才知道了微生物的姿态。1673年,“微生物学开拓者”列文虎克用克己的显微镜,初次观测到了微生物。尔后,列文…

尽管人类很早就运用微生物来做一些有用的工作,例如,发酵进程,但直到17世纪显微镜创造之后,人类才知道了微生物的姿态。1673年,“微生物学开拓者”列文虎克用克己的显微镜,初次观测到了微生物。

尔后,列文虎克用显微镜观测了许多东西,其间包含他自己的精细胞,他在1677年初次发现了精子。在显微镜中,精子看起来宛如小蝌蚪,它们的尾巴可以向两边对称摇摆,然后让它们可以向前运动。

为了抵达目的地,长度仅为0.05毫米的精子需求游动绵长的间隔,它们必需要满足努力地游动,由于它们只能存活大约三天。终究,2亿个精子中只要一个可以幸运地与卵子结合,所以每个生命从一开端便是胜利者,生命的诞生可谓是奇观。

但是,就在科学家认为现已彻底了解精子的行为时,一项新的研讨成果让科学家知道到了一个巨大的过错。精子的尾巴并不是左右对称摇摆,它们是采纳螺旋跋涉的方法。也便是说,科学家被精子“诈骗”了长达343年。

为了研讨精子的切当运动方法,科学家运用高速3D显微镜进行观测。这种成像体系每秒能拍照超越5.5万帧图画,可以追寻运动的每个细节。对捕获到的图画进行建模剖析,科学家就能知道精子尾巴的摇摆方法。

成果标明,科学家一直以来误解了精子的运动方法。事实上,精子并非以尾巴左右摇摆的方法跋涉,而是以螺旋的方法。详细而言,精子的这种共同运动由两个独立的控制体系来主导。

一种是沿尾巴的不对称跋涉波,导致尾巴的摇摆方向是单侧的。咱们只考虑这个运动,精子就会绕圈游动。别的,尾巴上有规则的驻波还会让整个精子沿着游动方向旋转。整体而言,精子是螺旋翻滚跋涉的,它们的头部旋转钻入周围的液体中,尾巴也会绕着中心轴旋转。

咱们从2D视点看来,精子的这种共同运动方法,看来就像是尾巴左右摇摆。这项研讨标明,列文虎克当年所看到的精子尾巴左右摇摆仅仅一种视错觉,处理了3个世纪以来关于精子怎么推进本身跋涉的误解。

这样的成果的确令人感到意外,没想到一个看似知识的现象其实是假象。只要当咱们从更高维度来观测精子的运动时,才会知道实际情况。当然,跟着研讨技能的进一步提高,现在所观测到的现象或许也是某种假象,但会比过去的知道更挨近实际。

对精子运动方法的研讨,还能启示仿生学的开展。精子的运动才能很强壮,科学家企图以此为模板,制造出共同的游水机器人,这或许会带来全新的技能革新。

这种细小的机器人可以在血管中游动,把药物直接送到该去的当地,这明显可以大幅提高作用。想要终究研制出游动才能非常强的机器人,关于精子运动方法的深入研讨非常有必要。

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