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2022-12-26精子游泳也講求團體合作 637 期

Author 作者 編輯部

我們每個人都打敗了無數的對手後才來到這個世界⸺當千百萬顆精子在子宮中游動時,唯有最快抵達卵子的那顆精子,才能孕育出一個完整的生命。不過,北卡羅來納農業與技術州立大學(North Carolina Agricultural and Technical State University)的物理學家董致寬和他的研究團隊卻提出了一個新觀點:合作才能更快到達終點。

由於實際觀察精子在生物體內的游動狀況並不容易,因此研究人員利用一個約四公分長的管路作為實驗器具,並在管路中灌注黏稠的液體以模擬子宮內的環境。他們從公牛的精子中發現,一群精子共同游向卵子時,會比單獨的精子更快抵達。但特別的是,群體游動的精子其實在游動速度上並沒有比單一精子來得快,關鍵性差異就在於游動的路線。

單一的精子通常會以曲線的方式前進,然而當精子聚在一塊時,它們就能筆直地往前游動。他們也觀察到,群體精子在逆游而上時的表現更好,單一精子則會容易偏離方向。而當黏液流動速度更快時,個別精子會容易被沖刷下來,群體精子則更能維持在路線上。雖然這項實驗的素材來自於牛隻,不過研究人員相信這些群體優勢應也同樣適用於人類精子,因為人類與牛隻的精子同樣都需經過陰道、子宮頸後才會到達子宮。

(123RF)

 


Phuyal, S. et al. (2022). Biological benefits of collective swimming of sperm in a viscoelastic fluid. Frontiers in Cell and Developmental Biology, 10, 961623.