تحدي البحث الجديد أكثر من ثلاثة قرون من نظريات حركة الحيوانات المنوية. يبدو أن الحيوانات المنوية البشرية تسبح مثل الثعابين المتمايلة تحت المجهر، حيث تتأرجح الذيل ذهابًا وإيابًا أثناء سعيها لتخصيب بويضة. لكن هل تعرف كيف تتحرك الحيوانات المنوية؟
لـ 350 سنة، كان يُعتقد أن الحيوانات المنوية تتحرك بتميل ذيولها مثل الثعابين. ومع ذلك، تُظهر الدراسات أنها تدور إلى الأمام مثل طوق دوار.
السباحة داخل جسم الإنسان
أنطوني فان ليفنهوك، عالم هولندي يُعرف بأب علم الأحياء الدقيقة، كان أول من راقب الحيوانات المنوية البشرية عن قرب. استخدم فان ليفنهوك مجهره الذي طوره حديثًا لفحص حيواناته المنوية في عام 1677، مكتشفًا أن السائل كان مليئًا بخلايا صغيرة متمايلة للمرة الأولى.
كشف المجهر ثنائي الأبعاد أن الحيوانات المنوية تدفعها ذيولها التي تتمايل من جانب إلى آخر بينما يدور رأس الحيوان المنوي. كان هذا هو الفهم لكيفية حركة الحيوانات المنوية البشرية خلال الـ 343 سنة التالية.
لقد افترض العديد من العلماء أن هناك عنصرًا ثلاثي الأبعاد مهمًا جدًا في طريقة حركة ذيل الحيوان المنوي، ولكن حتى الآن لم تتوفر لدينا التقنية التي تسمح بإجراء مثل هذه القياسات بشكل موثوق.
آلان باسي، أستاذ علم الأندروجية في جامعة شيفيلد في إنجلترا
بدأ غاديلا وزملاؤه في الجامعة الوطنية المستقلة في المكسيك البحث بـ “استكشاف السماء الزرقاء”، وفقًا لغاديلا. قاموا بالتقاط حركة السباحة للحيوانات المنوية البشرية على شريحة مجهرية باستخدام تقنيات التصوير ثلاثية الأبعاد وكاميرا عالية السرعة قادرة على تسجيل 55,000 إطارًا في الثانية.
ما وجدناه كان شيئًا مدهشًا تمامًا، لأنه كسر تمامًا نظام معتقداتنا.
هرميس غاديلا، عالم رياضيات في جامعة بريستول بالمملكة المتحدة
لم تكن أذيال الحيوانات المنوية تتأرجح من جانب إلى آخر. بل كانت تضرب في اتجاه واحد فقط. لاستخلاص الحركة الأمامية من هذه الحركة غير المتناظرة للذيل، كان رأس الحيوان المنوي يدور بارتعاش في نفس الوقت الذي يدور فيه الذيل. وفقًا لغاديلا، فإن دوران الرأس والذيل هما حركتان منفصلتان يتحكم فيهما آليتان خلوية مختلفتان. النتيجة تشبه القندس الدوار أو قطعة الحفر الدوارة عندما يجتمعان. حركة الذيل ذات الجانب الواحد تتساوى خلال دوران كامل بزاوية 360 درجة، مما يضيف إلى الدفع الأمامي.
الحيوان المنوي لا يسبح حتى، بل يحفر في السائل.
هرميس غاديلا، عالم رياضيات في جامعة بريستول بالمملكة المتحدة
(المصدر: Live Science)
الاستغراق
تقنياً، يُعرف طريقة حركة الحيوانات المنوية باسم الاستغراق، وهو يعني أنها تدور حول محور، لكن محور الدوران يتغير. تقوم الكواكب بذلك أثناء دورانها حول الشمس، لكن المثال الأكثر شيوعاً هو الدومينو الدوار، الذي يتمايل ويرقص على الأرض بينما يدور على طرفه.
من المهم الإشارة إلى أنه خلال رحلتهم إلى البويضة، ستسبح الحيوانات المنوية في بيئة أكثر تعقيداً بكثير من قطرة السائل التي رُصدت فيها في هذه الدراسة. في جسم المرأة، سيتعين عليهم السباحة في قنوات ضيقة من سائل لزج جداً في عنق الرحم، وجدران من خلايا متموجة في القنوات الرحمية، كما سيتعين عليهم التكيف مع الانقباضات العضلية والسائل الذي يُدفع على طول (بواسطة الأهداب التي تُدعى سيليا) في الاتجاه المعاكس للاتجاه الذي يرغبون في الذهاب إليه. ومع ذلك، إذا كانوا قادرين بالفعل على اختراق الطريق إلى الأمام، فأنا الآن أرى بوضوح أكبر كيف يمكن للحيوانات المنوية أن تتعامل مع هذا المسار الصعب للوصول إلى البويضة والدخول إليها.
آلان باسي، أستاذ علم الذكورة في جامعة شيفيلد في إنجلترا
حركة الحيوانات المنوية، أو قدرة الحيوان المنوي على التحرك، هي أحد المقاييس الحيوية التي يأخذها أطباء الخصوبة في الاعتبار عند تقييم خصوبة الذكور، وفقاً لجاديلها. دوران رأس الحيوان المنوي لا يُؤخذ حالياً في أي من هذه المقاييس، لكن الأبحاث المستقبلية قد تكشف عن عيوب معينة تعيق هذا الدوران وبالتالي تعرقل حركة الحيوان المنوي.
وفقاً لباسي، تستخدم عيادات الخصوبة الميكروسكوب ثنائي الأبعاد، وهناك حاجة إلى مزيد من الأبحاث لتحديد ما إذا كان الميكروسكوب ثلاثي الأبعاد قد يفيد تحليلاتهم.
بالتأكيد، أي نهج ثلاثي الأبعاد يجب أن يكون سريعاً، رخيصاً ومؤتمتاً ليكون له قيمة سريرية، ولكن بغض النظر عن ذلك، فإن هذه الورقة تشكل خطوة في الاتجاه الصحيح.
هرميس جاديلها، عالم رياضيات في جامعة بريستول في المملكة المتحدة
(المصدر: Live Science)
