El espermatozoide humano llega a las trompas de Falopio y fertiliza el óvulo. En términos generales, ellosEs necesario mover una distancia de 15 cm a 18 cm.Teniendo en cuenta que los espermatozoides son una de las células más pequeñas de los animales.La longitud del espermatozoide humano desde el acrosoma hasta el final es de sólo unas 50 micras., moverse más de 15 cm no es tarea fácil.

De hecho, no sólo la distancia para los espermatozoides es muy grande, sino que también hay varias "trampas explosivas" en el recorrido de 15 cm, porque los espermatozoides son un cuerpo extraño para las mujeres y se defienden naturalmente contra ellos.

Estos incluyen el moco cervical que atrapa los espermatozoides, los glóbulos blancos que envuelven los espermatozoides, etc. Cuando cientos de millones de espermatozoides salen al mismo tiempo cada vez, sólo unos 200 pueden llegar a su destino: contactar con el óvulo.

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Entonces la pregunta interesante es: ¿cómo se mueven los espermatozoides? ¿Cómo obtiene energía para seguir avanzando?

Hay algunas historias muy interesantes sobre la "nadación" de los espermatozoides, por lo que conviene mencionarlas por separado. Esto ha engañado a los científicos durante más de 300 años.

Cómo el esperma engañó a los científicos durante más de 300 años

En 1677, después de que el científico holandés Leeuwenhoek, padre de la microscopía óptica, mejorara el microscopio, observó cuidadosamente su propio esperma a través de este microscopio. Esta fue la primera vez que los humanos vieron espermatozoides.

Foto: Leeuwenhoek

Según la descripción de Leeuwenhoek, vio una gran cantidad de "microorganismos". Cada una de estas "criaturas" tenía una cabeza hinchada y una cola larga, casi transparente. Estaban llenos de energía, retorciéndose como serpientes y como anguilas en el agua.

En aquella época, la gente no pensaba que se tratara de células germinales humanas. De hecho,Leeuwenhoek creía que eran una especie de animal parásito (probablemente se asustó cuando los vio por primera vez) y creó específicamente un término "espermatozoos" (ahora traducido como esperma animal) para describir esta "criatura".

Imagen: En aquella época, la gente pensaba que había personitas viviendo en el acrosoma de los espermatozoides.

Durante mucho tiempo después del descubrimiento del esperma, la gente no sabía para qué se utilizaban estas células.

En 1695, Nicholas Hartsock, también holandés, después de observar el esperma, inmediatamente sintió que había comprendido el "secreto de Dios". Él definió por primera vez el papel de los espermatozoides, creyendo que en los espermatozoides vivían pequeñas personas, y luego estas pequeñas personas se convertían en personas más grandes en el vientre de la mujer. De esto se trata la fertilidad.

Pero lo vergonzoso es que este hombre no puede explicar por qué entró tanta gente pero al final sólo salieron una o dos.

Los secretos de la reproducción de los mamíferos no se entendieron hasta 1827, porque ese año los científicos descubrieron los huevos (era difícil encontrar huevos porque su número era muy limitado). No fue hasta 1876 que los científicos finalmente observaron la fusión de espermatozoides y óvulos, y los secretos de la reproducción de los mamíferos finalmente quedaron claros.

Volvamos al descubrimiento del esperma por parte de Leeuwenhoek. Aunque no sabía para qué servían estas "criaturas", definitivamente era muy bueno describiéndolas bajo el microscopio.

En esa época anterior a las cámaras, Leeuwenhoek incluso dibujó un retrato de los espermatozoides a mano (en la foto de arriba) y por primera vez describió a través de imágenes y palabras al mismo tiempo cómo se mueven los espermatozoides: avanzan moviendo su cola hacia la izquierda y hacia la derecha como un renacuajo o un pez.

Los espermatozoides que se mueven de esta forma (meneando la cola) probablemente se ajusten al estereotipo de casi todos nosotros, porque así es como se describe en la mayoría de los libros de divulgación científica con los que entramos en contacto.

Hasta hace poco (2020), investigadores de la Universidad Nacional Autónoma de México descubrieron que,Resulta que los espermatozoides no "nadan" moviendo la cola de esta manera. En realidad, se mueve en forma de un agujero giratorio.

Investigadores de la Universidad Nacional Autónoma de México utilizaron un microscopio 3D con un dispositivo piezoeléctrico y una cámara de alta velocidad capaz de registrar más de 55.000 cuadros por segundo para escanear en 3D espermatozoides que nadan libremente, y luego construyeron matemáticamente el movimiento de los espermatozoides (como se muestra a continuación) [1]

Este estudio fue publicado en la revista Science Advances el 31 de julio de 2020. Su investigadora Gadêlha dijo en una entrevista: El espermatozoide no nada en absoluto, simplemente sigue perforando el líquido.

De hecho, debido aRotación rápida y altamente sincronizada de los espermatozoides: 20 rotaciones por segundo., observar con un microscopio 2D no puede comprender correctamente su movimiento; solo se pueden ver oscilaciones hacia la izquierda y hacia la derecha, y la investigación moderna generalmente usa microscopios 2D, por lo que los espermatozoides han estado engañando a los científicos durante más de 300 años.

¿Por qué giran los espermatozoides?

Los espermatozoides son células altamente especializadas, lo que significa que están bajo una tremenda presión evolutiva, y todas sus características tienen un único propósito, que es completar la fecundación.

La postura de natación de balancearse de un lado a otro es adecuada para impulsarse en algunos líquidos fáciles de nadar, y el entorno al que deben enfrentarse los espermatozoides para completar la fertilización es muy complejo.

En el mismo viaje, todos deben enfrentarse a una variedad de entornos, a veces es pegajoso y no se puede impulsar en absoluto, a veces está lubricado y a veces simplemente está seco, por lo que girar como una peonza es mucho mejor que la propulsión oscilante.

Además, este estudio también encontró que la cola del esperma humano en realidad está desequilibrada y solo se balancea hacia un lado, lo que significa que debería girar en círculos debido al balanceo unilateral.

peroLos espermatozoides han encontrado una adaptación. Ruedan mientras nadan y el acrosoma también gira en la dirección de rotación de la cola. De esta forma se puede compensar la asimetría provocada por el swing unilateral.

Revisé un estudio en 2019 y descubrí que el acrosoma de los espermatozoides de los mamíferos tiene forma de espiral, como un tornillo [2], que está exactamente en línea con el movimiento de los espermatozoides.

Entonces, hay otra pregunta. Dado que los espermatozoides son tan pequeños y tienen que perforar agujeros con tanta fuerza, ¿de dónde viene su energía?

De hecho, esto también forma parte de la naturaleza altamente especializada de los espermatozoides.

Sabemos que la energía para las actividades celulares proviene principalmente de las mitocondrias, que se denominan fábricas de energía de las células. Aunque los espermatozoides son de tamaño pequeño, tienen muchas mitocondrias, que son como pequeñas baterías que suministran energía a los espermatozoides.

Estas mitocondrias se concentran en la parte media del esperma y, para aprovechar al máximo el espacio, los científicos descubrieron que estas mitocondrias tienen forma de espiral.

Lo que proporciona "combustible" a estas mitocondrias es su lugar de actividad. Sólo allí tienen posibilidades de sobrevivir más de 5 días, mientras que en otros entornos los espermatozoides se inactivan rápidamente.

Finalmente, hablemos de una idea errónea muy extendida sobre el esperma.

Muchos de nosotros hemos oído que sólo los espermatozoides más rápidos tienen la posibilidad de completar la fertilización, por lo que cada uno de nosotros ha ganado una vez entre cientos de millones de competiciones desde que nacemos.

Pero en realidad este no es el caso,Cada vez hay más evidencia que demuestra que el espermatozoide que corre (o perfora) más rápido sólo encontrará primero el óvulo, y el óvulo tiene la opción final. Elegirán uno entre cientos o incluso miles de espermatozoides que completen la carrera [3].

referirse a:

[1].https://doi.org/10.1126/sciadv.aba5168

[2].https://doi.org/10.1098/rstb.2019.0149

[3].https://www.news-medical.net/news/20200611/The-egg-decides-what-sperm-fertilizes-it.aspx