精子齐心协力在粘稠的弹性液体中游动

哇!那颗蛋在哪儿? Sebastian Kaulitzki/Shutterstock
有时你必须独自行动,但当情况变得艰难时,你们应该团结一致。至少精子似乎就是这样做的;当在特别粘稠、有弹性的液体中游动时,它们会聚集成小队,但如果液体变得不那么有弹性,它们就会自己逃走。
粘弹性流体,例如融化的马苏里拉奶酪和橡皮泥,都是有弹性且粘稠. 在人类中,宫颈粘液- 其他粘弹性液体——是精子在阴道内“沉积”后首先游过的东西。
弄清楚它们如何相互合作或竞争是理解生殖复杂机制的关键。为此,一个物理学家团队将不同的公牛精子样本(形状和行为与人类精子并无不同)放入各种粘弹性流体中,以研究它们的行为。
正如他们最近解释的那样美国物理学会三月会议他们在各种液体中添加了弹性聚合物,以控制它们的粘弹性。当粘弹性较低时,精子倾向于粘在一起,而当粘弹性较高时,精子则会聚集在一起。
流体的粘度或“粘稠度”本身似乎不会影响它们的行为,尽管在笨拙的碰撞中暂时形成了一些群体。“偶尔它们可能会发生碰撞,你会短暂地看到一群,但那很快就会消失,”北卡罗来纳州农业技术州立大学实验物理学助理教授、这项研究的主要作者 Chih-kuan Tung 博士告诉英国广播公司的新闻。
精子成群在粘弹性流体中游动。Tung 等人/农业技术州立大学
目前,该团队还不知道为什么液体必须既有弹性又有粘性才能让精子结合在一起。这可能与液体在它们尾巴周围的流动方式有关,而且当它们一起游动时,粘弹性液体中的游动条件可能更理想。
不过,精子的表现并不像花样游泳运动员。Tung 告诉 IFLScience:“我们观察到精子集体游泳,而不是同步游泳。”无论如何,如果粘弹性流体在某种程度上对精子很重要,那么在精子发育过程中应该考虑到这一点。体外受精董先生指出。
物理学家而不是生物学家研究精子的运动似乎很奇怪,但这一切都属于流体动力学的范畴——各种流体的行为和特性。物理学家已经解开了打喷嚏背后的秘密和痰——另一种粘弹性液体——因此观察精子在各种液体中的迁移实际上并不罕见。
精子在非弹性液体中游动。Tung 等人/农业技术州立大学
事实上,研究小组甚至将这些精子聚集和再次分散的方式与分子在气体和液体边界上的行为方式进行了比较。聚集在一起的精子类似于在液体中相互滑动和滑行的分子,而单独运行的精子类似于气体分子。
所以你看:就像物以类聚一样,精子也会聚集在一起。