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El famoso movimiento de los espermatozoides es una ilusión óptica, esto es lo que hacen en realidad

Gif: Polymaths Lab

Un grupo internacional de científicos ha refutado uno de los primeros descubrimientos científicos sobre el esperma humano. En un nuevo estudio publicado el viernes, sugieren que los espermatozoides no se impulsan simplemente moviendo sus colas de un lado a otro, como comúnmente se cree. Por el contrario, los espermatozoides realizan una compleja coreografía tridimensional de rotación y giro hace que parezca que están agitando sus colas cuando los vemos a través de un microscopio típico.

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En 1677, Anton van Leeuwenhoek fue a por su microscopio compuesto recientemente inventado y miró su propio semen (que recogió de la vagina de su esposa después de tener relaciones sexuales). Al hacerlo, se convirtió en la primera persona en ver un mundo repleto de células reproductoras que llamó “animálculos”. Leeuwenhoek escribió que estas células “se mueven como una serpiente o como una anguila nadando en el agua”.

Los científicos de la época de van Leeuwenhoek hicieron muchas suposiciones sobre el esperma que resultaron estar equivocadas. Por un lado, muchos teorizaron que el esperma en realidad contenía una versión en miniatura pero completamente formada de una persona, con la madre y el óvulo sirviendo únicamente como un medio para alimentar a esta mini persona y convertirlo en un bebé. Pero las descripciones iniciales de Van Leeuwenhoek de cómo se movían los espermatozoides persistieron en el tiempo.

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Hermes Gadelha, matemático de la Universidad de Bristol, y su equipo trabajaron con investigadores en México para estudiar los movimientos de los espermatozoides en 3D. Desarrollaron una cámara capaz de tomar imágenes a nivel microscópico a más de 55.000 cuadros por segundo. También crearon un ambiente fluido de baja fricción para que los espermatozoides nadaran. Esta novedosa técnica de imagen les permitió escanear las células espermáticas de arriba a abajo a medida que nadaban. A partir de estos escaneos, Gadelha y su equipo utilizaron fórmulas matemáticas complejas para crear un modelo de su movimiento.

“El esperma humano puede hacer entre 20 y 30 movimientos en menos de un segundo, así que necesitábamos una cámara que fuera tan rápida que los espermatozoides no tuvieran la oportunidad de moverse antes de tomar la siguiente fotografía”, dijo Gadelha.

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Al final, determinaron que van Leeuwenhoek realmente había sido el primero en ver una ilusión óptica. En un plano 2D, el movimiento de un espermatozoide parece en gran medida simétrico: su cola se mueve hacia adelante y hacia atrás a medida que avanza. Pero el equipo concluyó que los espermatozoides en realidad están girando sus colas de forma asimétrica en una dirección, mientras rotan sus cabezas al mismo tiempo. El giro de la cola y la rotación de la cabeza se equilibran entre sí, impulsando el esperma hacia adelante. Gadelha compara los movimientos complicados de los espermatozoides con una nutria juguetona moviéndose como un sacacorchos en el agua.

Los hallazgos del equipo fueron publicados en Science Advances.

Otros científicos habían notado que los movimientos de los espermatozoides no tenían sentido bajo el supuesto de que solo se agitaban como anguilas. Otros también habían demostrado que las cabezas de esperma de muchos animales, incluidos los humanos, giran mientras se mueven. Pero Gadelha dijo que su investigación es la primera en conciliar estas observaciones y demostrar claramente el ballet del esperma.

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Donner Babcock, un biofísico ahora retirado que ha estudiado durante mucho tiempo el movimiento de los espermatozoides, dice que las conclusiones del equipo pueden ser plausibles, pero aún están lejos de ser probadas.

“Diría que su reclamo de que existe un vínculo entre el giro de la cabeza del esperma y el movimiento de la flagela [cola] está escrito con demasiada confianza”, dijo Babcock, que no participó en el nuevo estudio. Babcock dijo que una forma de ayudar a resolver la cuestión sería unir un rastreador a una célula de esperma y seguir los movimientos del rastreador mientras el espermatozoide nada.

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Gadelha señala que la naturaleza humana probablemente hace que malinterpretemos lo que perciben nuestros ojos. “A menudo creemos en lo que vemos. Y eso es un problema, porque lo que vemos siempre estará limitado por la precisión de los instrumentos que usamos para ver”, dijo.

Es probable que revelar la verdadera naturaleza del movimiento de los espermatozoides tenga importantes implicaciones médicas. Un indicador de la calidad del esperma es su motilidad, también conocida como su capacidad para moverse rápidamente por sí mismos. Saber cómo se mueven realmente los espermatozoides debería ayudarnos a comprender mejor por qué algunos no hacen un buen trabajo. El equipo espera que sus técnicas se puedan utilizar para observar otros rincones del mundo microscópico, incluido el movimiento de los espermatozoides de otras especies.

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Para Gadelha, también hay un elemento existencial en su investigación.

“El movimiento de los espermatozoides apuntala la razón por la que estamos aquí hoy. Estoy aquí hablando contigo porque un espermatozoide se encontró con el óvulo”, dijo. “Y en este nivel básico, si no entendemos cómo funciona eso, ¿cómo podemos esperar resolver los problemas más graves, incluida la infertilidad?”

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