【TO 洨教室】長達 300 年的騙局:原來精子不像蝌蚪一樣游泳,而是像水獺「旋轉前進」

一直以來,健康課本上的精子一直都是蝌蚪的形狀,書上說這些精子們會左右擺動游泳,直到第一個「泳將精子」達到卵子那兒,完成受精。

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小蝌蚪們一起游啊游~

不過,最新研究結果顯示,科學家們被精子欺騙了 300 多年,它們非但不是蝌蚪形狀、也非左右搖擺前進,反而更像是「玩得很 high 的水獺」,以子彈型高速旋轉的方式滾動前進。

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科學家也跟這隻水獺一樣震驚。

那麼,為什麼會產生長達 300 多年來的誤解呢?

340 年前,這位科學家把自己的精子拿到顯微鏡下觀察…

這一切,都要從 340 年前這位把自己射精的成果拿到顯微鏡下觀察的科學家說起。這位老兄名叫 Antonie van Leeuwenhoek,是位荷蘭籍老司… 呃不,我是說科學家。

Antonie van Leeuwenhoek(1632–1723)畫像,Jan Verkolje 作品。

他發明了一種強大的新型複合顯微鏡,並且偶然發現了細菌的存在,也就是這個突破性的成就,大幅改變了醫學進程。

不過,這位科學家也突發奇想,決定看看自己精液在顯微鏡底下的樣子,並且發現了這些細小的、搖擺不定、有著「尾巴」的動物——也就是精子。

他在 1678 年寫給英國皇家學會秘書長的信中指出,「這些生物有著尾巴,並且像蛇或鰻魚一樣在水中游動、向前運動」,並自認這是他生涯中的重大發現。

從 Antonie van Leeuwenhoek 發現了精子的模樣的幾個世紀以來,科學家們都使用顯微鏡俯視精子的模樣,因此他們看到的景象相同。

3D 顯微鏡下的精子,更像是玩得太嗨的水獺…

可是,現在一項使用最新技術的研究表明,我們實際上被精子的模樣欺騙了 300 多年。

英國布里斯託大學(University of Bristol)工程數學系博馬斯(Polymaths Laboratory)實驗室負責人 Hermes Gadelha 說,使用 3D 顯微鏡的最新研究表明,精子是非常厚臉皮的小動物,「我們都是『精子騙局』的受害者。」

真正的精子在 3D 顯微鏡的樣貌長這樣子:
這裡顯示的是精子頭部的3D表示。
研究人員使用最先進的工具,包括每秒可以記錄超過 55,000 幀的超高速相機,發現過去科學家們看到的精子樣貌實際上是一種「光學錯覺」。

Instead of side to side, sperm spin in a corkscrew, which counterbalances the one-way whip of the tail. It's very similar to the way otters spin in the water as they play.
這是精子在 3D 顯微鏡底下的模樣。比起過去科學家以為的「左右擺動」,精子實際上是以「螺旋式」前進旋轉,就像是水獺。

Gadelha 指出,人類的精子在游泳時會滾動,就像「玩得過嗨」的水獺一樣(如下影片),呈現子彈型高速旋轉前進。

Otter Spin Otter Play GIF - OtterSpin OtterPlay Otters GIFs
(水獺有時候真的會轉得過嗨…)

而精子的尾巴在這「轉啊轉啊」的過程中,在一般顯微鏡的平面觀察下,產生了如蝌蚪般左右擺動尾巴的錯覺,而 多數 精子的尾巴以「右旋方式」擺動,推動精子往前方和右方移動。

Gadelha 表示,這是令人驚訝的發現,因此研究小組花了將近兩年的時間重複實驗交叉核對,結果證明,就像人類發現了地球不是平的那樣,原來人類的精子,也不像蛇或鰻魚那樣游泳。

過去科學家被精子的模樣欺騙了 300 多年,是因為觀測的儀器有所限制。對此,Gadelha 也說,「我們『現在』是對的,但隨著科學的發展,未來也有可能是錯的。」

參考來源: CNN人類這個不良品

(本文提供合作夥伴轉載,首圖來源:Polymaths Laboratory)

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