「精子の泳ぎ方」は約350年間ずっと勘違いされていた!? コルク抜きのように”体をねじって進む”と判明

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Credit: polymaths-lab.com
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  • 精子は17世紀に発見されて以来、長い尾をうなぎのように左右に振って泳いでいると考えられきた
  • 新たな研究は、秒間55000フレームという高速カメラと3D顕微鏡で3次元的にその動きを観察
  • 精子は片側にしか尾を動かすことができず、それを回転でカバーして泳いでいると明らかにした

顕微鏡が手元にあったなら、自分の精子を見てみようかなと考える男性は多いかもしれません。

事実、500以上もの顕微鏡を自作した微生物学の父アントニ・ファン・レーウェンフックは回収した自分の精液を観察して、人類で初めて精子の存在を発見しました。

このときレーウェンフックは「精子には長い尾があり、水中のうなぎや蛇のような動きで泳いでいる」と記録を残したのです。

その後、現代に至るまで精子は長い尾をうなぎのように左右に振って泳いでいると信じられてきました。

しかし、どうやらそれは勘違いだったようです。

新たな研究は秒間5万5千フレームという超高速カメラと3次元顕微鏡を使って観察した結果、これまでの通説とは全く異なる精子の泳ぎ方を発見しました

精子の発見者 レーウェンフック

精液は生命の源として、古代ギリシャのアリストテレスも言及しているなど、非常に古くから研究対象にされていました。

しかし、精液が実際はなんであるのか、近年になるまで人類はまるでわかりませんでした。

精液の中に精子がある、ということが発見されたのは1677年のことです。

発見者は17世紀の生物学者アントニ・ファン・レーウェンフックで、彼は生涯で500近い顕微鏡を自作してさまざまな生物の姿を観察し、微生物学の父と現代では称されています。

ちなみにレーウェンフックは、オランダのデルフト出身で、同じくデルフト出身の謎多き人気画家ヨハネス・フェルメールとは同世代でした。

有名なフェルメールの絵画「天文学者」と「地理学者」は、同一人物をモデルにして描かれていますが、このモデルはレーウェンフックだったと言われています。

ヨハネス・フェルメール作、「天文学者」(左)、「地理学者」(右)。/Credit:Wikipedia

そんなレーウェンフックは、自作の顕微鏡で精子を観察した際「泳いでいるとき、水中のうなぎや蛇のように尾を動かしている」と説明を記録しています。

これは以後350年近くに渡り、信じ続けられてきました。

精子の泳ぐモデルは、見たことがある人も多いでしょう。現代でも精子は、下の動画のようにくねくねと尾を左右対称に振って泳ぐというイメージが一般的です。

Credit:polymaths-lab.com

しかし、どうやらそれは目の錯覚だったようです。

遊泳する精子の3次元挙動

今回報告された研究は3次元顕微鏡の観測を、秒間5万5千フレームという高速カメラで詳細に記録し、精子の動きを分析しました。

すると、これまで考えられていたのとはまるで異なる精子の動きを発見したのです。

Credit:Polymaths Lab – University of Bristol

これがその観測された遊泳する精子の3D モデルです。ちょっと分かりづらいので正面からみた画像も見てみましょう。

Credit:Polymaths Lab – University of Bristol

ここからは精子がうなぎや蛇のように、尾を左右対称にくねらせて遊泳しているのではないということがわかります。

精子は左右に尾を振るという動作ができない構造だったのです。

以前から精子は分子構造が左右対称ではなく、以前からなぜ左右対称に尾を振って泳げるのか? と疑問の声が上がっていました。しかし、その謎は精子の泳ぎを3次元的に捉えることで明らかにされたのです。

片足だけ使って泳ぐことを想像してみましょう。このときわたし達は、片側だけに推進力が生まれるため同じところをぐるぐる回るだけで、前に進めないという状況になってしまいます。

精子はまさにそんな状況にありますが、このとき体全体を回転させることでこの不自由な動きをカバーしていたのです。

精子の泳ぎ方はまるでコルク抜きのようだ、と研究者は表現しています。

Credit:Polymaths Lab – University of Bristol

上の動画から分かるように、レーウェンフック以降、人類はずっとこの動きを2次元的に見ていたので、まるで尾を左右に振ってうなぎのように泳いでいると勘違いし続けていたのです。

精子はスイマー(水泳選手)ではなく、スピナー(回転体)だったと海外の人々もこの発見に驚いています。

精子の動きを知るというのは、単純に興味深い話ですが、こうした研究は精子がうまく泳げないために起きる男性側起因の不妊症問題を解決するためにも役立つだろうと研究者は語っています。

 

この研究は、ブリストル大学及びメキシコ国立自治大学の研究チームより発表され、論文はオープンアクセスの科学誌『Science Advances』に7月31日付けで掲載されています。

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https://advances.sciencemag.org/content/6/31/eaba5168

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reference: University of Bristol,newscientist/ written by KAIN
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