科學家被「欺騙」350年!新發現:精細胞竟然不是左右擺動前進

2020-09-14 科學黑洞

我相信大家應該都聽過類似的雞湯文:每個人的出生是建立在打敗了上億個競爭者的前提下,因此說不應該氣餒,我們的出生就是最大的成功。

動物有性生殖雄性的生殖細胞就是精子,由精原細胞減數分裂形成,因此含有一半的染色體,而雌性生殖細胞為卵子同樣是經過減數分裂後得到的,最後胚胎的產生就是精卵細胞的相遇。

而對於精細胞來說,相遇之前是一場漫長的長途跋涉過程,很多都倒在了前進的道路上,只有堅持到最後的那一個才能取得成功。

在大部分人的印象裡精細胞的結構外形非常類似於「小蝌蚪」,細胞核聚集在「頭部」,大部分的線粒體都在「尾巴」上。學過高中生物的小夥伴,應該都細緻的了解了細胞的基本結構,細胞核、細胞質以及細胞質內的細胞器,而各種細胞器又有特定的用處,其中的線粒體是有氧呼吸的場所,會給細胞提供能量。

因此說細胞可以前進移動,這個小「尾巴」起到了關鍵性作用。在我們的理解「小蝌蚪」的移動方式應該是類似於下邊這種,小尾巴進行左右的移動前進,一般水中的魚類大部分是類似的移動前進方式,擺動尾巴提供動力。

實際上不僅僅是我們這樣想,即使是科學家也是這樣認為的。最早對精細胞有觀測的是列文虎克,他被稱為是微生物學的開拓者,因為是他用自製的顯微鏡觀測到了微生物的存在。400多年前伽利略第一次把望遠鏡指向星空,把人類的目光帶到了遙遠星河。而大約300多年前列文虎克卻盯上了肉眼看不見的微生物。

列文虎克用顯微鏡觀測了自己的精細胞,發現了它的移動方式,而這種精細胞遊動模型一直都被當作是金科玉律,因為從宏觀上也很好理解這種移動方式。

但是不久前一項研究(Science Advances上)揭示了精細胞的真正遊動方式,它們是採用螺旋式的三維前進方式。

論文第一作者Hermes Gadêlha是布裡斯託大學的一個教授,他比喻精細胞的這種移動方式非常類似於水獺的遊動,在三維模型下看起來就是在螺旋形的前進,而不是我們常規理解的「小尾巴」左右擺動。

這篇文章的標題說到是精細胞「欺騙」了科學家350年,實際上科學家也很冤枉,沒有辦法時代的限制、科學技術的限制,沒有那麼先進的觀測設備自然不會發現精細胞的這些奧秘。就像是早期的天文學家,研究天文得需要「5.0」的眼睛才行,肉眼觀測很重要。

而現在不同了,各種規模的望遠鏡幫助人類更詳細的了解這個宇宙。相同的道理,精細胞螺旋移動的發現,重要貢獻者還是先進的3D顯微鏡以及各種數學分析技術。這篇眼睛論文所拍攝精細胞移動視頻,就是用一架每秒5.5萬幀以上的高速相機拍攝,並且還必須配備先進的壓電裝置,它能快速穩定上下移動樣品載物臺。

這個世界真的非常奇妙,無論是宏觀上無窮無盡的宇宙,還是微觀上最小的基本粒子,處處需要我們去觀測、學習和記錄。


文/科學黑洞,圖片來源網絡侵刪。

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